Zeitleiste des Universums: 12 Zeitalter seit dem Urknall

Das Universum ist etwa 13,8 Milliarden Jahre alt und lässt sich in 12 Zeitalter gliedern: Uruniversum, Teilchenära, Kerne und Atome, erste Sterne, Galaxien und Elemente, Sonnensystem, chemischer Ursprung, Urleben, komplexes Leben, Ursprung des Menschen, Zivilisation und ein interstellares Zeitalter, das noch nicht stattgefunden hat. Die ersten drei passen in die ersten 380.000 Jahre. Das Sonnensystem entsteht vor 4,8 Milliarden Jahren, und die ganze Menschheitsgeschichte liegt in den letzten 6 Millionen Jahren. Presst man 13,8 Milliarden Jahre in ein Kalenderjahr, nimmt die Zivilisation nur die letzten 30 Sekunden des 31. Dezember ein.

Die 12 Zeitalter im Überblick

Der kosmische Kalender presst die Geschichte des Universums in ein Jahr. Der 1. Januar um 0 Uhr ist der Urknall, Mitternacht am 31. Dezember ist heute. Die Umrechnung ist einfach: Kalenderdatum = ein Jahr × (1 − Jahre vor heute ÷ 13,8 Milliarden). Die Tabelle rechnet mit 13,8 Milliarden Jahren (das Ergebnis des Planck-Satelliten von 2018 ist 13,787 ± 0,020 Milliarden).

Um ein beliebiges Jahr selbst umzurechnen, nutze den Rechner für den kosmischen Kalender.

1. Uruniversum: der erste Augenblick

Das Uruniversum umfasst etwa die ersten 10⁻³² Sekunden: Planck-Epoche, Abspaltung der Gravitation, große Vereinheitlichung, Inflation und Wiedererwärmung. Während der Inflation dehnte sich der Raum um etwa das 10²⁶-Fache. Dann zerfiel das Inflatonfeld, die Vakuumenergie wurde zu Teilchen und Strahlung, und ein heißes Universum begann.

Je näher am Anfang, desto mehr beruht das Bild auf Theorie und desto weniger auf direkter Beobachtung. Die Inflation ist das führende Modell, aber keine gesicherte Tatsache.

2. Teilchenära: Quarks, Protonen und Neutronen

Die Teilchenära beginnt bei etwa 10⁻¹² Sekunden und endet einige Dutzend Sekunden später. Quarks bewegen sich frei in einer heißen Suppe, werden bei etwa 10⁻⁶ Sekunden zu Protonen und Neutronen eingeschlossen, Neutrinos koppeln bei 1 Sekunde ab, und Elektronen und Positronen vernichten sich bei etwa 10 Sekunden gegenseitig.

Materie blieb übrig, weil auf eine Milliarde Teilchen-Antiteilchen-Paare ein überzähliges Materieteilchen kam. Warum, ist bis heute offen.

3. Kerne und Atome: leichte Elemente und das erste Licht

Die Ära der Kerne und Atome beginnt nach 3 Minuten, als etwa 25 % der Masse zu Helium wurden, dazu Spuren von Deuterium und Lithium. Alpher, Bethe und Gamow rechneten das 1948 in der Physical Review aus, die berühmte „αβγ-Arbeit“.

Rund 380.000 Jahre später wurden Elektronen von Kernen eingefangen, und das Universum wurde durchsichtig. Dieses Licht ist der kosmische Mikrowellenhintergrund. Arno Penzias und Robert Wilson entdeckten ihn 1965 in den Bell Labs zufällig, als sie das Rauschen einer Antenne loswerden wollten, und erhielten 1978 den Physik-Nobelpreis. Der Satellit COBE maß 1990 sein nahezu perfektes Schwarzkörperspektrum und fand 1992 Temperaturschwankungen von einem Hunderttausendstel, die Keime der Galaxien.

Im Kalender passt diese ganze Ära zwischen den 1. und 4. Januar. Die Rekombination bei 380.000 Jahren fällt auf 0:14 Uhr am Neujahrsmorgen. Danach folgen die dunklen Zeitalter: keine Sterne, nur neutraler Wasserstoff, der langsam abkühlt.

4. Erste Sterne: das Ende der dunklen Zeitalter

Etwa 150 Millionen Jahre nach dem Urknall, im Kalender um den 4. Januar, zünden die ersten Sterne. Die Schwerkraft sammelte Gas in Halos aus dunkler Materie, und die entstandenen Sterne hatten möglicherweise Hunderte Sonnenmassen. Ihr Licht ionisierte den Wasserstoff erneut, die ersten Supernovae streuten schwere Elemente, die ersten Schwarzen Löcher entstanden, und bei etwa 700 Millionen Jahren leuchteten Quasare.

