Vor dem Urknall

«Anfangs von allem», die jene Theorie plagen? Vielleicht gab es hier einen Mechanismus, der nicht nur die Herkunft unseres Universums, sondern auch seine Beschaffenheit vor dem katastrophalen Feuerball, der unsere derzeitige Ansammlung von Materie und Energie ins Dasein brachte, erklären konnte.
    Turok und Steinhardt glaubten, dass Kollisionen von Branen in der Branentheorie unvermeidlich seien. Obwohl der Grund dafür nicht unbedingt offensichtlich ist, scheint die Auffassung, dass sie stattfinden, tatsächlich vertretbar zu sein. Sollten die Branen wirklich nur 10 – 32 Meter voneinander entfernt sein und ständig über die Gravitation interagieren, ergäbe sich daraus die angemessenere Frage, warum die Kollisionen nicht häufiger geschehen als nur einmal in einer Billion Jahren, wie Turok und Steinhardt es vermutet hatten. Sollte es zu einem Zusammenstoß der Branen kommen, ergab sich aus der Theorie, dass sie mit einer nahezu (aber nicht ganz) gleichförmigen Verteilung von Materie und Energie gefüllt werden würden, was genau den tatsächlichen Beobachtungen unseres frühen Universums entspricht.
    Die zur Bildung der Saatkörner der heute sichtbaren Galaxien unerlässliche Unebenheit ergäbe sich ebenfalls ganz von selbst aus der Beschaffenheit dieser Branen. Sie müssten nicht perfekt glatt sein. Stellte man sie sich stattdessen als flexibel genug vor, um kleine Falten zu haben, die Senken und Hügel bilden können, dann geschähe die Kollision nicht überall in den Branen genau gleichzeitig. Unterschiedliche Punkte wären anderen um Bruchteile voraus, was genügen würde, um den ungleichmäßigen Start zu haben, den unser Universum braucht.

Ausdehnung der zusätzlichen Dimension
    Obwohl dem Duo diese Erkenntnis während eines einzigen Vortrags kam, dauerte es viele arbeitsreiche Monate, um die hochkomplizierte Mathematik in Angriff zu nehmen (manches ist noch immer nicht ausformuliert), die es ihnen ermöglichte herauszufinden, was ihr Modell in Bezug auf das Verhalten des Universums, mit dem wir vertraut sind, leisten würde. Damit entfernten sie sich weit vom ursprünglichen Modell mit den extrem nahe beieinanderliegenden Branen. Stattdessen setzten sie jetzt auf zwei Branen, die sehr weit voneinander entfernt waren – nämlich in einer anderen Dimension.
    Die geringe Anziehung zwischen ihnen würde sie äußerst langsam beschleunigen und aufeinander zu treiben.
    Alles finge mit einem niedrigen Energiezustand an (wie bei einem expandierenden Universum, das das Ende seiner Lebensdauer glatt und leblos erreicht hat), aber während der langen Zeit ihres Aufeinanderzutreibens würden sie mit zunehmender Anziehung und Nähe zwischen ihnen immer mehr Bewegungsenergie gewinnen, bis sich bei einer Kollision genügend angehäuft hätte, um die ganze Materie und Energie aufzubringen, die wir in einem Universum nach dem Urknall für nötig erachten.
    Turok und Steinhardt freuten sich, als sie entdeckten, dass eine derartige Bewegung durch ein Feld rasch zunehmender Stärke genau die von ihnen erwarteten Kräuselungen erzeugen würde. Genau sie waren nötig, um die Art der Verteilung von Materie und Energie in dem heute beobachtbaren Universum hervorzurufen.
    In diesem Stadium waren sie bereit, ihre Idee der Welt zu präsentieren. Dafür brauchten sie einen Namen. Unglücklicherweise verfielen sie, statt sich etwas leicht Verständliches (und leicht zu Lesendes) wie «Urknall» auszudenken, auf die ältere wissenschaftliche Tradition, griechische Begriffe anzuwenden und nannten ihr Konzept «Ekpyrotisches Universum». Es bedeutet, dass es aus Feuer entstanden ist. Das war gewiss kein Geniestreich, es klang nicht nur merkwürdig, sondern ließ auch die Vorstellung zusammenstoßender Branen nicht erkennen. Leider haben nicht alle Wissenschaftler eine so glückliche Hand mit Worten wie etwa Gilbert Lewis, der sich das «Photon» ausdachte, oder Murray Gell-Mann, der das «Quark» erfand, oder gar Fred Hoyle mit seinem «Urknall».
    Als Turok und Steinhardt ihre Idee erstmals vorstellten, wurden sie auf ein Problem hingewiesen. Ihr Modell ging davon aus, dass die Branen anfangs, lange Zeit vor der Kollision, glatt und gleichförmig waren. Wie waren sie in diesen Zustand geraten? Sie hatten ähnliche Schwierigkeiten mit dem Anfangszustand wie die Befürworter des Urknalls und der Inflation. Allerdings waren ihre Sorgen nicht von Dauer. Sie erkannten nämlich, dass dieses «Problem» in Wirklichkeit eine Möglichkeit