Planck-Ära

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Die Planck-Ära ist der Zeitraum direkt nach dem Urknall, als das Universum nur 10-43 Sekunden alt war. Benannt ist sie nach dem deutschen Physiker Max Planck (1858 - 1947), der 1899 das später nach ihm benannte System der Planck-Einheiten vorschlug, deren Wert ausschließlich durch drei fundamentale Naturkonstanten bestimmt ist und durch keine mehr oder weniger willkürliche Definition festgelegt wird: Der Gravitationskonstante (G), dem Planckschen Wirkungsquantums (h) und der Lichtgeschwindigkeit (c).[1] Daraus ergibt sich die Planck-Länge zu etwa 1,6 x 10-35 Meter und die Planck-Zeit zu etwa 5,4 x 10-44 Sekunden.[2] Die Planck-Ära umspannt einen Zeitraum, der ungefähr der Planck-Zeit entspricht.

Bedingungen in der Planck-Ära

Während der Planck-Ära erreichten Temperatur, Dichte und Energie des Universums extreme Werte. Die Temperatur lag bei etwa 1032 Kelvin, und die Energiedichte war so hoch, dass Raum und Zeit selbst von Quantenfluktuationen beeinflusst wurden (Guth, 1997).[3] Die vier fundamentalen KräfteGravitation, elektromagnetische Kraft, schwache Kernkraft und starke Kernkraft – waren möglicherweise vereint und nicht voneinander unterscheidbar.[4]

Grenzen der gegenwärtigen Theorien

In der Planck-Ära stoßen die allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein und die Quantenmechanik an ihre Grenzen, da sie unter den extremen Bedingungen der Ära widersprüchliche Vorhersagen liefern.[5] Um die Planck-Ära vollständig zu verstehen, benötigen wir eine Theorie der Quantengravitation, die beide Theorien miteinander vereint. Zukünftige Entwicklungen in der Stringtheorie, der M-Theorie, der Schleifenquantengravitation und anderen Theorien könnten helfen, die Geheimnisse der Planck-Ära weiter zu entschlüsseln und ein umfassenderes Verständnis der Natur von Raum und Zeit zu erreichen.[6][7]

Einzelnachweise

  1. Greene, B. (2005). Die verborgene Wirklichkeit: Paralleluniversen und die Gesetze des Kosmos. Vintage.
  2. Planck Collaboration. (2020). Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Astronomy & Astrophysics, 641, A6.
  3. Guth, A. H. (1997). The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory of Cosmic Origins. Basic Books.
  4. Smolin, L. (2001). Drei Straßen zur Quantengravitation. Basic Books.
  5. Hawking, S. W., & Penrose, R. (1996). Die Natur von Raum und Zeit. Princeton University Press.
  6. Greene, B. (2000). Das elegante Universum: Superstrings, verborgene Dimensionen und die Suche nach der Weltformel. Vintage.
  7. Andreas Müller: Planck-Ära. In: wissenschaft-online.de. Lexikon der Astrophysik, abgerufen am 15. April 2023.