Universum
Das Universum ist der mit Teilchen und Energie gefüllte Raum. Für das Alter des Universums geben neueste Ergebnisse den Wert 13,7 Milliarden Jahr an. Dies ergaben 2003 veröffentlichte Messungen der Raumsonde "Microwave Anisotropy Probe", welche von der NASA zwischen Erde und Mond geparkt war. Was nach diesen 13,7 Milliarden Jahren alles geschah, zeigt die folgende Übersicht: Der Urknall Zeit: 0 Sekunden nach dem Urknall
Temperatur: unendlich heiß Aus dem Auseinanderdriften der Galaxien lässt es sich ablesen: Vor knapp 13,7 Milliarden Jahren war das Universum unendlich dicht und heiß. Alles in einem Punkt vereint und damit noch unendlich kleiner als eine Wasserstoffatom. Aber es gibt noch keine Atome, keine unterschiedlichen Teilchen und Kräfte. Es werde Licht? Nun, da es noch keine Photonen gibt, sieht das mit dem Licht auch schlecht aus. Die Planck-Ära Zeit: 10-43 Sekunden nach dem Urknall
Temperatur: 1031 Kelvin Über die allerersten Momente im Leben des Universums ranken viele Geheimnisse. Vermutungen gibt es schon, aber die heutigen Theorien lassen sich nicht ohne weiteres auf diese erste Ära anwenden. Alle vier Wechselwirkungen des Standard-Modells sind noch zu einer Urkraft vereint. Die Vereinigte Ära Das Universum ist immer noch rund eine Billion Billion Mal kleiner als ein Wasserstoffatom. Die Schwerkraft ist aber bereits flügge geworden und hat sich von den anderen Kräften getrennt. Doch es ist immer noch so heiß, dass elektromagnetischen, Schwache und Starke Kraft als eine einzige Kraft auftreten. Mit den GUTs (Grand Unified Theories, Große Vereinigte Theorien) gibt es Ansätze, die diese Große Vereinigung der Kräfte beschreiben. Sie sind aber noch nicht perfekt. Die Quark-Gluon-Ära Zeit: 10-12 Sekunden nach dem Urknall Die Große Vereinigung bricht zusammen: Die Starke Kraft löst sich von der elektromagnetischen und Schwachen Wechselwirkung. Quarks bilden mit den Gluonen ein so genanntes Quark-Gluon-Plasma. Die Leptonen-Ära Zeit: 10-7 Sekunden nach dem Urknall Die Schwache und die elektromagnetische Kraft gehen unterschiedliche Wege. Nun stehen zum ersten Mal alle vier Wechselwirkungen des Standard-Modells getrennt auf der Bühne. Es bilden sich Elektronen, Neutrinos und das Ungleichgewicht, das dafür sorgen wird, dass später Materie über Antimaterie siegt. Erst jetzt bildet sich eine Eigenschaft heraus, die wir Masse bezeichnen. Die Nukleonen-Ära Zeit: rund 1 Sekunde nach dem Urknall
Temperatur: 1010 Kelvin Quarks finden sich zu Verbänden wie Protonen und Neutronen zusammen, den Nukleonen. Auch deren Antipartner entstehen. Im Vernichtungskampf der Nukleonen siegt die Materie, weil es einen leichten Materie-Überschuss gibt. Die große Vernichtung Zeit: rund 10 Sekunden nach dem Urknall
Temperatur: 109 Kelvin Fast alle Elektronen und Positronen vernichten sicht gegenseitig. Es überlebt nur der kleine Elektronenrest, aus dem unser Universum besteht. Die Energie der Neutrinos ist so weit abgefallen, dass die Teilchen kaum noch die Kraft haben, mit den anderen Teilchen schwach wechselzuwirken. Die Kern-Ära Zeit: rund 3 Minuten nach dem Urknall
Temperatur: 103 Kelvin Die ersten Atomkerne bilden sich aus den Neutronen und Protonen, zunächst die der leichten Elemente Wasserstoff und Helium. Die Struktur-Ära Zeit: rund 300.000 Jahre nach dem Urknall Es bilden sich räumliche Unregelmäßigkeiten, aus denen später Galaxien und Galaxienhaufen hervorgehen werden. Die Atom-Ära Zeit: rund 300.000 bis 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall
Temperatur: 3.000 Kelvin Nach 300.000 Jahren ist die Temperatur des Universums auf rund 3.000 Kelvin abgefallen. Erst jetzt sind Atome stabil, das heißt Atomkerne können Elektronen dauerhaft einfangen. Photonen werden nun nicht mehr von den zahlreichen Elektronen abgelenkt: Das Universum wird zum ersten Mal durchsichtig. Die Galaxien-Ära Zeit: rund 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall bis kurz vor heute Atome und Atomkerne finden sich zu Sonnen zusammen und verschmelzen. Es bilden sich Galaxien und Planenten Das Jetzt Zeit: 13,7 Milliarden Jahre nach dem Urknall
Temperatur: 2,7 Kelvin Auf einem blauen Planenten hat sich Leben entwickelt, das in der Lage ist Mutmaßungen über die ersten Momente des Universums anzustellen. |
