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Das Sagan-Paradoxon, Kapitel 1: Die Goldene Schallplatte

Einleitung und Carl Sagans frühes Werk

Kunstwerk inspiriert von Linda Salzman Sagans Entwurf für die Pioneer-Plakette, im Auftrag der NASA: Klicken Sie hier, um das Originaldesign anzuzeigen

Carl Sagan (1934–1996) war ein US-amerikanischer Astronom, Astrobiologe und Autor. Nach der Gründung der NASA im Jahr 1958 wurde Sagan Berater der Agentur. Sein erster Job war die Planung der Explosion einer Atombombe auf dem Mond, das A119-Projekt. Sehr umstritten, um es gelinde auszudrücken. Im Jahr 1961, im Alter von 27 Jahren, veröffentlichte er eine Studie zur Atmosphäre der Venus1970 erforschte er die Bedingungen, die zur Entstehung von Leben im Kosmos auf fernen Planeten führen könnten. Dazu setzte er häufig vorkommende Elemente der UV-Strahlung einer jungen Sonne aus und beobachtete, wie sich daraus Aminosäuren, die Bausteine ​​des Lebens, bildeten. Carl Sagan wurde ordentlicher Professor an der Astronomie-Fakultät der Cornell University. Etwa zu dieser Zeit Talkshows luden ihn als beliebten Gast ein, um die Möglichkeit außerirdischen Lebens zu diskutieren.

Referenz: Carl Sagan, Langwellige Ultraviolett-Photoproduktion von Aminosäuren auf der primitiven Erde

„Hallo, Aliens!“: Voyager-Sonden empfangen Sagans erste Sendung

In den Jahren 1972 und 1977 schickte Carl Sagan die ersten Nachrichten an Außerirdische in den Weltraum auf den Paneelen der Raumsonden Pioneer 10 & 11 und die Goldene Schallplatte von Voyager 1 und 2.

Die vergoldete Aluminiumhülle (links) der Voyager-Schallplatte (rechts) schützt sie vor Mikrometeoritenbeschuss und dient zugleich als Schlüssel zum Abspielen und zur Bestimmung der Position der Erde. NASA

Es enthält Grüße und Friedenswünsche der Erdenbewohner in 55 Sprachen. Die Erdbewohner drücken ihre Freundschaft aus, wünschen Glück und Gesundheit und drücken die Hoffnung aus, eines Tages ihre kosmischen Nachbarn zu treffen. Sie drücken auch den Wunsch nach Wohlwollen und Harmonie unter allen Wesen im Universum aus.

Referenz: Golden Record Greetings – NASA Science
Jede der 1977 gestarteten Voyager-Raumsonden hatte eine goldene Schallplatte an Bord. Sie sollte unter anderem eine Nachricht an Außerirdische senden, die die Sonde auf ihrer Reise durch den interstellaren Raum möglicherweise finden würden.

Die Grüße sind alphabetisch geordnet, vom Akkadischen (einer seit über 2000 Jahren ausgestorbenen Sprache) bis zum Wu-Chinesischen. Die Aufnahme des Akkadischen in diese irdische Aufzeichnung ist ziemlich seltsam. Eines Tages könnten diese Übertragungen auf ihrem Weg durch den Weltraum von einem fremd Kultur.

Voyagers „kosmische Karte“ der Erdposition ist hoffnungslos falsch

Mit Hilfe der enthaltenen Pulsarkarte können diese Außerirdische könnten möglicherweise die Erde findenPulsare sind Sterne, die wie interstellare Leuchttürme rhythmisch Strahlung aussenden. Wir können sie als kosmisches GPS nutzen.

Pulsar GPS: Sagans Star-Beacon-Zeitcode enthüllt die Erde im Jahr 1971

Über lange Zeiträume hinweg verlangsamt sich die Frequenz eines Pulsars. Die vom Wissenschaftler Frank Drake und der Grafikerin Linda Salzman Sagan entworfene Pulsarkarte bestimmt daher nicht nur die Position unserer Erde im Weltraum, sondern auch präzise ihre Position im Jahr 1971.

Was wäre, wenn ein potenzieller Außerirdische Zivilisationen haben oder entwickeln die Fähigkeit, durch die Zeit zu reisenWas würden sie mit den Informationen tun, die unsere Raumsonden liefern?

Spekulationen über dieses Thema ergeben die größte Science-Fiction-Geschichte aller Zeiten. Dies gilt insbesondere angesichts des enthaltenen Grußes in mesopotamischem Stil und der Schöpfungsmythen der Annunaki – von denen einige durch Zecharia Sitchin und andere populär gemacht wurden.

Natürlich ist es äußerst unwahrscheinlich, dass unsere Raumsonden abgefangen werden. Es könnte Millionen von Jahren dauern, wenn überhaupt. Andererseits beträgt die Lebenserwartung der Golden Records fünf Milliarden Jahre.

