Warum wir da sein können, Teil 3:...weil die Kräfte stimmen

 Feinabstimmung der Kräfte

Wir kennen vier Kräfte, aus denen sich alle Wechselwirkungen des Kosmos aufbauen.

Starke Kraft:

Sie wirkt zwischen den Quarks und bindet Protonen und Neutronen aneinander. Sie ist die stärkste Kraft.

Wäre sie etwa 2% stärker, so hätten sich alle schweren Elemente gleich beim Urknall gebildet. Es wäre kein Wasserstoff für die Bildung von Sternen übriggeblieben.

Wäre sie 5% schwächer, so würden selbst in Sternen keine schweren Elemente entstehen.

Elektromagnetische Kraft:

Sie ist etwa 100 mal schwächer als die starke Kraft und für die Bindung der Atome zu Molekülen verantwortlich. Wäre sie kleiner oder größer als ihr wirklicher Wert, so gäbe es ganz andere, meist viel weniger komplexe Molekülstrukturen.

Schwache Kraft:

Diese extrem schwache Kraft ist vor allem verantwortlich für den Neutronenzerfall und die extrem schwache Wechselwirkung der Neutrinos mit Materie.

Bei einer Abweichung von 5% würden Supernovae nicht explodieren. Aber bei der Supernovaexplosion werden in der verdichteten und erhitzten, nach Außen expandierenden, Gashülle die meisten schweren Elemente hergestellt und im Kosmos verteilt.

Nur Gold entsteht bei der Verschmelzung von Neutronensternen, aber die gäbe es ohne Supernovae auch nicht....

Ohne Supernovae gäb es somit keine Planeten und auch kein Leben.

Woran liegt das?

Bei einer Supernova kollabiert der Kern eines Überriesensternes. Dabei verbinden sich Elektronen und Protonen zu Neutronen. Dabei werden Neutrionos frei, die das zZntrum des Sternes verlassen können.

Ihre Energie wird benötigt, um die Sternenexplosion einzuleiten.Ist die schwache Wechselwirkung der Neutrinos zu groß, so bleiben diese schon im Inneren des Sternes stecken und können nicht ihre Energie in der äußeren dünneren Hülle abgeben und diese zur Erzeugung schwerer Elemente zu bringen.

Ist die schwache Wechselwirkung zu klein, so fliegen die Neutrinos einfach aus dem Stern raus, ohne ihre Energie abzugeben. Die Supernova bleibt aus, schwere Elemente können nicht entstehen.

Gravitationskraft:

Dies ist die schwächste Kraft im Kosmos. Man braucht also viel Materie, damit sie sich überhaupt auswirken kann. Durch sie ist die Größe und Lebensdauer der Sterne bestimmt.

Somit legt die Gravitationsstärke fest, wieviel Materie ein Stern haben muss um dem Strahlungsdurck ein Gleichgewicht zu bieten. Bei einer viel stärkeren Gravitation könnten Sterne nicht größer als die Alpen sein und würden auch nur etwa ein Jahr lang leuchten. Die Erde wäre etwa 100 m groß und alles, was größer als eine Ameise ist, würde durch die Schwerkraft auf der Erdoberflächen plattgedrückt.

Aber soweit müssen wir gar nicht denken. Eine stärkere Schwerkraft bewirkt auch eine stärkere Anziehung der Dunklen Materie. Die hätte gleich zu Beginn des Universums alle Strukturen in sich zusammenfallen lassen.

Und bei einer zu schwachen Gravitation hätten sich nie Strukturen wie Galaxien oder Sterne bilden können.