Neues vom Anfang des Universums


Entwicklungsphasen des Universums. Bild: NASA, WMAP Science Team/public domain
Entwicklungsphasen des Universums. Bild: NASA, WMAP Science Team/public domain
Schon in seiner Frühzeit hat das Universum scheinbar ein Ungleichgewicht entwickelt, das mit heutiger Physik nicht zu erklären ist. Das Problem verschwindet jedoch, wenn man die Daten auf neue Weise analysiert.

Von Matthias MattingTELEPOLIS

Der Anfang von Raum und Zeit muss sich in unvorstellbarem Chaos abgespielt haben. Vor ungefähr 13,7 Milliarden Jahren konzentrierte sich die komplette Masse des Universums von heute 1053 Kilogramm in einem einzigen Punkt, einer Singularität. Die Naturgesetze galten noch nicht, Kräfte wie Gravitation oder Kernkraft gab es noch nicht; stattdessen trieb eine Art Urkraft den 1032 Grad heißen Brei auseinander. Erst nach Ablauf einer Planck-Zeit (10-43 Sekunden) beginnt die Physik. Der winzige Materietropfen ist durch seine anfängliche Ausdehnung um die Planck-Länge ein bisschen kälter geworden, sodass die Schwerkraft aus der Urkraft kondensieren kann wie Tau aus feuchter Luft. Undankbar stellt sie sich der Ausdehnung des Alls entgegen, hat aber noch keine Chance. Nach Ablauf von 10-38 Sekunden spalten sich auch die Starke Kernkraft und die elektroschwache Kraft aus der Urkraft ab.

Jetzt folgt die Inflationsphase. Das Universum bläht sich von der Größe eines Protons auf den Umfang eines Fußballs auf, weil es von exotischen Inflatonen (für die die Schwerkraft abstoßend wirkt) auseinandergetrieben wird – Teilchen, die nie wieder im Universum auftauchen werden. Danach entstehen einige der heute noch bekannten Teilchen, etwa Elektronen und Positronen, Quarks und Antiquarks, Neutrinos, Vorläufer der Photonen sowie die Gluonen, die für die Vermittlung der Starken Kernkraft zuständig sind. Teilchen und Antiteilchen sind in gleicher Zahl vorhanden, treffen sie sich, annihilieren sie sich gegenseitig. Es herrscht ein ständiges Kommen und Gehen. Die Ausdehnung bremst sich ab.

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