Forschung
Frühes Universum
Überblick
Man nimmt heute an, dass im Bereich der Planckenergie (1018 GeV) Quanteneffekte der Gravitation und damit der Raumzeit-Geometrie selbst spürbar werden. Derzeit ist kein terrestrisches Experiment denkbar, das in diesen Energiebereich vordringen kann. Es scheint daher unumgänglich zu sein, das Hauptaugenmerk auf astrophysikalische und/oder kosmologische Beobachtungen zu richten. In diesem Kontext nimmt die Inflationstheorie eine besondere Stellung ein. Diese Theorie erklärt die globale Homogenität und die räumliche Flachheit unseres Universums und liefert einen Mechanismus zur Erzeugung winziger Inhomogenitäten, die später durch die Gravitationskraft zu Sternen, Galaxien und Galaxienhaufen kollabierten. Diese Inhomogenitäten, die u.a. als Temperaturanisotropien im Spektrum des kosmischen Mikrowellenhintergrunds beobachtbar sind, haben zu Beginn der Inflation eine Wellenlänge, die kleiner als die Plancklänge ist. Mit anderen Worten: Die Quantengravitation wechselwirkt mit den Inhomogenitäten und kann zu potentiell messbaren Signaturen im kosmischen Mikrowellenhintergrund führen. In den letzten Jahren ist eine Vielzahl von Modellen erschienen, die kosmolgische Konsequenzen sog. Planckskalen-Physik analysierten. Die Ergebnisse hängen dabei sensitiv von den Anfangsbedingungen ab, d.h wir können in diesem Zusammenhang viel über das Vakuum im frühen Universum lernen.Betreuung: Prof. Dr. Jens Niemeyer
