Wissenschaftliche Theorien: Kosmos, Erde & Leben

Urknall-Theorie: Entstehung des Universums

Nach dieser Theorie war die gesamte Energie des Universums in einem winzig kleinen Fleck, dem sogenannten 'kosmischen Ei', konzentriert. An dieser Stelle waren Temperatur und Dichte extrem hoch. Durch die Ausdehnung breitete sich die Energie in alle Richtungen aus und verwandelte sich beim Abkühlen in die ersten fundamentalen Teilchen. Die Wechselwirkungen zwischen diesen Teilchen erzeugten Atomkerne.

Protostern: Geburt eines Sterns

Die Gasmasse sammelt sich in Zentren und Material, um einen dichten Kern zu bilden.

Supernova: Der explosive Sternentod

Die Erschöpfung der Energie erzeugt den Druck einer neuen Gravitationskontraktion. Die Temperatur steigt, um neue Spaltprodukte und weitere Kernspaltungsprodukte zu generieren. Bei Erreichen von Eisen wird jedoch keine Spaltungsenergie mehr erzeugt. Wenn der Stern Eisen erreicht und nicht mehr genügend Energie für weitere Fusionsprozesse hat, kommt es zu einer massiven Kontraktion, gefolgt von einer gewaltigen Explosion, die eine Galaxie für 2 oder 3 Tage erhellen kann – der Tod des Sterns.

Doomsday-Theorien: Katastrophale Ursprünge

1. Ein Vorläufer war Leclerc, der postulierte, dass der Ursprung durch einen dramatischen Prozess entstand, beispielsweise eine Kollision mit einem Kometen.

Evolutionstheorien: Von Gaswolken zu Planeten

Der Ursprung war eine Wolke aus Gas und Staub in ständiger, kontinuierlicher und geordneter Rotation. Die erste war die evolutionäre Nebularhypothese, bei der sich die Gas- und Staubwolke unter dem Einfluss der Schwerkraft zusammenzog und ihre Rotationsgeschwindigkeit erhöhte, um einen dichten Kern (die Protosonne) zu bilden. Gleichzeitig führte die zunehmende Geschwindigkeit und Zentrifugalkraft zur Ausweisung eines Gasrings.

Planetesimal-Hypothese: Sternenbegegnung

Der Durchgang eines Sterns nahe der Sonne riss einen Teil der Materie heraus, die sich um die Sonne drehte und schließlich die zukünftigen Planeten bildete.

Varianten der Nebularhypothese

Es gibt 2 Änderungen:

1. Ter Haar: Elliptische Bahnen & Wirbel

Wolke aus Gas und Staub, wobei sich die Partikel in elliptischen Bahnen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit drehen, was zu Wirbeln führte, die sich später zu Planeten verdichten konnten.

2. Hoyle: Magnetische Kräfte

Einführung magnetischer Kräfte in das Modell (Hoyle).

Die Sonne: Unser Zentralstern

Sie ist ein Medium zwischen den Sternen, eine Kugel aus glühenden Gasen (Wasserstoff und Helium), die ihre Energie den thermonuklearen Reaktionen in ihrem Kern und an ihrer Oberfläche verdankt.

Kontinentaldrift: Bewegung der Erdplatten

Es beschreibt das Phänomen, bei dem die Bewegung der Kontinente über Millionen von Jahren die geologische Geschichte der Erde prägt. Diese Bewegung wird durch den kontinuierlichen Aufstieg von Material unter dem Mantel der ozeanischen Kruste und die Schaffung einer Kraft angetrieben, die die Kontinente (Kontinentalplatten) verschiebt und somit ihre Positionen verändert. (Alfred Wegener)

Planeten: Definition und Typen

Planeten sind Himmelskörper, die die Sonne umkreisen, deren Massen groß genug sind, um eine nahezu kugelförmige Gestalt anzunehmen, und die ihre Umlaufbahn von anderen Objekten 'geräumt' haben.

Innere Planeten: Felsige Welten

Merkur, Venus, Erde und Mars. Sie sind näher an der Sonne, haben eine kleine, felsige Oberfläche und eine gasförmige, leicht ausgedehnte Atmosphäre.

Äußere Planeten: Gasriesen

Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Sie sind weiter von der Sonne entfernt, haben keine felsige Oberfläche, sind groß und bestehen hauptsächlich aus Gas.

Zwergplaneten: Eine eigene Kategorie

Himmelskörper, die die Sonne umkreisen und eine Masse groß genug haben, um eine nahezu kugelförmige Gestalt anzunehmen.

Satelliten: Begleiter der Planeten

Himmelskörper, die um die Planeten kreisen. Beispiel: Der Mond der Erde.

