Kosmologisch

Der Anfang von Allem, Die Entstehung des Himmels, Vom Stein zum Leben

Harald Lesch

• Verlag: Komplett-Media Verlag
• Jahr: 2017
• ISBN:
  9783831269341
• Auflage: 1
• Thema: Physical Sciences
• Thema: Astronomy & Astrophysics

Wie entstanden aus dem heißen Anfang unsere Milchstraße und alle anderen Galaxien? Und wann und warum bildete sich Leben auf der Erde?Astrophysiker und ZDF-Moderator Harald Lesch erklärt, wie die Königin der Kräfte, die Schwerkraft, Sterne und Galaxien formte. Außerdem zeigt er, wie unter widrigsten Bedingungen Leben auf unserem Planeten entstehen konnte, der damals noch ganz anders war, als der heutige: heiß, mit dichter Atmosphäre und mit täglichen Vulkanausbrüchen.Fachlich auf den Punkt und mit hohem Unterhaltungswert führt Harald Lesch vom Urknall bis zur Entstehung des Lebens auf dem blauen Planeten, genannt Erde.

DER ANFANG VON ALLEM

Eine kurze und knappe Geschichte der Entstehung des Universums. Ausgangspunkt ist der Blick in den Sternenhimmel. Die Reise geht bis an den Tag ohne Gestern.

Ich werde in drei Vorlesungen etwas tun, was der große Alexander von Humboldt in seinem Werk »Entwurf einer physischen Weltbeschreibung«¹ zusammengefasst hat.

Das beeindruckt mich sehr, wie jemand im 19. Jahrhundert versucht hat, alles zusammenzusammeln, was man über die Welt weiß und es dann so darzustellen, dass es auch verständlich ist. Also zumindest bis zu dem gewissen Punkt, an dem man sagen kann:

»Ja, was die da sagen und denken, das klingt plausibel.«

Wir nähern uns dem Universum über die Literatur und zwar mit einem meiner absoluten Lieblinge, den »Bekenntnissen des Hochstaplers Felix Krull« von Thomas Mann. Es ist sein letzter Roman, leider unvollendet. Es geht um den Hochstapler Felix Krull. Der steigt in seiner Rolle als Marquis Louis de Venosta eines Tages in einen Zug nach Lissabon.

In diesem Zug trifft er Professor Kuckuck. Beide kommen ins Gespräch. In diesem Dialog erklärt Professor Kuckuck Felix Krull alias Marquis Louis de Venosta die Welt. Unter anderem damit, dass er mit der Kosmologie, die ich auch gleich aufmachen werde, richtig tief in die Kiste greift.

Professor Kuckuck erklärt Folgendes: »Ohne Zweifel, sagte er, sei nicht nur das Leben auf Erden eine verhältnismäßig rasch vorübergehende Episode, das Sein selbst sei eine solche zwischen Nichts und Nichts. Es habe das Sein nicht immer gegeben und werde es nicht immer geben. Es habe einen Anfang gehabt und werde ein Ende haben, mit ihm aber Raum und Zeit, denn die seien nur durch das Sein und durch dieses aneinander gebunden. Raum, sagte er, sei nichts weiter als die Ordnung oder Beziehung materieller Dinge untereinander. Ohne Dinge, die ihn einnähmen, gäbe es keinen Raum und auch keine Zeit. Denn Zeit sei nur eine durch das Vorhandensein von Körpern ermöglichte Ordnung von Ereignissen, das Produkt der Bewegung, von Ursache und Wirkung, deren Abfolge der Zeit Richtung verleihe, ohne welche es die Zeit nicht gäbe. Raum- und Zeitlosigkeit aber, das sei die Bestimmung des Nichts. Dieses sei ausdehnungslos in jedem Sinn, stehende Ewigkeit, und nur vorübergehend sei es unterbrochen worden durch das raumzeitliche Sein. Mehr Frist, um Äonen mehr, sei dem Sein gegeben als dem Leben; aber einmal, mit Sicherheit, werde es enden, und mit ebenso viel Sicherheit entspreche dem Ende ein Anfang. Wann habe die Zeit das Geschehen begonnen? ›Wann‹, – Achtung! –, sei die erste Zuckung des Seins aus dem Nichts gesprungen kraft eines ›es werde‹, das mit unweigerlicher Notwendigkeit bereits das ›es vergehe‹ in sich geschlossen habe? Vielleicht sei das ›Wann‹ des Werdens gar nicht so lange her, das ›Wann‹ des Vergehens gar nicht so lange hin, nur einige Billionen Jahre her und hin vielleicht … Unterdessen feiere das Sein sein tumultuöses, ›das Wort habe ich nie wieder irgendwo gelesen, »sein tumultuöses Fest in den unermesslichen Räumen, die sein Werk seien und in denen es Entfernungen bilde, die von eisiger Leere starren.‹²

