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Auszug aus dem Buch "Zur Mitte des Universums"
Das Weltall lebt
Zu den faszinierendsten Bildern der NASA gehören die Aufnahmen, die uns einen Blick in das Werden und Vergehen der Sterne gewähren. So erblicken wir beispielsweise im Adlernebel eine Kinderstube des Weltalls. In Molekülwolken mit einigen hundert Lichtjahren Durchmesser bilden sich Verdichtungen: Wir stehen kurz vor der Geburt von Sternen. Die Dichte dieses Gases ist immer noch geringer als das dünnste Vakuum in irdischen Labors. An manchen Orten zieht die Schwerkraft aber das umliegende Gas an. Aus den Fluktuationen bildet sich eine Kreisbewegung, es entsteht ein Wirbel, der immer schneller rotiert. Zu einem bestimmten Zeitpunkt werden Temperatur und Dichte im Kern dieses Wirbels so groß, dass die Fusion von Wasserstoff zu Helium beginnen kann: Ein neuer Stern ist geboren! [i]
Mit der Geburt ist die Entwicklung eines Sterns nicht abgeschlossen. Auch ein Stern altert! Sobald ein großer Teil des Wasserstoffs verbraucht ist, wird der Stern so groß, dass seine Oberfläche abkühlt und rot wird. In diesem Stadium nennt man ihn einen roten Riesen. Erst nach vielen weiteren Jahrmillionen schrumpft ein solcher Stern wieder und wird zu einem weißen Zwerg. In diesem Endzustand kühlt ein Stern über einen langen Zeitraum langsam aus.
Die Entwicklung eines Sterns verläuft nach unseren Begriffen sehr unregelmäßig. Sterne mit einer Masse unserer Sonne haben eine relativ lange Lebensdauer von 10 Milliarden Jahren. Größere Sterne existieren beispielsweise nur eine Million Jahre, kleinere Sterne können das Alter des Universums besitzen. Warum gibt es solche Unterschiede? In massereichen Sternen verläuft die Kernfusion sehr viel schneller. In diesen Sternen bilden sich auch schwere Elemente wie Silizium, Magnesium und Eisen. Im Augenblick der Implosion eines solchen Sterns entstehen die Elemente, die schwerer sind als Eisen: Gold, Blei und Uran.
Wo bleiben diese Elemente im Weltall? Verschwinden sie wie anscheinend die Sterne auch? Bei näherem Hinsehen können wir nicht von einem wirklichen Verschwinden der Sterne sprechen. Sie geben nämlich einen großen Teil ihrer Materie wieder in das interstellare Gas zurück. Das hat den Effekt, dass sich dieses Gas verändert. Tod und Geburt von Sternen bilden keinen ewigen Kreislauf, sondern verändern das Weltall! Mit jeder neuen Generation von Sternen erhöht sich der Anteil der schweren Elemente im interstellaren Gas, aus dem sich wieder neue Sterne bilden. [ii]
Das heißt: Das Universum entwickelt sich! Es zeigt eine ungeheure galaktische Dynamik, die sich nicht berechnen lässt. Können wir in plakativ formulieren: Das Universum lebt?
„Die qualitative Entwicklung
ist eine fundamentale Eigenschaft des Kosmos.“ [iii]
Nichtlineare Prozesse
Die Geburt eines Sterns verläuft nichtlinear. Sein Wachstum nimmt im Laufe des Geschehens zu. Die letzte Phase läuft relativ schnell ab. Das gleiche Phänomen beobachten wir bei einem Wirbelsturm. Immer ist es das gleiche Muster: Einem System wird Energie zugeführt und dadurch gerät es über eine Instabilitätsschwelle. Es beginnt, sich zu ent-wickeln. Die Veränderungen beschleunigen die anfängliche Entwicklung um ein Vielfaches. [iv]
Bisher rechneten wir bei der Entstehung der Welt mit vielen linearen Vorgängen. Aufgrund der gegenwärtigen Beobachtung wurden Zeiträume errechnet, in denen Vorgänge stattfinden konnten. So wurden beispielsweise für die biologische Evolution zahlreiche lineare Entwicklungen angenommen. Die Entwicklung der Sterne mahnt uns, den nichtlinearen Prozessen viel mehr Aufmerksamkeit zu schenken.