Asteroiden: Felsbrocken im All

Asteroiden sind kleinere, felsige Körper, meist unregelmäßig geformt.

Kometen: Eiskörper mit Schweif

Kometen sind kleine Himmelskörper, die die Sonne umkreisen und aus Eis und Staub bestehen.

Redi: Widerlegung der Spontanzeugung

Redi versuchte mit seinem Experiment an zerfallenden organischen Stoffen festzustellen, dass es keine spontane Generation gab.

Schleiden & Schwann: Die Zelltheorie

Schleiden und Schwann entdeckten die Zelle und erkannten sie als funktionelle Einheit des Lebens. Daraus schlossen sie, dass das Verständnis der Entstehung der ersten Zelle auch das Verständnis der Entstehung des Lebens ermöglicht (Zelltheorie).

Pasteur: Mikroorganismen und Spontanzeugung

Pasteur entdeckte, dass Luft Mikroorganismen enthält, was die Theorie der spontanen Generation widerlegte.

Oparin: Ursprung des Lebens in 3 Stufen

Oparin ging von den anfänglichen Bedingungen auf der frühen Erde aus und beschrieb die Entstehung des Lebens in drei Stufen: 1. Bildung von Aminosäuren. 2. Entstehung einer 'Ursuppe', in der einfache organische Moleküle zu komplexen Molekülen wurden, die sich in den Ozeanen ansammelten. 3. Bildung von Nukleinsäuren.

Miller: Experiment zur Lebensentstehung

Miller war der Wissenschaftler, der ein Experiment durchführte, in dem er den Prozess von Oparin im Labor nachbildete. Er reproduzierte die angeblichen Bedingungen der primitiven Erde und konnte dabei einfache organische Verbindungen bilden.

Hydrothermale Schlote: Wie Leben entstand

Hydrothermale Schlote sind optimale Orte, an denen die ersten organischen Moleküle entstanden sein könnten.

Panspermie-Hypothese: Leben aus dem All?

Die Panspermie-Hypothese besagt, dass die ersten Organismen oder Vorläufer des Lebens nicht auf der Erde entstanden, sondern von einem Asteroiden hierher gelangten. Anfangs wurde diese Idee belächelt, doch zwei Faktoren verleihen dieser Hypothese eine gewisse Glaubwürdigkeit. Ein Meteorit müsste drei Situationen überwinden: den ersten Aufprall, die interstellare Reise und die widrigen Bedingungen auf der frühen Erde.

Fixismus: Unveränderlichkeit der Arten

Der Fixismus besagt, dass alle Lebewesen so geschaffen wurden, wie wir sie heute kennen, und unveränderlich sind. Er basiert auf einer anthropozentrischen Weltsicht, der Schätzung des Erdzeitalters auf etwa 6000 Jahre und der Beobachtung von Arten über kurze Zeitspannen.

Lamarck: Theorie erworbener Eigenschaften

Lamarck postulierte: Alle Lebewesen haben eine natürliche Tendenz zu Komplexität und Fortschritt. Dies führt zu einer Veränderung der Arten, weshalb seine Theorie auch als 'Theorie der erworbenen Eigenschaften' bekannt ist.

Darwin: Evolution durch natürliche Auslese

Darwins Evolutionstheorie besagt, dass Evolution durch natürliche Auslese erfolgt. Seine Überlegungen basieren darauf, dass mehr Individuen einer Art geboren werden, als überleben können. Innerhalb einer Art gibt es vererbbare Variationen. Die natürliche Auslese begünstigt die am besten angepassten Individuen, und die Population verändert sich allmählich.

Mendel: Gesetze der Vererbung

Mendel formulierte die grundlegenden Gesetze der Vererbung, die jedoch ein halbes Jahrhundert lang ignoriert wurden.

Neo-Darwinismus: Synthese der Evolution

Der Neo-Darwinismus ist eine Synthese des Darwinismus mit genetischem Wissen und den Fortschritten der Wissenschaft. Die evolutionäre Einheit ist hierbei die Population.

Theorie der unterbrochenen Gleichgewichte

Die Theorie der unterbrochenen Gleichgewichte (Saltationismus) basiert auf fossilem Material und stellt fest, dass Zwischenarten selten erscheinen. Daraus wird geschlossen, dass es Zeiten der Stabilität gibt, die durch kurze Perioden mit vielen Veränderungen unterbrochen werden.

Evo-Devo Theorie: Genetik & Entwicklung

Diese Theorie erklärt, dass es innerhalb der Gene, aus denen das menschliche Genom besteht, eine Hierarchie gibt. Während einige Gene kleine Details regulieren, steuern andere große Entwicklungsentscheidungen. Eine Mutation in einem dieser 'Master-Gene' kann daher sehr relevante Effekte haben.