Die Menschen haben versucht, die Frage zu beantworten, warum das Universum seit Tausenden von Jahren existiert. Aber die Wissenschaft hat noch nicht einmal eine grobe Antwort erhalten.
In den letzten Jahren haben Physiker und Kosmologen jedoch begonnen, aktiv nach Antworten zu suchen. Sie stellen fest, dass wir jetzt ein Verständnis der Geschichte des Universums sowie der physikalischen Gesetze haben, nach denen es existiert. Diese Informationen können uns Hinweise geben, wie und warum das Universum existiert.
Alles aus dem Nichts
Die allgemeine Schlussfolgerung, zu der diese Wissenschaftler gekommen sind, ist, dass das gesamte Universum vom Moment des Urknalls bis zum mit Sternen und Galaxien übersäten Raum, in dem wir jetzt leben, aus dem Nichts stammt.
Ihnen zufolge musste dies geschehen, weil "nichts" sehr volatil ist.
Wissenschaftler argumentieren, dass diese Schlussfolgerung aus zwei der erfolgreichsten wissenschaftlichen Theorien folgt: Quantenmechanik und allgemeine Relativitätstheorie.
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Wie genau erklären diese Theorien die Entstehung von allem aus dem Nichts? Und was hat die Urknalltheorie damit zu tun?
Partikel aus dem Vakuum
Die Quantenmechanik besagt, dass es kein "Nichts" gibt. Selbst das idealste physikalische Vakuum ist tatsächlich mit Partikeln und Antiteilchen gefüllt, die sich aus dem Nichts bilden und fast augenblicklich wieder ins Nichts verschwinden.
Diese virtuellen Teilchen sind so unbeständig, dass sie nicht direkt beobachtet werden können, aber wir wissen, dass sie es sind, dank der Spuren, die ihre kurze Existenz hinterlassen hat.
Raumzeit aus Abwesenheit von Raum und Zeit
Gehen wir von winzigen Teilchen wie Atomen zu riesigen kosmischen Körpern wie Galaxien über. Die beste Theorie, um solche großräumigen Strukturen zu beschreiben, ist Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, die erklärt, wie Raum, Zeit und Schwerkraft funktionieren.
Die Relativitätstheorie unterscheidet sich stark von der Quantenmechanik, und bis jetzt kann niemand die beiden grundlegenden physikalischen Theorien perfekt kombinieren. Es gab jedoch diejenigen, die es versuchten.
Der Kompromiss besteht darin, dass der Raum selbst instabil wird, wenn die Quantentheorie auf die kleinste Skala des Kosmos angewendet wird. Raumzeit wird destabilisiert, rotiert und kocht zu einem Schaum von Raumzeitblasen.
Mit anderen Worten, kleine Raum- und Zeitblasen können sich völlig spontan bilden. Wenn die Raumzeit durch das Prisma der Quantentheorie wahrgenommen wird, kann sie vibrieren. Somit können virtuelle Raum-Zeit-Modelle so spontan entstehen wie virtuelle Teilchen.
Wenn in der Quantenphysik etwas nicht unmöglich ist, wird es sicherlich früher oder später passieren.
Blasenuniversum
Es stellt sich heraus, dass nicht nur Partikel und Antiteilchen aus dem Nichts hervorgehen können: Die Blasen der Raumzeit können dasselbe tun. Es stellt sich jedoch die Frage: Wie findet der Sprung von einer unendlich kleinen Raum-Zeit-Blase zu einem gigantischen Universum statt, das aus Hunderten von Milliarden Galaxien besteht?
Das Inflationsmodell des Universums beantwortet diese Frage, die besagt, dass sich das Universum vom Moment des Urknalls bis zum heutigen Tag weiter ausdehnt. Und wenn sich Galaxien voneinander entfernen, befanden sie sich höchstwahrscheinlich einmal in der Nähe.
Universum oder Multiversum?
In diesem Stadium sieht es einfach aus, das Universum zu erschaffen. Die Quantenmechanik sagt uns, dass "nichts" instabil ist und dass der anfängliche Sprung von "nichts" zu "etwas" unvermeidlich war. Die Relativitätstheorie und die Expansion des Universums erklären, wie eine winzige Raum-Zeit-Blase zu einem großen, reichen Universum aufblühte.
Es stellt sich eine völlig logische Frage: Warum ist das nur einmal passiert? Wenn eine einzelne Raum-Zeit-Blase auftauchte und sich zu unserem Universum ausdehnte, was hindert andere Blasen daran, dasselbe zu tun?
Laut dem Physiker Andrei Linde sind immer Universen entstanden, und dieser Prozess ist endlos.
Wenn die „Blase“des neuen Universums nicht mehr anschwillt, ist sie immer noch von einem Raum umgeben, der weiterhin existiert. Dieser Raum könnte mehr Universen mit noch mehr instabilem Raum um sie herum hervorbringen. Sobald die Inflation in einem Universum beginnt, sollte dies zu einer endlosen Kaskade von Universen führen. Unser Universum kann nur ein Sandkorn an einem endlosen Strand sein.
Wir haben noch keine soliden Beweise für die Existenz anderer Universen. Aber auf die eine oder andere Weise geben diese Ideen dem Ausdruck "etwas aus dem Nichts" eine völlig neue Bedeutung.
Hoffe Chikanchi
