Ein Universum aus Nichts

formen kann, aus den Bemühungen um ein Verständnis, warum wir in einem Universum der Materie leben.
    Vermutlich wacht niemand morgens auf und macht sich als Erstes darüber Gedanken, doch die Tatsache, dass unser Universum Materie enthält, ist bemerkenswert. Besonders beachtlich daran ist, dass es, soweit wir das sagen können, keine nennenswerten Mengen an Antimaterie enthält. Wir erinnern uns: Quantenmechanik und Relativität zufolge muss es sie geben, sodass für jedes in der Natur bekannte Teilchen ein entsprechendes Antiteilchen mit entgegengesetzter Ladung und gleicher Masse existieren kann. Man sollte also meinen, dass jedes vernünftige Universum anfangs gleiche Mengen beider Arten enthält. Denn schließlich besitzen die Antiteilchen der normalen Teilchen die gleiche Masse und ähnliche andere Eigenschaften – wenn also in der Frühzeit Teilchen entstanden sind, hätten ebenso leicht Antiteilchen entstehen können.
    Alternativ dazu könnten wir uns sogar ein Antimaterie-Universum vorstellen, in dem alle Teilchen, aus denen Sterne und Galaxien bestehen, durch ihre Antiteilchen ersetzt wären. Ein solches Universum würde fast exakt mit dem übereinstimmen, in dem wir leben. Beobachter in einem derartigen Universum (die selbst aus Antimaterie bestünden) würden das, was wir Antimaterie nennen, zweifellos als Materie bezeichnen. Der Name ist beliebig austauschbar.
    Wenn aber unser Universum ausgewogen mit gleichen Mengen von Materie und Antimaterie begonnen hätte und so geblieben wäre, gäbe es uns nicht, und keiner würde »warum« oder »wie« fragen. Denn im frühen Universum hätten die Teilchen der Materie und die der Antimaterie einander vernichtet und nichts als pure Strahlung zurückgelassen. Es wäre keine Materie oder Antimaterie verblieben, um Sterne oder Galaxien zu bilden – oder Liebende und Antiliebende, die eines Tages hinausblicken, einander in den Armen liegen und vom Schauspiel des Nachthimmels überwältigt sein könnten. Kein Drama. Die Geschichte bestünde vielmehr aus Leere – ein sich allmählich abkühlendes Bad aus Strahlung, das am Ende zu einem kalten, finsteren und trostlosen Universum würde. Das Nichts wäre unumschränkter Herrscher.
    Doch in den 1970er Jahren begannen die Wissenschaftler zu verstehen, dass es möglich ist, mit gleichen Mengen von Materie und Antimaterie in einem frühen, heißen und dichten Big Bang anzufangen. Dann konnten plausible Quantenprozesse im frühen Universum eine kleine Asymmetrie mit einem geringen Überschuss von Materie über Antimaterie erzeugen und so »aus nichts etwas hervorbringen«. Anstelle einer vollständigen Vernichtung von Materie und Antimaterie, bei der heute nichts als Strahlung übrig geblieben wäre, hätte sich so die gesamte vorhandene Antimaterie im frühen Universum mit Materie vernichten können, während für den geringen Überschuss an Materie keine vergleichbare Menge an Antimaterie zur gegenseitigen Vernichtung vorhanden gewesen wäre. Diese Restmaterie wäre übrig geblieben und hätte zu all der Materie geführt, welche die heute im Universum sichtbaren Sterne und Galaxien bildet.
    Folglich könnte man ein ansonsten klein erscheinendes Ergebnis (die Bildung einer kleinen Asymmetrie in früher Zeit) fast als den Augenblick der Schöpfung betrachten. Denn sobald eine Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie entstanden war, konnte sie später durch nichts mehr aus der Welt geschafft werden. Die künftige Geschichte eines Universums voller Sterne und Galaxien war im Wesentlichen geschrieben. Im frühen Universum vernichteten sich Teilchen aus Antimaterie und Teilchen aus Materie; der verbleibende Überschuss hat bis heute überlebt und den Charakter des sichtbaren Universums geprägt, das wir kennen, lieben und bewohnen.
    Selbst wenn die Asymmetrie im Verhältnis eins zu einer Milliarde bestünde, bliebe genug Materie übrig, um alles zu erklären, was wir heute im Universum sehen. Und tatsächlich war genau eine Asymmetrie im Verhältnis von eins zu einer Milliarde notwendig, denn für jedes Proton im Universum existieren in der Kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung ungefähr eine Milliarde Photonen. Die Photonen der CMBR sind in diesem Modell das, was von der frühen Vernichtung von Materie und Antimaterie am Anfang der Zeit zurückgeblieben ist.
    Derzeit fehlt eine definitive Darstellung, wie dieser Prozess im frühen Universum abgelaufen sein könnte, weil wir die Natur der mikrophysikalischen Welt in