Vor unserer Zeit

Was war vor dem Urknall? Ein anderes Universum, glauben einige Kosmologen. Es stürzte in sich zusammen, bis alle Materie und Energie in einem winzigen Punkt konzentriert waren. Dieser Kollaps könnte den Urknall für unser Universum ausgelöst haben. Andere Kosmologen glauben, der Urknall sei durch die Kollision von zwei Universen in einer Welt mit mehr als drei Raumdimensionen ausgelöst worden. Vielleicht ist der Urknall aber auch durch eine spontane Fluktuation aus dem Nichts entstanden. Oder er war nur einer von vielen in einem viel größeren Multiversum. Die Theorien sind noch recht vage.

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Der Urknall. Was in diesem Moment passiert, entzieht sich bislang allen Theorien. Die vier fundamentalen Kräfte der Natur, darunter die Schwerkraft, sind vermutlich in einer einzigen Kraft vereint. Erst eine "Theorie für alles" dürfte den Urknall beschreiben können.

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Raum und Zeit entstehen erst mit diesem Knall. Ein wichtiges Indiz für die Urknalltheorie entdeckt Edwin Hubble in den 1920er Jahren mit dem Hooker-Teleskop: Die Galaxien im Universum entfernen sich voneinander, der Raum dehnt sich aus. Es muss also einst einen gemeinsamen Ausgangspunkt gegeben haben.

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Die Inflation bläht das Universum um das 10 50 -Fache auf. Durch räumliche Energiefluktuationen werden die späteren Strukturen angelegt: Wo die Energiedichte höher ist, wird mehr Materie zusammenklumpen – der Ursprung von Galaxienhaufen und Galaxien.

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Die Inflation endet. Das Universum ist nun angefüllt mit einer Ursuppe aus Elementarteilchen wie Quarks, Neutrinos und Elektronen. Es dehnt sich fortan langsamer aus, allerdings immer noch fast mit Lichtgeschwindigkeit.

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Jeweils drei Quarks kleben zusammen und bilden Protonen und Neutronen sowie deren Antiteilchen. Dank unterschiedlicher Häufigkeiten von Quarks und Antiquarks gibt es einen leichten Überschuss an normaler Materie. Ohne diese Asymmetrie hätten sich Materie und Antimaterie wieder vernichtet, das Universum wäre nur mit Energie gefüllt.

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Das Universum kühlt sich ab, ist aber noch heiß genug für die Kernfusion: Ein Teil der Protonen und Neutronen verschmilzt zu Heliumatomkernen.