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Du hast vormals die Erde gegründet, und die Himmel sind deiner Hände Werk. Psalm 102,26 (Luther 1912) |
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der Blick in den nächtlichen Sternenhimmel hat die Menschen seit Urzeiten bewegt und fasziniert. In allen Kulturen hat man sich Gedanken über Ursprung und Bau des Kosmos gemacht und bereits in
den frühen Hochkulturen wurden aufgrund von Beobachtungen hochinteressante Entdeckungen über den Lauf der Gestirne und, daraus resultierend, zuverlässige Berechnungen angestellt.
Diese Entdeckerfreude hat bis heute nicht nachgelassen, wenngleich der Kosmos dabei immer rätselhafter wird und vieles nur noch in völlig unanschaulichen mathematischen Formeln dargestellt werden kann, unter denen sich kein Mensch und kein Astronom etwas Konkretes
vorstellen kann. Deshalb auch hier die Frage: Ist der Kosmos tatsächlich so unanschaulich oder erscheint er uns nur so, weil es hier Dimensionen gibt, zu deren Wahrnehmung unsere natürlichen Sinne nicht ausreichen?
In diesem Zusammenhang taucht die Frage nach der Endlichkeit bzw. Unendlichkeit des Universums auf. Beides ist zugegebenermaßen gleich
unvorstellbar. Wie soll man sich ein Ende vorstellen können ohne gleich zu fragen, wie es danach weitergeht? Und wie soll man sich Unendlichkeit
vorstellen, bei der man sofort in gedankliche Schwierigkeiten kommt? Was ergibt denn eine Unendlichkeit plus eine Unendlichkeit? Oder was kommt
heraus, wenn ich von der Unendlichkeit die Hälfte abziehe oder dazuzähle? Beides geht nicht und das Ergebnis bleibt immer unendlich.
Die Vorstellung vom Kosmos ist heute die, dass man hier einen Vergleich mit der Erdoberfläche anstellt, die zwar grenzenlos, aber doch nicht unendlich ist. Bei der Erdoberfläche ist es so, dass die zweidimensionale Fläche,
die aus Länge und Breite besteht, in die dritte Dimension einer räumlichen Kugel gekrümmt wird.
So soll auch der uns gewohnte dreidimensionale Raum des Universums, in dem man die drei Grundrichtungen, vorne –hinten, oben- untern, rechtslinks, wahrnimmt, in eine unvorstellbare vierte räumliche Dimension gekrümmt sein, also noch eine weitere räumliche Ausdehnung besitzen,
dass es kein „Außerhalb“ mehr gibt. Ein solcher Kosmos hat dann, ebenso, wie die Erdoberfläche, keinen Mittelpunkt.
Das würde bedeuten, dass man, egal in welche Richtung man sich auch bewegt, irgendwann wieder am Ausgangspunkt ankommen müsste. Zudem würde sich, von überall her, der gleiche Anblick vom Kosmos bieten.
Eine solche vierte Dimension (vielleicht gibt es auch noch mehr Dimensionen) wird, zumindest theoretisch, durch die so genannte „Raum-Zeit-Krümmung“ beschreibbar. Danach krümmt die gewaltige Masse des Kosmos
den „leeren“ Raum (der tatsächlich nicht „leer“ sondern mit allerlei Kraftfeldern angefüllt ist) so, dass er in sich selbst zurückläuft.
Für eine vierte Dimension spricht z.B. die Perihelbewegung der Bahn des
Planeten Merkur, die nur dann rechnerisch widerspruchsfrei aufgeht, wenn
man bei der Berechnung den Lauf durch eine vierte Dimension berücksichtigt.
Rein mathematisch macht es keine Probleme mit mehreren Dimensionen
zu rechnen und merkwürdigerweise ist es so, dass alle mathematischen
„Spielereien“ in der Natur irgendwo verwirklicht sind, so dass es möglich ist,
sich auf mathematische Weise ein, wenn auch unanschauliches Bild, vom Kosmos zu machen.
