Entstehung unseres Universums

Geschrieben am 11.10.2006 von Conni Kreißl

Zur Geschichte der Entstehung unseres Universums gibt es mehrere Theorien, aber nur eine davon ist wirklich glaubhaft. Sie ist eine der Angelegenheiten, welche die Menschheit schon seit Jahrhunderten leidenschaftlich interessiert. Denn wer möchte nicht wissen woher die Materie, die Erde, die Sterne, die Planeten, das gesamte Universum und schließlich er selbst gekommen ist.
Dank unserer aufgeklärten und fortschrittlichen Forschung sowie durch die außerordentliche Verbesserung und Vergrößerung der Teleskope und die intensive Himmelsdurchmusterung mit modernen Untersuchungsmethoden wissen wir heute weitgehend über den Aufbau und die Entstehung des Universums bescheid. Deshalb wissen wir auch, das unsere Erde nicht der Mittelpunkt, sondern nur ein sehr unbedeutendes klitzekleines Pünktchen innerhalb eines winzigen Sonnensystems in der Milchstraße ist. Welche sich innerhalb einer kleinen Galaxie in einer lokalen Gruppe eines durchschnittlich großen Galaxien-Superhaufens in einem ganz beliebigen Universum befindet, das schätzungsweise einen Durchmesser von ungefähr 15 Milliarden Lichtjahren hat.
Sicher ist auf alle Fälle ebenfalls, das unser Sonnensystem im Zuge der Entstehung unseres Universums entstand, wobei das letztere durch diesen sogenannten Urknall in gang gesetzt wurde. Wobei bisher noch nicht geklärt werden konnte, woraus das Universum nun entstand bzw. woher das Material für diesen Urknall kam oder was ihn auslöste. Zumal Raum und Zeit wie wir sie heute kennen erst mit dem Urknall entstanden.
Obwohl erst vor kurzem durch die meistzitierte Hochenergiephysikerin der Welt Lisa Randall, die an der Harvard University lehrt, eine sehr plausible aber noch nicht bewiesene Erklärung dazu veröffentlicht wurde. Diese besagt, das es mehr als 3 Dimensionen gibt und das unser Universum so etwas wie eine dreidimensionale Membran ist, welche frei in einem endlosen Raum schwingt, der von 2 Extra-Dimensionen gebildet wird. Dazu befindet sich in der nähe ein Paralleluniversum zu unserem das als zweite Membran fungiert, welches aber nicht mit unserer verbunden ist. In diesem Paralleluniversum ist die Gravitation gleichermaßen stark ausgeprägt wie alle anderen fundamentalen Naturkräfte. Berechnungen ergaben nun das, bei einer eventuellen Berührung der beiden Membranen bzw. einer Kollision dieser, exakt die gleichen Abläufe ergaben wie sie beim Urknall stattfanden bzw. sie stimmten ziemlich genau mit den bislang darüber gewonnenen Daten überein.
Der Ausgangspunkt der Entstehung unseres Universums bzw. unsere Kenntnisse, aufgrund von Berechnungen darüber, reichen bis zur 10-43sten Sekunde nach dem Urknall zurück, da die physikalischen Gesetze in der Zeit davor noch nicht galten und infolgedessen auch nicht berechnet werden konnten. Trotzdem ist man mit 10-43 Sekunden schon halbwegs nahe am eigentlichen Beginn des Urknalls angelangt.
Mal ganz abgesehen von der Frage woher das Material dafür kam, war bei diesem Urknall einfach alles, die gesamte Masse, Materie sowie Strahlung vermutlich in nur einem Punkt konzentriert. Dieser superkomprimierte bzw. verdichte Punkt entlud sich durch irgendetwas in einem einzigen Augenblick mit der Energie von 1022 bzw. zehn Trilliarden Sonnen und entfesselte dabei ein super gigantisches Feuerwerk. Dabei entstand ein so extrem heißes Strahlungsplasma, das ein Vorhandensein der heute bekannten Teilchen wie beispielsweise der Protonen, Neutronen und Elektronen in ihrer gegenwärtigen Form definitiv nicht möglich war. Diese Elementarteilchen kondensierten bzw. entstanden erst ungefähr 10-30 s nach dem Urknall als sich das noch junge Universum bereits langsam abkühlte.
Dieser drastische Auftakt war bereits nach nur etwa einer Sekunde vorüber und es folgten schätzungsweise 100 Millionen Jahre in denen die Temperatur kontinuierlich auf ungefähr 3000 K bzw. nahezu 2726° Celsius absank, wodurch sich die ersten chemischen Elemente bildeten. Dieses waren vermutlich ausschließlich die beiden Grundelemente Wasserstoff und Helium und das in einem Verhältnis von vier zu eins.
Zu diesem Zeitpunkt hatte das Universum wahrscheinlich bereits eine Ausdehnung von etwa 1020 km oder ca. 10 Millionen Lichtjahren erreicht, wobei die Energie des Universums bzw. die Temperatur da bereits nicht mehr genügte, um schwerere Elemente zu bilden. Weshalb die frühe Ausbildung von Strukturen im Universum eins der bemerkenswertesten und dazu erstaunlichsten noch ungeklärten Phänomene ist. Da die nun vorhanden Atome sich nicht wie Gas gleichmäßig im verfügbaren Raum verteilten, sondern sich lokal zu Anhäufungen zusammenballten und die Vorläufer der späteren Galaxien-Superhaufen bildeten. Diese wurden dann wahrscheinlich durch dynamische Prozesse bzw. durch die Bewegung der Atome in diesen Haufen gravitativ Instabil, so das sie anfingen in Teilbereichen gravitativ zu kollabierten.
Dadurch verdichtete sich die Materie in diesen Bereichen, bis sich die Wasserstoffatome dort verbanden und Heliumatome bildeten, womit die ersten Sterne geboren waren, welche durch den steigenden Druck und die dadurch entstehende Wasserstofffusion brennen. Da reichlich viele der Sterne am Ende ihres Lebenszyklus in einer Supernova explodierten wurden auch zahllose hochenergetische Neutronen freigesetzt die mit den Atomen reagierten, indem sie schwerere Isotope bildeten. Daraus entstanden dann die restlichen benötigten Elemente um die Planetensysteme bilden zu können. Dazu kamen Reste der Supernova-Explosionen die übrig blieben wie Nebel aus Gas und Staub. Trotzdem gehört unsere Sonne mindestens zur zweiten Generation der Sterne, da sie ebenso wie ihr umgebendes Planetensystem schwere Elemente enthält.
Unser Sonnensystem ist allerdings nur eines von Milliarden in unserem Universum, welches nachweislich weiterhin expandiert, denn mit Hilfe von spektralanalytischen Untersuchungen konnte festgestellt werden, das sich alle anderen Galaxien von uns weg bewegen.