Pulsierendes Universum

Das Modell des pulsierenden Universums (auch zyklisches oder oszillierendes Universum) beschreibt ein Universum, das sich nicht auf einen einzigen Urknall beschränkt. Es expandiert in einem endlosen Rhythmus, zieht sich wieder zusammen (Big Crunch) und wird durch einen erneuten Urknall wiedergeboren. Jeder Zyklus durchläuft die Phasen Expansion, Abbremsung, Kontraktion und Kollaps.

Die Idee hat eine lange Geschichte. Bereits in den 1930er-Jahren erwog Richard Tolman zyklische Modelle, stieß aber auf ein thermodynamisches Problem: In jedem Zyklus würde die Entropie zunehmen, sodass die Zyklen immer länger und das Universum immer heißer würden. Rückwärts gedacht bedeutete das einen Anfang, was den Sinn des Modells untergrub.

Moderne Varianten versuchen dieses Problem zu lösen. Das ekpyrotische Modell von Paul Steinhardt und Neil Turok, das die beiden 2002 zu einem vollständigen zyklischen Universum ausbauten, schlägt vor, dass die Zyklen nicht durch Kollaps und Rebound im klassischen Sinn entstehen, sondern durch die periodische Kollision höherdimensionaler Branen. In diesem Szenario wird die Entropie bei jeder Kollision verdünnt, weil das Universum zwischen den Zyklen expandiert. Roger Penroses Conformal Cyclic Cosmology (CCC) geht einen anderen Weg: Am Ende jedes Zyklus enthält das Universum nur noch masselose Strahlung, und der Unterschied zwischen unendlich groß und unendlich klein verschwindet, was einen nahtlosen Übergang in einen neuen Zyklus ermöglicht. Penrose glaubte sogar, in der kosmischen Hintergrundstrahlung kreisförmige Muster gefunden zu haben, die er als Abdrücke des vorherigen Zyklus deutete. Diese sogenannten Hawking-Punkte gelten in der Fachwelt allerdings als umstritten und statistisch nicht gesichert.

In der Science-Fiction ist das zyklische Universum ein faszinierendes Konzept. Isaac Asimovs Kurzgeschichte Die letzte Frage (1956) handelt von einem Computer, der über kosmische Zeiträume hinweg versucht, die Entropie umzukehren, bis er selbst zum Schöpfer eines neuen Zyklus wird. Stephen Baxters Ring beschreibt eine Zivilisation, die das Ende des Universums überleben will, und in Liu Cixins Trisolaris-Trilogie diskutieren Figuren am Ende explizit, ob ein kollabierendes Universum sich erneut zu einem Urknall verdichten und so einen neuen Zyklus einleiten könnte.