Dadurch dass Lichtstrahlen, die sich üblicherweise gradlinig ausbreiten,
beobachtbar dieser Krümmung folgen und sich dadurch auch Linsen aus
Schwerkraft bilden können, wodurch ferne Galaxien (Galaxie = Milchstraße)
doppelt erscheinen, bekommt man eine Ahnung, wie man sich die Raumkrümmung vorstellen kann. Aber nicht nur der Raum, wird „gekrümmt“, sondern auch die Zeit. Diese Raum-Zeit-Krümmung, ist völlig unanschaulich und
unvorstellbar. Darstellbar wird das zum Teil durch die heute nachweisbaren
Raum-Zeit-Verschiebungen, die bei manchen Messvorgängen berücksichtigt
werden müssen.
In Albert Einsteins spezieller Relativitätstheorie wird dies alles gut dargestellt, wenn auch auf eine Weise, die unserem normalen Verstand total
unlogisch erscheint. Das Unvorstellbare, völlig Ungewohnte und Fremdartige ist, dass Raum und Zeit keine stabilen, „zuverlässigen“ Größen sind,
sondern von der Masse und der Geschwindigkeit abhängen. Es gibt demnach keinen absoluten Raum und keine absolute Zeit. Unser Raum-Zeit
Empfinden ist von daher eine Täuschung. Und damit eines unserer „angeborenen Vorurteile“. Die Theorie ist, durch ausgetüftelte Experimente und
Messergebnisse, aber sehr gut belegt.
Bekanntlich beträgt die Entfernung von der Sonne zur Erde 150 Millionen
km. Für einen Lichtstrahl, der mit 300.000 km pro Sekunde läuft, sind es
von der Sonne zur Erde, allerdings nur etwa 15 km. Bei Bewegung wird der
Raum kleiner, was sich bei Lichtgeschwindigkeit dann besonders gravierend
auswirkt. Beide Entfernungsangaben sind aber gleich richtig, keine hat vor
der anderen irgend einen Vorzug.
Mit der Zeit ist es ähnlich. Etwas 8 Minuten braucht ein Lichtstrahl, nach
unserer Berechnung, um von der Sonne zu uns zu gelangen. Der Lichtstrahl selbst braucht nur soviel Zeit, wie man bei Lichtgeschwindigkeit
benötigt, um 15 km zurückzulegen, also nur einen Sekundenbruchteil.
Gelänge es, ein Raumschiff zu bauen, das mit Lichtgeschwindigkeit fliegt,
würde die Dauer eines Menschenlebens ausreichen, den ganzen bekannten
Weltraum zu durchfliegen. Der Reisende hätte davon aber nicht viel, weil bei
seiner Rückkehr auf der Erde Milliarden von Jahre vergangen wären. Ein
Phänomen, das wird bei utopischen Filmen regelmäßig ignoriert wird.
Dem Bau eines solchen Raumschiffs steht allerdings entgegen, dass die
Masse bei Geschwindigkeit zunimmt und bei Lichtgeschwindigkeit unendlich
wäre also auch unendlich viel Energie aufgewendet werden müsste. Mit ein
Grund dafür, warum die Lichtgeschwindigkeit eine absolute Grenze darstellt.
Aber auch Masse verändert den Lauf der Zeit, weshalb Uhren auf einem Turm
anders als auf der Erdoberfläche gehen, weil sich diese hier näher am Massezentrum unseres Planeten befinden. Allerdings sind diese Abweichungen so
gering, dass man sie, ebenso wie den „Zeitgewinn“, der beispielsweise bei einer
Autofahrt entsteht, vernachlässigen kann. Bei der Navigation mittels Satelliten
müssen allerdings auch geringe Verschiebungen berücksichtigt werden, will man
zu genauen Ergebnissen kommen und zum Beispiel die Position eines Schiffes auf 10 m genau bestimmen.
Masse und Energie, Raum und Zeit sind so auf seltsame Weise verwoben und
stehen in Wechselbeziehungen zueinander. Warum das so ist, kann niemand sagen. Man kann nur zur Kenntnis nehmen, dass es so ist.
Hier noch ein Wort zum „Schwarzen Loch“:
Ein „Schwarzes Loch“ entsteht, wenn ein besonders großer Stern, nachdem er
endgültig ausgebrannt ist, infolge der eigenen Schwerkraft implodiert. Die urgewaltige Masse eines solchen Sterns schrumpft dabei auf die Größe eines Punktes,
wobei die Schwerkraft bei der Verdichtung ständig zunimmt. So ein „Schwarzes
Loch“ verschlingt dann alles, was sich in seiner Nähe befindet.
