Hawkings Kosmos einfach erklaert

leichten Elemente gebildet. Dass unser Universum aus einem Urknall in dieser Wortbedeutung entstand, wird inzwischen von fast allen Kosmologen angenommen. Und nur in diesem Sinn wird vom Standardmodell der Kosmologie oder von der Standardtheorie des Urknalls gesprochen. Wie es zu dieser heißen, dichten Frühphase kam – ob beispielsweise die Kosmische Inflation dazu geführt hat –, bleibt dabei offen.
    â€º   Die Anfangssingularität: Sie markiert den Zeitpunkt, an dem die bekannten Naturgesetze zusammenbrechen: Energie, Dichte, Druck, Temperatur und Raumzeit-Krümmung gehen gegen unendlich, Raum und Zeit verschwinden, das heißt, sie gehen gegen null. Die Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie für das Universum besitzen an diesem Punkt eine Singularität. Daraus folgt aber nicht, dass diese mathematische Grenze wirklich eine physikalische Entsprechung hat. Zunächst ist die Singularität lediglich eine Grenze der wissenschaftlichen Naturbeschreibung.
    Weltmodelle im Vergleich: Dass sich unser Universum ausdehnt, ist bekannt. Doch ob diese Expansion schon immer existiert oder einen Anfang hat –und wenn ja, welchen – gehört zu den Grundfragen der Kosmologie. Der Urknall könnte der Beginn von allem sein (1) oder ein Übergang aus einem kollabierenden (2) oder statischen (3) Universum oder einer Zeitschleife (4). Dem konkurrierenden – und inzwischen widerlegten – Steady-State-Modell zufolge expandiert das Universum seit aller Ewigkeit und hatte keinen Urknall (5).
    â€º   Ein absoluter Anfang von Raum, Zeit und Energie: Urknall-Modelle in diesem Sinn können Anfangskosmologien genannt werden. Sie postulieren einen ersten Moment, mit dem „alles“ begann.
    â€º   Der Beginn unseres Universums: Das meint nicht notwendig den Beginn von „allem“, sondern lediglich seiner Teilchen, seines Vakuumzustands und vielleicht seiner (lokalen) Raumzeit: Urknall-Modelle in diesem Sinn lassen die Möglichkeit offen, dass unser Universum nur eines von vielen ist (Multiversum-Hypothese). Dann könnte es selbst zwar einen Anfang besitzen und würde nicht ewig existieren, aber es wäre nicht aus dem „Nichts“ ins Dasein gekommen und einzigartig. Somit wäre „unser“ Urknall ein brachialer Übergang, aber nicht der Anfang von allem; es hätte vorher – und vielleicht schon „immer“ – etwas existieren können. In diesem Fall kann man von Ewigkeitskosmologien sprechen. Diese vierte Bedeutung von „Urknall“ erlaubtalso auch die Möglichkeit, dass eine Zeit „vor“ dem Urknall in der erstgenannten Bedeutung existierte, und dass es andere Universen gibt.
    Wettstreit der Weltmodelle: Basierend auf der Allgemeinen Relativitätstheorie und auf Spekulationen über eine Theorie der Quantengravitation haben Kosmologen zahlreiche Modelle zur Erklärung des Urknalls entwickelt.
    Diese Begriffsunterscheidung beantwortet selbstverständlich noch nicht, was denn nun eigentlich geschehen ist. Sie hilft aber, die vielen Modelle einzuordnen, die inzwischen um eine Urknall-Erklärung konkurrieren ( siehe Tabelle Wettstreit der Weltmodelle ). Und sie macht deutlich, dass der Urknall im ersten Sinn ein (wenn auch außerordentliches) Ereignis unter vielen gewesen sein kann – also ein Urknall im vierten Sinn, wie es das Szenario der Kosmischen Inflation nahe legt. Damit bleibt aber die Frage nach dem Beginn der Inflation – und somit dem Urknall in der dritten der genannten Bedeutungen. Tatsächlich gibt es starke Argumente dafür, dass die Inflation einen Anfang hatte ( siehe Exkurs Die halbierte Ewigkeit ). Dann kann das Szenario der Inflation jedoch nicht die von Stephen Hawking und Roger Penrose aufgestellten Singularitätstheoreme umgehen – den Urknall im zweiten Wortsinn. Die brennende Frage nach dem Anfang aller Dinge scheint also durch alle „Urknall“-Begriffe hindurch.
    EXKURS
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› Die halbierte Ewigkeit

    â€žEine schöne Beschreibung der Ewigkeit: Stell Dir eine Stahlkugel vor, die so groß ist wie die Erde. Und eine Fliege, die sich einmal in einer Million Jahren darauf niederlässt. Wenn die Stahlkugel durch die damit verbundene Reibung aufgelöst ist, dann ... ja dann ... hat die Ewigkeit noch nicht einmal begonnen!“, schrieb der englische Schriftsteller David Lodge in seinem Roman The Picturegoers von 1960.