Meine Güte …

Die eisige Leere. Sie schauen nachts in den wolkenlosen Himmel und sehen Lichter. Man hat Ihnen gesagt, das seien Sterne. Ein paar wenige Planeten kommen hinzu. Jemand sagt Ihnen, diese Sterne seien Tausende, um nicht zu sagen Abertausende von Lichtjahren von uns entfernt. Das sollte Sie schon aufmerksam machen. Wie kann das sein? Wie kann es sein, dass zwischen diesen Sternen und Ihrem Auge nichts ist, was das Licht verschluckt hat? Bedeutet das tatsächlich gähnende Leere? In der Tat.

Wenn es da draußen etwas gäbe, was das Licht absorbiert, dann würden wir von den Sternen nichts sehen. Das heißt, ein einfacher Blick in den Nachthimmel sagt bereits, das da oben ist ganz anders, als alle Science-Fiction Geschichten uns erzählen wollen.

Science-Fiction Geschichten leben davon, dass immer irgendwas passiert. Die Jungs und die Mädels fliegen von hier unten los, und kaum sind sie irgendwo da draußen im Weltall, schon treffen sie andere Lebewesen, kommen in haarsträubende Gefahrensituationen … Alles Quatsch! Da draußen ist es total langweilig. Da ist überhaupt nichts los! Es gibt keinen öderen Platz als das Universum. Ich frage mich manchmal wirklich, warum ich Astronomie mache. Da oben strotzt das Nichts nur so vor abgrundtiefer Leere, und diese Leere wird immer größer. Gut, ich weiß, wir haben oft genug Parkplatzprobleme, und die Aussage, das Universum würde expandieren, stimmt damit nicht überein. Aber glauben Sie es mir, das Universum expandiert tatsächlich. Vor allen Dingen je weiter von uns entfernt, desto schneller.

BLICK IN DEN NACHTHIMMEL: Eisige Leere

BILDNACHWEIS: eso.org/public/archives/images/Fitzsimmons

Es ist tatsächlich so, wir haben da draußen in einem Kubikzentimeter Universum gerade einmal ein einziges Teilchen. Eins! Als Zahl: 1! Die mittlere Dichte des Universums ist sogar ein Teilchen pro Kubikmeter. Da ist überhaupt nix, also gar nix. Nichts.

Heidegger hat noch ein anderes Nichts im Sinn, wenn er von der Nichtigkeit des Lichtes spricht.

Im physikalischen Sinne wäre in einem Kubikzentimeter Universum gar kein Teilchen, sondern es fände sich erst in einem Kubikmeter. Denken Sie daran, hier bei uns auf der Erde sind in einem Kubikzentimeter Luft 100 Trillionen Teilchen! 100 Trillionen!

Wir schauen also in den nachtschwarzen Himmel und machen eine kosmologische Erfahrung. Frage: Wie kann man überhaupt etwas über das Universum erfahren? Die Antwort hätte sicherlich auch Humboldt erfreut: Wenn wir über das Universum reden, dann reden wir über Naturgesetze. Das sind die in mathematische Form gesetzten Periodizitäten, die Regelmäßigkeiten der Wiederholungen im Kosmos. Diese Naturgesetze funktionieren einfach.

In diesem Zusammenhang gibt es ein großes Missverständnis. Bei einer Kommissionssitzung der Europäischen Union wurde über die Stabilität des europäischen Stromnetzes gesprochen. Der Vortragende zitierte dabei immer wieder die sogenannten »Kirchhoffschen Gesetze«, die den Transport elektrischer Energie in Leitungen beschränken. Das hat er mehrfach getan. Einigen Abgeordneten hat das so nicht gefallen. Sie protestierten: »Wieso Gesetze? Gesetze kann man doch ändern!« Nun, Naturgesetze eben nicht.

Wir gehen davon aus, dass die Naturgesetze, die auf der Erde gelten, auch überall im Universum gültig sind. Das bedeutet, wir müssen uns zunächst einmal darüber klar werden, welche Naturgesetze haben wir denn?

Zum Beispiel die Schwerkraft. Wir brauchen also eine Theorie. Das Wort »Theorie« ist ein Fremdwort und bedeutet eigentlich »Schau«, um präzise zu sein »ein Schauen der Götter«. Wir brauchen also eine Theorie, um mit dieser Anschauung eine Hypothese zu entwickeln. Mit dieser Vorhersage können wir dann vielleicht eine Beobachtung machen, beziehungsweise ein Experiment, das die Hypothese entweder bestätigt oder abschießt.

