Raumzeit - Provokation der Schoepfung
COBE-Entdeckung 2006 den Nobelpreis. Der Nachfolger von COBE, WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), hat inzwischen die Hintergrundstrahlung mit ungleich höherer Präzision vermessen und auch hier minimale Temperaturschwankungen kurz nach der Geburtsstunde des Universums registriert. Die Daten von WMAP tragen dazu bei, nicht nur die Zusammensetzung des Alls, sondern auch das Alter und die Ausdehnungsgeschwindigkeit neu zu berechnen.
Im Grunde genommen, wird das Urknallmodell von vier »Säulen« getragen:
1. Die Rotverschiebung der Galaxien, also der Zusammenhang zwischen Entfernung und Geschwindigkeit der Galaxien. Ihre Geschwindigkeit ist direkt proportional zu ihrer Entfernung. Das heißt, dass sich doppelt so weit entfernte Galaxien mit doppelter Geschwindigkeit entfernen.
2. Das Spektrum der Hintergrundstrahlung des Universums.
3. Die durchschnittliche Altersverteilung der Sterne liegt bei etwa 13 Milliarden Jahren.
4. Die am häufigsten vertretenen Elemente im All sind Wasserstoff, Deuterium und die Isotope des Helium.
Anfang 1980 kam Alan Guth (geb. 1947) vom MIT in Boston zu der Überzeugung, dass sich das ultrawinzige Uruniversum vor zirka 13,7 Milliarden Jahren durch eine Art Ausdehnungsdruck schlagartig aufgebläht habe. Innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde muss es sich um das Googolfache (1 Googol ist eine Eins mit einhundert Nullen) von einem winzigen Punkt auf die Größe einer Orange explosionsartig ausgedehnt haben. Dieses Ereignis wird heute als Inflationsphase bezeichnet.
Spielen wir nun einmal das mögliche Geburtsszenario unseres Universums durch: Da war also vor 13,7 Milliarden ein unbeschreiblich kleines Etwas ohne Raum und Zeit. Ein fantastisch energiereicher, singulärer Punkt explodierte eruptionsartig. Die Temperatur betrug zu dieser Zeit, 10 −43 Sekunden nach dem sogenannten Urknall, etwa zehn Billionen Billionen Grad –, 10 32 Kelvin. Dieser Vorgang dauerte also nur den Bruchteil einer Nanosekunde. Zu jenem Zeitpunkt der Planck-Ära existierten die heutigen Naturgesetze noch nicht. Mit der rasanten Ausdehnung kühlte sich die entstandene RaumZeit mit ihrem extrem heißen Urplasma nach einer Hunderttausendstel Sekunde auf etwa zehn Billionen Grad Kelvin ab.
Nun folgt die sogenannte Quark-Ära, in der die ersten Quarks entstehen. Materie und Antimaterie bildet sich – Baryonen und Antibaryonen –, die sich zum Großteil gegenseitig auslöschen. Nach rund einhundertstel Sekunden kristallisieren sich die leichtesten Elemente aus dem Teilchenplasma heraus. In den nächsten drei Minuten nach dem Urknall kühlt sich unser Baby-Universum auf ungefähr eine Milliarde Grad ab. Es bilden sich Atomkerne von Wasserstoff, Helium und Spuren von schwerem Wasserstoff, dem Deuterium. Es ist die Ära der Kernreaktion. Die Zeit der primordialen Nukleosynthese.
Ungefähr 300000 bis 400000 Jahre nach der Inflationsphase expandiert das Universum weiter und kühlte sich dabei auf einige tausend Grad ab. Die meisten Elektronen und Positronen haben sich immer wieder gegenseitig ausgelöscht, und die Raum-Zeit ist in dieser sogenannten Strahlungsära lichtundurchlässig. Als nächster Schritt werden umherjagende Elektronen schließlich von Wasserstoff- und Heliumkernen eingefangen in einem sogenannten Rekombinationsprozess. Und die Materie, die den Zerstrahlungsprozess mit Antimaterie überlebt hat, dominiert den Kosmos.
Nach der dunklen Ära des Universums wird das All durch die ersten elektrisch neutralen Atome endlich durchsichtig. Es wurde Licht! Denn vorher war es milchig-trüb. Nach zirka hundert bis 200 Millionen Jahren hat sich unser Kosmos enorm ausgedehnt, und es bilden sich die ersten Riesensterne. Die Lebensspanne dieser Sterne ist relativ kurz, aber aus ihrer Asche entstehen durch die Verklumpung der Materie nach zirka 800 Millionen Jahren neue Sterne und Planeten. Verantwortlich für die Geburt von Sternen und damit auch der Galaxien ist die Gravitation. 13,7 Milliarden Jahre nach dem Urknall grübeln Physiker und Kosmologen darüber nach, wie das Universum entstanden ist und kommen zu der Schlussfolgerung, dass das Ganze mit einem Big Bang beziehungsweise mit der eruptiven Inflationsphase begonnen hat.
Wenn das Urknallmodell zutreffen sollte, war der Urkeim unendlich heiß und unendlich dicht. Und alle Kräfte waren zu einer Superkraft symmetrisch vereint. Mit der Expansion und Abkühlung hat sich die Symmetrie laut der Quantenfeldtheorie Schritt für Schritt verringert. Die
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