Astronomie Das bewegte Universum
Vom verspotteten "Big Bang" über die Geburt der Sterne bis zum heutigen Sonnensystem: eine sehr kurze Chronik der vergangenen 14 Milliarden Jahre.
Am Anfang war Häme: Als »Big Bang«, zu Deutsch Urknall, verspotteten Astronomen in den fünfziger Jahren die noch junge Idee, der zufolge das Universum in einem unvorstellbar dichten Feuerball geboren wurde und sich seitdem unaufhörlich ausdehnt. Hatten nicht alle großen Naturforscher von Aristoteles über Newton bis Einstein an ein starres Weltall geglaubt? Doch die Indizien für die Urknalltheorie häuften sich, heute zweifelt kaum noch ein Kosmologe an ihr.
Geknallt hat damals, vor rund 14 Milliarden Jahren, allerdings nichts. Zum Zeitpunkt null gab es noch keine Luft, durch die sich Schall hätte ausbreiten können. Nur Energie in unvorstellbar hoher Konzentration: alle Materie des beobachtbaren Universums, komprimiert auf einem Punkt kleiner als ein Sandkorn, einhundert Quintillionen (1032) Grad Celsius heiß. Über den ersten Bruchteil von 10 -43 Sekunden dieser Schöpfungsgeschichte reden Physiker allerdings nicht so gern, die Theorie dafür ist noch in Arbeit. Mit Aussagen über die Zeit danach fühlen sie sich sicherer.
Im ersten Augenblick, 10 -35 Sekunden nach null, bläht sich das Universum schlagartig auf wie ein Luftballon an einer Pressluftflasche – Kosmologen reden von Inflation (englisch für Aufblähung). Diese Phase dauert einen winzigen Bruchteil der ersten Sekunde. Anschließend verläuft die Ausdehnung gemächlicher. Strahlung erfüllt das All, Elementarteilchen wie Quarks und Elektronen schwirren umher. Innerhalb der ersten Sekunde formieren Quarks sich zu Wasserstoff-Atomkernen, Minuten später auch zu etwas komplexeren Helium-Atomkernen. Diese toben durchs Universum wie Sandkörner im Wüstensturm. Das All ist heiß und undurchsichtig, Lichtteilchen kollidieren ständig mit Materieteilchen.
Erst nach 400.000 Jahren legt sich der Sturm. Die Atomkerne haben sich mit den Elektronen zu neutralen Atomen vereinigt, Licht kann sich fortan ungehindert ausbreiten. Aus dieser Zeit stammt die Mikrowellenstrahlung, die noch heute das Universum erfüllt – als Echo des Urknalls.
Allerdings ist das All noch recht langweilig. Erst allmählich klumpt die Materie dank der Schwerkraft zu größeren Wolken zusammen. Etwa 400 Millionen Jahre nach dem Urknall ist es so weit: Die Wolken kollabieren. In ihrem Zentrum verschmelzen Atomkerne und strahlen dabei Licht aus. In schneller Folge entstehen so die ersten Sterne, alle paar Stunden ein neuer.
- Datum 02.04.2007 - 12:37 Uhr
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- Quelle DIE ZEIT, 29.03.2007 Nr. 14
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physikalischen Weltbildes: Physik ist eine Beschreibende Wissenschaft. Doch sie löst die wesentlichen Fragen nicht, die hinter den physikalischen Gesetzen beginnen: die philosophischen und theologischen.
Die Frage nach dem Warum ? bleibt.
Und vielleicht sogar die Erkenntnis: selbst, wenn der Mensch die Unendlichkeit nachweisen könnte - er würde sie doch nicht verstehen können.
Es ergeben sich Fragen wie: warum ist überhaupt alles, worin ist es, was ist außerhalb von diesem, was ist das Bewußtsein, was ist überhaupt Unendlichkeit - so es sie geben sollte ?
Fragen, auf die die Menschheit sicher nie eine Antwort finden kann. Ihr Gehirn ist viel zu klein, ihr Erfahrungshorizont viel zu begrenzt.
Aber sicher: fragen darf man ja. Aber allein in der Physik gibt es keine Antworten. Nur Unendlichkeiten - wenn es sie denn tatsächlich gibt.