Die von einem „Schwarzen Loch“ ausgehende Schwerkraft ist so gigantisch, dass
selbst das Licht nicht mehr wegkommt, sondern in der, vom „Schwarzen Loch“ bewirkten Raumkrümmung gefangen bleibt. Das „Schwarze Loch“, bleibt deshalb unsichtbar, also „schwarz“. Es schrumpft gewissermaßen aus dem Kosmos heraus.
Auch hier geschehen seltsame Dinge. Ein Raumfahrer, der in ein „Schwarzes Loch“
fiele, käme für die Zurückbleibenden auf dem so genannten „Ereignishorizont“ zum
Stillstand und bliebe dort „für immer“ sichtbar. Der Raumfahrer selbst würde das ganz
anders erleben: In dem Augenblick, wo er in das Schwarze Loch fiele, würde für ihn
alles das ablaufen, was sich bis „zum Ende der Zeit“ im von ihm beobachtbaren Universum ereignet. Für ihn wird die Zeit „unendlich gerafft“ und für die Außenstehenden
„unendlich gedehnt“. Beides wäre aber gleich richtig. Von beiden Beobachtungsorten
würde man die Realität wahrnehmen. Auch hier hätte keiner der beiden Beobachtungsorte vor dem anderen irgend einen Vorzug.
Das ist schon eine seltsame „Logik“!
Obwohl die Zahl der Sterne im Kosmos so unvorstellbar groß ist, dass sie in der Tat
unzählbar sind – ein Supercomputer der pro Sekunde 10 Milliarden Sterne zählen
könnte bräuchte dazu immer noch 30 Millionen Jahre – sind die Räume zwischen
den einzelnen Sternen so gigantisch, dass ein Stern merkwürdigerweise etwas
ausgesprochen Seltenes ist. Die Zahl der Sterne erscheint nur deshalb so gewaltig,
weil der Raum so gigantisch weit ist, dass sich das seltene Vorkommen eines Sterns
zu solchen Zahlen aufsummiert.
Aus der „Rotverschiebung“ wird geschlossen, dass sich der Raum ständig ausdehnt.
Dies wird als „Expansion des Raumes“ bezeichnet. Die entferntesten Galaxien kommen der Lichtgeschwindigkeit dabei zum Teil recht nahe, was übrigens auch ein dort
befindlicher Beobachter in Bezug auf unsere Heimatgalaxie so sehen würde. Durch
diese „Galaxienflucht“ wird das von dort kommende Licht gedehnt, wodurch es zum roten Ende des Spektrums hin verschoben wird.
Möglicherweise gibt es eine, der Schwerkraft entgegen gesetzte Kraft, welche die
Expansion antreibt. Aufgrund der messbaren Ausdehnung wird auf einen Anfang
zurückgerechnet, der als „Urknall“ (ein etwas unglücklicher und irreführender Begriff)
bezeichnet wird, an dem der ganze Kosmos auf einen mathematischen Punkt, ohne
Ausdehnung, konzentriert gewesen sein soll. Das soll, der Rückrechnung nach, vor
13,7 Milliarden Jahren gewesen sein. Alles, was es gibt, ist in diesem Punkt enthalten,
der sich bis heute zum uns bekannten Universum ausgedehnt hat, in dem auch wir uns befinden.
Vor diesem „Urknall“ gab es weder Raum noch Zeit. Deshalb ist die Frage nach dem
„Vorher“ sinnlos. Weil „vorher“ ein zeitlicher Begriff ist und die gab es ja vorher nicht.
Auch das ist unvorstellbar. Für den „Urknall“ spricht die Hintergrundstrahlung von
3° Kelvin, die der zu erwartenden noch vorhandenen Restwärme nach dem „Urknall“
entspricht, die von allen Seiten kommt und auch als „Rauschen“ auf dem Fernsehbildschirm wahrnehmbar ist, wenn kein Sender in Betrieb ist.
