Hawkings neues Universum
durchlaufen. (Das ist paradoxerweise sogar dann der Fall, wenn die Blasen, von innen betrachtet, unendlich groß sind; das liegt an der „Relativität“ der Koordinatensysteme.)
Die Inflation hört als Ganzes wohl nie auf, sondern setzt sich ewig fort. Zwar bilden sich früher oder später an jeder Stelle neue Blasenuniversen, die nicht mehr exponentiell wachsen. Aber ihr Volumen ist verschwindend gering im Vergleich zur inflationierenden Umgebung, die gleichsam aus sich heraus ständig neuen Nachschub an Inflation erzeugt. „Es gab einen Anfang für jeden Teilbereich des Universums – oder jedes Universum im Multiversum, der Summe aller Universen –, und die Inflation wird überall einmal zu Ende gehen. Aber es wird im Szenario der Ewigen Inflation kein Ende für die Evolution des Multiversums geben“, sagt Linde. „Aus der Existenz dieses Prozesses folgt, dass das Multiversum niemals als Ganzes verschwinden wird.“ Anders gesagt: Das Universum oder Multiversum reproduziert sich permanent selbst.
Somit mögen die einzelnen Universen eines Tages zwar vergehen, weil sie entweder in sich zusammenstürzen oder aber durch ihre Ausdehnung so leer und kalt werden, dass kein Leben mehr in ihnen möglich ist. „Doch selbst wenn unsere Zivilisation stirbt, wird es andere Orte geben, wo das Leben wieder und wieder aufs Neue entsteht, in all seinen möglichen Formen“, sagt Vilenkin.
Auch kann die Inflation aufs Neue beginnen, quasi als eine Art kosmisches Recycling, wenn das wahre Vakuum der Blasen noch eine innere Energie besitzt: Aus zufälligen Quantenfluktuationen dieser Vakuumenergie könnten sich winzige Stellen eines falschen Vakuums bilden, das sofort wieder inflationär zu expandieren beginnt. Es explodiert allerdings nicht in sein Mutter-Universum, sondern stülpt sich als Tochter-Universum gleichsam aus und nabelt sich schließlich ab. Vom Mutter-Universum aus betrachtet bleibt es unzugänglich hinter einem Schwarzen Loch verborgen.
Die Naturgesetze und -konstanten in den einzelnen Blasen (auch möglicher Tochter-Universen) könnten ganz verschieden sein. Denkbar ist sogar, dass sich die Zahl der Dimensionen unterscheidet.
Vielleicht werden alle physikalischen Bedingungen, die überhaupt möglich sind, irgendwo realisiert. Dieses „Prinzip der Fülle“ lässt genug Raum für alle Spielarten der Natur. Die meisten Blasenuniversen haben vermutlich keine Sterne und Planeten. Aber wenn alles Mögliche auch wirklich ist, brauchen wir uns nicht zu wundern, dass wir in einem lebensfreundlichen Universum existieren. (Das ist dann die kosmologische Verankerung des Anthropischen Prinzips.)
Prima Paradigma: Das Szenario der Kosmischen Inflation hat schon zahlreiche Bewährungsproben hinter sich und dadurch den Ruf einer „Standarderweiterung“ der Urknall-Theorie erworben. Zwar sind noch einige Fragen offen und es gibt konkurrierende Erklärungsversuche, aber die Erfolgsgeschichte der Inflationsmodelle ist beeindruckend. Die Tabelle fasst die wesentlichen Pluspunkte dieses Szenarios zusammen – Probleme der herkömmlichen Urknall-Theorie, die die inflationären Modelle lösen können, und an denen kein konkurrierendes Modell vorbei kommt.
Probleme der Standardtheorie vom Urknall
... und ihre Lösung im Szenario der Kosmischen Inflation
Expansion: Was hat die Ausdehnung des Weltraums verursacht?
Das Inflatonfeld mit seinem negativen Druck, der wie Antigravitation wirkt.
Teilchenzahl: Warum gibt es mindestens 10 80 Elementarteilchen im beobachtbaren Weltraum?
Weil sie am Ende der Inflation aus dem Zerfall des Inflatonfelds entstanden sind.
Topologische Defekte: Warum beobachten wir keine exotischen Objekte wie Magnetische Monopole, Kosmische Strings, Domänengrenzen (Bloch-Wände) oder Texturen, wie sie von bestimmten Theorien der Teilchenphysik vorausgesagt werden?
Weil sie, wenn es sie überhaupt gibt, durch die Inflation so weit auseinander getrieben und „verdünnt“ wurden, dass sie im beobachtbaren Universum (fast) nicht vorkommen.
Homogenität: Warum ist das Universum überall und in allen Richtungen extrem gleichförmig? (Das heute beobachtbare Universum mit circa 10 26 Meter Durchmesser wäre im Alter von 10 –35 Sekunden knapp einen Zentimeter groß gewesen, doch das Licht konnte damals erst etwa 10 –27 Meter zurücklegen – also viel zu wenig, um Anfangsunterschiede ausgleichen zu können)
Weil durch die exponentielle Raumausdehnung das heute beobachtbare Universum aus einer viel kleineren Region
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