Hawkings neues Universum

sich mit konstanter Dichte ausdehnt, dann entsteht zugleich auch mehr und mehr negative Energie im Gravitationsfeld, das diese Region ausfüllt. Die Energie der Schwerkraft und Materie gleichen sich gerade aus.“ Dies geschieht nicht bei der normalen Ausdehnung des Universums, in deren Verlauf die Dichte der Materieenergie geringer wird, wohl aber bei der inflationären Expansion, weil die Energiedichte in diesem Zustand konstant bleibt. Die Inflation wirkt also nicht als Perpetuum mobile. „Die Energie der Materie im Universum bleibt aber nicht erhalten“, betont Andrei Linde. „In einem nichtinflationären Universum nimmt sie ab, im inflationären Universum wächst sie exponentiell.“
Gemäß der Relativitätstheorie kann sich nichts schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Aber dies gilt, wie erwähnt, nur für gewöhnliche Teilchen im Raum. Bei der Inflation ist es jedoch der Raum selbst, der sich überlichtschnell ausdehnt, und das lässt sich mit der Relativitätstheorie nicht nur vereinbaren, sondern auch erklären.
     
    Hawking hat das Szenario der Kosmischen Inflation von Anfang an aufmerksam verfolgt. Im Oktober 1981 besuchte er in Moskau eine Konferenz über mögliche Verbindungen von Relativitätstheorie und Quantentheorie zu einer Theorie der Quantengravitation, dann hielt er mehrere Vorträge zur Kosmischen Inflation am Sternberg-Institut für Astronomie. Unter den Zuhörern war Andrei Linde, der ihm seine damals noch unveröffentlichte Korrektur von Guths altem Modell erläuterte, demzufolge sich Blasen aus echtem Vakuum im falschen Vakuum wie Gasblasen im kochenden Wasser gebildet hatten und sich nach und nach miteinander verbanden, bis sich der Raum des heutigen Universums in derselben neuen Phase des echten Vakuums befand. Doch diese Verschmelzung konnte nicht stattfinden, wie Guth selbst und andere Kosmologen, darunter auch Hawking, erkannt hatten. Denn das falsche Vakuum zwischen den Blasen dehnte sich viel schneller aus, so dass die Blasen darin nie zusammenkommen konnten. Linde konterte jedoch, dass es kein Problem gäbe, wenn die Blasen so groß waren, dass die gesamte Region des beobachtbaren Universums – und viel mehr noch – in einer einzigen Blase enthalten wäre. Und genau dafür habe das „flachhüglige“ Potenzial des Skalarfelds gesorgt.
    Hawking war begeistert. „Lindes Gedanke vom langsamen Bruch der Symmetrie war sehr gut, doch später wurde mir klar, dass seine Blasen hätten größer sein müssen als das Universum zum betreffenden Zeitpunkt!“ In seiner Kurzen Geschichte der Zeit erinnert er sich: „Ich wies nach, dass die Symmetrie gleichzeitig überall gebrochen wäre und nicht nur innerhalb der Blasen. Das brächte ein gleichförmiges Universum hervor, wie wir es beobachten. Dieser Gedanke versetzte mich in ziemliche Aufregung und ich erörterte ihn mit Ian Moss, einem meiner Studenten.“ In derselben Zeitschrift, in der Lindes Artikel erschien, in Physics Letters , veröffentlichten Hawking und Moss ihre Lösung des Blasenproblems. Moss ist heute Kosmologie-Professor an der Newcastle University.
    Im selben Jahr, also 1982, publizierte Hawking noch einen weiteren Aufsatz zur Inflation, nämlich über die Entwicklung von Irregularitäten in einem Blasenuniversum. Das war der Beginn eines neuen Forschungszweigs, der das Allerkleinste mit dem Allergrößten verbindet – eine wahrhaft existenzielle Verbindung, denn ohne diesen Zusammenhang wären die Galaxien und somit auch der Mensch wohl niemals entstanden.
Vom frühen Universum zum Wandel der Wissenschaft
    „Das Standardmodell scheint die Entwicklung des Universums nach der ersten Sekunde zufriedenstellend zu beschreiben, aber es beruht auf der Annahme bestimmter Anfangsbedingungen, etwa dem thermischen Gleichgewicht, der räumlichen Gleichförmigkeit mit winzigen Schwankungen, der räumlichen Flachheit und einem bestimmten Verhältnis von Teilchen zu Strahlung“, schrieb Stephen Hawking in einem Brief vom 14. Oktober 1981 an Alan Guth und weitere Kosmologen, in dem er zu einem Workshop nach Cambridge einlud. „Das Ziel des Workshops ist es zu diskutieren, wie diese Bedingungen von physikalischen Prozessen im sehr frühen Universum auf der Basis der Großen Vereinheitlichten Theorien und der Quantengravitation hervorgebracht worden sein konnten.“
    Diese von der Nuffield Foundation finanzierte Konferenz, The Very Early Universe (VEU), die vom 21. Juni bis zum 9. Juli 1982 stattfand, war eine der