Astronomie: Das Ende von allem

Das neue Weltbild der Kosmologie ist schwindelerregend: Das Universum dehnt sich immer schneller aus. Wird die Welt eines Tages zerreißen?

© AFP/Getty Images

Die Aufnahme, die das Hubble-Weltraumteleskop zur Erde schickte, zeigt eine Supernova – das Ende eines Sterns

Die kürzeste Geschichte des Universums ermittelte unlängst das Magazin New Scientist in einem Wettbewerb. Die Leser sollten die wissenschaftliche Schöpfungsgeschichte in einem Textschnipsel auf Twitter erklären. Die kürzeste Einsendung hatte drei Zeichen: ».<∞«. Frei übersetzt: Am Anfang waren Raum, Zeit und Materie in einem winzigen Punkt konzentriert (.); nach dem Urknall dehnte sich das Universum aus (<) bis in alle Ewigkeit (∞ ist das Symbol für unendlich).

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Das ist kurz und gut. Wirklich überraschend aber ist die Tatsache, dass Physiker vor 150 Jahren auch nicht viel mehr Platz brauchten, um mit einer kühnen Behauptung die Wissenschaft des Universums zu begründen. Damals erforschten sie heiße Gase und Dampfmaschinen, und sie suchten nach einer Theorie der Wärme, der Thermodynamik.

Aber die Erde war nicht genug. Der Berliner Physiker Rudolf Clausius besaß die Dreistigkeit, das Grundgesetz der Thermodynamik kurzerhand für das gesamte Universum zu formulieren. Kühn stellte er fest: »Die Entropie der Welt strebt einem Maximum zu.« Entropie ist Physikerjargon für Unordnung. Und wenn die Unordnung wachse, so argumentierte er, drohe dem Universum der »Wärmetod«. Mit Verbrennung hat das nichts zu tun. Vielmehr würden alle Sterne und Planeten eines Tages in atomare Bestandteile aufgelöst und überall im Weltall gleichmäßig verteilt sein wie ein lauwarmes Gas – ein Schicksal, das dem heutigen Wissen über das Ende des Universums recht nahekommt.

Auch ohne Twitter brach eine Debatte vom Zaun, deren Kernfragen die Menschen bis heute beschäftigen: Existiert das Universum ewig, oder hat es einen Anfang und ein Ende? Und können wir das Universum überhaupt als Ganzes verstehen, obwohl wir ein Teil von ihm sind? Der Mensch, so viel ist sicher, wird eine Fußnote in der Geschichte des Universums bleiben. Und doch fasziniert ihn das Gesamtwerk, weil es die Grundfragen der Existenz berührt. Woher kommen wir? Wohin gehen wir? Wo ist unser Platz im Kosmos?

Damals löste die These vom Wärmetod einen Kulturkampf aus, der weit über die Fachkreise hinausreichte. »Hier wurde um Weltbilder gekämpft«, sagt die Wissenschaftshistorikerin Elizabeth Neswald, »das Ende der Welt war ein Thema, das große öffentliche Aufmerksamkeit erregte und alle Gruppen auf den Plan rief, die beanspruchten, die Welt in ihrer Gesamtheit zu deuten.«

Theologen sahen im Wärmetod eine Bestätigung biblischer Endzeitvisionen, der Fuldaer Jesuit Ludwig Dressel veröffentlichte sogar einen »Gottesbeweis auf Grund des Entropiesatzes«. Materialisten wie Friedrich Engels dagegen lehnten die Theorie aus dem gleichen Grunde ab. Zu bibelnah. Außerdem passte der Zerfall der Welt nicht zu ihrem Fortschrittsoptimismus. Die Kosmologie wurde zum Kampfplatz für Grundsatzdebatten, als Waffen dienten populärwissenschaftliche Bücher und öffentliche Vorträge. Viele Argumente beruhten auf unbeweisbaren Annahmen über das Alter oder die Größe des Universums.

Das ist heute anders. Teleskope überwachen den Kosmos wie einen Patienten auf der Intensivstation. Es gibt eine Fülle von Daten, und es gibt eine bessere Theorie der kosmischen Verhältnisse: Einsteins Relativitätstheorie. Mit ihrer Hilfe haben die Kosmologen ein neues Weltbild entworfen. An Grusel hat dieses nichts eingebüßt, im Gegenteil. Die schockierenden Thesen: Die Welt hatte einen Anfang; und am Ende wird sie leer und dunkel sein.

Vor dem Anfang existierte gar nichts, keine Zeit, kein Raum – vielleicht ein Vorgängeruniversum, wie eine Minderheit glaubt. In der ersten Nanosekunde nach dem Urknall blähte sich der Raum explosionsartig auf. Was diese Phase der Inflation (englisch für das Aufblähen) angetrieben hat, ist noch ein Rätsel. Seit einigen Jahren reift aber die Erkenntnis, dass man die Zukunft des Universums studieren muss, um den Anfang zu verstehen. Satellitenmessungen ferner Sternexplosionen zeigen nämlich, dass das Universum sich seit fünf Milliarden Jahren wieder beschleunigt ausdehnt. Eine seltsame Kraft, »Dunkle Energie« genannt, scheint den Raum zu dehnen wie Überdruck einen Luftballon. Denkbar ist, dass diese Energie das Universum auch in der ersten Nanosekunde nach dem Urknall aufgebläht hat. Bislang kann allerdings niemand ihre Natur erklären, obwohl sie immerhin mehr als 70 Prozent des gesamten Energie-Materie-Gehalts im Universum ausmachen soll.

Zum Glück haben die Kosmologen noch etwas Bedenkzeit. Wenn sie recht behalten, ist ihr eigenes Fachgebiet erst in 500 Milliarden Jahren am Ende. Dann wird die Dunkle Energie den Weltraum so weit gedehnt haben, dass selbst mit den besten Teleskopen nur noch unsere eigene Galaxie sichtbar sein wird – zu wenig, um Hypothesen über das große Ganze zu überprüfen. Bis dahin müssen alle Rätsel des Universums gelöst sein.