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Die Urknalltheorie des inflationären Universums Wenn eine Theorie bewiesen wird, wird sie zum Gesetz. Aber solange sie noch eine Theorie ist, steht sie ständig auf dem Prüfstand. Die Wissenschaftler versuchen Beweise oder Gegenbeweise zu finden.

Der Urknalltheorie ergeht es da nicht anders. Kosmologen und Astronomen verbringen Nächte damit den Kosmos zu beobachten um herauszufinden: "Stimmt die Urknalltheorie oder stimmt sie nicht?"

Eine naturwissenschaftliche Theorie sollte "einfach" sein. Ihre Mathematik und Physik können komplex und kompliziert sein, doch in ihrer Grundaussage sollte eine Theorie verständlich sein. Wie zum Beispiel Einsteins berühmtes "E=m x c-quadrat".

Eine Theorie sollte, wenn schon nicht beweisbar, so doch durch Beobachtungen bekräftigt werden. So sagte Einstein Gravitationswellen, Schwarze Löcher und Dehnung des Raumes und der Zeit in der Nähe von starken Gravitationsquellen voraus. Diese Dinge wurden viel später beobachtet und gemessen.

Die Urknalltheorie sagte ebenfalls verschiedene Dinge voraus. Vieles wurde mittlerweile in den Weiten unseres Universums entdeckt.

Doch hin und wieder stößt eine Theorie an Grenzen und es werden Dinge beobachtet oder gemessen, die nicht zu der Theorie passen. Überwiegen solche Ungereimtheiten, sollte man sich die Frage stellen: "Ist meine Theorie richtig?" So stieß auch die Urknalltheorie an Grenzen. Es wurden Sachverhalte beobachtet, die die Urknalltheorie nur erfüllen kann, wenn man von ganz bestimmten Voraussetzungen und Bedingungen ausgeht. Doch da gilt die Frage: "Warum sollte die Natur das tun?"

Ein "Grundgesetz" der Natur ist: "Mache die Dinge einfach!" Zuviele Voraussetzungen und Vorbedingungen machen die Dinge kompliziert und damit auch labil. Verändert man einen Parameter, kann das ganze System durcheinander kommen, bis schließlich nichts mehr funktioniert.

Beim - wie es heute genannt wird - "Standardmodell der Urknalltheorie" waren es drei Punkte, die im wesentlichen dafür verantwortlich sind, dass das Standardmodell überdacht und ergänzt wurde. Die komplette Urknalltheorie wollte man nicht fallen lassen, denn zu viele Beobachtungen und Erkenntnisse deuten darauf hin, dass sie in ihren Kernteilen und Grundaussagen richtig ist. (Dieses "richtig" muss man immer unter dem Aspekt sehen, dass es sich um eine Theorie handelt!).

1. Das Problem der Magnetischen Monopole

Jeder weiß, dass ein Magnet zwei Pole hat. Bei hohen Temperaturen und hohen Drücken aber, wie sie zum Beispiel in der Frühzeit des Universums herrschten, fordern die GUT (Große Vereinheitlichte Theorien) eindeutig und unausweichlich die Bildung von Magnetischen Monopolen, das heiß Magneten, die nur einen Pol haben. Und zwar in sehr großer Zahl. Davon müssten heute noch genügend übrig sein, um sie experimentell festzustellen. Doch es wurden keine gefunden. Das Standardmodell bietet keine Erklärung dafür, weshalb nicht.

 

2. Das Flachheitsproblem

Unser Universum ist zu flach weil zu groß. Nach dem Standardmodell müsste das Universum kleiner und damit noch viel gekrümmter sein. Und das müsste beobachtbar sein. Ist es aber nicht. Unser Universum ist zwar gekrümmt, doch in dem Teil den wir sehen können, gelten die Euklidischen Gesetze.

 

3. Das Horizontproblem

Die kosmische Hintergrundstrahlung weist in jede Richtung mit einer Genauigkeit von 1/100000 Grad dieselbe Temperatur auf. Berechnungen im Rahmen des Standardmodells zeigen, dass die Quellen der kosmischen Hintergrundstrahlung, die uns heute aus zwei entgegengesetzten Richtung erreichen, zur Zeit der Freisetzung (300.000 Jahr nach dem Urknall) eine Entfernung von etwa 100 Horizontabständen (siehe Glossar) hatten. Da keine Information oder Energie über eine größere Entfernung als den Horizontabstand übermittelt werden kann, lässt sich diese beobachtete Gleichförmigkeit innerhalb des Standardmodells nur mit dem Postulat erklären, dass das Universum in einem Zustand nahezu perfekter Gleichförmigkeit entstanden ist. Doch Postulate haben die Eigenheit, in Theorien nicht gern gesehen zu werden.