thumb|De Geboort vun’t Universum ut’n Oorknall De Oorknall is na dat Standardmodell vun de Kosmologie de Anfang vun’t Weltall. In’n Rahmen vun de Oorknalltheorie warrt ok dat fröhe Universum beschreven, dat heet de Entwickeln vun’t Universum mit de Tiet na den Oorknall.
As Utfinner vun de Oorknalltheorie gellt de Physiker Georges Lemaître, de den Oortostand vun’t Weltall mit den Begreep „primordial Atom“ oder „Ooratom“ beschreven hett. De Begreep Oorknall (eng. Big Bang, wöörtlich also „De grode Knall“) weer vun Sir Fred Hoyle prägt, de en Kritiker vun disse Theorie weer un se mit den Utdruck in’t Alberne tehn wull. In de düütschen un plattdüütschen Översetten fehlt disse ironische Ünnertoon.
De Oorknall beteken keen Explosion in en Ruum, de dor is, man dat gemeensome Tostannenkamen vun Materie, Ruum un Tiet ut en oorsprüngliche Singularität.
Översicht Wenn een dorvun utgeiht, dat mit den Oorknall nich blots de Materie entstahn is, man ok de Ruumtiet eerst anfungen hett dortowesen, kann de Oorknall sülvst mit de physikaalschen Theorien, de dat bit hüüt gifft, gor nich beschreven warrn.
Na de Oorknalltheorie hett dat mit Mateer anfüllte Weltall na sien Entstahn dormit anfungen, sik uttobreden. Dat duert bit hüüt an. De Kosmologie modelleert disse Expansion vun’t Universum mit Help vun de Feldglieken vun de allgemenen Relativitätstheorie na Albert Einstein.
As wieter ünnen beschreven, gifft dat’n Reeg vun astronoomsch Beobachten, ut de een dat Öller vun’t Universum afschätzen kann, und dormit ok de Tiet vun’n Oorknall. Opstunns warrt 13,7 ± 0,2 Milliarden Johr as de naueste Weert dorför ansehn.
Dat Ut’neenbewegen vun de Galaxien verlööft, op den Tietpunkt torüchtoreken, as disse op en drang Ruumrebeet konzentreert weern. To de Tiet mutt de Temperatur gresig hooch un de Afstand twüschen all Objekten bannig lütt wesen hebben.
Sünners de nafolgen experimentellen Beobachten warrt dör de Oorknalltheorie verklort: de Rootverschuven vun de Galaxien un dormit dat Utenannerbewegen vun’t Universum. dat Spektrum vun de Achtergrundstrahlen in’t Weltall. de Grenz vun de Öllersverdelen bi de Steerns bi ruchweg 13 Milliarden Johren. de Männichkeitsverdelen vun de cheemschen Elementen in’t Weltall (sünners Waterstoff, Deuterium un de Helium-Isotopen).
Theoretisch denkbor is en Gegenstück to’n Oorknall, also en Kollaps vun’t Universum, de as Big Crunch betekent warrt. Beobachten hebbt aver wiest, dat de Massendicht in’t Universum to lütt is, as dat se dör ehr egen Gravitatschoon so en Kollaps ingangsetten künn. Dat Universum warrt sik dorüm wohrschienlich wieter utdehnen.
De Oorknall in de Theorie De Entwickeln vun’t Universum warrt dör de Friedmann-Glieken beschreven, de en sünnere Form vun de einsteinschen Feldglieken dorstellt. Üm de Glieken to lösen, geiht man vun den Tostand vun dat Universum vundaag ut un verfolgt de Entwickeln torüch in de Tiet. De nipp un naue Lösen is vör allen afhangig vun den meten Weert vun de Hubble-Konstante un verscheden Dichtparameters, de den Massen- un Energieinholt vun’t Weltall beschrievt. Man finnt dormit, dat dat Universum fröher lütter weer un togliek ok hitter un dichter. Formal föhrt de Lösen op en Tietpunkt, an den de Weert vun’n Skalenfakter nichtig is. Dat heet, dat dat Universum dor keen Utdehnen harr un de Temperatur un de Dicht unennlich groot warrt. Disse Moment warrt as de „Oorknall“ betekent. Formal is dat en Singularität vun de Lösen vun de Friedmann-Glieken.
Man, dormit is noch nix seggt över de physikaalsche Realität vun so en Anfangssingularität, vun wegen dat de Glieken vun de klassischen Physik blots in sünnere Grenzen gellt. An disse Steed sünd se streng nahmen nich mehr antowennen, wenn Quanteneffekten en Rull speelt, as dat in dat düchtig fröhe, hitte un dichte Universum de Fall wesen is. Üm de Entwickeln vun’t Universum to de ganz fröhe Tiet to beschrieven, warrt en Theorie vun de Quantengravitatschoon bruukt.
