"Science Busters": Ein Nachruf auf das Universum
Dieser Text ist ein für profil adaptierter Auszug aus dem neuen, am 28. September erscheindenden Buch der "Science Busters“ mit dem Titel "Das Universum ist eine Scheißgegend".
Das war es also. Das Universum wurde tiefergelegt. Wer hätte damals vor 13,8 Milliarden Jahren gedacht, dass es einmal so zu Ende gehen wird. Wohl niemand, und das nicht nur deshalb, weil es damals weit und breit noch niemanden gab, der sich auch nur irgendwas hätte denken können.
Wenigstens hat es nicht lange leiden müssen. Wobei, bis ein ganzes expandierendes Universum zerstört ist, das dauert seine Zeit, selbst mit Lichtgeschwindigkeit hat man da als Todesblase, und nichts weniger als eine solche würde für diese Arbeit angeheuert, kein freies Wochenende.
Das ist natürlich alles nur hypothetisch, denn wenn Sie diese Zeilen lesen können, dann erfreut sich das Universum noch bester Gesundheit und schmiedet Pläne, wie es sich noch weiter ausdehnen kann. Aber das, was dem Universum möglicherweise am Ende bevorsteht, kann jederzeit eintreten. Die Wahrscheinlichkeit ist extrem gering, da haben Sie Recht, im Mittel passiert so etwas wie ein Universumsuntergang auf Basis der momentanen Gegebenheiten bei uns nur alle 10^{100} (Anmerkung: sprich "10 hoch 100" - oder ausgeschrieben: 10.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000) Jahre, also wirklich sehr selten. Aber im Mittel heißt in dem Fall nur, dass es zwar nicht oft vorkommt, sagt aber überhaupt nichts über den Zeitpunkt aus. Es kann tatsächlich erst in 10^{100} Jahren passieren, oder schon deutlich früher oder aber schon in der nächsten Sekunde. Das bedeutet nämlich im Mittel. Wenn etwas alle zehn Jahre einmal vorkommt, dann kann es zweimal knapp hintereinander passieren und dann wieder zehn Jahre nicht und hätte sich trotzdem nichts vorzuwerfen. Die Zahl 10^{100} nennt man übrigens Googol. Nach ihr hat sich eine der mittlerweile reichsten Firmen der Welt benannt, die bei Ankunft der Todesblase aber spätestens nicht mehr an der Börse notiert wäre.
Wenn es wirklich dazu kommen sollte, dann bleibt vom Universum, wie wir es kennen, praktisch nichts übrig. Nichts außer Elementarteilchen. Vermutlich. Es kann auch ganz anders aussehen danach. Es wäre jedenfalls nichts Ungewöhnliches, ein Untergang gehört nämlich einfach dazu zu einem Universum wie dem unseren, es wird werkseitig so geliefert, quasi geplante Obsoleszenz. Wiewohl das Universum eigentlich nicht untergeht, sondern sich transformiert. Es geht weiter, aber ohne uns und alles, was unser Leben bislang angenehm gestaltet hat.
In der Naturwissenschaft ist Gott keine sinnvolle Hypothese. Einen allmächtigen Schöpfer anzunehmen, um auch nur irgendwas im Universum zu erklären, ist viel zu kompliziert. Außer vielleicht, warum Menschen Weihnachten und Ostern feiern.
Und wer ist schuld? Wir wollen nicht in ein laufendes Verfahren eingreifen, aber vermutlich niemand. Zumindest, wenn Sie dazu neigen, naturwissenschaftliche Erklärungen für die Existenz eines Universums zu akzeptieren. Das ist zwar grundsätzlich sinnvoll, aber natürlich eine schlechte Grundlage, wenn man das Universum von der Haushaltsversicherung ersetzt haben möchte. Denn wenn in der Schadensmeldung steht: "Plötzlich war das bislang bekannte Universum weg, einfach so, obwohl niemand was gemacht hat“, dann wird sich der Versicherungsträger eher für unzuständig erklären. Denn das klingt wie in dem berühmten Kinderwitz von den Herren Niemand, Keiner und Blöd.
