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Wie Raum, Zeit und Materie entstanden sind

Der Urknall, früher nur eine philosophische Hypothese, ist heute eine unbestrittene Tatsache in der Wissenschaft. Auch wenn es noch keine gesicherte Theorie zum "Wie" des Ursprungs gibt, wissen wir, dass das Universum sich einst in einem Zustand extremer Dichte und Temperatur befand. Nach einer Milliardstel Sekunde nach dem Urknall waren sämtliche bekannten Teilchen in ihrer elementaren Form vorhanden. Nach 10-10 Sekunden begann die Ära des Quark-Gluonen-Plasmas und das Universum hatte einen Radius von 300 Millionen Kilometern. Nach 10-5 Sekunden war das Universum so weit abgekühlt, dass sich Quarks zu Protonen und Neutronen verbinden konnten. Das Universum ist zu diesem Zeitpunkt so groß wie unser Sonnensystem. Nach 10-2 Sekunden verbinden sich Protonen und Neutronen zu Atomkernen. Erst nach etwa 300.000 Jahren ist das Universum auf etwa 3000 Kelvin abgekühlt und die Elektronen konnten sich an die Atomkerne binden. Die ersten Wasserstoffatome und Heliumatome entstehen. Nach etwa 380.000 Jahren wird das Universum durchsichtig, und die Photonen können entweichen. Ab diesem Zeitpunkt ist das Universum beobachtbar.

Die Teilchenphysik ist der Schlüssel zum Verständnis der allersten Augenblicke des Universums. Mit einem Teilchenbeschleuniger lässt sich jener Zustand von Materie herstellen, wie er kurz nach dem Urknall geherrscht hat. Teilchen werden auf hohe Bewegungsenergie beschleunigt und kollidieren und es entstehen Elementarteilchen, wie kurz nach dem Urknall. So hilft die Teilchenphysik die Geburt unseres Universums besser zu verstehen.

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