Ein völlig neues Modell erklärt den Ursprung des Urknalls

(Dan Tri) – Wir glauben immer noch, dass das Universum mit dem Urknall begann, aber es gibt keine überzeugende Erklärung für die Ursache dieses Ereignisses. Ein neues Modell könnte diese Frage beantworten.

Die Theorie der kosmischen Inflation besagt, dass das Universum mit einem Urknall begann, aber niemand weiß, was den Urknall verursacht hat (Foto: Gremlin/Getty Images).

Jahrzehntelang haben sich Wissenschaftler auf die Theorie des inflationären Universums verlassen, um zu erklären, wie das Universum entstand und warum es heute so aussieht, wie es aussieht. Die Theorie besagt, dass sich das Universum nur Sekunden nach dem Urknall mit unvorstellbarer Geschwindigkeit ausdehnte.

Trotz ihrer breiten Unterstützung steht die Theorie immer noch vor einem zentralen Problem: Niemand weiß genau, was den Urknall verursacht hat. Viele Hypothesen wurden aufgestellt, doch bisher fehlte eine überzeugende Erklärung.

Daraufhin beschloss eine Gruppe von Forschern, eine Antwort auf die Frage nach dem Ursprung des Universums auf der grundlegendsten Ebene zu finden. Sie kamen auf eine kühne Idee: Gravitationswellen könnten der Schlüssel zur Entschlüsselung des Urknalls sein.

Die im Juli 2025 in der Fachzeitschrift Physical Review der American Physical Society veröffentlichte Studie mit dem Titel „Inflation Without Expansion“ wurde von vier Wissenschaftlern durchgeführt, um ein neues Urknallmodell vorzuschlagen, das die Entstehung des Universums erklären könnte, ohne sich auf die Annahme mysteriöser Materieteilchen zu verlassen.

Das Universum könnte auf drei Arten enden: durch Gefrieren, Auseinanderreißen oder Kollabieren ( Video : Weltraum).

Winzige Kräuselungen in der Raumzeit, sogenannte Gravitationswellen, könnten die ersten Schwingungen verursacht haben, die zur Entstehung von Galaxien und Sternen führten, so das Team.

Berechnungen zeigen, dass dieser Prozess gut mit astronomischen Beobachtungsdaten übereinstimmt und den Übergang von einer Phase schneller Expansion zu der von energiereicher Strahlung erfüllten Periode des Universums, wie wir es heute kennen, erklärt.

Kurz gesagt: Dieses Modell bietet die Möglichkeit, die Expansion des Universums zu erklären, ohne neue Teilchen zu postulieren, und eröffnet damit einen völlig anderen Ansatz zum Verständnis der Entstehung des Universums.

Wie ist dieses Modell entstanden?

Zu viel Flexibilität in der Wissenschaft kann es für Wissenschaftler schwierig machen, festzustellen, ob ein Modell etwas vorhersagt oder nur eine Heuristik auf der Grundlage beobachteter Daten erfasst. Der Vorteil der Einfachheit und des Fehlens freier Parameter des neuen Modells „ist der Schlüssel“, sagt der Forscher Daniele Bertacca (Foto: Triff/Shutterstock).

Wissenschaftler haben einen anderen Weg eingeschlagen und sich der Quantenphysik zugewandt, anstatt sich weiterhin auf traditionelle kosmologische Modelle zu verlassen. Sie konzentrieren sich auf die Erklärung, wie winzige Kräuselungen in der Raumzeit, sogenannte Gravitationswellen, auf natürliche Weise Dichteschwankungen erzeugen können, die die Struktur des heutigen Universums bilden.

Diese Wellen, so vermutet das Team, könnten ein Effekt zweiter Ordnung der Gravitationswellen selbst sein, die dann allgegenwärtig werden und dazu beitragen, Sterne, Galaxien und alles, was wir am Nachthimmel beobachten, zu formen.

Sie berücksichtigten auch die inhärente Instabilität des frühen Universums und stellten die Hypothese auf, dass das Universum doppelt so lange existiert haben könnte wie derzeit angenommen. Diese Instabilität, so das Team, könnte das Ende der Expansion verursacht haben, wodurch das Universum in den strahlungsreichen Zustand überging, wie wir ihn heute kennen.

Professor Daniele Bertacca (Universität Padua, Italien), Co-Autor der Arbeit, sagte: „Die Theorie, die auf Gravitationswellen statt auf der Expansion des Universums basiert, könnte der Schlüssel zur Entschlüsselung des Ursprungs des Universums sein.“

Auswirkungen auf zukünftige Urknallmodelle

Wenn zukünftige Beobachtungen und Forschungen die Genauigkeit dieses neuen Modells weiterhin bestätigen, wird es eine bahnbrechende Entdeckung für unser Verständnis der Urknalltheorie und der Entstehung des Universums sein (Foto: Rbkomar/Getty Images).

Das neue Modell konzentriert sich auf Wellen in der Raumzeit, die die Entstehung von Galaxien und kosmischen Strukturen ausgelöst haben könnten, und steht im Einklang mit dem, was Menschen heute im Universum beobachten, sagten die Forscher.

Wenn zukünftige Beobachtungen und Daten das Modell weiterhin bestätigen, könnte dies eine bahnbrechende Entdeckung für das Verständnis der Urknalltheorie und des Ursprungs des Universums sein.

Professor Raúl Jiménez von der Universität Barcelona (Spanien), Leiter des Forschungsteams, betonte, dass die Kombination aus tiefem Verständnis der Gravitation und der Quantenphysik die Machbarkeit des Modells untermauere. Ihm zufolge muss diese neue Theorie nicht das Phänomen der kosmischen Expansion annehmen, ist aber dennoch in der Lage, bestehende Strukturen zu erklären.

„Das Modell ist minimalistisch und klar aufgebaut und bietet einen soliden Rahmen für zukünftige Tests und Vorhersagen“, sagte er.

Professor Daniele Bertacca (Universität Padua, Italien) fügte hinzu, dass dieses Modell für das Gebiet der Kosmologie von besonderem Wert sei.

„Wie jedes theoretische Modell müssen wir es mit überprüfbaren Messungen und Beobachtungen validieren, von experimentellen Daten auf der Erde bis hin zu Weltraumbeobachtungen“, sagte er. „Diese Gravitationswellen interagieren, werden mit der Zeit komplexer und führen zu Vorhersagen, die mit realen Daten verglichen werden können.“

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/mo-hinh-hoan-toan-moi-giai-thai-nguon-goc-cua-big-bang-20251024000138373.htm