Da haben es gottgläubige Menschen ausnahmsweise einmal besser. Menschen gibt es ja schon ein paar Millionen Jahre lang, Religionen haben sie aber erst relativ spät erfunden, und seit ein paar hundert Jahren kann man diese auch überhaupt nicht mehr brauchen, wenn man den Kosmos verstehen will. In der Naturwissenschaft ist Gott nämlich keine sinnvolle Hypothese. Einen allmächtigen Schöpfer anzunehmen, um auch nur irgendwas im Universum zu erklären, ist viel zu kompliziert. Außer vielleicht, warum Menschen Weihnachten und Ostern feiern.
Aber wenn das Universum kaputt ist und man einen Schuldigen braucht, dann ist ein Allmächtiger ein erstklassiger Sündenbock. Dann schreibt man in den Unfallbericht: "Wie in den Statuten geschrieben steht, hat der Allmächtige alles erschaffen und kann es auch wieder vergehen lassen. Das hat er am (Datum einfügen) auch gemacht, ich ersuche daher, das gesamte Universum zu ersetzen. Oder zumindest den Anschaffungspreis, wiewohl es durch die Expansion mittlerweile viel mehr wert war.“
Wie groß wäre der Sachschaden eigentlich? Was ist alles kaputt, wenn ein Universum Totalschaden erleidet? Kann man irgendwas weiterverwenden? Oder ist alles, so wie wir es kennen, tatsächlich weg, und man muss mit dem großen Wagen zum Möbelhaus?
Martin Heidegger, alles andere als eine kosmologische Fachkraft, hatte überraschenderweise Recht, als er bereits 1929 postulierte, dass das Nichts nichte. Denn im Mai 2015 wurde bekannt, dass es ein Nichts im Universum gibt, das noch mehr Nichts ist als die anderen Nichts drumherum.
In den vergangenen Jahren wurde das Universum in der einschlägigen Literatur als geheimnisvoll, elegant und dgl. mehr beschrieben, aber eigentlich ist es vor allem leer, kalt und metastabil. Man kann berechnen, wie hoch unsere Überlebenschancen wären, wenn wir auf gut Glück im Universum ausgesetzt würden. Irgendwo zufällig ausgesetzt, würden wir praktisch in allen Fällen im Vakuum des Weltraums landen. Das liegt daran, dass das Universum extrem dünn bebaut ist. Der Kosmos besteht nicht hauptsächlich aus Sternen, Planeten und anderen kleineren Himmelskörpern, sondern aus enorm großen Bereichen, in denen sich keine oder nur sehr wenige Galaxien befinden. Das sind die Voids, die größten Strukturen im Universum, sofern man etwas, das aus Nichts besteht, überhaupt Struktur nennen kann. Wie groß ist so eine durchschnittliche Leere? Sie kann durchaus gut eine Milliarde Lichtjahre durchmessen, wie etwa die Giant Void. Wie schaut das Universum somit im großen Stil aus? Man kann es sich wie die Beleuchtung von Land und Stadt auf der Erde vorstellen. In den Leerräumen ist es finster, weil es dort praktisch keine Galaxien mit Sternen gibt, während Galaxien durch Sterne beleuchtet werden wie eine Stadt durch Lichter und deshalb hell erscheinen.
Und jetzt kommt’s: Martin Heidegger, alles andere als eine kosmologische Fachkraft, hatte überraschenderweise Recht, als er bereits 1929 postulierte, dass das Nichts nichte. Denn im Mai 2015 wurde bekannt, dass es ein Nichts im Universum gibt, das noch mehr Nichts ist als die anderen Nichts drumherum. Astronomen haben den größten bisher bekannten Leerraum im Weltall gefunden, eine sogenannte "Super-Void“, die 1,8 Milliarden Lichtjahre durchmisst und die größte bekannte Struktur im Universum darstellt. Das Nichts im Universum ist somit größer und gewaltiger als das Etwas, und diese spezielle Void war auch noch besonders kalt, noch kälter als das herkömmliche Nichts. Dort kann sich sogar Licht verkühlen. Blumig formuliert. Wenn Sie bisher gedacht haben, das Nichts macht seinem Namen alle Ehre und kann nichts, dann sind Sie nun schlauer.
