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Titelthema: Kosmologie: Der Ur-Sprung des Alls

Unser Universum hat vielleicht mit einem "Big Bounce" begonnen – mit einem großen Sprung oder Rückprall. Der Urknall wäre demnach die explosive Folge einer noch früheren Implosion, verursacht durch exotische Quanteneffekte.
© Kenn Brown & Chris Wren, Mondolithic Studios
Dass es Atome gibt, ist heute so selbstverständlich, dass wir uns kaum vorstellen können, wie radikal diese Idee einst war. Als die Naturforscher vor zwei Jahrhunderten den antiken Atombegriff wieder aufnahmen, dachten sie nicht im Traum daran, etwas so Kleines je beobachten zu können – und viele bezweifelten seinen wissenschaftlichen Charakter. Doch allmählich mehrten sich die Indizien für den atomaren Aufbau der Materie, bis Albert Einstein schließlich 1905 damit die brownsche Bewegung – das zufällige Zittern von Stäubchen in einer Flüssigkeit – erklären konnte. Dennoch dauerte es noch 20 Jahre, bis die Physiker mit der Quantenmechanik eine Theorie der Atomstruktur entwickelten, und nochmals 30 Jahre, bis der deutsch-amerikanische Physiker Erwin Wilhelm Müller einzelne Atome abzubilden vermochte. Heute beruhen ganze Industriezweige auf den charakteristischen Eigenschaften atomarer Materie.

Einen ähnlichen Weg verfolgen Physiker neuerdings, wenn sie die Zusammensetzung von Raum und Zeit verstehen wollen. Das Verhalten der Raumzeit legt nahe, dass ihr eine körnige Struktur zu Grunde liegt – entweder ein Mosaik aus raumzeitlichen "Atomen" oder eine andere filigrane Struktur. Materielle Atome sind die kleinsten unteilbaren Einheiten der chemischen Verbindungen, und ebenso bilden die hypothetischen Raumatome die kleinsten Entfernungseinheiten. Vermutlich sind sie nur 10– 35 Meter groß – viel zu klein für die Auflösung der stärksten Instrumente, die heute bei 10– 18 Meter Halt machen. Darum zweifeln viele Forscher, ob die Idee einer atomar strukturierten Raumzeit überhaupt wissenschaftlich genannt werden darf. Doch andere suchen hartnäckig nach Möglichkeiten, solche Atome indirekt nachzuweisen.Am meisten verspricht dabei…
Mai 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Mai 2009

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