Jahrtausende lang blickten unsere Vorfahren voller Staunen zum Himmel. Von der Frage, wie Pflanzen wachsen, über den Sinn unserer Existenz bis hin zu dem, was nach dem Tod geschieht, gehört die Frage nach dem Ursprung des Universums zu den beliebtesten metaphysischen Fragen . Im Laufe der Zeit hat uns die wissenschaftliche Methode ermöglicht, einige dieser Fragen zu beantworten. Pflanzen wachsen, weil sie ausreichend Sonnenlicht und Nährstoffe aus Boden und Wasser erhalten. Der Himmel ist blau, weil sich Wellen durch die Atmosphäre ausbreiten, und wir werden krank, weil wir von Mikroben befallen werden. Doch wie entstand das Universum?
In diesem Artikel werden wir Ihnen erzählen, wie das Universum erschaffen wurde und was der Ursprung von allem war.
Wie das Universum entstand: Urknalltheorie
Die bekannteste und am weitesten verbreitete wissenschaftliche Theorie ist die Urknalltheorie. Wie Sie vielleicht schon gelesen oder gehört haben, bezeichnet der Urknall das Phänomen, aus dem alles Existierende entstand. Laut dieser Theorie dehnte sich das Universum rasant von einem sehr kleinen und komprimierten Anfangszustand aus. Es gab jedoch keine tatsächliche Explosion, wie das Wort „explodieren“ vielleicht vermuten lässt.
Ihr Gehirn explodiert fast, wenn Sie lesen: Das Universum hat kein Zentrum, weil weder Raum noch Zeit vor dem Urknall existierten. Deshalb kann der Ursprung nicht an einem bestimmten Punkt liegen. Wir wissen nur, dass sich das Universum weiter ausdehnt und abkühlt. Außerdem wissen wir, dass sich Galaxien voneinander entfernen und sich immer schneller bewegen (wir haben gerade die bisher entfernteste bekannte Galaxie entdeckt). Das bedeutet, dass etwas (Unsichtbares und Nicht-Nachweisbares) sie „antreibt“ – die sogenannte Dunkle Materie. Tatsächlich bestehen nur 5 % des Universums aus gewöhnlicher Materie (dem Stoff, aus dem Sie, die Erde und alle sichtbaren Strukturen im Universum bestehen), aber 85 % sind Dunkle Materie und die restlichen 10 % Dunkle Energie. Das heißt, der größte Teil des Universums besteht aus Dingen, die wir weder sehen noch verstehen können.
Die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung ist ein Beweis für den Urknall. Sie wurde 1965 entdeckt und datiert das Universum auf „nur 380.000 Jahre zurück“. Durch die Messung der Signatur dieser Strahlung, den Überresten des Urknalls, können wir das ungefähre Alter des Universums berechnen (13.800 Milliarden Jahre). Man kann sich auch eingehender mit der Inflationstheorie befassen , die versucht zu erklären, wie sich das Universum in seinen frühen Stadien entwickelt hat. Es ist außerdem interessant zu überlegen, was das Universum ist und wie es mit seiner Entstehung zusammenhängt.
Wie das Universum erschaffen wurde: Big Bounce-Theorie
Zur Überraschung der Kosmologen ist das Universum erstaunlich flach und gleichmäßig. Anstatt einer chaotischen Verteilung von Materie und Energie erscheint alles flach und gleichmäßig verteilt, was bedeutet, dass ein Phänomen dafür verantwortlich sein muss. Hier kommen die sogenannten inflationären Epochen ins Spiel – Perioden, in denen diese Vereinigung von Materie und Energie stattfinden und das gesamte Universum homogenisieren kann.
Die Inflationstheorie wurde 1981 von Alan Guth vorgeschlagen, um die Phänomene zu erklären, die den Urknall und die darauffolgende Verteilung der Materie verursachten. Doch auch die Inflationstheorie hat ihre Schwächen, und einige Wissenschaftler bezweifeln, dass sie die Gleichförmigkeit des Universums vollständig erklären kann. Um mehr über die Struktur unseres Kosmos zu erfahren, können Sie sich über Galaxien und ihre Funktionsweise informieren. Bei der eingehenderen Erforschung des „Big Bounce“ ist es wichtig, die rätselhaften Signale aus dem Universum zu untersuchen, die unser gegenwärtiges Verständnis infrage stellen.
