Was geschieht eigentlich, wenn das Universum bis zum absoluten Nullpunkt erkaltet?
1. Was ist der „absolute Nullpunkt“?
Die Existenz eines absoluten Temperatur-Nullpunkts ist keine reine akademische Theorie, sondern wurde sowohl durch die theoretische Physik als auch durch die experimentelle praktische Physik belegt.
Man geht heute davon aus, dass dieser Punkt bei 0 Kelvin oder -273,15 °C liegt.
2. Gibt es Erkenntnisse / Beispiele für den „absolute Nullpunkt“?
2.1 Wieviel Grad Celsius beträgt die tiefste Kälte, die mit technischen Mitteln für Menschen erreichbar ist?
Bis heute ist es fraglich, ob Wissenschaftler den absoluten Nullpunkt mit technischen Mitteln überhaupt je erreichen können. Wahrscheinlich ist nur eine Annäherung an diesen möglich. Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik (Walter Nernst 1906; Nernstsches Wärmetheorem) besagt, dass das Erreichen unmöglich ist. Es gibt aber angeblich Experimente welche bereits eine Temperatur von ca. -273,144 °C erreicht haben sollen.
2.2 Wo ist die kälteste Region im Universum, welche wir kennen?
Die kälteste Region im Kosmos soll das Boötes Void (Sternbild Bärenhüter) sein, wo Temperaturen von ca. -272 °C gemessen wurden. Das Bärenhüter-Bild, auch Bootes / Boötes genannt, findet man nördlich des Himmelsäquators in der Nähe vom Großen Bären (Ursa Major). Sieben sehr helle Sterne, bilden dort den Großen Wagen. Verlängert man die hintere Kante bzw. die imaginäre Linie zwischen den hinteren Kantensternen Dubhe (ca. 124 Lichtjahre entfernt) und Merak (ca. 80 Lichtjahre entfernt) dieses Wagens (also die der Deichsel abgewandte Seite) ca. fünf Mal, kommt man zu Polaris, dem Nordpolarstern am Griff der Deichsel des Sternbilds des Kleinen Wagens (kleiner Bär). Polaris ist mit der wichtigste Stern unseres Himmels, da dieser über dem geographischen – nicht magnetischen – Nordpol der Erde steht, immer die gleiche Nordposition am Himmel hat und schon seit über 2000 Jahren allen Seefahrern als nächtlicher Navigationspunkt dient.
Die sogenannte Boötes-Leere wurde von Richard Kirshner (Astronom) entdeckt, als dieser 1981 Rotverschiebungen (Dopplereffekt, Kosmologische Expansions Rotverschiebungen) im Weltall erforschte bzw. Himmelskörper suchte welche sich von der Erde entfernen.
Die kälteste Stelle auf unserem Mond soll sich im schattigen Hermite-Krater (am Mond-Nordpol; 105 km Durchmesser; ca. 5,1 km Tiefe) befinden, da man an dieser Stelle Temperaturen von ca. -249 °C (andere Quellen im Jahre 2009: -247,15 °C) gemessen hat.
3. Was geschieht theoretisch, wenn das Universum in Milliarden von Jahren völlig erkalten würde und alle Mikro-und Makrobestandteile (alle Teilchen) desselben auf den absoluten Nullpunkt (0 Kelvin oder -273,15 °C) einfrieren würden?
Es käme zu einem Bewegungs-Kollaps:
Alle kosmischen Teilchen würden ihre Bewegung wahrscheinlich völlig einstellen, da alle thermischen Energien auf ein Minimum reduziert würden. Es käme zu einem völligen Bewegungsstillstand von Quarks, Atomen, Moleküle ….etc., was bei chemischen und physikalischen Reaktionen ebenfalls zum Stillstand führen würde. Die uns bekannte Materie würde in einen Zustand ohne jede thermische Bewegung transformiert.
- Bose-Einstein-Kondensat (BEK):
Umso mehr es in Richtung absoluter Temperatur-Nullpunkt geht, umso langsamer bewegen sich die Atome. Atomare Energiezustände fallen in sich zusammen und theoretisch beginnen sich alle Atome wie ein singuläres Superatom zu verhalten. Teilchen könnten sich in einem Bose-Einstein-Kondensat so zusammenfinden, dass diese plötzlich die Verhaltensweisen eines einziges Quantenobjekt hätten.
Das BEK ist ein Materiezustand, welcher sich nahe dem absoluten Nullpunkt realisiert.
- Gravitation:
Wahrscheinlich würden gravitative Interdependenzen weiterhin bestehen
- Leben:
Lebensformen, energieabhängige biologische Prozesse und chemische Reaktionen, die Energie benötigen gäbe es nicht mehr. Die große Dunkelheit und Kälte würde im Universum die Macht übernehmen.
- Physikalischen Gesetze:
Alle uns bis heute 2025 bekannten physikalischen Gesetze verlören ihre Gültigkeit oder würden sich von Grund auf verändern.
- Zeit:
Sobald der Kosmos den absoluten Nullpunkt insgesamt erreicht und die allgemeine Teilchenbewegung erlischt, würde die ZEIT (falls es diese überhaupt als eigenständige (4te ?) Dimension gibt) zum Stillstand kommen. Auf der quantenmechanischen Ebene gäbe es keine Entwicklungen mehr, die ZEIT noch messen könnten.
Der Faktor ZEIT würde universell uninteressant.
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