WAS IST DIE URKNALLTHEORIE? - WISSENSCHAFT - 2025

Die Urknalltheorie oder der Urknall besteht aus einem wissenschaftlichen Modell, das die Entstehung des Universums durch astronomische Beobachtungen erklärt.

Es wird angenommen, dass der Urknall vor 15 Milliarden Jahren stattgefunden hat. Es war eine große kosmische Explosion, die genug Materie für die Erschaffung von Planeten, Sternen und Galaxien produzierte.

Diese Theorie besagt, dass das Universum zu einem primitiven Atom komprimiert wurde, dass es eine unglaubliche Menge hochkonzentrierter Materie enthielt und dass es auch extrem radioaktiv war.

Radioaktivität erzeugte die große Explosion und begann die Expansion des Universums. Später begann sich die Materie zu verdichten und Galaxienhaufen erschienen.

Die durch die Explosion gestreuten Elemente bestehen hauptsächlich aus Partikeln wie Positronen, Neutrinos, Photonen, Baryonen, Mesonen und Elektronen. Derzeit sind mehr als 89 Atome bekannt.

Der Urknall ist die genaueste Theorie über die Erschaffung des Universums, aber es sollte beachtet werden, dass noch Fragen offen sind.

Zum Beispiel gibt es Fragen zum Ende des Expansionszyklus und zur Möglichkeit, dass sich das Universum wieder zusammenzieht.

Ein weiteres großes Rätsel ist, ob das Universum aufgrund dunkler Materie offen oder geschlossen ist - dies ist eine Schlüsselfrage für die Wissenschaft.

Die ersten Theorien zur Erschaffung des Universums

Eine Reihe von Theorien erklärt, dass das Universum mit einer großen kosmischen Explosion erschaffen wurde, während andere behaupten, dass dieses Universum immer in einem Zustand kontinuierlicher Schöpfung war und bleibt. Diese letzte Theorie wurde verworfen.

Die Urknalltheorie basiert auf wissenschaftlichen Hypothesen; Dazu gehören Einsteins Relativitätstheorie und andere Forschungsarbeiten zu Hauptteilchen.

Der Kosmologe Alexander Friedmann war 1922 der erste Wissenschaftler, der das Verfahren eines expandierenden Universums anhand der Relativitätsgleichungen formell erklärte.

Es zeigt auch den Beitrag des Wissenschaftlers Edwin Hubble, der durch ein Teleskop beobachtete und feststellte, dass sich die Sterne ständig mit hoher Geschwindigkeit vom Planeten Erde entfernten.

1927 war der belgische katholische Priester und Astronom George Lamaître der Schöpfer der sogenannten Urknalltheorie, da er sie durch Berechnungen des Hubble-Gesetzes, der Einsteinschen Theorie und der Friedmannschen Gleichungen demonstrieren konnte.

George Lamaître bewies, dass es an einem bestimmten Punkt im Universum eine große Explosion gab, und erzeugte eine Hypothese, nach der das Universum aufgrund heißer Strahlung auf einen kleinen Punkt komprimiert und anschließend gefroren wurde.

Laut Lamaître war die Intensität der Explosion nicht groß genug, damit das Universum seine Expansion auf unbestimmte Zeit fortsetzen konnte. Daher war es die Kraft der anfänglichen Explosion, die anfänglich bestimmte, dass sich die Galaxien voneinander trennten.

Mit der Zeit verlor diese Kraft ihre Intensität. Die Galaxien hatten sich so stark verdichtet, dass der größte Teil der Materie im Universum bereits in ihnen konzentriert war.

Von diesem Moment an begann die kosmische Abstoßung zu wirken, was dazu führte, dass sich die Galaxien weiter trennten, wie sie derzeit beobachtet werden.

Der amerikanische Astrophysiker George Gamow hat auch die Urknalltheorie verwendet, um den Ursprung des Universums auf einfachere Weise als die von Lamaître zu erklären.

Gamow argumentierte, dass die Temperatur der Explosion so hoch und die Kraft der Explosion so groß wurde, dass dies ausreichte, damit sich das Universum auf unbestimmte Zeit ausdehnen konnte.

