Die verbogene Raum-Zeit

Was die genaue Größe der Temperatur anbelangt, so ist es nicht
möglich, diese a priori zu berechnen, denn sie hängt unter anderem
auch von der Dichte der normalen Materie ab. Es ist sinnvoll, die
Anzahl der Photonen pro Volumeneinheit mit der entsprechenden
Anzahl von Kernteilchen zu vergleichen. Im Mittel findet man, daß
das Verhältnis der Anzahl der Photonen pro Kubikzentimeter und
der Anzahl der Kernteilchen pro Kubikzentimeter in unserem
Universum eine Zahl von der Größenordnung 10 10 ist, also zehn
Milliarden. Auf zehn Milliarden Photonen kommt nur ein Nukleon.
Einstein: Wenn am Anfang das Universum sehr heiß gewesen ist,
dann gab es also eine Zeit, in der die Materie ein heißer Brei von
Kernteilchen, also von Protonen und Neutronen war, der sich dann
schnell abkühlte. Ich nehme an, daß die Anzahl der Neutronen und
Protonen am Anfang gleich gewesen ist, da die Kernkräfte zwischen
diesen beiden Teilchen keine Unterschiede machen. Würde
man deshalb nicht erwarten, daß heute im Universum ebensoviele
Neutronen, gebunden in den Atomkernen, wie Protonen vorkommen?
Haller: Nein, aber Sie sind auf einer richtigen Fährte. Kurz nach
dem Urknall war die Anzahl der Protonen und Neutronen wegen
der herrschenden Symmetrie gleich. Wenn sich der Proton-
Neutron-Brei abkühlt, verändert sich jedoch das Verhältnis von
Protonen zu Neutronen, denn die Masse eines Neutrons ist etwas
größer als die Masse des Protons, und zwar genau dann, wenn die
Temperatur des Kosmos, ausgedrückt in Einheiten der Energie,
vergleichbar mit der Massendifferenz ist, ebenfalls ausgedrückt in
Energieeinheiten.
Dies hat zur Folge, daß sich durch Prozesse, die ganz analog
dem radioaktiven Zerfall des Neutrons sind, Neutronen in Protonen
verwandeln, während die umgekehrte Reaktion nicht mehr stattfinden
kann, weil das Proton eine geringere Masse als das Neutron
besitzt. Etwa drei Minuten nach dem Urknall, wenn die Temperatur
unter etwa 900 Millionen Grad gesunken ist, besteht der Nukleonenbrei
letztlich aus nur 13 % Neutronen und 87 % Protonen.
Wenn sich der Kosmos weiter abkühlt, kommt es zur ersten
Bildung von Atomkernen. Nach kurzer Zeit findet man deshalb
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