Sie sagten einmal, dass sich die Zeit erst nach dem Urknall herausgebildet habe und es am Anfang nur Raum gab. Wie muss man sich das vorstellen?
Diese Idee geht auf Stephen Hawking und James Hartle zurück. Ausgangspunkt ist das Problem, dass in der Relativitätstheorie beim Urknall alles unendlich wird – man spricht von einer sogenannten Singularität. Mit solchen Unendlichkeiten kann man physikalisch jedoch nicht sinnvoll rechnen.
Wie lässt sich dieses Problem umgehen?
Hawkings Ansatz war, die Geometrie des Universums zu verändern, um diese Singularität zu vermeiden. Die Idee ist, dass das Universum keinen Rand hat, sondern in sich selbst abgerundet ist. Denn wo es einen Rand gibt, müsste es auch etwas davor geben. Um dieses Problem zu umgehen, kann man annehmen, dass das Universum von Anfang an in sich geschlossen ist. Allerdings zeigt sich, wenn man die Zeit bis ganz an den Anfang mit einbezieht, dass sich diese Abrundung der Raumzeit nicht erreichen lässt – die Unendlichkeiten bleiben bestehen. Wenn man sie vermeiden will, muss man gewissermaßen zunächst auf die Zeit verzichten.
In diesem Sinne ist es eine ungewöhnliche, fast befremdliche Vorstellung, dass Zeit womöglich gar nicht so universell ist, wie wir lange angenommen haben.
jean-luc lehners
Also davon ausgehen, dass es nur Raum gab, aber keine Zeit?
Ja, man kann sich das vereinfacht wie die Oberfläche einer Kugel vorstellen, etwa wie die Erdoberfläche: Sie ist endlich, aber hat keinen Rand. Übertragen auf das frühe Universum würde das bedeuten, dass es eine Art abgerundete Geometrie gab, allerdings in vier räumlichen Dimensionen.
Und wann entstand daraus die Zeit, wie wir sie kennen?
In diesem Modell wäre die Zeit am Anfang noch keine eigene Größe gewesen, sondern hätte sich wie eine zusätzliche Raumdimension verhalten. Erst ab einer bestimmten Größe oder Entwicklungsstufe des Universums, die sich theoretisch berechnen lässt, würde sich eine dieser Raumdimensionen in die Zeit umwandeln.
Ist der Anfang des Universums also eher eine geometrische Form als ein Zeitpunkt?
Mathematisch gesehen ist es wie die Hälfte eines Balles. Diese Ballhälfte beschreibt die Entstehung des Raumes aus dem Nichts. Dort, wo der Ball seine maximale Größe erreicht, kommt dann die Zeit hinzu, und das Universum dehnt sich ab diesem Moment aus, etwa wie ein ständig größer werdender Trichter.