Die Urknalltheorie und die Steady-State-Theorie

1949 war der Astrophysiker Fred Hoyle einer der größten Feinde von Lamaîtres Theorie.

Hoyle war einer der wissenschaftlichen Verfechter der Theorie des stationären Zustands, da es lächerlich schien, dass die Erschaffung des Universums durch eine Explosion erfolgte.

Während einer Radiosendung spottete Fred Hoyle über die Theorie als "Urknall" und aufgrund der Kontroverse, die der Begriff erzeugte, wurde er schließlich zum formalen Titel.

Die stationäre Theorie erklärt, dass die Bildung von Wasserstoffatomen über die Zeit konstant war, was bedeutet, dass Galaxien ständig kondensiert haben.

Dies zeigt an, dass sich das Universum immer ausdehnen wird und dass es weder einen Anfang noch ein Ende hatte.

Einige Astronomen sind nicht der Meinung, dass das Universum in einem stabilen Zustand bleiben kann und ständig Wasserstoffatome produziert werden.

Sowohl die Urknalltheorie als auch die Steady-State-Theorie gehen davon aus, dass das Universum aus einem bestimmten primitiven Atom hergestellt wurde.

Gegenwärtig könnten durch technologischen Fortschritt und mathematisches Wissen beide Theorien geklärt werden und Einzelheiten darüber liefern, wie Galaxien ihre Existenz begannen, wie sie bis jetzt fortbestanden haben und wie das Universum entstanden ist.

Astronomen der Zukunft werden in der Lage sein, eine Reihe von Unbekannten zu klären, aber derzeit gilt die Urknalltheorie als die beste Hypothese für den Beginn und die Entwicklung des Kosmos.

Entdeckung des Urknall-Echos

1965 entdeckten die Physiker Arno Penzias und Robert Wilson zufällig die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, und diese Entdeckung schloss die stationäre Theorie aus.

Dies geschah, als sie daran arbeiteten, den ersten Kommunikationssatelliten zu schaffen, der Verbindungen zu Gebieten herstellt, die sehr weit von anderen entfernt sind.

Sie platzierten einen kugelförmigen Mini-Metallsatelliten im Weltraum, der Frequenzen an eine trompetenförmige Antenne in New Jersey sendete.

Dieses Experiment wurde mit der Absicht durchgeführt, die Funktion eines Radioteleskops zu erfüllen, mit dem versucht wurde, alle Störungen zu beseitigen, die Rauschen verursachen könnten.

Es gab jedoch Mikrowellenstörungen, die das Signal beeinflussten, und sie wussten nicht, woher es kam.

Sie versuchten mit allen Mitteln, den Lärm zu beseitigen, bis sie zu dem Schluss kamen, dass es sich um Taubenkot handelte. Sie haben es geschafft, dieses Problem zu lösen, aber es gab immer noch das Echo mit der gleichen Kraft.

Penzias und Wilson konsultierten die Kosmologen James Peebles und Robert Dicke von der Princeton University, ohne eine Erklärung zu haben, was geschah.

Peebles und Dicke entwickelten ein Gerät, mit dem die Mikrowellenemission des Urknalls erfasst werden konnte.

Penzias kontaktierte die Wissenschaftler, um sie nach dem Lärm zu fragen, aber als Robert Dicke den Anruf mit Penzias beendete, sagte er zu seinem Team: "Leute, ihr seid uns voraus."

Für diese Entdeckung erhielten Arno Penzias und Robert Wilson 1978 den Nobelpreis für Physik.

Verweise

1. Was ist der Urknall? (2016). Quelle: spaceplace.nasa.gov
2. Die Geschichte des Universums: Urknall. (2016). Quelle: esa.int
3. Elizabeth Howell. Die Urknalltheorie. (2017). Quelle: space.com
4. Urknalltheorie. Quelle: big-bang-theory.com
5. Matt Williams. Urknalltheorie: Evolution unseres Universums. (2015). Quelle: universetoday.com