Rätsel gibt weiterhin die gewaltige kosmische Hintergrundstrahlung auf, deren Teilchen
mit ungeheurer Wucht auf die Erdatmosphäre prallen. Dieser Teilchenstrom geht nicht
nur wie ein ständiger Regen auf uns hernieder, sondern durchdringt uns auch. Im Ausstellungsraum eines in unserer Nähe gelegenen Atomkraftwerks war mal eine Blasenkammer aufgestellt, in der dieser Teilchenstrom sichtbar gemacht wurde. Da gab es
ununterbrochen die unterschiedlichsten Blasenspuren. Das hat mich sehr beeindruckt.
Sowohl die Sonne, wie auch die Erde, bauen allerdings Schutzschirme in Gestalt des
Sonnenwindes und der Strahlungsgürtel auf, die uns vor Schäden bewahren.
Der „Urknall“ ist nicht mit der Explosion einer Granate oder Bombe vergleichbar, bei
der die Splitter auseinanderfliegen, sondern der „leere“ Raum selbst dehnt sich aus
und nimmt dabei, die darin eingelagerten Galaxien mit. Wäre es möglich, aus dem
Raum alle Sterne und Galaxien herauszunehmen, wäre damit auch der Raum verschwunden. Das alles sind völlig ungewohnte Vorstellungen.
Wenn wir in den Sternenhimmel blicken, schauen wir in die Vergangenheit. Einen
Stern, der sieben Lichtjahre entfernt ist, sehen wir in dem Zustand, in dem er sich
vor sieben Jahren befand usw. (Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem
Jahr zurücklegt, das sind etwa 10 Billionen km. Das Lichtjahr ist also eine Entfernungsangabe. Da kein Signal schneller als das Licht ist, können auch Informationen,
in Gestalt sichtbarer Bilder, nicht schneller sein.) Eine Galaxie, die eine Milliarde
Lichtjahre entfernt ist, sehen wir in dem Zustand, in dem sie sich vor einer Milliarde
Jahre befand usw. Es ist demnach nicht möglich, den Kosmos in dem Zustand wahrzunehmen, in dem es sich in diesem Augenblick gerade befindet.
Und hier ergibt sich dann für mich manche Frage.
Wenn es den Urknall gab und es die Expansion des Raumes gibt, dass müsste ja
der Raum, je weiter man in die Vergangenheit blickt, immer kleiner und dichter, und
die Objekte immer „jünger“ werden. War das Licht eines 5 Milliarden Lichtjahre entfernten Objekts nun tatsächlich so lange unterwegs und ist es tatsächlich so weit
entfernt, weil es ja vor 5 Milliarden Jahren, die Expansion zurückgerechnet, viel näher gewesen sein müsste.
Am Ende müsste man sogar den Urknall sehen können, wenn man mit einem Teleskop 13,7 Milliarden Lichtjahre weit blickt. Hier frage ich mich, in welche Richtung man
dabei am besten blickt. Da der Raum keinen Mittelpunkt hat, müsste die Richtung an
sich gleichgültig sein. Ich könnte demnach dann auch noch in die entgegengesetzte
Richtungen blicken. In jede Richtung dabei 13,7 Milliarden Lichtjahre, ergäben dann
aber, zwischen beiden Endpunkten, 27,4 Milliarden Lichtjahre. Ist es am Ende so, dass
bewirkt durch die Struktur des Raumes, am Ende immer dasselbe gesehen wird, 27,4
also tatsächlich nur 13,7 ist, vergleichbar mit der Erdoberfläche, wo man sich auch nur
höchstens 20.000 km von einem Ort entfernen kann, ohne sich diesem wieder zu nähern?
In Sachen Raumkrümmung stellt sich noch zusätzlich die Frage, ob der Raum „positiv“
oder „negativ“ gekrümmt ist, woraus sich jeweils völlig andere Schlussfolgerungen ergeben.
Tatsächlich war vom Urknall bislang nichts wahrzunehmen. Auch das Hubble-Weltraum
Teleskop brachte hiervon keine Bilder. Es wird deshalb an einem weiteren Weltraumteleskop, einem James-Webb-Teleskop gebaut, das im Jahre 2013 starten soll.