Fröhhistorie vun’t Universum thumb|Phasen vun’t Entwickeln vun’t Universum As de bekannten physikaalschen Theorien to de Tiet vun’n Oorknall nich mehr gellt, gifft dat opstunns för den Oorknall sülvst noch keen Theorie, de allgemeen acht warrt. Verscheden Tietduern na den Oorknall warrt as egenstännige Perioden un Epochen vun’t Universium beschreven. Wenn een de bekannten physikaalschen Gesetten op de Situatschoon nipp un nau na’n Oorknall anwennt, den kriggt een rut, dat de Weltruum in de eersten Sekunnenbrookdelen vun’t Expandeeren ünnerscheedliche, gresig korte Phasen dörlopen hebben mutt. Vun wegen de lütten Afstännen un de hogen Snelligkeiten vun de bedeeligten Deelken künnt se aver ok jüst so begeevnisriek wesen hebben as latere Phasen.
De hoge Temperatur hett de Grundlaag geven, dat sik ünnerscheedliche Deelken inenanner ümwanneln künnen. Bi Temperaturen, de hooch noog sünd, kaamt disse Ümwannelreakschonen gliek faken in beide Richten vör, so dat sik en thermisch Gliekgewicht instellt. Dör de Expansion vun’t Weltall nimmt de Temperatur aver mit de Tiet af, so dat verscheden Reakschonen na un na „utfreert“, wenn de Temperatur den för en sünnere Reakschoon charakteristischen Weert ünnerschreden deit. Dat heet, dat en Reakschoon denn blots noch in een, neemlich de (na cheemschen Spraakbruuk) „exotherme“ Richt aflöpt, wiel för de „endotherme“ Torüchreakschoon nich mehr noog Energie dor is. Op disse Oort un Wies starvt na un na vele hoochenergeetsche Deelkenoorden ut. De verscheden Phasen in de Historie vun’t Universum sünd charakteriseert dör den Verloop vun de middlere Temperatur vun’t Universum un dormit dör de Oort vun de Deelkenreakschonen, de to de Tiet stattfinnen künnt.
Man geiht to Hauptsaak vun den nafolgen Aflopp ut:
Planck-Ära un Anfang vun de GUT-Ära Dat Universum hett in en Tostand anfungen, dat dör de klassischen physikaalschen Gesetten nich to beschrieven is. In’t Sünnere mutt een dorvun utgahn, dat de Tiet sülvst „vör“ de so nöömten Planck-Tiet (üm un bi 5,4·10−44 s; to’n Vereenfachen warrt tomeist 10−43 s angeven) ehr Egenschop as Kontinuum verloren hett. Dormit sünd Angaven to Tietrüüm twüschen den Tietpunkt Null un 10−43 s physikaalsch ahn Bedüden, vun wegen dat de Tiet nich gliekmatig lopen is. In dissen Sinn kann de Planck-Ära keen Duer bimeten warrn.
Dat gieke gellt ok för den Ruum. Rüüm mit en Längenutdehnen vun Null bit to de Planck-Läng (1,6·10−35 m; to’n Vereenfachen warrt tomeist 10−35 m angeven) hett de Ruum keen Egenschop as Kontinuum. Angaven över en rüümlich Utdehnen för Rüüm mit de Utdehnen vun Null bit 10−35 m hebbt dorüm keen Sinn. Somit kann för de Tiet vun de Planck-Ära ok keen naue Angaav över dat Volumen vun't Universum maakt warrn. Üm dat Universum to de Tiet vun de Planck-Ära to beschrieven, warrt en Theorie vun de Quantengravitatschoon bruukt, de aver opstunns noch nich formuleert is. Eerst na dat Enn vun de Planck-Ära is dat Universum vun en Oort, de mit de Physik na’t hüütige Verstahn beschreven warrn kann.
Ut teemlich elementar Överleggen folgt, dat to den Tietpunkt de Dicht ruchweg 1094 g/cm3 un de Temperatur üm un bi 1032 K meten hebben mutt. Na de eenheitlichen Feldtheorien weern ünner disse Bedingen all veer bekannten Grundkräft vun de Physik,
de Stark Wesselwirken de Swack Wesselwirken de Elektromagnetsch Wesselwirken de Gravitatschoon
tosamen in en eenzige Oorkraft vereent. As dat Weltall anfüng, utenanner to gahn weer de Planck-Ära to Enn un de Gravitatschoon hett sik as enkelte Kraft afsplitt. De annern dree Wesselwirken hebbt de GUT-Kraft billt (Grand Unified Theory). De Natur vun de meisten Deelken, de dat in disse GUT-Tiet geven hett, is nich bekannt. Wietere Afsplitten geev dat later noch tweemol un in’n Tosamenhang mit so nöömte Symmetriebreken.
