PR Odyssee 4 Die Traumkapseln

die folgenden vier Bedeutungen unterscheiden: (1) die heiße, dichte Frühphase des Universums, in der die leichten Elemente entstanden sind, hauptsächlich Wasserstoff und Helium; (2) die Anfangssingularität; (3) ein absoluter Beginn von Raum, Zeit und Energie; und (4) der Beginn unseres Universums, das heißt seiner Elementarteilchen, seines Vakuumzustands und eventuell auch seiner (lokalen) Raumzeit.
    Dass unser Universum aus einem Urknall in der Bedeutung von (1) entstand, ist inzwischen von fast allen Kosmologen akzeptiert, auch wenn abweichende Meinungen nie ganz verschwinden werden. (2) markiert die Rückextrapolationsgrenze der relativistischen Kosmologie, wo die bekannten Gesetze der Physik unvermeidlich zusammenbrechen, wie die britischen Mathematiker und Physiker Roger Penrose und Stephen Hawking schon in den 1960er Jahren gezeigt haben. Energie, Dichte, Druck und Temperatur werden unendlich, Raum und Zeit verschwinden (gehen gegen Null) beziehungsweise geraten ins Regime der Quantenphysik.
    Die Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie für das Universum besitzen deshalb dort eine Singularität. Ob diese mathematische Grenze ein physikalisches Korrelat hat, ist aber eine offene Frage. Viele Kosmologen sind davon überzeugt, dass hier Quanteneffekte wirksam werden und die Singularität vermeiden. Diese wäre also gewissermaßen die Selbstaussage der Allgemeinen Relativitätstheorie über das Ende ihres eigenen Anwendungsbereichs.
    Die Theorie prognostiziert somit ihren eigenen Zusammenbruch und trägt gleichsam die Saat ihrer eigenen Vernichtung in sich. Und dies ist ein Vorteil sowohl in wissenschaftlicher als auch in erkenntnistheoretischer Hinsicht. Denn das erlaubt es uns, die Grenze der Gültigkeit dieser Theorie zu gewahren. Diese Grenze versuchen verschiedene Modelle der Quanten-und Stringkosmologie zu überwinden, die eine einheitliche Beschreibung aller Naturkräfte und Elementarteilchen und sogar Raum und Zeit zum Ziel haben. Es gibt ein paar vielversprechende Ansätze, aber sie alle sind noch spekulativ und empirisch unbestätigt. Ob sie sich in der Praxis überhaupt testen lassen, ist ungewiss, obwohl sie durchaus überprüfbare Aussagen machen (können).
    Verschiedene Szenarien solcher Ansätze klassifizieren die Möglichkeiten (3) und (4): Die mit (3) charakterisierten Modelle können Anfangskosmologien genannt werden und postulieren einen ersten Moment. Die von (4) charakterisierten sind Ewigkeitskosmologien. Davon gibt es sowohl in der antiken wie in der modernen Kosmologie verschiedene Typen, nämlich statische, evolutionäre und revolutionäre. Und sie können entweder eine lineare oder eine zyklische Zeit besitzen. Statische Universen ändern sich in ihrem Zustand im Großen und Ganzen nicht, evolutionäre ändern sich kumulativ, revolutionäre ändern sich abrupt mit scharfen Phasenübergängen, das heißt sie interpretieren den Urknall als Übergang eines Universums in ein anderes, und davon könnte es sogar unendlich viele geben. Die Option (4) erlaubt also auch die Möglichkeit, dass eine Zeit vor dem Urknall - in der Bedeutung von (1) - existierte und es andere Universen gibt.
Andere Universen in vielen Variationen
    Die Annahme von der Existenz anderer Universen mag zunächst wie eine haltlose Phantasterei klingen. Doch die moderne Physik hat einige Szenarien für die Ent-stehung anderer Universen bereitgestellt beziehungsweise führt Argumente für ihre Existenz an. Zunächst ein kurzer Überblick (vom ersten Punkt abgesehen, ist freilich alles mehr oder weniger spekulativ):
    Wenn unser Universum unendlich groß ist, können im Rahmen der physikalischen Bedingungen alle möglichen Konfigurationen existieren. Ob überall dieselben Naturgesetze, - konstanten und so weiter gelten, ist für uns nicht entscheidbar. Denn unendlich viele Regionen eines solchen Universums standen bislang mit unendlich vielen anderen Regionen noch nie in einem kausalen Kontakt. So lässt sich nicht ausschließen, dass anderswo verglichen mit dem für uns einsehbaren Weltraum ganz andere Bedingungen herrschen, obwohl die Übergangszonen nicht ohne weiteres mit unserem bisherigen Kenntnisstand der Physik beschrieben werden können.
    Viele Kosmologen sind heute davon überzeugt, dass unser Universum unmittelbar nach dem Urknall eine sehr kurze Phase der exponentiellen Expansion durchlief, das heißt einer überlichtschnellen Raumausdehnung. Das ist die Grundidee der Hypothese von der Kosmischen