Eine weitere Alternative zur Inflation, die vom Physiker und Professor Paul Steinhardt der Princeton University vorgeschlagen wurde, ist der sogenannte „Big Bounce“, ähnlich einem „Big Bounce“. In einem Interview mit dem Institut für Theoretische Physik der UAM/CSIC erklärte Steinhardt, dass es vor dem Urknall eine frühere systolische Periode gegeben habe. Das Universum faltet sich auf sich selbst zurück und dehnt sich wieder aus, wodurch Eigenschaften perfekt erklärt werden, die zuvor nur durch Inflation erklärt wurden.
Theorie des zirkulierenden oder oszillierenden Universums
Der Name Roger Penrose dürfte bekannt sein, da er 2020 den Nobelpreis für Physik erhielt. Penrose zählt aktuell zu den meistgeforschten Wissenschaftlern auf dem Gebiet der Theorie des Ursprungs des Universums. Er entwickelte eine Theorie, nach der das Universum zyklisch Phasen der Expansion und Kontraktion durchläuft. Wir befinden uns derzeit in einer Expansionsphase. Wie in diesem Artikel von The Conversation erläutert, wird die darauffolgende extreme Kontraktion als „Große Kontraktion“ bezeichnet und ist „mathematisch identisch mit dem Urknall“. Sie findet vor der nächsten Expansion statt. Dieser Vorschlag konzentriert sich auf den ewigen Zyklus des Kosmos, der sich auch mit anderen Theorien über ein stationäres Universum in Verbindung bringen lässt . Darüber hinaus ist es faszinierend zu erforschen, wie Begriffe wie Astronaut und Kosmonaut im Zusammenhang mit unserem Streben nach kosmischem Wissen entstanden sind.
Multiversum-Theorie
Eines der Hauptprobleme, mit denen Physiker bei der Erklärung des Ursprungs des Universums konfrontiert sind, ist das Fehlen einer Quantentheorie der Gravitation, der „Theorie von Allem“. Kurz gesagt: Materie verhält sich auf Quantenebene (Atome, Elementarteilchen) anders als auf höheren Skalen, und wir können immer noch nicht erklären, warum. Auf der Quantenebene existiert ein physikalisches System in einer Superposition mehrerer verschiedener Zustände gleichzeitig, und es zeigt bei der Messung zufällig nur einen davon. Das berühmte Schrödinger-Dilemma veranschaulicht dies sehr gut.
Die Multiversum-Theorie kann weitere Probleme erklären, mit denen Kosmologen bei der Aufklärung des Ursprungs des Universums konfrontiert sind. Laut dieser Theorie existiert eine Vielzahl anderer Universen, und unser Universum ist nur ein kleiner Teil des Multiversums. Damit eine Multiversum-Theorie funktioniert, müssen wir mindestens sechs Dimensionen annehmen (wir erleben nur drei), doch einige physikalische Theorien, wie beispielsweise die Stringtheorie – ein Kandidat für eine „Theorie von Allem“ –, legen nahe, dass mindestens zehn Dimensionen gleichzeitig existieren.
Leben in einer Simulation
Schließlich gibt es eine Theorie, die von der wissenschaftlichen Gemeinschaft nicht vollständig ausgeschlossen wurde, dass er in einer Art Matrix leben könnte.
So erklärte beispielsweise der MIT-Kosmologe Max Tegmark in einem Vortrag im Jahr 2016 zu Ehren von Isaac Asimov, dass die mathematischen Gesetze, die das Universum regieren, möglicherweise von uns bestimmt werden, das Ergebnis von Algorithmen sind, die von anderen Akteuren geschaffen wurden, oder dass – zu seiner völligen Überraschung – die Menschen selbst irgendwann in der Zukunft Simulationen erstellt haben, um die Vergangenheit nachzubilden.
Es ist auch möglich, dass andere intelligente Zivilisationen dieses simulierte Universum als Forschungsobjekt oder einfach nur zum Spaß erschaffen haben. Diese letzte Theorie ist wahrscheinlich die umstrittenste von allen, und wir haben keinen Beweis dafür, dass sie wahr sein kann, obwohl sie nicht vollständig ausgeschlossen werden kann.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Entstehung des Universums und seine Theorien erfahren können.
