Ein völlig neues Modell erklärt den Ursprung des Urknalls

(Dan Tri) – Wir glauben nach wie vor, dass das Universum mit dem Urknall begann, doch es gibt keine überzeugende Erklärung für dessen Ursache. Ein neues Modell könnte diese Frage nun beantworten.

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

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

Trotz ihrer breiten Unterstützung steht die Theorie vor einem zentralen Problem: Niemand weiß genau, was den Urknall verursacht hat. Es wurden viele Hypothesen aufgestellt, aber bisher gibt es keine überzeugende Erklärung.

Daraufhin beschloss eine Gruppe von Forschern, die Frage nach dem Ursprung des Universums auf der grundlegendsten Ebene zu beantworten. Sie entwickelten eine kühne Idee: Gravitationswellen könnten der Schlüssel zum Verständnis des Urknalls sein.

Die im Juli 2025 in der Zeitschrift 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 auf die Annahme mysteriöser Materieteilchen zurückzugreifen.

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

Winzige Kräuselungen in der Raumzeit, sogenannte Gravitationswellen, könnten die anfänglichen Schwingungen erzeugt haben, aus denen Galaxien und Sterne entstanden sind, so das Forscherteam.

Berechnungen zeigen, dass dieser Prozess gut mit astronomischen Beobachtungsdaten übereinstimmt und den Übergang von einer Periode der schnellen Expansion zu der energiereichen, strahlungsreichen Periode des Universums, wie wir es heute kennen, erklärt.

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

Wie kam dieses Modell zustande?

Zu viel Flexibilität in der Wissenschaft kann es Wissenschaftlern erschweren, zu bestimmen, ob ein Modell etwas vorhersagt oder nur eine Heuristik auf der Grundlage beobachteter Daten erfasst. Der Vorteil des neuen Modells in Bezug auf Einfachheit und das Fehlen freier Parameter sei „entscheidend“, sagt der Forscher Daniele Bertacca (Foto: Triff/Shutterstock).

Wissenschaftler haben einen anderen Weg eingeschlagen und sich der Quantenphysik zugewandt, anstatt weiterhin auf traditionelle kosmologische Modelle zu setzen. Sie konzentrieren sich darauf zu erklären, wie winzige Kräuselungen der Raumzeit, sogenannte Gravitationswellen, auf natürliche Weise Dichteschwankungen erzeugen können, welche die heutige Struktur des Universums prägen.

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

Sie berücksichtigten auch die dem frühen Universum innewohnende Instabilität und stellten die Hypothese auf, dass das Universum doppelt so lange existiert haben könnte wie bisher angenommen. Diese Instabilität, so die Annahme des Teams, könnte das Ende der Expansion verursacht und das Universum in den strahlungsreichen Zustand versetzt haben, den wir heute beobachten.

Professor Daniele Bertacca (Universität Padua, Italien), Mitautor der Arbeit, sagte: „Die Theorie, die auf Gravitationswellen anstelle des expandierenden 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, wäre dies eine bahnbrechende Entdeckung für unser Verständnis der Urknalltheorie und des Ursprungs des Universums (Foto: Rbkomar/Getty Images).

Das neue Modell konzentriert sich auf Kräuselungen in der Raumzeit, die die Entstehung von Galaxien und kosmischen Strukturen ausgelöst haben könnten, und steht im Einklang mit dem, was die 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 Plausibilität des Modells stärkt. Laut Jiménez benötigt diese neue Theorie keine Annahme der kosmischen Expansion, sondern kann dennoch bestehende Strukturen erklären.

„Das Modell ist minimalistisch und übersichtlich aufgebaut und bietet eine solide Grundlage für zukünftige Tests und Vorhersagen“, sagte er.

Professor Daniele Bertacca (Universität Padua, Italien) fügte hinzu, dass dieses Modell insbesondere für das Gebiet der Kosmologie von großem 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, ihre Komplexität nimmt mit der Zeit zu und sie erzeugen 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