Die extrem lebensfeindlichen Bedingungen des Weltraums wie Vakuum, radioaktive Strahlung und große Kälte erlauben dort praktisch kein Leben. In den meisten Fällen würden fast alle Lebewesen nach kurzer Zeit umkommen. Und wir sowieso.
Die zweitgrößte Wahrscheinlichkeit bei einer solchen Überlebenslotterie wäre übrigens, dass wir uns im Inneren eines Sterns wiederfinden. Herzlich willkommen bei Temperaturen von Tausenden bis Milliarden Grad Celsius. In der Regel wäre unsere Überlebenszeit dort zu kurz, als dass sich eine Brandblase auch nur überlegen könnte, ob sie sich überhaupt bilden soll. Die Chance, dass wir uns auf oder in einem Planeten wiederfänden, liegt schon deutlich abgeschlagen an dritter Stelle. Aber selbst dort wären die allermeisten Landeplätze für uns tödlich. Große Planeten bestehen aus Wasserstoff- und Heliumgas, das für Leben absolut ungeeignet ist. Oder man landet im Inneren eines festen oder flüssigen Planeten, wo man zwischen Gesteins- oder Lavamassen eingequetscht wäre.
Um sich das Ausmaß der bewohnbaren Gebiete im Universum vorstellen zu können, schrumpfen wir das Volumen des Universums auf eine Kugel mit einem Radius des Abstands von der Sonne zur Erde. Dann würde das Volumen der bewohnbaren Gebiete, also der gesamten Biosphären aller Planeten im Universum, gerade mal die Größe eines einzigen Atoms einnehmen.
Höchstens auf sogenannten bewohnbaren Planeten kann Leben existieren. Diese Planeten müssen aber gesteinsartig sein und dürfen an ihrer Oberfläche weder zu heiß noch zu kalt sein. Das heißt, sie dürfen von ihrer Sonne weder zu weit entfernt noch ihr zu nahe sein, sodass Temperaturen herrschen, bei denen Wasser flüssig ist. Man nimmt neuerdings an, dass solche bewohnbaren Planeten immerhin etwa zehn bis 20 Prozent aller Planeten ausmachen könnten. Aber selbst auf einem solchen Planeten kann es Leben nur in der Biosphäre nahe der Planetenoberfläche und nicht im Planeteninneren geben. Die Biosphäre besteht aus den Ozeanen, den Landmassen und der Lufthülle. Auf der Erde beträgt die durchschnittliche Dicke der Biosphäre 23 Kilometer.
Um sich das Ausmaß der bewohnbaren Gebiete im Universum vorstellen zu können, schrumpfen wir das Volumen des Universums auf eine Kugel mit einem Radius des Abstands von der Sonne zur Erde. Dann würde das Volumen der bewohnbaren Gebiete, also der gesamten Biosphären aller Planeten im Universum, gerade mal die Größe eines einzigen Atoms einnehmen. Der bewohnbare Bereich für Leben ist also im Universum extrem klein und das Universum deshalb fast überall lebensfeindlich und tödlich. Nur wirklich ein ganz winziger Teil des Universums erlaubt auch Leben.
Und selbst das will das Universum noch verändern, wenn es darf. Denn seit wir durch die grandiosen Untersuchungen am großen Teilchenbeschleuniger LHC bei Genf wissen, welche Masse das Higgs-Teilchen besitzt, wissen wir auch, dass unser Universum meta-stabil ist, das heißt, dass es mit einer gewissen, allerdings sehr geringen Wahrscheinlichkeit zerfallen kann und in einen tiefer liegenden energetischen Zustand will. Man sagt auch, dass das Universum sich derzeit in einem sogenannten "falschen Vakuum“ befindet und in das tiefer liegende "echte Vakuum“ des Universums zerfällt. Und so könnte es Opfer der Todesblase werden.