Ich bin kein Physiker, daher kann ich es mir wahrscheinlich erlauben, zu sagen, dass actio ungleich reactio sein muss, damit Bewegung bleibt. Also actio erzeugt reactio und diese ist nicht gleich actio. Ich erkläre mir dies u.a. durch die Spiralform der (komplexen) Bewegung(simpulse) und durch die Brechung der Symmetrie im Verlauf des Geschehens - ähnlich dem Aufbauschema einer DNA vielleicht. Was für die Brechung der Symmetrie verantwortlich sein soll – die phänomenalen „Higgs-Teilchen“ oder einfach nur infolge eben dieser Drehung (und Dehnung) -, bleibt für mich im Moment noch zweitrangig. Wichtiger ist die Frage, wie die Beweise für diese oder jene Theorie überhaupt zu erbringen sind. Für mich ist es kein Zufall, dass die Physik im Moment vor allem theoretisch (um nicht zu sagen: spekulativ) voran gebracht wird, und zwar nicht nur, weil die Experimente kaum noch zu bezahlen sind: Denn in der Tat, ist das was vor der Schaffung von Raum und Zeit war, im Sinne einer Erkenntnislogik nicht unwichtig, allerdings nur theoretisch zu erforschen. Die Theorie hierfür ist zu erbringen, wenn auch der Beweis dafür womöglich nur indirekt möglich ist. Es gibt Hinweise dafür, dass die ganze Epoche unseres Universums (seit dem „Urknall“) in Wahrheit nur eine einzige Phase (ein einziger Impuls als quasi unser „Sein“) in einer unendlichen Folge von Ausdehnung und Zusammenziehung ist, worin sich eben ein einziges Werden manifestiert. Da solche und ähnliche Erkenntnisse nicht eine einfache Identität darstellen, sondern nur den Widerspruch aus Sein und Werden also, treiben sie die Forschung auch nur insoweit voran, als diese eben jener Spiralform wie der zu erforschenden Wirklichkeit (womöglich) auf den Fersen bleibt. Tendenziell und punktuell kommen wir da der Wahrheit wohl immer wieder sehr nahe aber im Großen und Ganzen ist die Wahrheit uns immer ein Stück voraus. Und je näher wir glauben ihr gekommen zu sein, je weiter sind wir von ihr entfernt. Das ergibt sich allein schon aus dem Umstand, dass je besser unsere Instrumente der Erforschung werden, desto tiefer dringen wir in die Materie ein, was auch bedeutet, dass wir uns von unserem Ausgangspunkt (und damit auch von dem theoretischen Endpunkt) immer weiter entfernen. Fortschritt stellt sich daher zuweilen (wenn nicht gar überhaupt) in der Form des (seitwärts gerichteten) Rückschritts (vgl. Lenins Vorschlag für eine Taktik der revolutionären Sozialdemokratie als „Ein Schritt vor und zwei Schritte zurück“), bzw. als Krebsgang dar. Der Aspekt der Dialektik in der Natur und der Betrachtung betritt hier die Bühne des Geschehens. Die andere Position bedeutet, dass man nur noch dem Empirismus, bzw. eben gleich einem Göttlichen Wesen in all dem Unverstandenen huldigt; und hier zeigt sich eben auch wieder der Widerspruch zwischen Materialismus und Idealismus in der Philosophie.
Denn mit dem Big Bang entstand erst das, was Physiker heute gern als Raumzeit beschreiben - eine Frage nach 'vorher' ist also prinzipiell nicht zu beantworten. Genausogut könnte man Fragen stellen, wie 'Wieviele Gummibärchen ist ein Fluss?' oder 'Wieviel Käse ist der Mond?'. Endlich oder unendlich sind in unserer Vorstellung doch auch nur Sachen IN der Raumzeit, also wird man vermutlich noch nichteinmal diese Kategorien 'außerhalb' unseres Universums anwenden können. Hier ist vermutlich - falls die Theorie sich weiter bestätigt - tatsächlich eine Grenze für die Wissenschaft: ein Anfang ohne 'davor'. Übrigens wird es im Standard-Modell der Kosmologie auch kein Ende unseres Universums geben (s. letzter Satz des Artikels), sodass sich die Frage nach einem danach ebenfalls nicht beantworten lässt.
