Hawkings neues Universum

das Universum einst begann und sich seither ausdehnt. Denn er wäre nicht dunkel, wenn das Universum ewig und unveränderlich wäre. Das ist auch eine Lösung des erwähnten Paradoxons, das Heinrich Wilhelm Olbers und andere umgetrieben hatte. „Wenn das Universum einen Anfang hat, können wir prinzipiell nicht Sterne und Galaxien jenseits eines bestimmten Horizonts sehen“, sagt Mario Livio, der Mann mit dem Luftballon in der Tasche. Auf seinen Vorträgen lässt er ihn zur Enttäuschung seiner Zuschauer nie platzen – denn das wäre keine gute Metapher für den Urknall, der keine Explosion im Raum war, sondern gleichsam überall stattfand. „Selbst wenn es Lichtquellen dort draußen gäbe, hätte ihr Licht nicht genug Zeit gehabt, uns während der Lebenszeit des Universums zu erreichen. Es ist, als wären die Bäume im Beispiel des lückenlosen Waldes ab einer bestimmten Entfernung schwarz statt weiß, so dass der Wald dann noch nicht als komplett weiße Wand erscheint.“

Aus dem Tagebuch des Universums: Ab zirka 10 –12 Sekunden nach dem Urknall sind recht verlässliche Aussagen möglich. Über die Zeit davor kann im Augenblick nur spekuliert werden, weil dazu noch keine gut fundierte und durch Beobachtungen bestätigte physikalische Theorie der Quantengravitation existiert. Außerdem sind einige Zeitangaben modellabhängig und daher teilweise noch nicht genau bekannt.
Zeit nach Urknall
Temperatur
Ereignisse
vor 10 –43 Sekunden

Epoche der Quantengravitation: Die Raumzeit hatte eine diskontinuierliche, „schaumartige“ Struktur. Raum und Zeit sind nicht unterscheidbar.
10 –43
10 32 Grad Celsius
Symmetriebruch einer einzigen Superkraft führt zur Abspaltung der Gravitation. Entstehung der klassischen Raumzeit, die mit einem Plasma relativistischer Teilchen gefüllt ist (primordiale Materie).
10 –35
10 27
Abspaltung der starken Wechselwirkung; asymmetrischer Zerfall von X- und Anti-X-Teilchen, was die spätere milliardenfache Dominanz der Materie über Antimaterie vorwegnimmt.
10 –11
10 15
Aufspaltung der elektroschwachen Wechselwirkung zur elektromagnetischen und schwachen Wechselwirkung; X- und Anti-X-Teilchen sterben aus. Die Materie erhält ihre Masse durch das Higgs-Feld.
10 –6
10 14
Quarks, Anti-Quarks und Gluonen (Kraftüberträger) können nicht mehr als freie Teilchen existieren. Protonen und Neutronen entstehen aus Quarks. Anschließend zerstrahlen Protonen und Antiprotonen fast vollständig: winziger Überschuss von Materie.
1
10 10
Neutrinos koppeln sich von den anderen Teilchen ab.
5
6 X 10 9
Elektronen und Positronen zerstrahlen fast alle.
100
10 9
Ende des Zerfalls von Neutronen zu Protonen. Entstehung der leichten Elemente (insbesondere der Atomkerne von leichtem Wasserstoff und Helium sowie etwas Deuterium und Lithium) aus der Verschmelzung von Protonen und Neutronen.
70.000 Jahre
30.000
Materiedichte dominiert über Strahlungsdichte.
380.000
4000
Ende der Plasmaphase: Entstehung der Atome, Entkopplung der Strahlung von der Materie – das Universum wird durchsichtig. Das Dunkle Zeitalter beginnt.
100 Millionen bis 1 Milliarde
–250
Bildung der ersten Sterne und Galaxien, Entstehung der schwereren Elemente, anschließend von Planeten und Leben.
13,7 Milliarden
–270
Gegenwart.
    Kosmischer Fingerabdruck: Die Hintergrundstrahlung im All, das Relikt des ersten Lichts, erfüllt den Weltraum sehr gleichmäßig im Radiowellenbereich und ist nur drei Grad über dem absoluten Nullpunkt kalt. Sie hat Temperaturschwankungen von ein paar Hunderttausendstel Grad, die Dichteschwankungen im Urgas widerspiegeln. Aus dem hier in verschiedenen Grautönen codierten, über den ganzen Himmel verteilten Fleckenmuster können Kosmologen – wie Kriminalkommissare bei der Fingerabdruck-Identifikation von Personen – die Kennziffern unseres Universums ermitteln: Alter, Zusammensetzung, Geometrie und vieles mehr. Die Dichteschwankungen waren die Keimzellen der Galaxien und stammen wahrscheinlich von winzigen Quantenfluktuationen, die durch die Ausdehnung des Weltraums ins Gigantische vergrößert worden sind.
    Und aus einem weiteren Grund ist die Nacht finster: „Da das Universum expandiert, wird das Licht von jeder weit entfernten Galaxie zu einer niedrigeren Frequenz verschoben“, sagt Livio. „Im Waldbeispiel bedeutet dies, dass die Stämme ungleichmäßig angestrichen sind, wobei entferntere Stämme immer weniger Farbe haben.“ Das Licht aus der kosmischen Urzeit wurde von der Ausdehnung des