Die Alternativen zum Urknall
Das stationäre Universum
In die in elliptischen Galaxien beobachtbaren extrem großen Materieansammlungen, d. h. in die riesigen Schwarzen Löcher wird immer mehr Materie angesaugt, was einerseits zu deren Radioaktivität als Quasare , andererseits aber zu extrem hohen Gradienten des Gravitationsfeldes in diesen Objekten führt. Die aus der Schwerkraft resultierende Bindungsenergie eines Teilchens erreicht dann die Größenordnung der Ruhmasseenergie des Teilchens und kann damit zur Neubildu ng von Elementarteilchen führen. Es soll sich dann ein sog. Planckteilchen bilden, dessen Masse im Vergleich zur Protonenmasse immens groß ist und dessen quantenmechanische Raumausdehnung von der Größe seines eigenen Schwarzschildradius ist. Dieses Teilchen ist extrem instabil und zerfällt in kürzester Zeit in eine Kaskade von längerlebigen Barionen, deren stabilste Vertreter Protonen und Neutronen sind und die im weiteren neue interstellare Gaswolken bilden. Diese Gaswolken können sich nicht aus dem Anziehungsbereich des Schwarzen Loches befreien, führen also zur Bildung neuer Sterne innerhalb der Galaxie, zu der das Schwarze Loch gehört.
Setzt man eine solche quasikontinierliche Neubildung von Materie im Kosmos voraus, so bleibt sich der Kosmos ewig gleich und es gibt im Kosmos als Ganzes keine Evolution. In diesem Falle hat es auch keinen Sinn, von einer einheitlich im Kosmos ablaufenden Zeit zu sprechen. Es existiert dann kein synchronisierender einheitlicher Zeitparameter.
Nachdem im Jahre 1993 die überaus genauen Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung durch den Satelliten "COBE" ausgewertet waren, wurde die Theorie des stationären Universums endgültig (?) verworfen, da diese im Gegensatz zur Theorie des Urknalls die Entstehung der kosmischen Hintergrundstrahlung nicht erklären kann. (siehe Alan Guth)
Seit der Entdeckung (2008) von Graphitnadeln im Universum, die bei Supernova-Explosionen entstehen können und die die Wärmestrahlung der Sterne im Weltraum in thermische Strahlung von 2,73 Kelvin umwandeln können, wird die quasistationäre Theorie des Weltraums wieder in Betracht gezogen. Außerdem wurden in den letzen Jahren in der Nähe aktiver Galaxien (Seyfert-Galaxien) überproportional viele Quasare mit sehr hoher Rotverschiebung entdeckt. Wenn nach der Urknalltheorie diese Rotverschiebung gemäß dem Hubbleschen Gesetz mit der größeren Entfernung der Quasare im expandierenden Universum erklärt werden, ist die Häufung dieser Quasare in der Nähe dieser Galaxien unverständlich. Der Astronom Arp nahm deshalb an, dass in den schwarzen Löchern der aktiven Galaxien laufend neue Materie gebildet wird, die in Form von Quasaren längs der Rotationsachse der aktiven Galaxie in den Raum geschleudert wird. Eine von Arp und Narlikar aus Einsteins Gravitationsgleichungen abgeleitete Theorie erklärt, dass die Masse dieser neu geborenen Teilchen zunächst Null ist und durch die Wechselwirkung mit immer mehr anderen Teilchen ständig zunimmt, wodurch die zunächst hohe Rotverschiebung abnimmt. Nach dieser Theorie ist die Rotverschiebung der Galaxien nicht mehr ein Maß ihrer zunehmenden Entfernung, sondern ein Maß für ihr Alter. Je größer die Rotverschiebung der Galaxie, desto jünger ist sie zum Zeitpunkt der Absendung der Strahlung.. Siehe hierzu Radecke/Teufel
Das emergente Universum
Die Schleifen-Quantenkosmologie ermöglicht es, die Evolution des Universums bis vor den Urknall zurück zu verfolgen, wenn man wie von Bojowald beschrieben, Quantisierungsbedingungen in die Einsteinschen Gleichungen der klassischen Relativitätstheorie einführt. Die daraus resultierenden Ausgangsgleichungen besitzen eine stabile stationäre Lösung, die ein statisches Universum viel kleinerer Größe als das jetzt existierende beschreiben. Ein solches Universum könnte im Prinzip seit ewigen Zeiten existiert haben, bis es durch eine zufällige Quantenfluktuation instationär wurde und sich ausdehnte. Durch die Gravitationskräfte wurde es dann wieder auf die Größe eines Schwarzen Loches komprimiert. Nach der Theorie der Schleifen-Quantengravitation wird jedoch keine Singularität erreicht, sondern durch die auftretenden quantentheoretischen Abstoßungskräfte wird die Kontraktion bei einer minimalen Größe umgekehrt und das Universum expandiert erneut. Dabei entfernt es sich immer weiter vom stabilen Zustand, bis nach unzähligen solchen Zyklen schließlich die Bedingungen für eine Inflation erreicht wurden und der Start in das Universum heutiger Größe erfolgte.