Vor circa 15 Milliarden Jahren gab es, nach den heutigen wissenschaftlichen Erkenntnissen, keine (für uns messbare und berechenbare) Materie, keinen Raum und somit auch keine Zeit. Es gab nur die, nach Einsteins wissenschaftlichen Berechnungen und nur mit mathematischen Zahlen beweisbare, »Singularität«. Das heißt, die gesamte kosmische Energie komprimierte sich zu einem Punkt, der kleiner war als ein Atom, in dem die Krümmung von Raum und Zeit unendlich war.

Mit anderen Worten, eine relative fortschreitende Zeit, die von der Größe des Raums und der sich darin bewegende Materie getragen wird, gab es zu diesem Zeitpunkt nicht. In diesem raum- und zeitlosen Energiezustand kann es, laut dem Kosmologen Andrej Dimitriwitsch Linde, keine absolute Energieruhe gegeben haben, es war wahrscheinlich eine winzige Energieabweichung die, vor 15 Milliarden Jahren, eine plötzliche Ausdehnung und eine Fluktuation ins Unermessliche bewirkten.

Antworten auf die Fragen:
- Aus welchen Energiequellen bestand dieses komprimierte Energiefeld?
- Wie ist dieser Singularitätspunkt entstanden?
- Woher kommt das nur mit Zahlen beweisbare Energiefeld?

...bleiben auch heute noch weitgehend wissenschaftliche Spekulation. Wissenschaftlichen Thesen über die Entstehung des Universums erstrecken sich von planetarischen Kosmointervallen, vor dem Urknall, der in einem Zeitraum von 50 bis 100 Milliarden Jahren zusammenstürzte und sich immer wieder in seiner Endphase, durch seine immer größer werdende Dichte mit einem erneuten Urknall aus seiner Singularität befreit (Inflationstheorie); bis hin zu der Annahme, dass die Singularität die komprimierte Energie des gesamten Wissens über die Entstehung der Materie darstellt. Mit anderen Worten: Am Anfang war Gottesgeist bzw. die Allwissenheit in Form einer Schöpfungs-Singularität, die dann über die Expansion elektromagnetischer Wellen zur kosmischen Schöpfungsenergie erwachte. Diese These stützt sich auf die Tatsache, dass der Gedanke oder die Assoziation nichts anderes ist als ein elektromagnetischer Impuls, also "Materie". Oder ist unsere Welt eine nach der religiösen Überlieferung und durch die Wissenschaft nicht erklärbarer Schöpfungsakt Gottes, der uns diesen Kosmos schuf um für die Menschheit einen geeigneten Lebensraum zu finden -eine illusionäre Welt für unser Seelenbewusstsein-. Doch alle kosmologischen Daten und mathematische Berechnungen, die unter anderem die künstlichen Himmelsbeobachter »Cobe« und das »Hubble« Space-Teleskop zur Erde funken, bestätigten, dass die von dem russischen Physiker Amdrej Linde beschriebene plötzliche Ausdehnung durch eine vorausgegangene gewaltige Explosion, den sogenannten »Urknall«, bewirkt wurde. Die wichtigsten Argumente für eine Urknalltheorie lieferten die Beobachtungen von Edwin Hubble, die er 1929, zu der Vorstellung eines expandierten Universum, zusammenfasste. Er beobachtete, dass alle Galaxien (bis auf wenige Ausnahmen), unter Beibehaltung ihrer Form, mit hoher Geschwindigkeit voneinander entfernten: Je weiter die Galaxien entfernt sind, um so schneller bewegen sie sich von uns weg. Bestimmt werden diese Beobachtungen durch den sogenannten Dopplereffekt.

Der Dopplereffekt

Dieser Effekt wird wirksam, wenn sich ein Sender einer Welle (Schallwelle, Lichtwelle, was in unserem Fall ein Stern oder eine Galaxie ist) sich relativ zum Beobachter (Erde) bewegt. Bewegt sich nun der Sender weg vom Beobachter, werden die Wellen in die "Länge gezogen" und in den roten Wellenbereich verschoben. Dies nennt man Rotverschiebung des Lichts. Ursache dieser Doppler-Rotverschiebung ist also eine Bewegung der Galaxien von uns weg. Rechnerisch ergibt sich aus dem Dopplereffekt für einige Spiralnebel eine Fluchtgeschwindigkeit von 6.5 *106 km/h von unserem Sonnensystem.

