Das Universum

   
   
   

Die Paradoxien des Urknalls

 

Damit würden sich auch andere Probleme lösen:

Weil es kein absolutes Zentrum in unserem Kosmos gibt, leben wir an keinem besonderen Ort im Universum. Nun mußte man aber feststellen, .. daß es dennoch einen besonderen Zeitpunkt gibt - eben der Anfang unseres Universums, der Urknall. ..

Da sich Zeit und Ort nicht unabhängig voneinander sehen lassen, ergibt sich daraus eine merkwürdige Paradoxie: Wir müßten von einem Weltbeginn nicht nur in einem einzigen Moment, sondern auch überall zugleich ausgehen. Das würde sich zwar teilweise dadurch auflösen, daß wir annähmen, der Raum habe sich eben erst allmählich entwickelt oder entfaltet, aber warum will man das dann nicht auch für die Zeit annehmen? Dieses Problem bringt diverse Autoren in Verlegenheit. Dazu kann man etwa in der Cambridge Enzyklopädie der modernen Astronomie folgendes lesen:

Wenn unsere Vorstellungen über die Natur der Materie stimmen,... dann ist das Vorhandensein einer Singularität (Anm.: der sog. Urknall) in der Vergangenheit unausweichlich. Man müßte die gegenwärtig anerkannten Gesetze der Physik völlig negieren, wollte man die Schlußfolgerung vermeiden, daß sich das Universum aus einem singulären Zustand entwickelt hat... Die Homogenität des Universums unterstellt, daß alle seine Teile im Einklang zu expandieren begonnen haben müssen, und doch gibt es augenscheinlich keine physikalische Wirkung, mittels derer sich die verschiedenen Gebiete verständigt haben konnten, um ihre Lebensgeschichte zu synchronisieren.... Wir betrachten zwei kosmische Observatorien A und B und nehmen an, daß der Kosmos sowohl von A als auch von B aus homogen und isotrop erscheint... Zu einem hinreichend frühen Zeitpunkt werden sich A und B gegenseitig nicht sehen können, da die von A emittierten Lichtstrahlen nicht ausreichend Zeit hatten, um B zu erreichen, und umgekehrt. Man sagt, daß A und B jeweils jenseits des Horizonts des anderen liegen. Sie sind kausal getrennt, womit wir sagen wollen, daß zu jenem Zeitpunkt nichts, was sich in der Umgebung von A ereignet, B beeinflussen kann, und umgekehrt.  Später können A und B ihre jeweilige Umgebung vergleichen. Gegebenenfalls kommt ein Zeitpunkt, an dem sie erkennen, daß sie eine nahezu identische kosmische Geschichte erlebt haben. Obwohl A und B ganz früh keine Verbindung miteinander hatten (und sogar keine Kenntnis von der Existenz des anderen), ging das Universum irgendwie gleichzeitig an beiden Stellen knallartig los. So scheint unsere Beobachtung der Homogenität und Isotropie des Kosmos im Großen eine Brechung des Kausalitätsgrundsatzes einzuschließen, daß nämlich die Ursache der Wirkung vorausgeht, zumindest um eine Zeitspanne, die ein Lichtstrahl benötigt, um vom Ort der Ursache zum Ort der Wirkung zu gelangen... Es ist unnötig zu erwähnen, daß wir noch nicht klug genug sind, um mit diesem Problem theoretisch fertig zu werden.

Selbst Russell bekam angesichts solcher Dinge bisweilen etwas mystische Anwandlungen:

... Was diese rein physikalischen Analoga von Wahrnehmungsvorgängen demonstrieren, ist, daß sich zu fast jedem Zeitpunkt an fast jedem Ort (wenn nicht sogar zu jedem beliebigen Zeitpunkt an jedem beliebigen Ort) eine ungeheuer große Zahl von einander überschneidenden Ereignissen abspielt und daß ein Großteil dieser Ereignisse durch Kausalketten mit einem Ursprungsereignis verbunden ist, das in einer Art von ungeheuerlicher Fruchtbarkeit an allen möglichen Orten zahllose Nachkommen hinterlassen hat, die ihm mehr oder minder ähnlich sehen... Der bestirnte Himmel, den wir wahrnehmen, ist in uns; der bestirnte Himmel, an dessen äußere Existenz wir glauben, ist etwas, das von uns erschlossen worden ist.