Aber nicht nur unwissenschaftliche Laien, wie ich einer bin, stellen solche „unwissenschaftlichen“ Fragen. Aus berufenem Munde war schon zu hören, dass der sicht- und
beobachtbare Weltraum eigentlich einen ganz anderen Anblick bieten müsste, wenn das alles stimmt, was uns im Namen der Wissenschaft verkündet wird.
Vor einigen Jahren kam man darauf, dass entweder die als absolut zuverlässig
angesehenen Naturgesetze, eines Kepler oder Newton, auf denen unser ganzes
Weltbild aufbaut, falsch sein müssen oder es gewaltige Mengen an unsichtbarer
Materie und Energie geben muss, um sich den Zusammenhalt des Kosmos und
die Struktur der Galaxien erklären zu können. Nach dieser dunklen Materie und
dieser dunklen Energie, von der man nicht die geringsten Vorstellungen hat, wie
sie beschaffen sein könnte, und die mengenmäßig das Sichtbare weit übersteigen müsste, wird derzeit gesucht.
Es gibt also noch viel zu erforschen und die Menschheit wird hier wohl nie an ein
Ende kommen. Wir müssen davon ausgehen, dass selbst der beobachtbare Kosmos weit über das hinausgeht, was zu begreifen wir im Stande sind und wir hier von
Prämissen und Axiomen ausgehen, von denen wir glauben, dass sie „schon immer“
so waren. Aber wer kann das beweisen? Vielleicht unterliegen diese auch einer Wandlung. Im Grunde wissen wir nichts.
Sehr interessant ist hier das Buch des Physikprofessors James Trefil, mit dem Titel
„5 Gründe, warum es die Welt nicht geben kann“, in welchem er auf manchen Widerspruch hinweist. Trefil ist bekennender Atheist und von daher „unverdächtig“ ein Kreatonist zu sein.
Jedenfalls lese ich heute die Bibel, in punkto Schöpfungsbericht und dem schöpferischen Wirken Gottes und dem, was Zeit und Ewigkeit anbelangt, mit ganz anderen
Augen, wobei ich viele biblische Aussagen, auf oftmals überraschende Weise bestätigt
sehe. Zum Beispiel „du breitest den Himmel aus wie ein Zelt“. Der Raum lässt sich gut
mit einem Zelttuch vergleichen, in das die Himmelskörper Dellen drücken, die als Schwerkraft erfahren wird und die es einem darin festgehaltenen Körper unmöglich macht, die
„aus Raum bestehenden Wälle“ zu überwinden. So der Vergleich, der von der Kosmologie
hier angestellt wird.
Ich kann in der Bibel auch kein Weltbild von der „Erde als Scheibe“ entdecken. Ich lese
vielmehr: „Du hast die Erde über dem Nichts aufgehängt.“ Tatsächlich hat die Bibel kein
Weltbild im herkömmlichen Sinne. Seit ich um die unfassbare Relativität von Raum und
Zeit weiß und dabei die Unfassbarkeit und Unbegreiflichkeit Gottes und seine unendlichen
Möglichkeiten bedenke, habe ich auch keine Probleme mehr mit dem Schöpfungsbericht
der Bibel im 1. Buch Mose. Es hat sich bisher immer wieder gezeigt, dass die Bibel als
Wort Gottes, tiefer und weiter blickend, der jeweiligen Zeit immer voraus ist. Das schließt
aber ein Offenbleiben für andere Sichtweisen mit ein. Ein Fundamentalismus im negativen
Sinne, der Gottes gutes Wort zu einem Brett vor dem Kopf werden ließe, wäre von Übel.
Und eines ist dabei auch klar: Der Kosmos und die Sterne bestimmen nicht unser Schicksal,
sondern wir haben es hier mit der Schöpfung Gottes zu tun, die Zeugnis von seiner Allmacht
und Herrlichkeit gibt. Deshalb erfüllt es mich mit tiefer Freude, wenn ich die Sterne, als „seiner
Finger Werk“ am nächtlichen Himmel betrachte. Sie sind mir, ebenso wie die Sonne, die uns
täglich Licht und Wärme spendet, wie ein Gruß, den Gott mir persönlich zukommen lässt.
Autor: Jörgen Bauer
Hinweis:
Weitere Berichte von Jörgen Bauer (z.B. CERN-Urknall-Schwarzes Loch)
finden Sie unter www.christliche-impulse.de
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