Am Anfang war der Urknall ?

Am Anfang war der Urknall ?
Anregungen zum Thema
Herbert Müther
Institut für Theoretische Physik
Kosmologie auf dem Weg
von der Spekulation zu einer
„echten“ Wissenschaft
1. Schritt: Hubble Gesetz (Hubble, de Sitter (1928))
Fluchtgeschwindigkeit
Abstand
Rotverschiebung liefert uns die Fluchtgeschwindigkeit
Aber wie können wir den Abstand bestimmen ?
= H
Supernova als Standardkerze
Berechnung der Hubble Konstante:
Friedmann Gleichung
Massendichte
Krümmung
Dunkle Energie
Kosmologische Konstante
Einsteins größte Eselei k=­1 k=0 k=1
Hubble Konstante ist nicht konstant
Entwicklung des Universums
Babyphoto: Hintergundstrahlung
Gegenwart
(„1 Tag“)
(„80 Jahre“)
Hintergrundstrahlung 1:
Penzias & Wilson (1965):
Homogene Strahlung (Temperatur: 2.27 K)
Rotverschobene Strahlung (T:3800 K)
Das Bild:
Wie kann die Temperatur so homogen sein?
Inflation des Universums
Hintergrundstrahlung 2:
Wilkinson Microwave Anisotropy Project: WMAP (2003)
Das Bild:
Abweichungen von der mittleren Temperatur
∆T = 0.05 K
Hintergrundstrahlung 3:
Temperaturanisotropie spiegelt Dichtefluktuationen im Plasma zur Zeit t=380000 Jahre
Ergebnisse der Analyse:
Alter des Universums: 13.7 10 9 Jahre
±
Das Universum ist flach: Ωm + ΩΛ = 1.02 0.02
• Dunkle Energie dominiert: ΩΛ = 0.74 0.04
• Normale Materie: Ω = 0.04 0.004
• Dunkle Materie: Ω = 0.23 0.04
±
±
±
Entwicklung des Universums
Noch frühere Photos: Nukleare Synthese nach 3 Minuten
Gegenwart
Nukleare Synthese:
Relative Häufigkeit der leichten Elemente im Universum
Konsistent mit WMAP
Offene Fragen:

Was ist die Inflation ?
Achtung:
Spekulationen
Grand Unified Theories (GUT)
Inflation verknüpft mit dem Phasenübergang zur Brechung der Symmetrie der Kräfte ??? Offene Fragen:


Was ist die Inflation ?
Was ist die dunkle Materie ?
Achtung:
Spekulationen
Andere Hinweise auf Dunkle Materie:
Rotationskurven von Galaxien
Suche nach dunkler Materie auch in Tübingen
Offene Fragen:



Was ist die Inflation ?
Was ist die dunkle Materie ?
Was war vor dem Urknall ?
Achtung:
Spekulationen
Quanteneffekte in
Gravitationstheorie
Können wir durch den Urknall hindurch sehen ??
Offene Fragen:






Achtung:
Spekulationen
Was ist die Inflation ?
Was ist die dunkle Materie ?
Was war vor dem Urknall ?
Unser Universum als Teil einer höher
dimensionalen Welt (11 Dimensionen statt 4) ?
Paralleluniversen ?
Neue Daten !!!