Etwas ganz anderes sind die wahrscheinlich für viele Menschen mindestens ebenso wichtigen Fragen nach dem WARUM und WOZU des Universums - warum ist nicht 'nichts'? Und hier beginnt, so glaube ich, das Reich der Religionen.
liegt nicht ein grosser teil der dynamik unseres seins im gleichzeitigen bestehen dieser deutungen ? ... und ist diese frage überhaupt die grundfrage? ... oder besser: wie kann sie es sein, wenn sie nicht beantwortbar ist ?
gehen wir einfachheitshalber zuerst noch einmal davon aus es gaebe keine unendlichkeit und also einen anfang und ein ende dieses universums - zeitlich wie raeumlich : Das hiesse ja, dass vorher und nachher ' ' sein muesste, was wir als 'nicht existenz' definieren muessten - amateriell sozusagen oder eben nicht denk- oder begreifbar in unserem bescheidenen verstaendniss von materie, unserer koerperlich, materiellen verbundenheit des seins und unserem trotz enormen hilfmitteln recht eingeschraenkten wahrnehmungsfenster - - bzw.: die evidenz, die tatsache, dass es nicht eindeutig gelingt vor dem sogenannten 'Anfang' etwas zu erkennen mag den einen oder anderen zu der annahme verleiten , dass da auch nichts ist wo man nichts findet.
in diesem fall erüberigt sich möglicherweise ein weiteres nachforschen und wir koenne zufrieden unsere reise zum ende fortsetzen.... ( manche scheinen da gar nicht frueh genug ankommen zu koenenn) ... es sei denn man ist gleichzeitig bessessen von der idee, dass da doch dieser denkart folgend wieder alle erwartung noch etwas sein muss. (warum eigentlich ?)
Finden wir uns also nicht mit der materiellen endlichkeit ab und fluechten in die bis dato genauso unbeweisbare unendlichkeit unendlich vieler paraleler oder chronischer unendlichkeiten. mag das auf den ersten blick ideologisch ja glaeubig erscheinen, wird es aber in der folge bei uns hier ganz bestimmt zur materialschlacht, denn mit dem ausdenken alleine begnuegt sich keiner mehr - nicht nach mehreren 100000 jahren von spekulation. handfeste beweise muessen her und mit dem gelassenen reisen der menschheit zum ende seiner zeit ist es vorbei. schade.
So gibt sich die idealistische deutung mit der materialistischen staendig die hand wie zwei posierende politiker, die sich gegenseitig ihrer macht versichern.
gehen wir nun davon aus, dass es die unendlichkeit gibt :
als bis dato unbekannte erscheinung als solche ersonnnen, scheint sie uns den weg zu weisen durch einen dschungel des erklaerungsnotstands. immer wieder wird macht akkumuliert werden muessen, um den mangel an guten gruenden, den diese idee begleitet, mit glauben machen uebergehen zu koennen. gehen wir weiter davon aus die 'voranstrebende' elite der beobachter und spekulanten hat durch wahnsinn gepaart mit purem zufall ( wie sonst) konkrete hinweise auf unendlichkeit entdeckt: aus und vorbei ! - denn jetzt bleibt allenfalls noch zu klaeren wie diese unendlichkeit sich verhaelt - spiralig oder zyklisch schlaegt 'devine' in seiner goettlichen gnade vor - vielleicht hat uns aber auch Herr Moebius mit seiner schleife/band schon einen huebschen vorschlag gemacht. sei es wie es will , genau wie im vorherigen fall hat sich ein weiters fragen nach anfang und ende erüberigt und wir koenne zufrieden unsere reise ueber jede sich ereignende veraenderung hinaus fortsetzen ohne jemals ueber 'anfang' oder 'ende' zu kommen - ueber 'zurueck' kaemen wir dabei ueberigens auch nicht - ohne uns weiter sorgen machen zu muessen, ob es uns gibt oder nicht als heimlichen beobachter dieser unendlichkeit, denn diese wird auch ohne uns unendlich bleiben.
ich als nicht philosoph kann da keinen grossen unterschied zwischen materialistisch und idealistisch mehr sehen. das eine scheint dem anderen durchaus zu gleichen und zu dienen im sinne einer erschaffung der welt. die frage danach ist rethorische und existiert um ihrer selbst willen, um die dialektik unseres handelns zu benennen in seinem relativen ausgeliefert sein.
