Direkt zum Inhalt

Lexikon der Astronomie: Planck-Ära

Die Planck-Ära kennzeichnet die erste Phase in der Entwicklung des Universums nach dem Urknall.

Was passierte in der Planck-Epoche?

Es gab nach gegenwärtiger Meinung der Wissenschaftler in dieser Phase nur eine fundamentale Kraft, die Urkraft. Die vier fundamentalen Kräfte der Physik, die Gravitation, die elektromagnetische, die schwache und die starke Wechselwirkung waren ununterscheidbar. Dies bezeichnet man auch als Unifikation der Kräfte. Die Planck-Ära leitet ihren Namen von der Planck-Skala ab, denn das Milieu war bestimmt durch die Planck-Größen: Das Universum war so 'alt' wie die Planck-Zeit, also etwa 10-43 Sekunden und hatte eine Planck-Temperatur von 1032 Kelvin oder 1019 GeV.

keine Physik in der Planck-Ära

Die physikalische Beschreibung versagt in dieser Phase. Es ist nicht gelungen, eine physikalische Theorie zu entwickeln, die die Physik der Planck-Ära fassen kann. Als Kandidat werden die Stringtheorien gehandelt. Die M-Theorie ist eine Hypothese, die man aus der Verwandtschaft unterschiedlicher Stringtheorien und der Supergravitation ableitet. Vielleicht bietet sie die Werkzeuge, um der Planck-Ära Herr zu werden. Im Kern besteht die Herausforderung darin, die Gravitation mit Quanteneffekten beschreiben zu können. An einer solchen Quantengravitation wird aktuell geforscht, doch sind die Physiker noch weit davon entfernt verlässliche Aussagen machen zu können. In der Loop-Quantengravitation, einer weiteren Variante einer Quantengravitation, versuchen die Forscher die Allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik zu verknüpfen. Dabei werden allerdings die anderen Quantenfeldtheorien, wie schwache und starke Kraft zunächst außen vor gelassen.

Die Weltformel

Eine Theorie, die die Urkraft zu beschreiben vermag, wird weithin als Vereinheitlichte Theorie (engl. Unified Theory, UT) oder 'Theorie von Allem' (engl. Theory Of Everything, TOE) bezeichnet. Populärwissenschaftlich wurde auch der Begriff von der Weltformel geprägt. Es bestehen allerdings berechtigte Zweifel daran, dass man aus einer solchen Weltformel unmittelbar den Facettenreichtum der Natur und beispielsweise die Entstehung von Leben ableiten kann.
In der Kosmologie wird allgemein angenommen, dass sich an die Planck-Ära die GUT-Ära bzw. Baryogenese nach einer spontanen Symmetriebrechung anschloss. Dabei spaltete sich die Urkraft in die Gravitation und die X-Kraft auf. Dieses Phänomen kennzeichnet den ersten Phasenübergang im Universum, der sich auf 10-43 Sekunden nach dem Urknall datieren lässt.

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
- Dr. Andreas Müller, München

Partnervideos