Diese Beobachtungen bestätigen eine explosionsartige Ausdehnung des Universums und die damit vorausgegangene Explosion- bzw. Urknalltheorie. Aus der Entfernung und den Fluchtgeschwindigkeiten der Galaxien kann man auch den Zeitpunkt des Beginns ihrer Explosion -des Urknalls- berechnen. Wie stark nun die Fluchtgeschwindigkeit mit dem Abstand der Galaxien anwächst wird durch die »Hubble- Konstanten« bestimmt. (Über eine präzise Festlegung dieser Konstanze konnten sich die Wissenschaftler bis heute noch nicht einheitlich einigen) Sie liegt bei dem Faktor um 2, so dass unser Universum auf ein Alter von etwa 15 Milliarden Jahren geschätzt wird. Andere Altersangaben ergeben sich aus der Verschiebung dieser Hubble- Konstante. Die Erforschung der entferntesten Galaxien ist für die Astrophysiker eine technische Herausforderung, da der Beobachtungshorizont immer größer wird, aber die Sterne immer schwächer leuchten. So können wir nur etwa 5% des theoretisch möglichen Beobachtungsbereichs erkennen.

Teleskope sind die Werkzeuge für die Beobachtungen des Universums. Diese Zeitmaschinen ermöglichen uns eine Reise in die Tiefe der Zeit. Das Licht breitet sich mit der Geschwindigkeit von etwa 300.000 Kilometern pro Sekunde aus; daher schaut, wer ein strahlendes Objekt in 300.000 Kilometern Entfernung ansieht, in die Vergangenheit vor einer Sekunde zurück. Sehen die Forscher, wie neuerdings möglich, 14 Milliarden Lichtjahre weit, haben sie eine Epoche im Blick, in der das Universum gerade eine Milliarden Jahre hinter sich hatte. Für das »Very Large« Teleskope« in Chile -das neuste und gewaltigste aller Superfernrohre- ließ man den Gipfel eines Berges wegsprengen. Die vier Türme besitzen einen Hohlspiegel mit acht Metern Durchmesser. Man könnte mit ihm einen Astronauten, der über den Mond spaziert, fotografieren. Die Hohlspiegel der Very Large Teleskope fangen die Strahlen der ersten Sterne ein, indem sie einzelne Photonen eines Himmelsobjektes einige Zeit sammeln und auswerten. Es sind Signale aus jener Epoche, als die Himmelskörper gerade entstanden. So wollen die Astronomen herausfinden was zur Entstehung der Galaxien führte. Wenn auch nur wenige Lichtquanten, als Zeuge für die ersten Anfänge einer universellen Entwicklung, zu Verfügung stehen, zu hören sind die Geburtsmomente des Kosmos gleichwohl, durch den elektromagnetischen Nachhall des Urknalls. Diese Hintergrundstrahlung ist der erkaltete Überrest der enormen Photonen- Energie, die nach der Bildung der Atomkerne, ungehindert das Weltall durchquerten. Das Universum dehnte sich immer mehr aus und kühlte dadurch ab. Aus der ursprünglich harten energiereichen Photonen- Strahlung wurde die energiearme langwellige Hintergrundstrahlung.

Der NASA-Satellit "Cosmic Mikrowave Background Explorer" »Cobe« hatte im Jahre 1992 die kosmische Hintergrundstrahlung vermessen. Wobei eine erstaunliche Gleichmäßigkeit, vom Urknall ausgehende, Reststrahlungsenergie gemessen wurde (nur wenige Tausendstel Prozent betrug die Homogenitätsabweichung dieser Strahlenenergie). Diese Hintergrundstrahlung enthält einerseits die Botschaft, dass sie aus allen Bereichen des Weltalls uns überflutet und somit aus den Anfängen unseres Universum sein muss, und anderseits spiegelt diese (auch nur winzige) Unregelmäßigkeit eine inhomogene Verteilung der Energie im Urkosmos wieder. Der »Boomerang«- Ballon in 28 Kilometer Höhe, über der Antarktis, untersuchte die Temperaturschwankungen der Hintergrundstrahlung genauer als Cobe. Es war dadurch möglich, Schwankungen in einem engen Winkelbereich zu messen. Würden sich Schwankungen über ein enges Winkelsegment erstrecken, wäre unser All eine flache Schale; würden sie einen großen Bereich einnehmen wäre unsere Welt konkav bzw. konvex gekrümmt. Das Ergebnis wurde erst kürzlich, vor der Jahrtausendwende, veröffentlicht. Die größten Wärmeschwankungen ergaben sich innerhalb eines Messwinkels von etwa einem Grad.

Unser All ist demnach eine flache Scheibe. Dies ist zugleich eine Bestätigung der Inflations-Theorie. Unser Universum ist ein Teiluniversen.

Es stellt sich die Frage wie konnte aus Nichts ein Etwas werden?Alan Guth untersuchte in den 80er Jahren, neben den bekannten vier Kräften des Elektromagnetismus, starken Kraft und schwachen Kraft in den Atomkernen, sowie die Gravitation, weitere Felder, die eine Naturkraft beinhalten könnten. Dass sie existiert dafür hatte die Teilchenbeschleunigungsanlage CERN in Genf schon einen wichtigen Hinweis geliefert. Dort hatte man bei einem Zustand, der ein billardstel Sekunde nach dem Urknall herrschte, simuliert, wobei sie subatomare Elementarteilchen aufeinander knallen ließen. Dabei blitzten Spuren eines bisher nicht beobachteten Teilchens auf.