Also doch! Von dem ursprünglichen positivistischen Elan ist dabei jetzt aber nichts mehr zurückgeblieben! Was die Verfasser der o. g. Astronomie-Enzyklopädie bei ihrem Erstaunen auch nicht berücksichtigt haben, ist der Umstand, daß ihnen dabei ebenfalls die als selbstverständlich gedachte Voraussetzung einen Streich spielte, daß das heutige Raum-Zeit-Konti­nuum schon immer die gleiche Gestalt gehabt hat. Irgendwo und irgendwann soll es also darin den Urknall gegeben haben - aber natürlich eigentlich doch nicht irgendwo, sondern ‚überall‘ gleichzeitig. Daß eine solche Aussage aber einfach keinen Sinn ergibt, fiel ihnen dabei selbst auf. Was aber war dann? Wir greifen dazu auf ein Gedankenexperiment zurück und stellen uns vor, daß wir das Auseinanderdriften des Weltraumes mit einer Kamera über einen längeren Zeitraum aufnehmen. Wenn wir danach den Film umgekehrt ablaufen lassen, zieht sich der Sternenhimmel wieder zusammen. Dabei können wir in unserem Gedankenexperiment aber auch über den Zeitpunkt hinaus zurück gehen, zu dem wir mit unseren Filmaufnahmen begonnen haben, und sehen nun, daß er sich immer weiter zusammenzieht, bis er in einem Punkt endet. Dieses wäre dann das Bild und der ‚Zeitpunkt‘ des ‚Urknalles‘ gewesen. Warum aber gehen die Überlegungen der Autoren von vielen verschiedenen Ausgangsorten aus? Ganz einfach: solange wir das Universum als objektiv existent denken, gibt es dabei nämlich noch einen Haken: es hätte sich damit nur der bestirnte Himmel zu einem Punkt zusammengezogen, während aber Raum und Zeit weiterhin in voller Ausdehnung existierten, womit wir zu der Folgerung gezwungen wären, daß wir diese ,Singularität‘ dennoch an irgendeinem Ort und Zeitpunkt lokalisieren müßten, womit sie - zumindest in dem gemeinten Sinn - strenggenommen keine mehr wäre. Das wäre aber völlig unlogisch und auch nicht mit der Aussage in Deckung zu bringen, daß es im Universum keinen bevorzugten Ort gibt. Wir müssen also - wenn wir folglich der Annahme vieler gleichzeitiger Ausgangsorte entgehen wollen - zu einer Lösung kommen, die dahin führt, daß auch Zeit und Raum in diesen (letztlich geistigen) Ur-Punkt zusammensinken, aus dem sie einmal entstanden sind, denn erst dann gäbe es einfach keinen Sinn mehr, zu fragen, wann und wo diese ‚Singularität‘ stattgefunden hat. Es gibt aber, so weit man sehen kann, nur eine in sich schlüssige Lösung, die das erklärt, und das ist die Annahme, daß Raum und Zeit mit dem Urknall mitentstanden sind, und das läßt sich eigentlich nicht anders erklären, als daß sie im Sinne Kants Kategorien des Bewußtseins sind (sie sind ihm „apriori“ gegeben, sind also eine Bedingung der Erkenntnis selbst) - doch nicht nur des menschlichen, sondern des Allgeistes, der sich hier selbst dachte und von dem unser individuelles Bewußtsein eben nur eine Ausstülpung ist, die heute das als so sehr physikalisch empfundene Universum ständig weiter konkretisiert. In der Tat konnte ja nie eine „Äther“-Substanz nachgewiesen werden, sodaß wir den leeren Raum lediglich dadurch definieren können, daß darin etwas angeordnet ist - er ist also per se gar nicht objektiv existent, sondern lediglich ein abstraktes Bezugssystem. Die gängige Urknall-Theorie (nicht alle) geht nicht nur von der naiven Vorstellung aus, daß bereits ‚damals‘ Raum und Zeit in der heutigen Form bestanden, sondern auch davon, daß ‚damals‘ bereits ein menschlicher Beobachter danebenstand, der sich die Ohren zuhalten mußte, weil es so laut war, und der vermutlich eine Feuerschutzkleidung tragen mußte, weil es so heiß war. Doch bei den von den Astronomen dazu genannten Werten, die jede Vorstellung sprengen, hätten diese Maßnahmen kaum geholfen. Wir sollten aber bedenken, daß etwa die Hitze nur auf schnelle Teilchenbewegungen zurückzuführen ist, und daß erst ein heutiges menschliches Bewußtsein diese als heiß und laut empfinden konnte. Und da Zeit und Raum erst entstanden, gibt es auch keinen Sinn, von schnellen Teilchenbewegungen zu sprechen, sondern wir müßten eher sagen: alles brauchte eben die dafür (denk)notwendige Zeit, und natürlich geben auch die Begriffe ‚Teilchen‘ und ,Bewe­gung’ in diesem frühen Stadium noch keinen Sinn.