Ich weiß nicht, ob Sie es wissen, aber von »Wahrheit« wissen wir in den Naturwissenschaften nichts zu sagen. Das heißt nicht, dass wir Lügner sind. Das heißt nur, dass wir nichts verifizieren können. Also glauben Sie mir kein Wort, schon gar nicht einen ganzen Satz. Zweifeln Sie. Nur so sind Sie auf dem richtigen Weg. Seien Sie kritisch, seien Sie vorsichtig, fragen Sie, haken Sie nach. Wenn Sie selbst etwas nicht verstehen, befragen Sie sich ruhig erst einmal selbst. Glaube ich das, oder glaube ich das nicht? Wir können immer nur Hypothesen überprüfen. Das heißt, alles, was ich Ihnen überhaupt erzählen kann, ist immer nur etwas über das Verfahren. Wir haben eine Hypothese und mit der konfrontieren wir das Universum. Wir schauen nach, ob diese Hypothese und ihre Vorhersagen zutreffen oder nicht. Wunderbar.

Wir kommen auf die Welt, und die Welt ist schon da. Das ist das grundsätzliche menschliche Problem. Man fängt ganz klein an und braucht eine ganze Weile, bis man überhaupt irgendwas versteht von der Welt.

Wenn man dann an die Grenzfragen kommt, die großen Themen, namentlich, wenn es um den Himmel geht, stellt man fest, meine Güte, was ist denn da los? Wie soll ich denn überhaupt irgendetwas Vernünftiges über so ein riesiges Etwas denken und sagen? Ich bin ja so klein und allein.

Jaques Monod schrieb in den 1970er-Jahren über Zufall und Notwendigkeit³ und meinte, wir seien am Rande einer uninteressanten Sonne, die sich irgendwo am Rande einer uninteressanten Milchstraße irgendwo am uninteressanten Rand eines uninteressanten Universums rumtreibt. Das können Sie vergessen. Meiner Meinung nach ist das ein ganz besonderer Platz, an dem wir uns aufhalten: 1. Reihe!

Sie werden sehen, dass sich das Universum unglaublich viel Arbeit gemacht hat, um das alles entstehen zu lassen.

Erinnern wir uns, die Naturgesetze, die wir von der Erde kennen, gelten überall im Universum. Das ist die zentrale Hypothese und ein maximaler Chauvinismus. Sie wissen ja, Chauvinismus ist der Glaube an die Überlegenheit der eigenen Gruppe. Das trifft auch auf uns Physiker zu. Es liegt wiederum daran, dass wir so wahnsinnig erfolgreich sind in dem, was wir tun. Es ist schon irre. Wenn man sich rund 400 Jahre Erdphysik anschaut und wie sich diese irdischen Erkenntnisse ins Universum hinaustransportieren ließen.

2011 wurde ein Nobelpreis für die Entdeckung einer merkwürdigen Form von Energie verliehen. Ich rede von der Dunklen Energie. Wir können sie nicht erklären, wissen nicht, wie sie aussieht, aber sie wurde entdeckt. Ich weiß nicht, ob Sie es schon bemerkt haben, Nobelpreise gibt es meistens für Entdecker. Erklärungen sind nachher nicht mehr so wichtig. Aber dass die Leute etwas entdecken, ist eine ganz wichtige Sache.

HINTERGRUNDSTRAHLUNG. Temperaturschwankungen in der Hintergrundstrahlung, aufgenommen durch die Raumsonde WMAP (Mission 2001–2010)

BILDNACHWEIS: WMAP Science Team, NASA

So wurde zum Beispiel die kosmische Hintergrundstrahlung von Leuten entdeckt, die davon überhaupt keine Ahnung hatten. Die haben alles Mögliche gesucht, nur nicht das. Die hatten sich nur einen Radioempfänger gebaut und eine Antenne reingehängt. Dann hat es gebrummt, was es nicht sollte. Das hat die zwei Forscher, Penzias und Wilson, wahnsinnig gemacht. Für das Rauschen in ihrem Empfänger haben die Pechvögel aber später einen Nobelpreis gekriegt. Die Astronomen-Kollegen waren ziemlich sauer. Ach du Schande, warum hatten die so viel Dusel? Man selbst hatte bisher seit Jahren vergeblich gesucht. Wunderba...

Inhaltsverzeichnis

• Cover
• Titelblatt
• Urheberrecht
• Widmung
• Inhalt
• Kosmo-Logisch
• Der Anfang von allem
• Die Entstehung des Himmels
• Vom Stein zum Leben
• Anhang: Auszüge aus Harald Leschs »Uni Auditorium«-Reihe
• Über den Autor