Die Entstehung des Universums vom Anfang bis heute

Wir Menschen bestehen zu 92 % aus Sternenstaub. Der Staub ist letztlich als Asche bei der Verbrennung von Wasserstoff zu schwereren chemischen Elementen entstanden. Um so größer ein Stern ist, um so größer ist im Inneren des Sterns der Druck und damit die Temperatur. In kleineren Sternen, wie unsere Sonne, entstehen leichtere chemische Elemente. Um so größer der Stern, um so schwerer sind die chemischen Elemente, die entstehen. Die schwersten Elemente entstehen, wenn durch die Massenanziehung ausgebrannte Sterne ineinander stürzen. Die zwei leichtesten chemischen Elemente entstanden im sehr frühen Universum, als dies noch ein Fusionsofen war. Alle anderen chemischen Elemente entstanden viel später - in den Fusionsöfen der Sterne. Die ersten Sterne entstanden 400 Millionen Jahre nach dem Urknall aus den Elementen Wasserstoff und Helium. Diese zwei Elemente sind nach der ersten Sekunde, in den drei folgenden Minuten, fusioniert. In der ersten Sekunde nach dem Urknall entstanden die Teilchen, aus denen die ersten Atome entstanden sind.

Woher wissen wir das? Durch Vermessungen der Kosmischen Hintergrundstrahlung, durch Experimente in Laboren, Atomreaktoren und Teilchenbeschleunigern. Die neuen Messinstrumente können noch ein Millionstel eines milliardstel Meters erkennen. Das Universum war vor dem Urknall kleiner als ein Atom (vgl. Anhang). Von dem Zeitpunkt Null bis zur Planckzeit gab es keine Physik, kein Universum. Für diese kurze Zeit ist die Physik nicht zuständig. Da können Religionen weiterhelfen.

In der Physik gibt es noch Größen, die mit der Entstehung des Universums nichts oder nur indirekt zu tun haben. Zur Zeit wird verstärkt nach der Dunklen Materie und der Dunklen Energie geforscht.

Die Dunkle Materie hat der sichtbaren Materie geholfen Sterne zu erschaffen. Ohne Dunkle Materie gäbe es keine Sterne. Sie stabilisiert auch Sonnensysteme und Galaxien. Wenn Licht eines weit entfernten Sterns an einer Galaxie vorbeifließt, wird das Licht durch die Massenanziehungskraft gebeugt. Aus dem Beugungswinkel kann man die Menge der Dunklen Materie der Galaxie berechnen.

Die Dunkle Energie vermehrt sich seit dem Urknall immer schneller im Universum. Seit acht Milliarden Jahren ist sie stärker als die Massenanziehungskraft. Die Folge ist: Das Universum dehnt sich beschleunigt aus und das inzwischen mit Überlichtgeschwindigkeit. Dadurch verschwinden die entferntesten Galaxien aus unserem Sichtfeld.

Viel Materie entsteht ständig aus dem Nichts (im absoluten Vakuum) in unserem Universum. Normalerweise verschwindet sie so schnell, dass man sie nicht messen kann. Mit einem physikalischen Trick kann man diese Materie zur dauerhaften Materie machen und dann messen.

Verschränkte Teilchen haben die gleichen Quanteneigenschaften. Verschränkte Photonen kann man mit einem besonderen Kristall, verschränkte Elektronen mit einem Laser herstellen. Solche Teilchen wissen ständig voneinander. Albert Einstein nannte diese Physik – allgemeinverständlich - spukhafte Fernwirkung. Er selbst glaubte nicht, dass es diese Physik gibt. Inzwischen werden Quantencomputer mit dieser Physik gebaut. Zum ersten mal lassen sich Informationen, ohne dass Masse bewegt wird und ohne dass Zeit dabei vergeht, übertragen. Die Quantencomputer sind so groß wie ein Handy. Wenn die Quantencomputer gegen Erschütterungen und elektromagnetische Strahlung geschützt sind, haben sie die Größe eines Kühlschranks.

Seit kurzem haben die Physiker die Materie in den Atomen komplett verstanden. Die verschiedenen Kräfte in den Atomen werden durch starke Energieteilchen übertragen. Bei den letzten Messungen gab es neue Hinweise. Deshalb wollen die Physiker unterirdisch einen neuen Teilchenbeschleuniger mit zehnfacher Länge (300 km) bauen.

Weil wir mit Messinstrumenten aus Materie nicht im Nichts (im Jenseits) messen können, werden wir trotz weiterer Fortschritte der Physik nichts darüber erfahren, was mit der gesamten Materie war, bevor sie im Universum erschien, und was mit der Materie ist, nachdem sie das Universum wieder verlassen hat. Wir wissen nur, dass das passiert.

Es gibt, wie wir gesehen haben, Vorgänge, die mit dem Außerirdischen zusammenhängen und auf Größeres schließen lassen. Die Physiker hatten bis zu der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts Gott aus der Physik verbannt. Inzwischen haben sie Gott wieder in die Physik reingelassen. Alle Physiker reden von ihm. Nur ein Teil der Physiker sucht nach Möglichkeiten ohne ihn auszukommen.

Anhang

Was sind Planckgrößen? Das Universum dehnt sich ständig aus und wird dabei ständig kälter. Daraus folgt: Das Universum hat einen kleinen heißen Anfang gehabt. Mit den heutigen Messgeräten kann man das Universum bis zum Urknall zurückverfolgen. Mit der Mathematik lässt sich das Universum vom Urknall bis zu seinen kleinsten Größen berechnen. Diese werden nach dem Physiker Max Planck benannt. Die Planckgrößen lassen sich nicht mehr teilen. Das Universum ist gekörnt entstanden. Die Planckzeit ist die erste 10-43 Sekunde. Erst jetzt - nach dem Verstreichen der Planckzeit - werden die Zeit und die anderen Planckgrößen berechenbar. Es ist nicht so, als hätte das Universum fließend bei Null begonnen. Die Planckwerte sind die kleinsten Teile von Zeit, Materie und Raum. Vor dem Erreichen der 10-43 (0,0000....- 42 Nullen hinter dem Komma - .... 0001) Sekunde gab es die Planckwerte nicht. Die Planckwerte lassen sich aus physikalischen Konstanten berechnen, die in mathematische Formeln eingesetzt seit Jahrzehnten zuverlässig brauchbare Ergebnisse in der Physik liefern.