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Urknall – und dann?

Von fast Null auf Unendlich

So viel scheint bisher klar: Unser Universum entstand vor knapp 14 Milliarden Jahren in einem Urknall – einem explosiven Anfang, bei dem sich aus einem extrem kleinen und extrem dichten „Urkeim“ durch Ausdehnung der Kosmos entwickelte. Mit dem Urknall begann eine Kette von Ereignissen, in deren Verlauf die Elementarteilchen, die chemischen Elemente und letztlich alle Materie um uns herum gebildet wurden.

Im Extreme Deep Field zeigt das Hubble-Weltraumteleskop Galaxien des ganz jungen Universums. Sie entstanden nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall. © NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee, P. Oesch, R. Bouwens and the HUDF09 Team

Leistungsstarke Instrumente wie das Hubble-Weltraumteleskop haben inzwischen viele Aspekte dieser Evolution unseres Universums bestätigt. So zeigen Aufnahmen von Galaxien in gut 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung, wie das junge Universum aussah. Und die kosmische Hintergrundstrahlung, gemessen vom Planck-Teleskop, verrät unzählige Details über die Zeit, als sich die ersten Atome bildeten und das Universum erstmals transparent wurde.

Unendliche Ausdehnung

Klar ist auch: Nach dem Urknall muss sich das Universum ziemlich heftig ausgedehnt haben – und tut dies immer noch. Der US-Astronom Edwin Hubble entdeckte dies bereits 1929, als er das Licht weit entfernter Galaxien analysierte. Ihm fiel auf, dass es umso stärker in den roten Wellenbereich verschoben war, je weiter entfernt die Lichtquellen lagen. Seine Schlussfolgerung: Das Licht wurde auf seinem Weg zu uns gedehnt, weil sich seine Quelle von uns entfernt.

Visualisierung der Ausdehung des Universums
Das Universum dehnte sich nach dem Urknall gewaltig aus . © NASA / WMAP Science Team

Die Rotverschiebung belegt, dass das Universum seit dem Urknall ununterbrochen expandiert. Nach gängiger Theorie ist es heute sogar unendlich groß – auch wenn wir mit unseren Teleskopen nur gut 13 Milliarden Lichtjahre weit sehen können. Das allerdings wirft die Frage auf, wie der Kosmos es schaffte, in den rund 13,8 Milliarden Jahren nach dem Urknall bis auf eine unendliche Größe heranzuwachsen. Denn mit einer normalen, linearen Expansion ist das kaum zu schaffen, die Zeit hätte nicht ausgereicht.

Und es gibt noch einige weitere Aspekte des Kosmos, die nicht ohne weiteres zu dieser simplen Vorstellung von einer Ur-Explosion mit darauffolgender Ausdehnung zu passen scheinen…

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Nadja Podbregar
Stand: 22.05.2015

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Der große Schub
Rätsel um die kosmische Inflation

Urknall – und dann?
Von fast Null auf Unendlich

Das Horizont-Problem
Die unerklärliche Gleichheit allen Seins

Das Flachheits-Problem
Eine scheinbar unmögliche Raumkrümmung

Exponentielle Ausdehnung
Die Erfindung der kosmischen Inflation

Prinzip Trockenpflaume
Welche Probleme löst die Inflation?

Zu früh gefreut
Die Suche nach einem Beweis für die Inflation

Der Motor
Was hat die kosmische Inflation angetrieben?

Auf tönernen Füßen
Warum die Inflation auch Fragen aufwirft

Diaschauen zum Thema

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