De Wetenschop geiht vundaag dorvun ut, dat de hüüt beobacht Asymmetrie twüschen de Materie un de Antimaterie in de GUT-Ära tostannen kamen is. Vörrutsetten dorför is, dat sik de GUT-Kraft nich an de CP-Symmetrie hollen deit. Dör dat Utfreren vun Reakschonen, de de Baryonentall nich bibehollen doot, kann so an’t Enn vun de GUT-Ära en lütten Överschuss vun Materie in’n Vegliek to de Antimaterie enstahn wesen, de na’t Verstrahlen vun Materie un Antimaterie de hüütige, meist vullstännig ut Materie bestahn Welt billt hett (Kiek dorto ok bi Baryogenese un Leptogenese).
Inflatschonär Universum Hööftartikel: Inflatschonär Universum
Bi en Öller vun 10−36 s is de Temperatur op ruchweg 1027 K afsackt. Op de Grundlaag vun de GUT-Modellen warrt annahmen, dat sik bi de Temperatur de Starke Wesselwirken vun de GUT-Kraft afsplitt hett. Disse Vörgang is to verglieken mit en Phasenövergang as dat Verklamen vun Water to Ies dör Afköhlen. Man geiht dorvun ut, dat sik dit Afsplitten hentogen hett, so as dat ok bi’n Kristallisatschoonsvörgang mööglich is. Anners as Water hett en Ieskristall sünnere Vörtogsrichten, de sik bi’t Kristalliseren in een tofallige Richt orienteert. Disse Vörgang warrt ok as spontane Symmetriebreken betekent. In dat Bispeel mit dat Ies is dat de Breken vun de Kugelsymmetrie vun’t Water.
De Energie, de bi’t hentogen Afsplitten free worrn is, hett to en Phaas vun gresig gaue Expansion föhrt, de so nöömte Inflatschoon, wobi twüschen de Tietpunkten 10−35 s un 10−33 s en Utdehnen üm en Fakter vun üm un bi 1050 passeert is. Disse Expansion mit Överlichtsnelligkeit steiht nich in’n Wedderspruch to de Relativitätstheorie, vun wegen dat se blots de överlichtgaue Bewegen in’n Ruum afhannelt, nich aver de överlichtgaue Utdehnen vun’n Ruum sülvst verbeden deit. Dat Rebeet, wat wi vundaag as dat sichtbor Universum kennt, harr sik dorbi na de Theorie vun en Dörmeter, de wiet ünner den vun en Proton liggt, op ruchweg 100 cm utbreden müsst.
En Inflatschoons-Phaas is in de Laag, mehrere kosmologsche Beobachten to verkloren, för de anners kuum en Verkloren to finnen is: de globale Homogenität vun’n Kosmos (Horizontproblem) de wietrüümigen Strukturen in’n Kosmos as Galaxien un Galaxienhopen de lütte Krümmen vun’n Ruum (Flachheitsproblem) de Ümstand, dat keen magneetschen Monopolen to finnen sünd.
Quark-Ära Na 10−33 s weer de Temperatur op 1025 K rünnergahn. De Quarks un Anti-Quarks, de Bostenen vun de hüütigen sworern Deelken (Baryogenese) hebbt sik nu billt. Man de Temperatur weer so hooch un de Tieden twüschen dat Tosamenstöten vun twee Deelken so kort, dat sik bestännige Protonen oder Neutronen noch bich billn künnen. An de Steed is en so nöömt Quark-Gluonen-Plasma ut meist freesweven Deelken tostannenkamen. Sworere Deelken, as de X-Bosonen sünd utstorven, vun wegen dat se unbestännig weern un de Temperatur nich mehr hooch noch weer, üm ne’e natomaken.
Veer Grundkräft Na 10−12 s weer dat Universum bi en Temperatur vun 1016 K ankamen. De Elektroswacke Kraft, wat vun de GUT-Kraft överbleven is, hett sik denn in de swache un de Elektromagnetsche Kraft opsplitt. Dormit weer de Verfall vun de Oorkraft in de veer bekannten Grundkräft afslaten.
Anfang vun de Hadronen-Ära Na 10−6 s leeg de Temperatur bi ruchweg 1013 K. De Quarks künnen nu nich mehr free existeren, man se hebbt sik to de Hadronen tosamenslaten. Mit sieter warrn Temperatur sünd de sworen Hadronen verfallen un an’t Enn bleven dorvun de Protonen un de Neutronen över, as ok jemehr Antideelken. Dör dat foortlopen Ümwanneln vun Protonen in Neutronen un ümkehrt is ok en grode Tall vun Neutrinos entstahn.
Anfang vun de Leptonen-Ära