Es versteht sich von selbst, daß unsere - durch die Quantenphysik nur mäßig beunruhigten - weiterhin positivistisch orientierten Naturwissenschaftler von solchen Überlegungen nichts wissen wollen. Sie favorisieren statt dessen - obwohl das den Rahmen strenger Naturwissenschaftlichkeit weit überschreitet und nichts anderes als bloße Philosophie ist, die jedoch durchaus unzulässig mit wissenschaftlichem Anspruch verbunden wird - einige neue Theorien, die die alte Urknalltheorie ablösen und alle diese Probleme lösen sollen, wobei zugleich die Vorstellung von einem zwar äußerst mysteriösen, aber dennoch objektiv gegebenen Universum unangetastet bleibt. Eine davon ist die ‚Steady-State-Theorie’, eine Art Gleichgewichtstheorie des Universums, derzufolge das Universum eine ewig gleiche und unveränderliche raumzeitliche Struktur besitzt. Eine andere ist die ‚Superstring-Theorie’, in der praktisch alles, Gravitation und Quantenmechanik, vereint ist. Die Elementarteilchen werden darin als kleinste schwingende Saiten vorgestellt, die aber nicht in den üblichen, sondern in besonderen Dimensionen existieren, die aber so klein sind, daß man sie nicht sehen kann. Darauf muß man erst einmal kommen! Ebenso können wir annehmen, der Tag habe hundert Stunden, wobei die restlichen 76 Stunden eben so winzig klein sind, daß wir sie nicht beobachten können. Da wir des öfteren die Nachricht erhalten, wir hätten plötzlich 1000 Euro gewonnen, warten wir nur noch auf eine ähnliche Erklärung. Aber im Ernst: In der Philosophie ist es seit langem unbestritten, daß die räumlichen Dimensionen ganz genau so sind, wie sie uns erscheinen, denn sie sind konstituierende Bedingungen der räumlichen Erscheinungen. Tatsächlich hat noch niemand direkt eine Dimension gesehen; sie sind nur gewissermaßen Denkwerkzeuge zur Erfassung der räumlichen Erscheinungen und demnach definitorisch. Von mehr als drei räumlichen Dimensionen auszugehen ist etwa so sinnvoll wie zu sagen, neuere Untersuchungen hätten ergeben, daß Pferde in Wirklichkeit viel mehr als nur ein PS hätten. Wollte man das nämlich anhand der so gemessenen Autostärken ermitteln, so müßte man auf den Begriff PS verzichten. Das könnte auch hier geschehen, indem man erklärt, es handele sich nicht um räumliche Dimensionen im Sinne des alten Verständnisses.[10] Sogar die Grenze der Lichtgeschwindigkeit möchte man gemäß einer neueren Theorie nicht mehr anerkennen, weil sie im Anfangsstadium des Universums zu Schwierigkeiten führt, wenn man dabei dennoch bei der heutigen Zeit-Vorstellung bleibt. Die entsprechende Theorie heißt ‚Inflationstheorie’. Dieser Theorie zufolge soll die Energie des Urknalls zu einer plötzlichen „Raumausdehnung“(!!!) geführt haben – und zwar mit „Überlichtgeschwindigkeit“. Denn – so die Ausnahmebegründung – zwar sei eine überlichtschnelle Bewegung eines Objektes im Raum gemäß der Speziellen Relativitätstheorie nicht möglich, wohl aber die Ausdehnung des Raumes selbst. Zwei Punkte, die sich vor dieser abrupten Ausdehnung ganz nahe zusammen befunden haben, könnten so auf einmal extrem weit voneinander entfernt sein. Diese Phase der extrem raschen Expansion wird als „inflationäres Universum“ oder einfach „Inflation“ bezeichnet - die Grundlage der ‚Inflationstheorie’. Oberhummer: „Durch die Inflationstheorie lassen sich mehrere Beobachtungen von grundlegenden Eigenschaften unseres Universums erklären und einige kosmologische Probleme mit einem Schlag lösen..“

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