Wie
entstand das Universum?
Wann
entstand das Universum?
Warum sieht unser Universum heute so aus, wie es aussieht?
Einige Antworten hat die
Wissenschaft bis heute schon gefunden.
Heute weiß man, daß das Universum 10 bis
15 Milliarden Jahre alt ist.
Wissenschaftler nehmen an, daß es in einem Urknall
entstand. So wird der Anfang unseres Universums bezeichnet.
Doch
wieso gab es den Urknall?
Und war die Entwicklung zu dem Universum, wie wir es heute kennen, willkürlich?
Diese
Fragen stellen sich Menschen schon lange, und sie sind bis heute nicht alle
beantwortet. Man weiß nur, daß bei den vorhandenen Naturgesetzten
die Entwicklung des Universums so und nicht anders verlaufen konnte, und diese
Entwicklung ist heute auch schon recht gut verstanden.
Immer noch versuchen jedoch Astronomen,
die das Universum betrachten, und Teilchenphysiker,
die die Bausteine des Universums untersuchen, weiter bis zum Urknall vorzudringen
und herauszufinden, was im Urknall geschah, bzw. wieso es ihn gab.
Von den Astronomen weiß
man heute, daß sich das Universum stetig ausbreitet. Man sagt: Das
Universum expandiert.
Zum Zeitpunkt des Urknalls hat es einen extrem kleinem Raum eingenommen.
Welche Situation genau im
Urknalls herrschte, haben die Wissenschaftler noch nicht herausgefunden.
Folgende Punkte gelten jedoch als sicher:
Mit
der heutigen Physik ist das Universum ab einem Zeitpunkt 0,0000000000000000000000000000000000000000001
Sekunden (= 10-43 Sekunden) nach dem Urknall erforschbar. Zu diesem
Zeitpunkt gab es nur Energie.
Erforscht haben die
Wissenschaftler bisher die Situation ab einem Zeitpunkt 0,000000000001 Sekunden
nach dem Urknall.
Aus der anfänglichen
Energie im Universum entstanden die ersten Elementarteilchen.
Sie bildeten die Bausteine der Materie. So entstanden erst Atome,
dann Moleküle
usw. Die Entwicklung ging immer weiter, irgendwann entstanden Galaxien, und
auch heute entwickelt sich das Universum noch weiter.
Im Urknall haben
neben einer ganzen Reihe von Teilchen auch die im Universum wirkenden Kräfte
ihren Ursprung genommen. Die Kräfte bilden zusammen mit den Teilchen das
Standardmodell
der Physik, von dem Du auf späteren Seiten noch mehr erfahren
kannst.
Im Anfang des Universums
entstand sowohl Materie als auch sogenannte Antimaterie.
Beide standen in einem Gleichgewicht, d.h. es gab gleich viel Materie wie Antimaterie.
Dann passierte etwas, für das es bisher noch keine Erklärung gibt:
Es entstand ein Ungleichgewicht zwischen Materie und Antimaterie. Hätte
es dieses Ungleichgewicht nicht gegeben, gäbe es heute keine Materie, also
keine Planeten, Menschen usw.! Dies liegt daran, daß sich Materie und
Antimaterie gegenseitig zu Energie vernichten. Dies ist jedoch nicht das Einzige,
was es über Materie und Antimaterie zu wissen gibt. Weiteres wirst Du auf
der später folgenden Seite Materieaufbau erfahren.
Das Ziel der Teilchenphysiker ist es, eine einzige Theorie zu finden, die für unbelebte Materie alles Geschehen und alle Entwicklungen im Universum beschreiben kann. Diese Theorie wird etwas pathetisch "Theory of Everything (TOE)" genannt. Hat man diese Theorie gefunden, dann hat man möglicher Weise auch den Urknall verstanden und geklärt, ob die Entwicklung unseres Universums die einzig mögliche war.
Doch wie kann man überhaupt Erkenntnisse darüber gewinnen, wie es
im Anfang des Universums überhaupt aussah?
Eine Antwort auf diese Frage wird Dir hoffentlich diese TEILCHENTOUR in ihrem weiteren Verlauf vermitteln können.
Eine
wichtige Frage, über die Du Dir aber jetzt schon mal Gedanken machen kannst,
ist:
Welche Konsequenzen können mögliche Erkenntnisse der Teilchenphysik
mit sich bringen?
Diskutiere darüber in Deiner Klasse, mit Freunden oder in Deiner Familie! Denn es geht ja schließlich jeden etwas an!
Zwei weitere Punkte der
Teilchenphysik sind die schon erwähnte Teilchenstrahlung
und möglicher medizinischer Nutzen
aus den Forschungsergebnissen der Teilchenphysik.
Über die Fragestellungen und Inhalte zu diesen beiden Themen kannst Du
auf den folgenden Seiten Strahlung
und Medizin
mehr erfahren.
Sonst kannst Du direkt weitergehen zu der Seite Experimente.