Freitag, März 08, 2019

Die sieben Cluster

Sieben Cluster hat die Welt

Heute mal eine sehr fundamentale Betrachtung des Universums und des Lebens. Die Welt ist auf mehreren Ebenen verklumpt (Geclustert) und jede davon ist wohl zwingend in unserem Universum notwendig, damit intelligentes Leben entsteht. 
Die Ursache der Cluster liegt in der feinen Abstimmung verschiedener Naturkonstanten, was über die Multiversen-Theorie leicht erklärt werden kann. Dort wo es eben keine sieben Cluster gibt wird mein Blog nicht gelesen.
Die einzelnen Cluster kommen jetzt nach Größe sortiert, nicht in der historischen Abfolge, die kommt später.
Im Folgenden runde ich immer auf die nächste Zehnerpotenz auf oder ab, so wird aus 80 der Wert 100 usw. es geht hier um Größenordnungen und nicht um Feinheiten von Zahlenwerten, deren Wert man jeweils in Wikipedia mühelos finden kann.
1 = Atomkern, 2 = Molekül, 3 = Zelle, 4 = Vielzeller, 5 = Planet, 6 = Sonne, 7 = Galaxie

1. Atomkerne

Die kleinsten Cluster sind die Atomkerne, bestehend aus Protonen und Neutronen, die wiederum aus Quarks bestehen. Aufgrund der Anziehung durch die Kernkraft und der Abstoßung durch die Elektromagnetische Kraft gibt es 92 stabile Elemente. Ohne diese Elemente gäbe es zweifellos nicht viel Interessantes auf der Erde und natürlich keine Erde. Ein Atomkern hat eine Größe von 10E-14 Meter und eine Masse von 10 E-26 kg, besteht aus mehreren hundert Teilen, wenn man die Elementarteilchen als Basis betrachtet.
Atome, Bild aus meiner Dissertation

2. Moleküle

Aus den Atomen, Kerne mit Atomhülle, können Moleküle gebildet werden. Besonders wichtig werden diese Moleküle, wenn es um das Leben geht. Die DNA und alle Proteine sind Verbindungen aus Atomen, die aus Millionen Atomen bestehen können. Große Moleküle wie die DNA wiegen bis zu 10E-20 kg und können einen Durchmesser von einigen Nanometern (10E-9) erreichen

3. Zellen

Unter bestimmten Bedingungen können sich aus Lipiden Hüllen für Zellen bilden. Eine Zelle ist ein System, das von seiner Umgebung durch die Zellwand abgetrennt ist und in der die chemischen Reaktionen des Lebens ungestört ablaufen können. Ohne Zelle als kleinste lebendige Einheit, die der Darwin'schen Evolution unterliegt, wäre komplexes Leben schwer vorstellbar. Eine Zelle hat einen Durchmesser von etwa 10 Mikrometern (Die Größe schwankt stark je nach Zelltyp) und ein Gewicht von 10E-18 kg.

4. Vielzeller

Wenn sich mehrere Zellen zu einem Zellklumpen zusammenfinden, können sie Aufgaben teilen und wesentlich komplexere Lebensformen bilden. Alle Pflanzen und Tiere basieren auf diesem Prinzip. Der Mensch ist in dieser Entwicklung aktuell das letzte Glied und erreicht beachtliche 100 kg Masse und etwa 1 m Längenausdehnung (wenn der Cluster kauert;-)

5. Planeten

Damit das Leben einen Lebensraum hat sind wohl Planeten aus festen Stoffen notwendig. Diese Planeten können sich nur aus Elementen bilden, die ihren Ursprung in Supranove Explosionen haben. Ein sehr schönes Exemplar ist die Erde, aber auch Mars und die anderen Gesteinsplaneten zählen dazu. Die Gasplaneten sind leider nicht lebensfreundlich. Der Planet Erde hat eine Masse von ca. 10 E25 kg und einen Durchmesser von 10E7 Meter.

6. Sonne

Die Sonne ist ein Gasball aus Wasserstoff und etwas Helium, der dank Kernfusion über Jahrmilliarden kontinuierlich Energie abstrahlt. Diese annähernd gleichmäßige und hohe Energieabstrahlung ermöglicht komplexe thermodynamische Prozesse auf Planeten die umso einen Stern kreisen. Unter günstigen Umständen eben Leben wie wir es kennen. Ein Stern dieser Art hat einen Durchmesser von 10E9 Metern und eine Masse von 10E30 kg. 

7. Galaxie

Die größte Struktur die für das Leben notwendig ist, ist die Galaxie. Durch die "Nähe" zu anderen Sternen ist es möglich, dass sich Gesteinsplaneten innerhalb einer Galaxie bilden, die um neue Sonnen kreisen. Wären die Sterne nicht durch die Dunkle Materie in Galaxien gebunden, wäre der Abstand für die Bildung von Sternen und Planeten im Weltall viel zu groß. Unsere Galaxie hat einen Durchmesser von 100.000 Lichtjahren was einer Entfernung von 10E21 Metern entspricht. Die Masse besteht aus 100 Mrd. Sonnen also etwa 10E41 kg sichtbare Materie und mit der Dunklen Materie etwa das Fünffache.
1 = Atomkern, 2 = Molekül, 3 = Zelle, 4 = Vielzeller, 5 = Planet, 6 = Sonne, 7 = Galaxie


Zeitliche Entwicklung

Am Anfang war der Wasserstoff, wie es Hoimar von Ditfurth in seinem Buch beschrieben hat, erst nach der Explosion von Sternen entstanden die entscheidenden "metallischen" Elemente. Dies geschieht seit 12 Milliarden Jahren, unser Weltall ist 13,8 Mrd. Jahre alt..
1 = Atomkern, 2 = Molekül, 3 = Zelle, 4 = Vielzeller, 5 = Planet, 6 = Sonne, 7 = Galaxie
Für das Alter der Moleküle bedarf es kühler Planeten ein mittleres Alter von 8 Mrd. Jahren habe ich hier relativ willkürlich eingesetzt. 
Einzeller gibt es auf der Erde wohl seit 3,5 Mrd. Jahren und Vielzeller seit 500 Mio. Jahren. Die Erde und unsere Sonne sind 4,5 Mrd. Jahre alt, die Galaxie vermutlich über 10 Mrd. Jahre.

Der Mensch liegt in der Mitte

Der Mensch ist ein Cluster aus der Kategorie Vielzeller. Es gibt genau drei Cluster die kleiner sind und drei Cluster die größer sind. Betrachtet man sowohl Größe wie Gewicht, liegt der Mensch, wenn man einen logarithmischen Maßstab verwendet in der Mitte. Warum das so ist ist schwer zu sagen. Eine Ursache könnte sein, dass es in der Mitte die meisten Möglichkeiten gibt. 
Für Atomkerne gab es nur ca. 100 Konfigurationen und auch die Zahl er sichtbaren Galaxien ist begrenzt (100 Mrd.?). Die Komplexität liegt in der Mitte am höchsten. Und ohne Zweifel sind Vielzeller die komplexesten Strukturen, denen wir bisher begegnet sind.

Ob diese Beobachtung nur einen zufälligen Zusammenhang zeigt oder ein tiefliegendes Phänomen von Universen mit Leben ist, könnte weitere Forschung zeigen, zu der ich hier gerne einen Anstoß gebe.

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