Kosmos Ist das All wirklich alles?


Die Menschheit schickt Sonden ins All, beobachtet per Teleskop das Nachglühen des Urknalls. Wie groß und alt das Universum ist, können Kosmologen beantworten. Das bringt jedoch neue Fragen mit sich, etwa die, was sich jenseits des Alls befindet. Was Forscher bereits beantworten können - und was nicht.
Von Guido Meyer

Wie groß ist eigentlich das All, und "in" was befindet sich das alles, fragte stern.de-Leser"FreiTalk". Solche Fragen beschäftigen auch Wissenschaftler. Einen Teil davon können sie sogar schon beantworten. Das Universum ist so alt wie es groß ist: Irgendwann vor 13 bis 14 Milliarden Jahren hat es eine gewaltige Explosion gegeben, aus der unser gesamtes heutiges Weltall entstanden ist. So energiereich sie war, so leise muss sie gewesen sein, denn im luftleeren Raum des Alls werden keine Geräusche übertragen. Trotz all der freiwerdenden Kraft muss der Urknall lautlos gewesen sein.

Auf die Zahl von etwa 13,5 Milliarden Jahren kommen Kosmologen, indem sie die Expansionsgeschwindigkeit des Universums zurückrechnen. Ein sich ausdehnender Weltraum muss irgendwann einmal - stellt man sich die Bewegung rückwärts vor - einen einzigen Punkt ausgemacht haben. Ein weiterer Anhaltspunkt für das Alter des Alls ist das Licht der am weitesten entfernten Objekte: Teleskope haben mittlerweile die Strahlung von Quasaren aufgefangen, die vor mehr als 13 Milliarden Jahren ausgesandt wurde, also kurz nach dem Urknall. Ihr Licht hat länger als 13 Milliarden Jahre gebraucht, um das Auge irdischer Beobachter zu erreichen. Wessen Licht 13 Milliarden Jahre braucht, der ist 13 Milliarden Lichtjahre weit weg - logisch. Je weiter hinaus Kosmologen ins All blicken, desto älter werden deshalb die Objekte, die sie dort aufspüren.

So sind Quasare ("quasi stellare Objekte") die Kerne der ältesten bekannten Galaxien. Dabei handelt es sich um Schwarze Löcher, die strahlen, indem sie beispielsweise Radiowellen abgeben, also nicht so schwarz sind wie typische, unsichtbare Schwarze Löcher. Wie sie jedoch heutzutage aussehen - ob sie längst verdampft sind oder sogar noch an Größe gewonnen haben, vermag auch der genaueste Beobachter nicht zu sagen, weil er eben nur den Zustand und das optische Erscheinungsbild des Objekts vor 13 Milliarden Jahren sieht. Je weiter weg ein Objekt ist, desto größer ist sein Wert als Zeitzeuge des kosmischen Evolution.

Unbefriedigende Zeitreise

Mit den heutigen Fernrohen und Messmethoden ist die Wissenschaft so ziemlich am Ende ihrer Möglichkeiten angelangt, denn den Urknall selbst wird sie nie sehen können, nimmt man an. Die Erklärung dafür hat mit Zeitreisen zu tun: Ein Rentner, der heute in eine Zeitmaschine einstiege und 50 Jahre zurückreisen würde, würde umsonst darauf hoffen, sich als Kind beim Sandkastenspielen zuschauen zu können - denn er selbst wäre das Kind. Er bliebe ja ein und dieselbe Person, ob als Rentner oder als Kind. Aus seiner Haut kann - im wahrsten Sinne des Wortes - niemand heraus. Dies lässt sich auch mit Zeitmaschinen nicht ändern. Daher kann kein Leben in diesem Universum jemals den Urknall sehen: Weil alles, was es gibt, sozusagen Teil des Urknalls ist - nur eben 13 Milliarden Jahre später. Der uns umgebende Raum ist erst mit dem Urknall entstanden, so dass wir nicht von außen auf etwas zurückblicken können, in dem wir für immer und ewig gebunden feststecken.

Damit hat sich auf den ersten Blick auch die Frage nach dem "Ort des Urknalls" erledigt. Er war überall, denn es gab sonst nichts. Oder?

