Die Quantenkosmologie ist ein Zweig der theoretischen Physik, der versucht, das Universum im Quanten- und nicht im klassischen Maßstab zu verstehen. Obwohl es zunächst absurd erscheinen mag, etwas so grundlegend Großes wie das Universum durch einen Zweig der Physik zu beschreiben, der sich typischerweise auf die Welt des Mikroskopischen konzentriert, kann die Quantenkosmologie tatsächlich helfen, die wichtigsten Fragen zu erklären, die dem Verständnis des Universums zugrunde liegen. Eines der Hauptziele der Quantenkosmologie ist es, den Zustand des Universums zur Zeit des Urknalls zu erklären, da viele Eigenschaften des Universums erklärt werden können, wenn man die Ursprünge des Systems versteht.
Um die Quantenkosmologie zu verstehen, ist es zunächst wichtig, ein grundlegendes Verständnis der Quantenphysik zu haben. Während die klassische Physik den Bereich größerer Objekte wie Planeten, Festkörper und alles, was mit bloßem Auge sichtbar ist, betrachtet, befasst sich die Quantenmechanik mit dem Bereich der atomaren und subatomaren Teilchen und Wellen. In vielen Fällen verhalten sich Objekte auf Quantenskala nach ganz anderen Regeln als makroskopische Objekte. Dennoch glauben einige Physiker, dass das Verhalten größerer Objekte den Regeln der Quantenmechanik entspricht; daher können große Körper wie das Universum besser verstanden werden, wenn sie auf Quantenebene beschrieben werden können.
Das zentrale Forschungsgebiet der Quantenkosmologie ist das Verhalten und der Zustand des Universums unmittelbar nach dem Urknall. Da ursprungsbezogene Fragen nicht durch Beobachtung beantwortet werden können, besteht das allgemeine Mittel zur Entwicklung von Theorien darin, den aktuellen Zustand des Universums zu betrachten und dann rückwärts auf den Urknall zu extrapolieren, um herauszufinden, wie der Prozess begann. Im Idealfall wird das Wissen über die Ursprünge des Universums, das durch die Quantenkosmologie gewonnen wird, es Wissenschaftlern schließlich ermöglichen, mit hoher Wahrscheinlichkeit die Zukunft des Universums vorherzusagen.
Einige Physiker haben die Quantenkosmologie angenommen, weil sie einen Weg um das enorme Problem ermöglicht, das durch die Untersuchung der Ursprünge des Universums mit der allgemeinen Physik entsteht. Laut Stephen Hawking begann das Universum wahrscheinlich als Singularität, um die herum die Gesetze der allgemeinen Physik bekanntermaßen zusammenbrechen. Um die Bedingungen nach dem Urknall genau verstehen zu können, ist die Quantenphysik möglicherweise vorzuziehen, da nicht bekannt ist, dass sie in der Nähe einer Singularität einem ähnlichen Zusammenbruch unterliegt.
Die Quantenkosmologie ist ein relativ neuer Zweig der theoretischen Physik und stammt erst aus der Mitte des 20. Jahrhunderts. Als solch ein neues Feld beinhaltet es natürlich weit mehr Fragen als Antworten zu den Ursprüngen und dem Verhalten des Universums. Dennoch hat dieses faszinierende Gebiet einige der klügsten Köpfe der Physik angezogen und scheint in den kommenden Jahrhunderten bedeutende Entdeckungen zu ermöglichen.