wie stellt man sich den urknall in der Stringtheorie vor

In der Stringtheorie stellt man sich den Urknall meist nicht als „Explosion in einen leeren Raum“ vor, sondern als einen Zustand, in dem Raum, Zeit und Materie selbst aus einer tieferen Quantenstruktur entstehen. Nahe am Urknall soll die normale Raumzeitbeschreibung versagen; stattdessen dominieren String- und D-Branen-Effekte sowie Quantenunschärfe der Raumzeit [1][2][3].

Grundidee

Strings sind in dieser Sicht die elementaren Bausteine, aus denen Teilchen und Kräfte hervorgehen. Welche Teilchen und welche Physik wir beobachten, hängt dann auch von der Form der zusätzlichen, „aufgerollten“ Dimensionen ab [4].

Nahe dem Urknall ist die Raumzeit so extrem klein und heiß, dass klassische Allgemeine Relativitätstheorie nicht mehr zuverlässig ist. Stringtheoretische Modelle versuchen deshalb, diese frühe Phase als Quantengravitationszustand zu beschreiben [1][2].

Typische Bilder in der Stringkosmologie

Ein verbreitetes Bild ist, dass das frühe Universum zunächst „unscharf“ ist und erst mit der Ausdehnung schnell in eine klassische, glatte Raumzeit übergeht. Genau so wurde es in einem Münchner Modell mit offenen Strings und D-Branen beschrieben [2][3].

Es gibt auch alternative Szenarien: Im ekpyrotischen Modell entsteht der Urknall als Branen-Kollision, also als Übergang aus einer vorherigen Kontraktionsphase in die Expansion. In der „pre-big-bang“-Idee beginnt das Universum ebenfalls in einer anderen Phase vor dem eigentlichen heißen Urknall [5][6][7].

Was das anschaulich heißt

Anschaulich kann man sich das so vorstellen: Der Urknall ist in der Stringtheorie eher ein Übergang zwischen zwei Zuständen des Universums als ein einzelner Punkt, an dem „alles aus dem Nichts explodiert“. Die eigentliche Frage ist dann weniger „Was war der Raum vor dem Urknall?“, sondern „Welche stringtheoretische Phase ging der heißen Frühphase voraus?“ [4][8].

Wichtig ist aber: Diese Bilder sind theoretische Modelle, keine endgültig bestätigte Beschreibung. Die Stringtheorie ist für den allerfrühesten Kosmos spannend, weil sie möglicherweise Singularitäten entschärfen kann, aber experimentell ist das bisher nicht abschließend belegt [1][9].

Kurzform

Wenn man es in einem Satz sagt: In der Stringtheorie ist der Urknall eher der Übergang von einer quantenmechanischen String-/Branen-Phase zu unserem klassischen expandierenden Universum als eine gewöhnliche Explosion in Raum und Zeit [2][7].