FragenWarum gibt es etwas und nicht vielmehr nichts?Ein Universum kann durch Quantentunneln aus einem Zustand ohne Raum und Zeit entstehen
Warum gibt es etwas und nicht vielmehr nichts?Die Physik antwortet

Ein Universum kann durch Quantentunneln aus einem Zustand ohne Raum und Zeit entstehen

Die Erschaffung von Universen aus dem Nichts (Vilenkin)

Alexander Vilenkin geboren 1949Ein Kosmologe, der 1982 vorschlug, dass ein Universum durch Quantentunneln aus „nichts“ entstehen könne.
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Was es behauptet

Also kann ein Universum aus dem Nichts entstehen, und zwar durch einen Prozess, den die Quantenphysik beschreibt, ohne vorher bestehende Materie oder Raumzeit.

Warum

In der Quantenphysik kann ein kleines Universum durch Tunneln aus einem Zustand ohne Raum und Zeit entstehen und dann durch Inflation wachsen.

Dieselbe Idee im Lauf der Geschichte
Alexander Vilenkin1982Vilenkin schlägt ein Modell vor, in dem das Universum durch Quantentunneln „aus buchstäblich nichts“ in einen de-Sitter-Raum entsteht, ohne anfängliche Singularität und ohne Anfangsbedingung.
Stephen Hawking2010Hawking und Mlodinow behaupten, dass die Gravitation es dem Universum ermöglicht, sich selbst aus dem Nichts zu erschaffen.Lawrence M. Krauss2012Krauss stellt der breiten Öffentlichkeit die Idee vor, dass ein Universum aus dem Quantenvakuum entstehen kann.
Kurz gesagt

„Ein Universum kann durch Quantentunneln aus einem Zustand ohne Raum und Zeit entstehen“ ist ein Argument von Alexander Vilenkin (Creation of universes from nothing, 1982, 1982) zur Frage „Warum gibt es etwas und nicht vielmehr nichts?“ (Antwort: die physik antwortet). Seine These: Also kann ein Universum aus dem Nichts entstehen, und zwar durch einen Prozess, den die Quantenphysik beschreibt, ohne vorher bestehende Materie oder Raumzeit. Laut der Logikprüfung von AskPhilosophy (Z3-Solver) ist das Argument nur gültig, wenn man eine Prämisse zugesteht, die der Autor nicht ausdrücklich formuliert (P4). AskPhilosophy präsentiert 2 Einwände, davon 2 mit einer dokumentierten Erwiderung, sowie den Originaltext hinter jeder Prämisse, Wort für Wort geprüft.

Creation of universes from nothing, 1982
Gültig mit impliziter Prämisse

Im Jahr 1982 veröffentlichte der Physiker Alexander Vilenkin einen Aufsatz mit dem Titel „Creation of universes from nothing“. Darin schlägt er ein Modell der Quantenkosmologie vor: Das Universum entsteht durch Tunneln, ähnlich einem Teilchen, das eine Barriere durchquert, aus einem Zustand, den er „Nichts“ nennt. In späteren Texten präzisiert Vilenkin dieses Wort: ein Zustand ohne klassischen Raum und klassische Zeit. Nach seiner Entstehung durchläuft das Universum eine Phase der Inflation. Das Argument besagt nicht, dass davor „überhaupt nichts“ ist: Es besagt, dass die Quantenphysik einen Anfang ohne vorherige Materie oder Zeit beschreibt. Eine Einschränkung: Vilenkin selbst merkt an, dass die Wellenfunktion des Universums von Randbedingungen abhängt, die als physikalisches Gesetz postuliert werden müssen und von denen man hofft, dass sie eines Tages aus einer fundamentalen Theorie abgeleitet werden.

P1Um den Anfang des Universums zu verstehen, können wir ihn quantenmechanisch behandeln und durch eine Wellenfunktion statt durch eine klassische Raumzeit beschreiben.
P2In dieser Beschreibung kann ein kleines geschlossenes Universum spontan, durch Tunneln, aus einem Zustand ohne klassischen Raum und klassische Zeit entstehen.
P3Einmal entstanden, durchläuft dieses Universum eine Phase der Inflation, die zum heutigen Universum führt. Das Modell benötigt weder eine anfängliche Singularität noch eine Anfangsbedingung.
P4 · implizite PrämisseEin Zustand ohne klassischen Raum und klassische Zeit ist in dem für die Frage relevanten Sinn durchaus ein „Nichts“: Es gibt dort weder vorher bestehende Materie noch einen Ort noch eine Dauer, die zu erklären wären.
Also kann ein Universum aus dem Nichts entstehen, und zwar durch einen Prozess, den die Quantenphysik beschreibt, ohne vorher bestehende Materie oder Raumzeit.