Außerirdische bergen die Goldene Schallplatte
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Die kosmische Frage: Was passiert in einem Schwarzen Loch?

Provokative Behauptung der KI: „Der Mensch ist unwissend“

Stellen Sie sich die folgenden spannenden Fragen: Was passiert mit dem Dimensionen der Raumzeit innerhalb eines Schwarzen Lochs? Unterschiedliche Antworten einer KI verdeutlichen sowohl unser derzeitiges Verständnis – als auch unsere Grenzen.

Pablo Carlos Budassi, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0, über Wikimedia Commons

Erste Perspektive: Kontinuität der vierdimensionalen Raumzeit

Eine Antwort besagt, dass Objekte, die in ein Schwarzes Loch fallen, keine Dimensionen verlieren. In dieser Sichtweise behält die Raumzeit ihre vierdimensionale Struktur (drei Raumdimensionen plus eine Zeitdimension) sowohl außerhalb als auch innerhalb des Ereignishorizonts. Die Singularität – wo die Dichte unendlich wird – ist kein auf eine Dimension reduzierter Zustand. Vielmehr stellt sie einen Punkt dar, an dem die allgemeine Relativitätstheorie nach dem Eintritt in ein Schwarzes Loch zusammenbricht. Obwohl Quantengravitationstheorien wie die Schleifenquantengravitation Alternativen vorschlagen (z. B. „Sprünge“, die den singulären Zustand vermeiden), beinhaltet keine dieser Ideen eine Reduzierung der Dimensionszahl.

Zweite Perspektive: Dimensionszusammenbruch an der Singularität

Eine nachfolgende Antwort derselben KI betont eine andere Perspektive. In Einsteins Theorie wird die Singularität als ein Punkt unendlicher Dichte und extremer Raumzeitkrümmung definiert. Hier „brechen die Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie zusammen“. In diesem klassischen Bild verliert die Raumzeit ihre wohldefinierte vierdimensionale Struktur (drei Raumdimensionen plus eine Zeitdimension). Bei nicht rotierenden Schwarzen Löchern (auch Schwarzschild-Löcher genannt) wird die Singularität als 3D-Punkt beschrieben. Bei rotierenden (Kerr-)Schwarzen Löchern hingegen nimmt die Singularität die Form eines eindimensionalen Rings an.

Urbane Legend, CC BY-SA 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, über Wikimedia Commons

Den Widerspruch auflösen: Artefakte mathematischer Modelle

Die KI erklärt diese scheinbar widersprüchlichen Antworten mit dem Hinweis, dass die Singularität in der Allgemeinen Relativitätstheorie kein physikalisches Objekt, sondern ein mathematisches Artefakt ist. Die Bezeichnungen „0D“ und „1D“ dienen als geometrische Abkürzungen – konzeptionelle Platzhalter, die anzeigen, wo unsere klassischen Theorien versagen. Tatsächlich verdeutlichen diese Bezeichnungen („hier gibt es Drachen“) die Grenzen unseres derzeitigen Verständnisses extremer Gravitationsumgebungen, insbesondere solcher mit Schwarzen Löchern.

Das Unbekannte in der theoretischen Physik annehmen

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Perspektive besagt, dass Die Raumzeit bleibt vierdimensional während der gesamten Reise in ein Schwarzes Loch. Dies gilt auch dann, wenn die allgemeine Relativitätstheorie an der Singularität zusammenbricht. Eine andere Sichtweise legt nahe, dass in der Nähe der Singularität der bekannte vierdimensionale Rahmen verloren geht. Je nach Rotation des Schwarzen Lochs kollabiert es zu einem 0D-Punkt oder einem 1D-Ring. Letztendlich erinnern beide Antworten an die Grenzen unserer aktuellen Theorien und die anhaltende Herausforderung, die allgemeine Relativitätstheorie mit Quantenmechanik.

Stephen Hawkings Erkenntnisse: Unsere Grenzen aufzeigen

Ein illustratives Bild aus Stephen Hawkings Reith-Vorlesung vom 26. Januar 2016 unterstreicht diesen Punkt noch einmal. Hawkings Erkenntnisse erinnern uns daran, dass unsere aktuelle Modelle von Schwarzen Löchern Sie erfassen zwar viele Aspekte der Realität, offenbaren aber auch tiefgreifende Lücken in unserem Wissen.

Bis eine erfolgreiche Theorie der Quantengravitation entwickelt ist, bleiben diese Beschreibungen Näherungswerte. Sie spiegeln sowohl menschliche Unwissenheit als auch unser Verständnis wider.

Bild: von Stephen Hawking Reith-Vorlesung, 26. Januar 2016