Freitag, 27. Juni 2008

Das Schicksal unseres Universums

Wie geht es weiter mit unserem Universum? Seit dem Urknall, also seit 13,7 Milliarden Jahren, dehnt es sich schon aus. Wird diese Expansion anhalten? "From here to eternity", wie ein amerikanischer Filmtitel verheisst? Die Kosmologen waren lange Zeit der gegenteiligen Meinung. Sie vermuteten, dass sich die Ausdehnung des Weltalls, wegen der gegenseitigen Anziehung der Galaxien, allmählich abbremsen würde. So wie ein Stein, den man in die Höhe wirft, nach Erreichen seines Gipfelpunkts wieder nach unten fällt, weil ihn die Erde anzieht.

Auch beim Universum kann man sich einen Richtungswechsel vorstellen. Die Expansion würde durch die gravitative Verzögerung allmählich zu einen Ende kommen und in eine Kontraktion übergehen. Die Galaxien und Sterne müssten sich, wegen ihrer Schwerkraft, immer näher kommen und das Universum würde (beschleunigt) in sich zusammen stürzen. Vielleicht in einen Punkt. Vielleicht unter Bildung eines gigantischen Schwarzen Lochs. Vielleicht sogar unter Auslösung eines weiteren Urknalls. Die Amerikaner, praktisch wie sie sind, haben bereits einen anschaulichen Namen für diese kosmologische Katastrophe geprägt: "Big Crunch".

Als die Astronomem, vor wenigen Jahren erst, ihre Teleskope auf alte Supernova-Explosionen richteten, um die Verminderung der Weltraumexpansion zu messen, gab es eine Riesenüberraschung. Die eperimentellen Ergebnisse waren eindeutig: die Expansion des Universums nimmt keineswegs ab, sie bleibt auch nicht konstant - nein, sie nimmt ganz klar zu. Das heisst konkret: des Ausdehnung unseres Weltalls beschleunigt sich, ein Big Crunch ist nicht zu befürchten.

Es muss also eine - noch unbekannte - Energie geben, welche der Gravitation nicht nur Paroli bietet, sondern sie sogar überkompensiert. Die Astrophysiker nennen sie "Dunkle Energie", weil die Träger dieser Energie keine elektromagnetischen Wellen abstrahlen, also dunkel und nicht zu sehen sind. Die berühmte kosmologische Konstante von Albert Einstein schien wieder auferstanden zu sein, allerdings unter anderen Umständen.

Es ist unwahrscheinlich, dass Dunkle Energie künstlich im Labor erzeugt werden kann, zumindest nicht in naher Zukunft. Eine entscheidende Frage ist, ob die Dunkle Energie unveränderlich ist. Falls dies zutreffen sollte, so hätte dies zur Folge, dass sich unser Universum bis in alle Ewigkeit ausdehnt! Man nimmt derzeit an, dass 70 % des Universums aus Dunkler Energie besteht; dann folgen mit 25 % die schon beschriebene Dunkle Materie. Lediglich 5 % ist sichtbare Materie, aus der die Galaxien, die Sterne und die Lebewesen geformt sind!

Unterstellen wir mal diese ungehemmte Expansion unseres Weltalls, was würde dann passieren? Nun, da die Zeit als limitierender Faktor entfällt, kann man sich vieles vorstellen. ("Die Ewigkeit ist lang, besonders zum Ende hin", sagte Woody Allen einmal in einem seiner Filme.) Ernsthaft gesprochen, alle derzeit leuchtenden Sonnen würden in, schätzungsweise, einer Billion Jahre, wegen Brennstoffmangel verlöschen. Neue kämen hinzu, aber wenn die interstellare Materie aufgebraucht sein wird, dann wird es allmählich dunkel - und kalt - im Weltraum werden. Leben, wie wir es verstehen, wäre nicht mehr möglich. Vielleicht bilden sich neue Entwicklungsstufen heraus, was angesichts der riesigen Zeiträume, die zur Verfügung stehen, nicht unmöglich ist. Aber dieses "neue Leben" sähe ganz anders aus; es hätte keine Ähnlichkeit mit jenem, das wir kennen.

Bei den Sonnensystemen würden würden längst ausgeglühte Planeten( wie unsere Erde) um ausgebrannte Sternenreste (wie unsere Sonne) kreisen. Die Galaxien werden sich auf ihren Wege durch das All nahe kommen und miteinander kollidieren. Weil durch Reibung Energie verloren geht, verschmelzen sie schliesslich zu einem riesigen Haufen ungeordneter Sterne.

Falls die Theorien der Kernphysiker stimmen, dann löst sich schliesslich auch die Materie auf. Die Protonen als elementare Bausteine zerfallen und es bleibt nur noch Strahlung übrig. Am Ende gibt es gigantische Schwarze Löcher, die in einem allumfassenden Meer von Photonen und Neutrinos "schwimmen". Sieht so die Ewigkeit aus? Angeblich nicht. Denn nach weiteren 10 hoch 120 Jahren - eine 1 mit 120 Nullen - sollen auch diese Schwarzen Löcher ihr Dasein beenden, indem sie allmählich verdampfen.

Mr. Stephen W. Hawkings hat sich dieses Szenario in seiner Oxforder Studierstube ausgedacht. Und wer von uns Wichten würde diesem Genie widersprechen wollen?

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