klicke auf eine Prämisse, um sie zurückzuweisen

Wenn du alle Prämissen akzeptierst, zwingt dich die Logik dazu, auch die Konklusion zu akzeptieren. Die Debatte dreht sich also um die Prämissen.
Von einem Logik-Solver geprüft: Es ist unmöglich, dass alle Prämissen wahr und die Konklusion falsch sind.
Ohne die implizite Prämisse: Ohne P4 findet der Computer einen Fall, in dem das Universum durch Tunneln aus einem Zustand ohne klassische Raumzeit entsteht, in dem dieser Zustand aber noch Gesetze und Felder enthält: Das ist nicht „nichts“.
Gültig mit P4. Die verborgene Prämisse ist die, die diskutiert wird: Einen Zustand ohne klassische Raumzeit „Nichts“ zu nennen, ist eine Definitionsentscheidung. Wenn „Nichts“ auch ohne Gesetze oder Felder bedeutet, folgt die Schlussfolgerung nicht. Das ist kein logischer Fehler des Arguments, sondern der Kern des Dissenses.
Analogie. Ein Teilchen durchquert eine Barriere, für deren Überwindung seine Energie nicht ausreicht: In der Quantenphysik geschieht dies mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit. Vilenkin wendet die Idee auf das gesamte Universum an. Das Bild stammt von uns.

Einwände

2

Jeder Einwand ist ein Gespräch: Klicke, um zu sehen, wer erwidert und wo die Debatte steht.

D
David Albert 2012 · greift Prämisse 4 an

Albert, ein Philosoph der Physik, erwidert mit Blick auf ein anderes Buch (das von Krauss), dass das wahre Äquivalent von „Nichts“ in den Quantenfeldtheorien das Fehlen der Felder selbst wäre. Ein Zustand ohne klassische Raumzeit, der aber durch eine Wellenfunktion und Gesetze beschrieben wird, bleibt „etwas“.

Vilenkin erwidert
Alexander Vilenkin 2002 · Vilenkins Präzisierung (2002)
Vilenkin präzisiert, was er unter „Nichts“ versteht: einen Zustand ohne klassischen Raum und klassische Zeit. Dieser Text ist älter als Alberts Kritik und beantwortet sie nicht: Er zeigt, dass Vilenkin das Wort nicht im Sinne einer Abwesenheit von allem verwendet.
Die Debatte geht weiter (unsere Zusammenfassung) Der Dissens ist also zunächst weitgehend sprachlicher Natur: Es bleibt die Frage, ob auch die Gesetze und die Wellenfunktion der Erklärung bedürfen, was Vilenkin offenlässt (unsere Zusammenfassung).
Wo die Debatte steht (unsere Zusammenfassung)Der Dissens betrifft die Bedeutung des Wortes „Nichts“. Bedeutet es die Abwesenheit von klassischem Raum und klassischer Zeit, ist das Modell ein Beispiel dafür; bedeutet es die Abwesenheit von allem, Gesetze eingeschlossen, ist es keines. Diese Definitionsfrage ist nicht entschieden (unsere Zusammenfassung).
Gottfried Wilhelm Leibniz 1714 · greift die Schlussfolgerung an

Der zureichende Grund kann nicht in der Reihe der kontingenten Dinge gefunden werden. Selbst wenn man den Ausgangszustand „Nichts“ nennt, muss man sagen, warum diese Gesetze und diese Wellenfunktion existieren und nicht andere oder gar keine. Das ist keine Replik von Leibniz an Vilenkin, die nie stattgefunden hat, sondern die moderne Form seines Satzes vom Grund.

Vilenkin erwidert
Argument ansehen
Alexander Vilenkin 2002 · Vilenkin über die Gesetze (2002)
Vilenkin räumt ein, dass die Randbedingungen der Wellenfunktion des Universums als eigenständiges physikalisches Gesetz postuliert werden müssen, worüber seit fast zwanzig Jahren diskutiert wird, und sagt, er hoffe, dass es eines Tages aus der Fundamentaltheorie abgeleitet werden könne.
Wo die Debatte steht (unsere Zusammenfassung)Offener Punkt: Die Physik beschreibt, wie ein Universum aus einem Zustand ohne Raumzeit entstehen kann, setzt aber Gesetze voraus. Ob die Existenz dieser Gesetze einer Erklärung bedarf, ist eine Frage, die beide Lager noch für offen halten (unsere Zusammenfassung).