Vor dem Urknall
gewesen war, würde es erklären, warum die Umstände so anders sind als erwartet.
Alle hier ins Spiel kommenden Größenordnungen sind dramatisch. Ein Anfang mit dem Urknall konfrontiert uns mit einem Ereignis, das völlig außerhalb unseres physikalischen Verständnisses liegt. Es ist eine Singularität, ein Nullpunkt mit unendlichen Werten für Temperatur und Energie. Weil dies unserer Mathematik nicht zugänglich ist, muss es nicht unbedingt an einem Punkt geschehen sein. Aber wir sprechen mit Sicherheit über etwas in einem winzigen Raum, vollgestopft mit Masse und Energie, ein Etwas, das aus dem Nichts erscheint, und zwar aus Gründen, die nicht viel einleuchtender sind als die, die uns die Genesis anbietet.
Nur 10 – 35 Sekunden nach dem Urknall fing die Inflation aus unbekannten Gründen an. (Dies ist eine leicht vereinfachte Darstellung: Inzwischen gibt es Erklärungen für die Inflation, an der die Symmetriebrechung der ursprünglichen Kraft beteiligt ist, die schließlich zu den heute bekannten Kräften wie dem Elektromagnetismus führte. Hinzu kommen Phasenübergänge, vergleichbar mit dem Übergang von Wasser zu Eis. Viele Wissenschaftler wenden allerdings ein, diese Ideen erklärten nicht zufriedenstellend, warum die Inflation ausgerechnet zu den nahegelegten Zeitpunkten geschah und wieder aufhörte.)
An diesem Punkt war kaum etwas in Gang gekommen. 10 – 35 ist eine unbegreiflich kurze Zeitspanne. Stellen Sie sich so etwas wie eine Zehntelsekunde vor, aber mit 35 Nullen am Ende statt nur einer Null. In dieser lächerlich kurzen Zeitspanne soll sich das Universum um den Faktor 10 30 und mehr ausgedehnt haben. Anschließend war es 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 -mal größer. Damit war das Universum noch nicht annähernd so groß, wie es heute ist. Selbst nach der Inflation hatte es einen Durchmesser von lediglich einem Kilometer. Aber davor war es geradezu lächerlich klein.
Das Ergebnis scheint gegen Einsteins spezielle Relativitätstheorie zu verstoßen, die behauptet, nichts könne sich schneller fortbewegen als das Licht. Sollte irgendetwas doch dazu in der Lage sein, würde es rückwärts in der Zeit reisen mit potenziell katastrophalen Folgen für die Kausalität und für unser ganzes Wirklichkeitskonzept. Aber auf die regelmäßige Expansion des Universums trifft Einsteins Limit nicht zu, da es sich auf die Geschwindigkeit eines Objekts bezieht, das sich durch den Weltraum fortbewegt. Hier aber bewegte sich nichts fort. Es war der Raum selbst, der sich ausdehnte. Deshalb verursachte die Inflation keine Bewegung, verglichen mit der Lichtgeschwindigkeit innerhalb des Universums.
Da die ursprüngliche Größe des Universums zur Zeit der Inflation so klein war, müssten wir eigentlich bei der wie auch immer erfolgten Abschaltung der Inflation mit Quanteneffekten rechnen. Die Inflationsenergie wurde während dieses unglaublichen Ausdehnungsprozesses in einer äußerst flachen, gleichförmigen Struktur ausgebreitet. Da wir es jedoch mit Quantenprozessen zu tun haben, kommen Unbestimmtheiten ins Spiel, was bedeutet, es dürfte eigentlich keine ganz und gar gleichförmigen Ergebnisse geben (genau so, wie es, um ehrlich zu sein, ohne diese Schwankung keine Saatkörner gäbe, aus denen sich Sterne und Galaxien bilden könnten).
Nichts außer der Ungewissheit ist gewiss
Die Unbestimmtheit ist ein wichtiges Wort in der Quantenwelt. Heisenbergs Unbestimmtheitsprinzip, eine der Schlüsselkomponenten der Quantentheorie, spricht von Eigenschaftspaaren, die so miteinander verknüpft sind, dass es unmöglich ist, beide in all ihren Details zu kennen. Je mehr man über das eine weiß, umso weniger weiß man über das andere. Eins dieser Paare besteht aus dem Impuls (Masse mal Geschwindigkeit) und dem Ort. Kennt man den Impuls eines Quantenteilchens genau (sein Gewicht, seine Richtung, seine Geschwindigkeit), lässt sich nichts über seinen Aufenthaltsort sagen. Er könnte sonst wo im Universum sein. Gleichermaßen gilt: Kennt man den genauen Ort eines Teilchens, könnte es jeden beliebigen Impuls haben.
Deshalb schwanken Quantenteilchen ständig umher: Je höher die Temperatur ist, umso heftiger tanzen sie. Wäre ein Teilchen absolut unbewegt, wüssten wir genau, wo es sich aufhält, und es könnte zu einem seltsamen Teilchen werden und jeden beliebigen Impuls haben. Dies ist ein wirklich bedeutsamer Aspekt der Quantentheorie, den zu erforschen sich lohnt. Als Werner Heisenberg erstmals das
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