Noch ein Urknall? Unwahrscheinlich, aber prinzipiell möglich

Es besteht kein Grund zur Panik! Das ist das beruhigende Ergebnis einer Rechnung, die Sean Carroll und Jennifer Chen von der Universität von Chicago durchgeführt haben. Die beiden Physiker wollten wissen, wie groß die Wahrscheinlichkeit dafür ist, dass es in unserem Universum einen neuen Urknall gibt. Dazu untersuchten sie die Vakuumenergie des Universums, berichtet der New Scientist (21.08.2004).
Das Vakuum unseres Universum ist nicht leer, sondern erfüllt von "virtuellen" Teilchen. Virtuelle Teilchen sind physikalische Elementarteilchen, die sich ihre Existenz quasi "erschummeln". Die nach Werner Heisenberg (1901-1976) benannte Unschärferelation der Quantenmechanik erlaubt den Teilchen, sich die für ihre Erschaffung benötigte Energie kurzzeitig "auszuborgen", wenn sie die Energie nur schnell wieder zurückzahlen. Der Preis ist jedoch hoch: Die Teilchen bezahlen für das kurze Vergnügen mit ihrer Existenz ? sie werden vernichtet.

Im Jahr 1967 zeigte der russische Physiker Jakow Seldowitsch (1914-1987), dass sich dieses Vakuum genauso verhält wie die von Albert Einstein (1879-1955) eingeführte Kosmologische Konstante ? nämlich wie eine Kraft, die der Gravitation entgegenwirkt und das Universum dazu zwingt, sich auszudehnen. Viele Physiker sehen deshalb die Vakuumenergie als einen vielversprechenden Kandidaten für die Dunkle Energie an. So haben Astronomen die Kraft genannt, die die von ihnen nachgewiesene beschleunigte Ausdehnung des Universums verursacht.

Gemäß der Inflationstheorie ? einer Erweiterung der klassischen Urknalltheorie ? hat sich das Universum in den ersten Sekundenbruchteilen seiner Existenz um einen gewaltigen Faktor ausgedehnt. Dieses Ereignis war der eigentliche Urknall. Carroll und Chen haben nun berechnet, wie wahrscheinlich es ist, dass die Vakuumenergie in unserem Universum an einem bestimmtem Ort zu einer bestimmten Zeit eine neue Inflationsphase, also einen neuen Urknall, erzeugt.

Das ist deshalb theoretisch möglich, weil die Vakuumenergie wie alle quantenmechanischen Größen "fluktuiert". Das bedeutet, dass die entsprechende Größe um einen gegebenen Mittelwert herum schwankt. Kleine Schwankungen nach oben und unten sind dabei wahrscheinlich, große äußerst unwahrscheinlich.

Für einen neuen Urknall wäre allerdings ein riesiger kurzfristiger Anstieg der Vakuumenergie an einem bestimmtem Raumpunkt erforderlich. Entsprechend fällt die Wahrscheinlichkeitsaussage aus, die die beiden Physiker als Ergebnis erhalten: Die Wahrscheinlichkeit für einen neuen Urknall beträgt 1 zu 10 hoch 10 hoch 56, also 1 geteilt durch eine Zahl mit 100 Milliarden Billiarden Billiarden Billiarden Nullen.

Die Forscher machen sich nicht mal die Mühe anzugeben, ob dies denn die Wahrscheinlichkeit für einen neuen Urknall pro Kubikmeter oder etwa pro Kubiklichtjahr ist. Begründung: Wen interessiert es, ob diese ungeheure Zahl vierzig Nullen mehr oder weniger hat?

Welche Auswirkungen ein Urknall auf uns hätte, wissen die Wissenschaftler nicht genau. Wer das Pech hat, dass sich der Raum in seinem eigenen Körper dazu "entscheidet", eine Inflationsphase zu vollziehen, wird das wohl kaum überleben. Aber ein Urknall wenige Meter entfernt wird einem möglicherweise nichts anhaben, meint zumindest der Inflationsexperte Alexander Vilenkin von der Tufts-Universität in Somerville. Wahrscheinlich würde man nur einen kurzen Energieblitz sehen, dessen Licht sich schnell zum Roten hin verschiebt, während das neue Universum sich schlagartig ausdehnt und sich dabei seinen eigenen Raum schafft.
Axel Tillemans


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