Wenn der Physiker sich mit dem Big Bang beschäftigt, i s t er dann nicht der Big Bang, der über sich selber nachdenkt?
ueber das unbegreifliche : die scheinobjektivitaet der wisseschaft hat ja oft sehr gestoert kommt aber offensichtlich heutzutage mehr und mehr aus der mode. es muss nicht mehr auf teufel komm raus verheimlicht werden, dass man eigentlich ueber recht wenig gesicherte erkenntnisse verfuegt, zumal sich ja erwiesenermaßen alles staendig aendert - genau wie die erkenntnislage in folge.
Die wichtigere Frage ist doch wohl die: Was war vor dem Big Bang – und warum war es so, denn die Antwort darauf, könnte erklären, inwieweit unser Bild vom Big Bang überhaupt zutreffend ist. Denn wenn es eine Unendlichkeit gibt, wie sieht diese aus, wenn doch diese eine ständig Kollabierende ist. Also: Gabe es vor dem Big Bang ein Vorläuferuniversum und davor ein weiteres usw. usf. Und bleibe es somit gleich, ob wir da in die Zukunft oder in die Vergangenheit schauen!? Also besteht die Unendlichkeit in einer scheinbaren „Immer-Wiederkehr-des-Gleichen“, oder entfaltet sie sich erst als das (quasi dialektisch sich teilende) Universum, und somit auf einer immer höheren Stufe? Und wenn letzteres, gibt es dann doch vielleicht ein Zurück in die Vergangenheit (analog dem durchaus möglichen: Zurück in die Barbarei menschlicher Zivilisation!?), also dreht sich das Ganze nach vorne, aber doch innerhalb einer Spirale, denn, wie kann Unendlichkeit erklärt werden, von der man doch annehmen müsste, dass sie keinen Anfang hat, denn wenn sie einen hätte, worin wäre diese dann begründet, wenn nicht in einem metaphysischem Geisterreich vor und nach dem Ende.
Also: Unendlichkeit macht nur Sinn ohne Anfang und ohne Ende und damit wäre die Entwicklung auf immer höherer Stufe in einem „zurück“ gebunden.
Oder das Universum hat ein Anfang, dann hat es auch ein Ende.
Was war aber dann vor dem Anfang und was kommt nach dem Ende?
Und hier zeigt sie sich, die Grundfrage, nicht nur aller Philosophie, sondern auch aller Wissenschaft: Ist die Welt materialistisch oder idealistisch zu deuten?
Wenn ich meinen Computer einschalte, habe ich einen 'Urknall' insofern als zwar nicht die Raumzeit anfängt, aber die 'Flächenzeit' meines Monitors. Diese wiederum wird gestaltet von den Prozessen, die aus dem Wechselspiel der Dreieinigkeit Prozessor-Arbeitsspeicher-Programme resultieren. Interessant ist dabei, dass es zwischen den Prozessen eine 'Interprozesskommunikation' gibt.
Um wenigsten etwas von dem Verhältnis Zeit-Ewigkeit in mein Verständnis der Natur zu bringen, stelle ich mir manchmal vor, dass die Sonne ein Prozess (in der Zeit) ist, der in einer Interprozesskommunikation mit der Erde steht, wenn auch ziemlich einseitig. (Es gibt ein Gedicht von Schiller 'An die Götter Griechenlands', in dem er beklagt, dass die Sonne nicht mehr ein Gott ('kommunizierender Prozess'), sondern ein seelenloser Feuerball ist.)
Prozesse finden in der Zeit statt, Programme dagegen transzendieren die Zeit. Sie sind auch noch da, wenn ich den Computer ausschalte. Sie sind (relativ) unsterblich. Genauso scheint es mit den Naturgesetzen zu sein - oder mit dem Naturgesetz (Einzahl), wenn man annimmt, dass ein kohärenter Wille hinter den Gesetzen steht. Im letzteren Fall wäre die Interaktion eine Selbstinteraktion und die Raumzeit wäre gekrümmt. (Vielleicht löst Herr Einstein dieses Rätsel in seinem nächsten Leben.)
Programme können übrigens durchaus so gestaltet sein, dass sie Freiheitsgrade erlauben und dass sie Mittel wie Mutation und Selektion benutzen, um ihr Spiel in der Zeit zu spielen. Möglicherweise ist das ja schon auf der Teilchenebene der Fall?
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