Die genauen Zeitpunkte sind unsicher. 2024 bestätigte das James-Webb-Weltraumteleskop eine Galaxie, JADES-GS-z14-0, bei einer Rotverschiebung von 14,32 (Carniani et al., Nature, 2024), etwa 290 Millionen Jahre nach dem Urknall, früher als ältere Modelle erwarteten.

5. Galaxien und Elemente: Sterne als Schmieden

Ab etwa 1 Milliarde Jahren nach dem Urknall (vor 12,8 Milliarden Jahren, 27. Januar) beginnt die Ära der Galaxien und Elemente. Galaxien wuchsen durch Kollisionen, und die Milchstraße ist eine Balkenspirale.

Sterne schmieden die Elemente: Drei Heliumkerne verschmelzen zu Kohlenstoff, Kohlenstoffbrennen liefert Sauerstoff, die Fusion endet beim Eisen, und Gold, Platin und Uran stammen aus Verschmelzungen von Neutronensternen. Auf der Seite zu den Elementschmieden steht, woher jedes kommt.

6. Sonnensystem: unsere Ecke

Das Sonnensystem beginnt sich etwa 9 Milliarden Jahre nach dem Urknall zu bilden, also vor rund 4,8 Milliarden Jahren (27. August). Die ältesten Festkörper des Sonnensystems sind 4,567 Milliarden Jahre alt (Connelly et al., Science, 2012), und die Sonne zündete etwa zu dieser Zeit, am 2. September des Kalenders. Jupiter wuchs schnell; vor etwa 4,5 Milliarden Jahren traf ein Körper namens Theia die junge Erde, und die Trümmer bildeten den Mond. Das Späte Schwere Bombardement vor etwa 4,1 Milliarden Jahren brachte Wasser, und vor 4 Milliarden Jahren kühlte die Oberfläche so weit ab, dass Regen die ersten Ozeane füllte.

7. Chemischer Ursprung: Rohstoffe des Lebens

Zwischen vor 4 und 3,8 Milliarden Jahren versammelt der chemische Ursprung die Rohstoffe: Aminosäuren, Nukleotide, Lipidmembranen, die RNA-Welt, sich selbst kopierende Moleküle und schließlich Protozellen. 1953 erzeugte Stanley Miller mit einem Experiment mit elektrischen Entladungen, das die frühe Erde nachstellte, Aminosäuren, der Ausgangspunkt dieses Forschungsfelds.

Wie das Leben begann, ist weiter eine offene Frage, und jeder Schritt ist eine Erklärung unter mehreren. Im Kalender liegt das um den 17. September.

8. Urleben: 3 Milliarden Jahre Mikroben

Das Urleben beginnt vor etwa 3,8 Milliarden Jahren (22. September). Der letzte gemeinsame Vorfahre aller Lebewesen, LUCA, lebte vor etwa 3,7 Milliarden Jahren. Bakterien und Archaeen trennten sich vor etwa 3,5 Milliarden Jahren, und Mikrobenmatten hinterließen Stromatolithen als Fossilien.

Cyanobakterien begannen vor etwa 3 Milliarden Jahren mit der sauerstoffproduzierenden Photosynthese. Die Große Sauerstoffkatastrophe vor etwa 2,4 Milliarden Jahren (29. Oktober im Kalender) brachte Sauerstoff in die Luft und ließ viele Anaerobier aussterben. Mitochondrien entstanden vor etwa 2 Milliarden Jahren durch Endosymbiose, Zellen mit Kern vor etwa 1,8 Milliarden. Fast die ganze Ära hindurch blieb das Leben einzellig.

9. Komplexes Leben: von Vielzellern bis zu Dinosauriern

Das komplexe Leben beginnt vor etwa 640 Millionen Jahren (15. Dezember) mit den Vielzellern. In der kambrischen Explosion vor etwa 540 Millionen Jahren (17. Dezember) erscheinen Augen, Schalen und Räuber. Pflanzen erobern das Land vor etwa 470 Millionen Jahren, Tetrapoden vor etwa 370 Millionen.

Das Massenaussterben am Ende des Perms vor etwa 250 Millionen Jahren löschte rund 96 % der Meeresarten aus (25. Dezember). Ein Asteroideneinschlag vor etwa 66 Millionen Jahren beendete das Zeitalter der Dinosaurier (Alvarez et al., Science, 1980; 30. Dezember). Die Seite zu den Massenaussterben behandelt die großen fünf.

