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Rezension: Sachbuch : Na, das knallte aber gewaltig

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Craig J. Hogans nüchterne Urgeschichte des Universums

          Craig J. Hogan erklärt mit dem Urknall den Ursprung der Welt. Die physikalischen Modelle gehen dabei zurück bis zur Planck-Epoche. Keinen Schritt weiter.

          Das Buch ist eine nüchterne Bestandsaufnahme des modernen Wissens über den Ursprung von Raum und Zeit. Craig J. Hogan, Kosmologie-Professor in Seattle, trägt in seiner "Kosmos-Fibel" all jene Daten zusammen, auf die Physiker ihre bisher wohl spektakulärste Vorstellung von der kosmischen Evolution gründen. Es ist eine Vorstellung, die heute so gut wie zum Allgemeinwissen gehört: Das Universum entstand aus einer kosmischen Explosion, dem Urknall, genannt Big Bang.

          Wie kommen Physiker zu diesem Postulat? Sie beobachteten das Universum, dessen Sterne und Galaxien sich fortwährend voneinander entfernen, und verfolgten die kosmische Evolution zurück. Dabei gelangten sie aufgrund der beobachtbaren Masse der Galaxien sowie ihrer Fluchtgeschwindigkeit rein rechnerisch an einen winzigen Punkt, einen "mikroskopisch kleinen Fleck angeregten Vakuums", auf den das All sich vor Milliarden Jahren in Form purer, unvorstellbar hoher Energie konzentriert haben muss.

          Was bewog diesen phantastischen Punkt sich auszudehnen? Erklären können die Gelehrten das nur mit einem kosmischen Extremereignis, dem Urknall. Ihre Formeln enden dabei in der so genannten Planck-Epoche. Der Raum, den sie damit beschreiben, sei "um so viel kleiner als der Durchmesser eines Menschenhaares, wie dieser kleiner ist als das beobachtbare Weltall". Zu jenem Zeitpunkt war das Universum Bruchteile von Bruchteilen einer Sekunde, genau: "10-43 sec", alt. Erst danach (Hogan schreibt: "irgendwann" nach der Planck-Epoche und vor 10-10 sec) muss sich eine abstoßende Schwerkraft entwickelt haben, die das Universum zu enormer Größe anwachsen lässt. "Dies könnte als der ,Knall' selbst gelten."

          Festzuhalten bleibt, es gab eine Zeit vor dem Urknall: jene 10-43 Sekunden, die Planck-Zeit. Physiker betrachten sie als die Grenze jenes Teils der Existenz, "bei der der Zeitbegriff sinnvoll wird". Hogan schreibt: "Es gibt kein kleineres Zeitintervall, und es ist sinnlos, von einer Zeit ,vor' dieser Zeit zu sprechen." Sinnlos für Physiker, wohlbemerkt.

          Dennoch widmet Hogan dieser Frage mehrere Seiten seiner Fibel. Dabei wird klar, dass es die Formeln selbst sind, die den Blick auf das Davor versperren. Allen inflationären Modellen ist gemeinsam, dass jeglicher Hinweis auf etwas, was möglicherweise vor dem Urknall und dem mikroskopisch kleinen Fleck war, längst gelöscht oder verdünnt ist. "Warum also sollen wir uns darüber Gedanken machen?"

          Seine moderne Form erhielt das Urknallmodell vor rund dreißig Jahren. Komplettiert mit dem Standardmodell, formuliert es den physikalischen Zustand der Welt, das Zusammenspiel aller Teilchen und Felder und Kräfte sowie deren Entstehung. Diesen Formeln vertrauen Physiker auch deshalb, weil sich etliche Voraussagen durch Experiment und Beobachtung bestätigen ließen. Mit Experimenten in riesigen Teilchenbeschleunigern simulieren Forscher Bedingungen, wie sie millionstel Bruchteile einer Sekunde nach dem Urknall im Universum vorherrschten. Sie kommen so zu immer tieferen Einblicken in den Urzustand der Materie. Mit Teleskopen und Raumsonden durchmustern sie fortwährend das All. Dabei identifizierten sie zum Beispiel in einer gleichförmigen Mikrowellenstrahlung, der "Hintergrundstrahlung", das Echo des Big Bang.

          Anders als viele Kollegen erspart uns Craig J. Hogan die Beschreibung des teilweise wirklich gigantischen experimentellen Aufwands, den die Physik bei der Suche nach dem Ursprung aller Dinge betreibt. Ohne das oft übliche Pathos der Welterklärer reiht Hogan die Etappen der Erschaffung der Welt aneinander. Beinahe leidenschaftslos zählt er auch all die offenen Fragen auf, die kein Modell zu beantworten weiß. Rätselhaft erscheinen etwa die sehr unterschiedlichen Massen elementarer Teilchen. In den Formeln tauchen sie als völlig willkürlicher Faktor auf. Auch reicht die Gesamtmenge der Materie, die man rechnerisch auf Grund der Kernbildung während des Urknalls ermittelte, nicht aus, um die gesamte Masse des Universums zu erklären. Man spricht von "dunkler Materie" und weiß nicht, was sich dahinter verbirgt.

          Zum Leidwesen der Physik ist zudem die Perspektive des Universums völlig offen: Es lässt sich offenbar nicht vorausberechnen, ob sich das All weiter ausdehnen oder irgendwann wieder einmal zusammenziehen wird. Es scheint zumindest, dass seine Existenz in der heutigen Form begrenzt ist. Wie die meisten seiner Kollegen ahnt Hogan, dass hinter den ungeklärten Phänomenen eine tiefere Ursache stecken könnte, als sie bisherige Modelle aufzeigen. Doch die TOE, jene Theory Of Everything, von der mancher Physiker sich eine Erkenntnis dieser Ursache erhofft, betrachtet er eher mit Abstand: Ihre "mathematisch reichere Struktur" werde vermutlich wiederum "Dinge und Vorgänge voraussagen, die noch unentdeckt sind".

          An der TOE scheiden sich letztlich die Geister der modernen Physik. Manche offerieren sie als Tor zu den letzten Gewissheiten und werben um Verständnis für immer aufwendigere Experimente auf dem Wege dorthin. Andere verkünden das Ende der Physik, würde irgendwann eine Theorie wirklich einmal alles, alles erklären können. Craig J. Hogan tut nichts von alledem. Er verkündet uns nur den vorerst letzten Stand der Dinge, und der vermag weder die Physiker noch deren Publikum so recht zu befriedigen. Das Ende des Universums ist unklar, und an seinem Anfang steht ein Tabu.

          REGINE HALENTZ

          Craig J. Hogan: "Das kleine Buch vom Big Bang". Eine Kosmos-Fibel. Aus dem Amerikanischen von Anita Ehlers. Deutscher Taschenbuch Verlag, München 2000. 158 S., Abb., br., 17,50 DM.

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