Die Geschichte des Universums

Unser Wissen über die Teilchen und die Wechselwirkungen zwischen ihnen gibt uns die Möglichkeit, ein Modell des frühen Universums und seiner Entstehung zu erstellen.

Unser Universum ist nicht statisch, sondern aus astronomischen Beobachtungen wissen wir, daß es sich ausdehnt. Es ist anzunehmen, daß dies schon immer so war; dann aber muß es einen fernen Punkt in der Vergangenheit geben, an dem alle Materie des heute sichtbaren Universums in einem sehr kleinen Raumgebiet vereinigt war. Dies ist der Anfang des Universums, der nach heutigen Vorstellungen etwa 10-15 Milliarden Jahre zurückliegt und auch gerne "Urknall" genannt wird. Im folgenden gehen wir von einem Alter von 10 Milliarden Jahren aus.

Wenn alle Materie und Energie des Universums in einem kleineren Raumgebiet als heute konzentriet war, muß es dort auch wesentlich heißer als heute gewesen sein. Extrapoliert man die heute gemessene Ausdehnungsgeschwindigkeit und mittlere Temperatur des Universums zurück, so kann man statt einer Zeitskala auch eine Temperaturskala für die Entwicklung des Universums angeben. Aus der Thermodynamik wissen wir, daß die mittleren Energien der Teilchen linear mit der Temperatur ansteigen (E=3/2 k T, einer Temperatur von 1000 K entspricht also eine mittlere kinetische Energie von etwa 0.13 eV). Im heißen frühen Universum ab Temperaturen von etwa 10 Billionen (10¹³) K gelten die Regeln der Teilchenphysik.

Zeit ab		10-43s	10-35s	10-10s	1s	3min	105a	109a	1010a
Temperatur		1032 K	1028 K	1015 K	1010 K	109 K	4000 K	10 K	2,7 K
Energie		1019 GeV	1015 GeV	100 GeV	1 MeV	100 KeV	0.5 eV	1 meV	0.3 meV

Oben sehen wir eine grafische Veranschaulichung verschiedener Stufen der Entwicklung unseres Universums, mit einer Zeit-, einer Temperatur- und einer Energie-Skala. Details erfährt man durch Klicken in die Bilder der entsprechenden Epochen.