10. Ursprung des Menschen: die letzten Stunden

Der aufrechte Gang beginnt vor etwa 6 Millionen Jahren, im Kalender gegen 20:11 Uhr am 31. Dezember, und eröffnet die Ära des Ursprungs des Menschen. Die ältesten gut datierten Steinwerkzeuge sind etwa 3,3 Millionen Jahre alt (Harmand et al., Nature, 2015, Lomekwi, Kenia), die Nutzung des Feuers reicht etwa eine Million Jahre zurück. Fossilien aus Jebel Irhoud in Marokko datieren den frühesten Homo sapiens auf etwa 300.000 Jahre (Hublin et al., Nature, 2017), um 23:48 Uhr. Vor etwa 70.000 Jahren verließen wir Afrika, vor etwa 40.000 Jahren malten wir in Höhlen. Zu den verschiedenen Arten siehe die Seite zu den Homininen.

11. Zivilisation: die letzten 30 Sekunden

Der Ackerbau beginnt vor etwa 12.000 Jahren, im Kalender um 23:59:32 Uhr, und eröffnet die Ära der Zivilisation. Die Schrift folgt vor etwa 5.200 Jahren (23:59:48 Uhr), dann Bronze, Eisen, Papier und Buchdruck. Die wissenschaftliche Revolution liegt um 1600, die industrielle um 1760, die ersten Computer stammen von 1946.

1969 brachte Apollo 11 Menschen auf den Mond. Carl Sagan schlug den kosmischen Kalender 1977 in Die Drachen von Eden vor.

12. Interstellare Zivilisation: noch nicht

Die interstellare Zivilisation ist als einziges der zwölf Zeitalter noch nicht eingetreten. Tatsächlich geschehen sind die Mondlandung 1969 und der Eintritt von Voyager 1 in den interstellaren Raum 2012 (Stone et al., Science, 2013). Marsbasen, Sternenschiffe und Dyson-Sphären sind weiterhin Ideen.

Die Zeitleiste in einem Spiel durchlaufen

Cosmos Era ist ein Hard-SF-Idle-Spiel, das diesen Zeitaltern folgt. Im Spiel startest du bei einer Singularität und klickst dich bis zur interstellaren Zivilisation hoch, wobei jedes Zeitalter andere Ressourcen freischaltet. Spielfiktion ist getrennt von echter Wissenschaft gekennzeichnet, und der ganze interstellare Teil ist Spielfiktion. Den vollständigen Wissensbaum findest du auf der Seite zum Kosmos-Baum.

FAQ

Wie viele Zeitalter hat die Zeitleiste des Universums?

Einen einheitlichen Standard gibt es nicht. Dieser Artikel nutzt die 12 Zeitalter der Cosmos-Era-Enzyklopädie: Uruniversum, Teilchenära, Kerne und Atome, erste Sterne, Galaxien und Elemente, Sonnensystem, chemischer Ursprung, Urleben, komplexes Leben, Ursprung des Menschen, Zivilisation und interstellare Zivilisation. Das letzte ist noch nicht eingetreten.

Wann war die Teilchenära?

Von etwa 10⁻¹² Sekunden bis einige Dutzend Sekunden nach dem Urknall. Quarks wurden zu Protonen und Neutronen eingeschlossen, und die meisten Elektronen und Positronen vernichteten sich. Im kosmischen Kalender kommt sie nicht über den 1. Januar, 0 Uhr hinaus.

Wann erscheint der Mensch im kosmischen Kalender?

Bei 13,8 Milliarden Jahren erscheinen menschliche Vorfahren von vor 6 Millionen Jahren gegen 20:11 Uhr am 31. Dezember, der moderne Homo sapiens (vor 300.000 Jahren) um 23:48 Uhr, Ackerbau und Zivilisation in den letzten 30 Sekunden.

Woher wissen wir, dass das Universum 13,8 Milliarden Jahre alt ist?

Vor allem aus Messungen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds. Das Ergebnis des Planck-Satelliten von 2018 ist 13,787 ± 0,020 Milliarden Jahre, meist auf 13,8 gerundet.

Wo liegt das Sonnensystem im kosmischen Kalender?

Das Sonnensystem beginnt sich um den 27. August zu bilden, die Sonne zündet um den 2. September, und das älteste Leben der Erde erscheint Ende September. Sagan nutzte 1977 ein höheres Alter, daher weichen seine Daten etwas ab.

Nächste Schritte

Zum Ausprobieren: spiele das Spiel. Um ein anderes Jahr umzurechnen, nutze den Rechner für den kosmischen Kalender.