Diese Teilchen hatte der britische Physiker »Higges« bereits in den 60er Jahren vorausgesagt. Seine Existenz verdankt das Higgs- Teilchen, wie alle Energieteilchen einem Energiefeld - dem »Higges- Feld«- Der Quantentheoretiker Guth geht davon aus, dass dieses Feld die einzige in der Natur vorkommende Kraft ist, die auch im leeren Raum (Vakuumenergie) wirken kann. Als Guth das Higges- Feld als Zahlengröße in sein Formelwerk eingab, zeigte sich überraschend, dass die Kraft in dem Higges- Feld zur Zeit des frühen Universums eine andere Stärke gehabt haben muss als heute. Das wiederum ist ein Hinweis darauf, dass sich die Entwicklung unsers Kosmos in zwei Phasen vollzogen haben könnte, eine vor dem Urknall eine danach. Aus dieser Erkenntnis formulierte Alan Guth eine neue Theorie über die Geburt des Universums: Vor dem großen Urknall genauer gesagt, 1-34 Sekunden vor dem großen Big Bang bestand das Universum aus nichts anderem als dem Higgs- Feld, es dehnte sich in diesem Augenblick ruckartig -exponentiel- in unvorstellbaren kleinen Zeitintervallen aus. Guth nannte dieses Phänomen »Inflation des Universums«. In dieser Phase wuchs das Universum enorm an: auf das 10100000fache seiner ursprünglichen Größe, das heißt von 10-28 Zentimeter auf 10 Zentimeter, wobei sich die Ausdehnung mit einer Überlichtgeschwindigkeit vollzog, sonst wäre das Feld in sich wieder zusammengestürzt. (Diese Überlichtgeschwindigkeit verstößt nicht gegen den Grundsatz, dass keine Strahlung schneller sein kann als das Licht, da sich Raum und Zeit selbst ausdehnten) In diesem Higgs- Feld vergrößerte sich die Energie bis zu einem Phasenübergang (Energie- Materie) in dem sich die eingesperrte Energie durch einen Urknall befreite, wodurch die Inflationsphase in einer verlangsamten Expansion über ging. Aus der thermischen Energie entstand jetzt der kosmische Stoff »Materie«. Somit ist der Urknall die Übergangphase zwischen zwei Zuständen des Universums -nicht sein Anfang- . Das neue Bild von der Entstehung des Universums bot unter anderem einen Weg der Sackgasse "Singularität", denn das Inflationsmodell bedarf nicht mehr eines unendlich heißen Urzustandes, dessen Zündung bisher nicht erklärt werden konnte. Auch die Frage, wie die Energie eigentlich in den Weltraum gekommen ist, scheint jetzt geklärt zu sein. Die Quantenphysiker gehen davon aus, dass das Higgs- Feld die Kraft hat aus dem »Nichts« Energie zu schöpfen. Die subatomare Kraft aus dem Nichts bzw. dem Vakuum ist zwar noch nicht bis ins Detail bewiesen, doch, dass sie existiert ist wissenschaftlich unumstritten.

Der Quantenphysiker Alan Guth hatte aber bei seinen Ergebnissen etwas wichtiges übersehen. Was das war erklärte 1983 der russische Physiker Andrey Linde. Mit Hilfe eines Tricks -er legte 2 Streichhölzer zu einem Kreuz auf seine Hand, wobei das oberste Streichholz zitterte und hüpfte als ob er an einem unsichtbaren Faden gezogen würde- Linde Erklärung: es sind chaotische Kräfte im submikrokosmischen Bereich. Guth hatte diese chaotischen Fluktuationen des Universums vor dem Urknall nicht in den möglichen Variationen durchgerechnet. Linde erkannte bei diesen Berechnungen, das eine inhomogene Verteilung in diesem Urkosmos, während seiner Inflationsphase, bestand. Es wies höhere und niedrige Energiebereiche auf -und wenn alle »Energiebereiche« einen Urknall durchlaufen haben, dann gibt es nicht nur ein Universum sondern viele-* So können wir uns nach Lindes Theorie das »Multiversum« als einen Urschaum vorstellen. Von Außen beobachtet, besteht dieser Urschaum aus unzähligen Mini- Universen, von denen sich einige erst inflationär aufblasen, während andere bereits untergehen. Unser Universum ist in diesem kosmischen Schaumbad nur eine winzige Seifenblase.

Zwar fehlt dieser zweiten kopernikanischen Revolution noch der empirischen Beweis. Hoffnung setzen die Physiker auf den Ausbau des Teilchenbeschleunigers »CERN« bei Genf, der die geheimnisvollen Higgs- Teilchen mit dem LHC- Beschleuniger dingfest machen soll. Im August 2008 wurde er fertig gestellt, schon bald sollen die ersten Tests starten und hoffentlich neue aufregende Erkenntnise liefern.