Eine Todesblase oder englisch Doomsday Bubble, die uns aktuell bedroht, könnte jederzeit und überall aus einer Quantenfluktuation entstehen, dort, wo Sie jetzt noch diesen Text oder selbigen als E-Reader in Händen halten, könnte in wenigen Sekunden bereits eine Todesblase auftauchen und ihr destruktives Tagwerk beginnen. Es könnte aber auch im Nebenraum sein oder, und das wäre dann schon wieder tröstlich, der Untergang hat zwar längst begonnen, die Todesblase ist unaufhaltsam mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs, aber blöderweise für sie ist sie in einem Teil des Universums entstanden, den wir nicht beobachten können, der so weit weg von uns ist, dass sich der Raum schneller ausdehnt als das Licht, und somit wird uns die Todesblase nie erreichen. Es ist ein bisschen so wie beim Autoquartett, wo das Gegenüber zwar gerade die Todesblase mit V12-Zylinder auf der Hand hat, aber Sie besitzen den Supertrumpf Dunkle Energie, und die schlägt die Todesblase.
Bei der Quantenfluktuation handelt es sich um den Shooting Star der Kosmologie. Vor ein paar Jahrzehnten noch völlig unbekannt, wird ihr heute praktisch alles zugetraut. Sie ist allerdings so winzig, dass sie noch nie ein Mensch gesehen hat.
Wovon nimmt so eine Todesblase ihren Ausgang? Dazu muss man sich das Vakuum wieder einmal genauer anschauen. Wenn Sie nicht erst vor wenigen Jahren als Wunderkind auf die Welt gekommen sind und sich sofort spielend in der Welt der Kosmologie und Hochenergiephysik zurechtgefunden haben, ist für Sie Vakuum gleichbedeutend mit Leere. Im Vakuum ist nichts, deshalb heißt es so, da haben sich die alten Römer schon was dabei gedacht. Aber die Rechnung ohne die Quantenfluktuation gemacht. Quantus Fluktus klingt zwar wie der Name eines römischen Senators, aber wir müssen eher davon ausgehen, dass damals noch niemand eine Vorstellung davon gehabt hat, dass ein Phänomen namens Quantenfluktuation für das Ende des Universums verantwortlich sein könnte. Und auch für den Anfang, wie wir später noch sehen werden. Oder nein, erledigen wir das gleich. Denn dabei handelt es sich um eine der größten Zumutungen der letzten Jahre für die normale Bevölkerung. Wann immer man in den letzten 20 Jahren eine einschlägige physikalische Fachkraft mit der Frage behelligt hat, was denn vor dem Urknall gewesen sei, bekam man circa die Antwort: "Nichts, im Urknall ist alles entstanden, Raum und Zeit und alles, davor war nichts, es gibt kein Außen, und das ist einfach so, finden Sie sich damit ab oder glauben Sie an Gott, wenn Sie es gerne einfacher haben.“
Gott ist nach wie vor keine schlaue Lösung für dieses Problem, aber der Urknall ist auch längst nicht mehr das, was er einmal war. Denn nach neueren Theorien war er kein Einzelkind, als das er jahrzehntelang verhätschelt wurde, sondern die Familie ist beliebig groß and counting. Auch dabei spielt die Quantenfluktuation eine tragende Rolle. Es handelt sich dabei um den Shooting Star der Kosmologie. Vor ein paar Jahrzehnten noch völlig unbekannt, wird ihr heute praktisch alles zugetraut. Sie ist allerdings so winzig, dass sie noch nie ein Mensch gesehen hat. Sie passiert dauernd, seit immer, und kann immense Auswirkungen haben, aber es gibt nicht einmal eine Personenbeschreibung. Wenn immer es einer Quantenfluktuation einfällt, wieder einmal zu fluktuieren, kann eine Todesblase entstehen, und alles, was Sie sich für die kommenden Wochen vorgenommen haben, können Sie sich dann nicht einmal mehr in die Haare schmieren, weil dann haben Sie vielleicht gar keine mehr, und das alles nur weil im Nichts, im Vakuum dauernd winzige Teilchen entstehen können, so wie es ihnen gefällt, ohne dass wir irgendeine rechtliche Handhabe dagegen…