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Lexikon der Astronomie: Big Bounce

Dieser 'große Aufprall' ist ein klassisches Modell der Kosmologie und stammt von Priester & Blome (1991). Hauptzielsetzung in diesem Szenario ist es, die pathologische Singularität des kanonischen Urknall-Modells zu vermeiden. Der Ansatz ist, dass das Universum anfangs aus einem Zustand ohne Materie bestand und homogen sowie isotrop war. Zunächst hatte es eine unendliche Ausdehnung. Dieses instabile Gebilde kontrahierte und unterlag dann einem Phasenübergang, einer spontanen Symmetriebrechung, so dass infolgedessen Materie erzeugt wurde.
Das Big Bounce-Modell stellt eine Lösung der materiefreien Friedmann-Gleichungen der relativistischen Kosmologie dar, nämlich diejenige mit positiven Krümmungsparameter, k = 1. Es handelt sich um eine kugelsymmetrische Metrik. Das Szenario startet mit unendlich ausgedehntem Volumen, kontrahiert auf ein Minimalvolumen, Radius etwa 10-25 cm, und expandiert dann wieder ('bounce'). Die Phase vor dem Minimaldurchgang heißt vakuumdominiert, die danach materiedominiert, weil hier der Übergang zum Materie- und Strahlungskosmos einsetzt. Das hochenergetische Quantenvakuum im Big-Bounce-Modell ist umstritten, weil es ein oberes Limit für sämtliche Energiedichten markiert und in der vakuumdominierten Phase konstant war.
Eine neu gefundene Theorie der Quantengravitation, die Loop-Quantengravitation (LQG), basiert auf einer neuartigen Physik, nämlich einer quantisierten Raumzeit auf der Planck-Skala; ihre Konzepte münden jedoch auch in ein Big-Bounce-Szenario, das von der quantisierten Raumzeit bewerkstelligt wird (Arbeiten von Bojowald et al., AEI Golm).

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  • Die Autoren
- Dr. Andreas Müller, München

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