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Titelthema: Astrophysik: Kosmische Inflation auf dem Prüfstand

Kosmische InflationLaden...
Vor 30 Jahren hielt das Wort Inflation in den kosmologischen Sprachgebrauch Einzug. Alan H. Guth, damals angehender Physiker am Stanford Linear Accelerator Center in Menlo Park (Kalifornien), postulierte einen kurzen Ausbruch extrem beschleunigter Expansion in den ersten Momenten nach dem Urknall. Mich faszinierte die Idee sofort, und seither denke ich fast jeden Tag darüber nach. Vielen meiner Kollegen aus der Astrophysik, Gravitations- und Teilchenforschung geht es genauso. Da wundert es kaum, dass die Theorie der kosmischen Inflation ein besonders aktives Forschungsgebiet ist.
Ihre Aufgabe besteht darin, eine klaffende Lücke in der Urknalltheorie zu füllen. Deren Grundidee besagt, dass das Universum sich seit seiner Entstehung vor 13,7 Milliarden Jahren langsam ausdehnt und abkühlt. Expansion und Abkühlung erklären viele Merkmale des heutigen Universums bis ins Detail – allerdings nur unter einer Voraussetzung: Das Universum hatte zu Beginn ganz bestimmte Eigenschaften. Zum Beispiel war es demnach von Anfang an extrem gleichförmig; die Materie- und Energieverteilung durfte nur ganz geringfügig variieren. Zudem musste es "geometrisch flach" sein. So bezeichnen Astronomen ein Universum, in dem Lichtstrahlen und die Bahnen bewegter Objekte nicht durch weit gespannte Verzerrungen der Raumzeit gebeugt werden.
Aber warum soll das Ur-Universum so gleichförmig und »flach« gewesen sein? Eigentlich muten diese Bedingungen höchst unwahrscheinlich an.
August 2011

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft August 2011

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