Leiden wir im Universum bereits an einer kosmischen Amnesie?

Annahme 1: Wir befinden uns bereits in einer kosmischen Amnesie 

In gewisser Weise befinden wir uns in einer „optischen Amnesie“. Da das frühe Universum ein undurchdringliches Plasma war, ist die kosmische Hintergrundstrahlung (CMB) eine Wand, durch die wir mit Licht nicht hindurchsehen können. Alles, was in den ersten 400.000 Jahren passierte, ist für Teleskope unerreichbar. Die Menschheit versucht zwar, diese Amnesie durch Gravitationswellen oder Neutrinos zu überwinden (die durch das Plasma hindurchgingen), aber bisher ohne Erfolg.

Dies bedeutet, die ersten Zeitalter unseres Kosmos sind im Dunkeln und die Wissenschaft kann die Bedingungen berechnen und postulieren, aber eine Beobachtung ist nicht möglich.

Annahme 2: Heute fehlen uns Dimensionen, dafür haben wir mehr Kräfte als am Anfang

In der Stringtheorie geht man davon aus, dass das Universum ursprünglich nicht vier, sondern 10 oder 11 Dimensionen besaß. Kurz nach dem Urknall kompaktifizierten diese Zusatzdimensionen zusammen. Sie wurden so winzig (auf der Planck-Skala), dass wir sie heute nicht mehr wahrnehmen. Wir leben quasi auf der Oberfläche einer Struktur, die eigentlich viel tiefer ist. In dieser anfänglichen Ära der Grand Unified Theory (GUT) waren die starke Kernkraft, die schwache Kernkraft und der Elektromagnetismus vermutlich eins. Es war ein Zustand höchster Symmetrie. 

Annahme 3: Zeit-Paradoxon, Äonen in einer Milliardstel Sekunde

Meine Überlegung zur unterschiedlichen Zeitgeschwindigkeit am Beginn des Urknalls leite ich von der Relativitätstheorie ab, die besagt, dass Zeit nicht absolut ist. Sie ist abhängig von der Geschwindigkeit (spezielle Relativitätstheorie) und der Gravitation (allgemeine Relativitätstheorie). Je schneller sich ein Objekt bewegt oder je stärker das Gravitationsfeld ist, desto langsamer vergeht die Zeit im Vergleich zu einem Beobachter im Ruhesystem. In der ersten Milliardstel Sekunde war das Universum so heiß und ungeordnet, dass die "Zeit" vielleicht noch gar nicht richtig "ausgehärtet" war. In diesem Zustand höchster Energie könnten Prozesse abgelaufen sein, für die heute Milliarden Jahre nötig wären. Wenn man die aktuellen wissenschaftlichen Schriften zu dem Urknall aufmerksam liest, dann erkennt man sofort, dass in Nanosekunden mehr passierte, als in den darauffolgenden Milliarden Jahren:

• Phasenübergänge: Das Universum änderte seinen Zustand radikal, Kräfte spalteten sich ab, Materie entstand aus Energie.
• Relativität der Dichte: Zeit ist eng an Raum und Energie gekoppelt. In einem Zustand extremer Dichte verläuft die Raumzeit-Geometrie so extrem, dass unser heutiges Konzept von einer "Sekunde" dort kaum greift.

Wenn man Zeit daran misst, wie viele Interaktionen zwischen Teilchen stattfinden, dann war diese erste Milliardstel Sekunde meiner Ansicht nach ein "Äon". Es war die ereignisreichste Epoche der Existenz. Wenn wir von heute aus auf den Urknall blicken, sehen wir eine Region von unvorstellbarer Dichte. Für einen Beobachter "draußen" (den es nicht gab) wäre eine Sekunde damals wie Milliarden Jahre erschienen. Erst vor kurzem (2023-2025) konnten Astronomen an weit entfernten Quasaren tatsächlich messen, dass das Licht aus der Frühzeit des Universums "gedehnt" bei uns ankommt – das Universum schien damals buchstäblich in Zeitlupe abzulaufen. Professor Geraint Lewis (University of Sydney) und Brendon Brewer (University of Auckland) analysierten in Ihrer Studie die Daten von 190 Quasaren, die über zwei Jahrzehnte hinweg beobachtet wurden. Sie stellten dabei fest, dass das Universum, als es erst etwa eine Milliarde Jahre alt war, fünfmal langsamer abzulaufen schien als heute. 

Annahme 4: Blasen-Universen mit "Kosmischen Prellungen"

Wenn die Theorie der Ewigen Inflation stimmt, ist unser Universum nur eine von von vielen Blasen in einem brodelnden Multiversum-Schaum. Es gibt Wissenschaftler (Roger Penrose), die in der Hintergrundstrahlung nach sogenannten "Cosmic Bruises" (kosmischen Prellungen) suchen – kreisförmige Muster, die entstanden sein könnten, wenn unsere Blase eine andere berührt hat. Herr Prof. Gaßner hat dazu u.a. zwei sehr interessante und sehenswerte Videos auf Youtube veröffentlicht: https://www.youtube.com/watch?v=IatFPgR154s (u.a. Axis of Evil) und https://www.youtube.com/watch?v=kLfAzebPXCA&t=1027s (Cold Spot)

So könnten sich direkt nach dem Urknall solche Blasen extrem nah beieinander befunden haben. Hätten wir damals Sinne gehabt, die über das Licht hinausgehen (da Licht ja noch gefangen war), hätten wir vielleicht die gravitativen Auswirkungen der Nachbaruniversen "gespürt". Wir wären Teil eines riesigen, vernetzten Gewebes gewesen, bevor die Inflation uns in die Isolation geschleudert hat.

Fazit: Wir sind in unserem Universum bereits Inselbewohner

Wir leben heute in einem zunehmend "ausgedünnten" Universum, das seine ursprüngliche Komplexität und seine Verbindung zu anderen Räumen fast vollständig verloren hat. Mit unseren derzeit zur Verfügung stehenden Mitteln ist kein kausales Beobachten der Vorgänge unserer fernen Vergangenheit möglich. Ähnlich wie am Beginn unseres Universums, wird sich unsere lokale Umgebung dereinst vom Rest des Kosmos abkapseln. 

In einem weiteren Aufsatz werde ich mich mit Max Tegmarks Theorie, der Mathematischen Universums-Hypothese (MUH), auseinandersetzen. Dort greife ich dieses Inseldasein im Universum nochmals auf.