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Was sind virtuelle Teilchen und was ist von der These zu halten, dass sie für die Entstehung unseres Universums verantwortlich sein könnten? 

Virtuelle Teilchen sind, wie der Name schon sagt, nicht wirklich vorhanden, sondern zunächst einmal mathematische "Krücken". Es gibt allerdings Effekte, die nicht mit reellen Teilchen erklärt werden können. Zum Beispiel ziehen sich einfache Metallplatten im Vakuum an (der sogenannte Casimir-Effekt), was man mathematisch auf das Fluktuieren von virtuellen Teilchen zurückführt. Fluktuieren meint dabei, dass die Teilchen kurz erscheinen und wieder verschwinden, bevor man sie nachweisen könnte. Sie entfalten dabei eine Wirkung auf die Umgebung, sind aber nicht direkt nachweisbar, sondern nur indirekt durch die Anziehung der Platten. Man kann sie also auch nicht sehen. 

Ein verwandter Effekt tritt zum Beispiel bei sehr großen Gravitationsfeldern auf, wie sie durch Schwarze Löcher entstehen. Dort kann es passieren, dass aus den Fluktuationen virtueller Teilchen reale Partikel werden. So kann ein Elektron mit einem Anti-Elektron als Partner entstehen. Die sind dann wirklich vorhanden und die Energie dafür wird aus dem Schwarzen Loch entnommen. Daher haben manche Theoretiker auch die Vorstellung entwicklet, dass das Universum auf ähnliche Weise aus einer Fluktuation entstanden ist. Aber es ist noch immer nur ansatzweise verstanden, welche Kräfte beim Urknall wichtig waren. Selbst Raum und Zeit  sind erst im Urknall entstanden und hatten nicht die heute gewohnten Eigenschaften. Als vielversprechende Modelle für die Phase der Entstehung des Universums werden sogenannte Stringtheorien gehandelt, von denen es aber viele verschiedene gibt. (pj/27. Januar 2000)

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