Nur Innenarchitektur

Unter Astrophysikern scheiden sich die Geister, ob Fragen wie "Was war vor dem Urknall" und "Was ist außerhalb des Weltalls" zulässig sind oder nicht. Nein, argumentieren, die einen, denn der Raum - und mit ihm unsere Naturgesetze und die Zeitrechnung - seien erst mit dem Urknall entstanden. Vor dem Beginn der Zeit habe es kein "Vorher" gegeben, mit der Ausdehnung des Raums gebe es kein "Außerhalb". Die Kosmologie könne nur das beschreiben, was sich in den vergangenen 13 Milliarden Jahren abgespielt hat. Sie könne nur "Innenarchitektur" betreiben, wie es der Münchner Astrophysiker Harald Lesch einmal formuliert hat. Alles andere sei Philosophie.

Einigen Kosmologen geht diese Selbstbeschränkung jedoch zu weit. Nur weil etwas nicht zu sehen, nachzuweisen oder zu untersuchen ist, hieße dies nicht, dass man entsprechende Fragen nicht stellen dürfe, argumentieren sie. So sei die Beschaffenheit unseres Weltalls geradezu ideal und wie gemacht für die Existenz von Menschen. Die Wahrscheinlichkeit, dass alle Gesetze unseres Universums - vom Aufbau der Atome über die Stärke der Gravitationskraft über die Position von Erde und Mond in unserem Sonnensystem - zufällig so geraten sind, dass sich auf dem dritten Planeten von der Sonne intelligentes Leben entwickeln konnte, sind in der Tat geringer als die Aussicht auf sechs Richtige im Lotto samt Zusatzzahl. Erklären könne man dies nur, indem man vermute, dass es eben auch Universen gibt, in denen andere physikalische Gesetze herrschen. In einigen dürfte die Schwerkraft nicht stark genug sein, damit sich Gas zu Sternen, Sterne zu Galaxien und Galaxien zu Galaxienhaufen zusammenfinden. Andere existieren vielleicht viel zu kurz und fallen wieder in sich zusammen, bevor sich Strukturen bilden können geschweige denn Leben entstehen kann.

Der Blick ins Multiversum

Theoretisch existiert eine unendliche Zahl verschiedener Universum, die allesamt Platz hätten in einem Multiversum, einer Art Hyperraum, in dem regelmäßig - wie Blasen in einem Schaumbad - Universen entstehen, eine Weile existieren und wieder verschwinden. Jeder Zusammenfall eines Weltalls - Big Crunch genannt, als umgekehrte Entwicklung des Big Bangs - würde durch seine frei werdende Energie einen neuen Urknall auslösen, der wiederum ein neues Universum gebären würde. Erst im Frühjahr hatte ein Kosmologenteam und Kanada und Mexiko nachgewiesen, dass die physikalischen Gesetze eines Universums, das einen Big Crunch durchläuft und danach erneut explodiert, größtenteils beibehalten werden, man also durch die Beschaffenheit unseres Universums auf seinen Vorgänger schließen kann.

Die würde die Frage nach dem "Davor" und "Außerhalb" beantworten - oder nur verschieben: Denn was war vor dem ersten Big Bang?

Und die Hoffnung von Weltraumtouristen, ein anderes Universum zu besuchen, muss leider auch enttäuscht werden. Unsere Brüder- und Schwesteruniversen - so es sie denn gibt - lassen sich nicht bereisen, da sie nicht räumlich "neben" dem unseren liegen, sondern in anderen Dimensionen. Einen möglichen Nachweis für die Existenz eines Hyperraum könnte die Stringtheorie liefern, die bis zu elf Raum- und Zeitdimensionen postuliert. Außerdem deutet sie die Schwerkraft als "Schattenwirkung" einer Kraft in einem höheren Raum, die dimensionenübergreifende Auswirkungen hat und sich in unserem Weltall als Gravitation äußert, der schwächsten der vier elementaren Kräfte. Hier haben die Theoretischen Physiker jedoch noch einiges an Überzeugungsarbeit zu leisten.


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