Vor dem Urknall

Unbestimmtheitsprinzip entwickelte, verstand er ein Schlüsselelement selbst noch nicht, sodass dieses Missverständnis heute noch häufig dargestellt wird.
    Als Heisenberg seinem Chef Niels Bohr zum ersten Mal vom Unbestimmtheitsprinzip erzählte, veranschaulichte er es mit einem imaginären Mikroskop. Er beschrieb das Teilchen als ein Elektron, das durch ein märchenhaft leistungsfähiges Supermikroskop geht. Wir benutzen Licht, um das Objekt zu untersuchen, sodass ein Photonenstrahl (Quantenteilchen wie die Elektronen) ständig in das Elektron kracht. Als Ergebnis wird der Pfad des Elektrons verändert. Man kann kein Quantenteilchen betrachten, ohne die Dinge zu verändern.
    Heisenberg soll in Tränen ausgebrochen sein, als Bohr seine Vorstellung in Stücke zerriss. Heisenberg hatte vermutet, dass bis zur Abtastung des Elektrons durch das Mikroskop Position und Impuls des Elektrons genau bestimmt waren. Er glaubte, es sei der Beobachtungsprozess, der die Dinge durcheinanderbringt. Eigentlich aber war die Unbestimmtheit, wie Bohr hervorhob, viel grundlegender als das. Man musste das Elektron gar nicht beobachten, damit die Unbestimmtheit eintrat: Sie gehörte zum Wesen eines Quantenteilchens.
    Die Unbestimmtheit trifft auch auf Felder zu wie etwa die des Elektromagnetismus, die zur Quantentheorie gehören. Das heißt, Teilchen können aus dem Nichts ins Dasein platzen, kurzfristig existieren und dann wieder verschwinden. Man vermutet, dass diese Art von Aktivität die Quantenfluktuationen nach der Inflation hervorbrachte, wobei winzige Fluktuationen in der Inflation selbst Regionen mit feinen Dichte- und Energieschwankungen ins Leben riefen.

Das Phantomrauschen
    Die Quantenschwankung in den ausgedehnten Relikten des Urknalls liefert den bisher besten Beweis für die Existenz der Inflation (und des Urknalls selbst). Alles begann 1965 mit unerwünschtem Taubenkot, als zwei Forscher ein Teleskop benutzten, das wie der auf der Seite liegende Schornstein eines seltsamen Schiffs aussah. Mit seiner Hilfe wollten sie den Himmel nach interessanten Radiosignalen absuchen, denn die Empfindlichkeit des Geräts schien ihnen vielversprechend zu sein.
    Dieser spezielle Radioempfänger war ursprünglich gebaut worden, um Signale eines kurzlebigen reflektierenden Satelliten aufzufangen, und wurde 1965 noch benutzt, um mit dem primitiven Satelliten Telstar zu kommunizieren, fand aber damals auch als Teleskop Verwendung. Die Forscher hießen Robert Wilson und Arno Penzias und arbeiteten für die Bell Labs in Holmdel, New Jersey. Wilson wurde 1936 in Texas geboren und Penzias 1933 in München. Im Alter von sechs Jahren wurde er mit anderen jüdischen Kindern evakuiert. Wilson und Penzias gehörten zur äußerst seltenen Spezies der Radioastronomen unter den Kommunikationsingenieuren in den Bell Labs. Sie suchten nach Anzeichen für eine Gaswolke, die die Milchstraße umgeben sollte. Doch was Wilson und Penzias fanden, war ein Hintergrundrauschen, ein Signal, das aus allen Richtungen zu kommen schien.
    Anfangs reagierten sie darauf mit der Annahme, die Quelle des Rauschens sei erdgebunden. Für Nutzer von Radioteleskopen ist es nicht ungewöhnlich, von einer leistungsstarken irdischen Quelle irregeleitet zu werden: von Amateurfunkern, Stromleitungen oder gar von Staubsaugern mit defektem Kabel. Es ist viel leichter, es mit einer irdischen Funkstörung zu tun zu bekommen, als dass bei konventionellen Teleskopen eine Lichtinterferenz auftritt. Doch Wilson und Penzias konnten diese Ursachen ausschließen. Wohin sie ihr Teleskop auch ausrichteten, selbst in Richtung New York: Es gab keine Schwankung in diesem Hintergrundrauschen.
    Sie untersuchten das Teleskop selbst auf Fehler. Mit der Verkabelung und der Elektronik – möglichen Quellen für das Signal – war alles in Ordnung, aber dann entdeckten sie, dass die Tauben vor Ort das breite Horn des Teleskops als Hochsitz benutzt hatten. Seine Öffnung war mit weißem Vogelkot (oder mit «elektrisch nicht leitendem Material», wie Penzias es geziert umschrieb) verschmiert, weil ein Taubenpärchen dort ein Nest gebaut hatte – und das trotz der regelmäßigen Störungen, wenn das Teleskop rotierte und sie umherschleuderte.
    Penzias und Wilson handelten ungewöhnlich rücksichtsvoll, kauften eine Lebendfalle für Tauben und schickten die Tiere rund 60  Kilometer weit fort. Es war die weitestmögliche Entfernung, die die betriebseigene Post bewältigte. Unglücklicherweise waren ihre