Urknall
Der Urknall ist eine wissenschaftliche Theorie darüber, wie das Universum begann und dann die Sterne und Galaxien, die wir heute sehen, entstehen ließ. Der Urknall ist der Name, den die Wissenschaftler für die gängigste Theorie des Universums verwenden, von den allerersten Anfängen bis zum heutigen Tag.
Das Universum begann als eine sehr heiße, kleine und dichte Supermacht (die Mischung der vier fundamentalen Kräfte), ohne Sterne, Atome, Form oder Struktur (als "Singularität" bezeichnet). Dann, vor etwa 13,8 Milliarden Jahren, dehnte sich der Weltraum sehr schnell aus (daher der Name "Urknall"). Damit begann die Bildung von Atomen, die schließlich zur Entstehung von Sternen und Galaxien führte. Es war Georges Lemaître, der erstmals (1927) feststellte, dass sich ein expandierendes Universum in der Zeit bis zu einem einzigen Ursprungspunkt zurückverfolgen lässt. Das Universum expandiert auch heute noch und wird auch kälter.
Insgesamt wächst das Universum und die Temperatur sinkt mit der Zeit. Kosmologie ist das Studium der Entstehung des Universums und seiner Entwicklung. Wissenschaftler, die Kosmologie studieren, sind sich einig, dass die Urknalltheorie mit dem übereinstimmt, was sie bisher beobachtet haben.
Fred Hoyle nannte die Theorie in seiner Radiosendung den "Urknall". Er glaubte nicht, dass der Urknall richtig war. Wissenschaftler, die nicht mit ihm übereinstimmten, fanden den Namen lustig und beschlossen, ihn zu verwenden.
Wissenschaftler stützen die Urknalltheorie auf viele verschiedene Beobachtungen. Die wichtigste ist die Rotverschiebung von sehr weit entfernten Galaxien. Die Rotverschiebung ist der im Licht auftretende Dopplereffekt. Wenn sich ein Objekt von der Erde wegbewegt, sehen seine Farbstrahlen der Farbe Rot ähnlicher, als sie tatsächlich sind, weil die Bewegung die Wellenlänge des von dem Objekt abgegebenen Lichts streckt. Wissenschaftler verwenden das Wort "rotglühend", um diese gedehnte Lichtwelle zu beschreiben, weil Rot die längste Wellenlänge im sichtbaren Spektrum ist. Je mehr Rotverschiebung vorhanden ist, desto schneller bewegt sich das Objekt weg. Durch die Messung der Rotverschiebung haben die Wissenschaftler bewiesen, dass sich das Universum ausdehnt, und sie können herausfinden, wie schnell sich das Objekt von der Erde wegbewegt. Mit sehr genauen Beobachtungen und Messungen glauben die Wissenschaftler, dass das Universum vor etwa 13,8 Milliarden Jahren eine Singularität war. Da die meisten Dinge kälter werden, wenn sie sich ausdehnen, gehen die Wissenschaftler davon aus, dass das Universum sehr klein und sehr heiß war, als es begann.
Andere Beobachtungen, die die Urknalltheorie stützen, sind die Mengen der chemischen Elemente im Universum. Die Mengen der sehr leichten Elemente wie Wasserstoff, Helium und Lithium scheinen mit der Urknalltheorie übereinzustimmen. Wissenschaftler haben auch "kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung" gefunden. Diese Strahlung ist als Radiowellen bekannt, und sie sind überall im Universum vorhanden. Diese Strahlung ist heute sehr schwach und kalt, aber vor langer Zeit war sie sehr stark und sehr heiß.
Man kann sagen, dass Zeit vor dem Urknall keine Bedeutung hatte. Wenn der Urknall der Beginn der Zeit war, dann gab es vor dem Urknall kein Universum, da es kein "Vorher" geben konnte, wenn es keine Zeit gab! Andere Vorstellungen besagen, dass der Urknall nicht der Beginn der Zeit vor 13,8 Milliarden Jahren war. Stattdessen glauben einige, dass es vor dem Urknall ein völlig anderes Universum gab, und dass es vielleicht ganz anders als das war, was wir heute kennen.
Nichtsdestotrotz verlieh Jim Peebles im November 2019 den Nobelpreis für Physik für seine theoretischen Entdeckungen in der physikalischen Kosmologie. In seiner Preisverleihung stellte er jedoch fest, dass er die Urknalltheorie aufgrund des Mangels an konkreten Beweisen nicht unterstützt, und erklärte: "Es ist sehr bedauerlich, dass man an den Anfang denkt, während wir in Wirklichkeit keine gute Theorie für so etwas wie den Anfang haben".
Das Urknallmodell besagt, dass das Universum in einem extrem dichten und heißen Zustand begann und sich ausgedehnt hat. Die Theorie legt nahe und Messungen zeigen, dass das Universum auch heute noch expandiert.
Fragen und Antworten
F: Was ist der Urknall?
A: Der Urknall ist eine wissenschaftliche Theorie über die Entstehung des Universums und die Entstehung der Sterne und Galaxien, die wir heute sehen. Sie ist die am weitesten verbreitete Theorie über das Universum, von seinen Anfängen bis zum heutigen Tag.
F: Welche Alternativen gibt es zur Urknalltheorie?
A: Alternativen zur Urknalltheorie sind die Steady-State-Theorie und die Plasma-Kosmologie, die beide davon ausgehen, dass es keinen Anfang und kein Ende des Universums gibt.
F: Wie hat nach dieser Theorie alles angefangen?
A: Nach dieser Theorie begann das Universum als eine sehr heiße, kleine und dichte Superkraft (die Mischung der vier fundamentalen Kräfte) ohne Sterne, Atome, Form oder Struktur (eine sogenannte "Singularität"). Dann, vor etwa 13,8 Milliarden Jahren, dehnte sich der Raum schnell aus und führte zur Bildung von Atomen, die schließlich zur Bildung von Sternen und Galaxien führten.
F: Wer hat als Erster festgestellt, dass ein expandierendes Universum in der Zeit zurückverfolgt werden kann?
A: Georges Lemaitre war der erste, der 1927 feststellte, dass ein expandierendes Universum in der Zeit bis zu einem einzigen Ausgangspunkt zurückverfolgt werden kann.
F: Expandiert das Universum auch heute noch?
A: Ja, das Universum als Ganzes dehnt sich auch heute noch aus und wird mit der Zeit immer kälter.
F: Was ist Kosmologie?
A: Kosmologie ist die Lehre von der Entstehung des Universums und seiner Entwicklung im Laufe der Zeit.
F: Stimmen die Wissenschaftler dieser Theorie bisher zu?
A:Ja, einige Wissenschaftler, die sich mit der Kosmologie beschäftigen, sind sich einig, dass die Urknalltheorie mit dem übereinstimmt, was sie bisher beobachtet haben.