„Die Fluktuation des Anfangs prägt nicht den Ablauf
eines sich selbst organisierenden Prozesses“ [v]
Ein System kann sogar den Zustand erreichen, in dem es seinen Ursprung vergessen hat. Es kann zu etwas qualitativ Neuem werden. Diesem Phänomen sollte sich die christliche Theologie viel stärker zuwenden, als das bisher geschehen ist. Es entspricht dem Gedanken der creatio continua, d.h. der andauernden Schöpfung, dass neuartige Prozesse spontan und sprunghaft auftreten können. Gilt das nicht nur für die Natur, sondern auch für geistliche Prozesse, dann liefert uns die Auferstehung Jesu Christi von den Toten ein Beispiel für die Entstehung von etwas qualitativ Neuem.
So wird berichtet, dass den Zeugen der Auferstehung im auferstandenen Jesus eine neue Form von Leben erschien. Es war keine Reanimation des toten Jesus, sondern eine neue, zukünftige Form von Leben. Diese neue Leiblichkeit schloss jedoch das Alte mit ein. Nach Johannes 20, 25 hat der neue Leib des Auferstandenen noch die Verletzungen der Kreuzigung getragen.
Die Erzählung dieses Details ist verwunderlich. Dass es dennoch erzählt wird, zeigt nur wieder einmal, dass der Osterglaube nicht als Ergebnis einer logisch durchdachten Philosophie zu verstehen ist, sondern die Erfahrung des Auferstandenen widerspiegelt, die Menschen gemacht haben. Die physikalische Erkenntnis kann an dem Wahrheitsgehalt dieser Geschichte nichts verändern. Aber vielleicht kann der angebliche Widerspruch doch ein wenig erklärt werden.
Die Auferstehung Jesu Christi ist ein nichtlinearer Vorgang, ein qualitativer Sprung, der ein neues Leben begründet. Wie in der Art eines geistlichen Quantensprunges wird die Grundlage für das geschaffen, was alle anderen Menschen ebenfalls erleben sollen, die an Jesus Christus glauben.
„Nun aber ist Christus auferstanden von den Toten
als Erstling unter denen, die entschlafen sind.
Denn wie sie in Adam alle sterben, so werden sie
in Christus alle lebendig gemacht werden.
1. Korinther 15, 20.22
Teleskope der Natur
Teleskope sind Zeitmaschinen. Ihr Blick geht in die Tiefe des Weltalls und zugleich in die Vergangenheit. Entfernte Objekte können wir aufgrund der begrenzten Geschwindigkeit des Lichtes immer nur im vergangenen Zustand wahrnehmen. Wir sehen nichts von dem, was gegenwärtig da ist.
Lichtschwache, weit entfernte Objekte, können erst seit einigen Jahren ausfindig gemacht werden. Mithilfe des Hubble–Weltraumteleskops und anderer Observatorien ist es möglich geworden, immer mehr lichtschwache Galaxien abzubilden. Mit diesem erweiterten Sichtfeld ist der Blick weiter zurück in die Vergangenheit gegangen – bis in die Kinderstube des Universums. Inzwischen entstehen Mikrowellenkarten von Licht, das nur 380 000 Jahre nach einem postulierten Urknall ausgesendet wurde.
Bei der Beobachtung kommt auch ein Teleskop der Natur zur Hilfe, der so genannte Gravitationslinseneffekt. [vi] Nach Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie entsteht dieser Effekt dadurch, dass ein massereicher Körper den Raum krümmt. Das Resultat ist: Auch das Licht wird abgelenkt. Masse-reiche Galaxien können also das Licht von sonst verborgenen Objekten auf diese Weise umlenken – und verstärken.
So wurde beobachtet, dass der Galaxienhaufen Abell 2218, der sich in nur 2 Milliarden Lichtjahren Entfernung befindet, das Licht eines viel weiteren Objekts ablenkt und es durch den Gravitationslinseneffekt 30-mal heller erscheinen lässt. Es han-delt sich um eine 13 Milliarden Lichtjahre entfernte Wolke aus Wasserstoffgas und jungen Sternen, die gerade im Entstehen begriffen ist.
Mithilfe des natürlichen Teleskops können also inzwischen Urfragmente des Universums beobachtet werden. Wie die Entwicklung in diesen entfernten Regionen weitergegangen ist, lässt sich nur vermuten. Und welchen Anblick das Weltall gegenwärtig bietet, ist unseren Augen verborgen.
Der Geburt von Sternen können wir in riesigen Gas- und Staubwolken zuschauen, von denen In-frarot- und Radioteleskope eindrucksvolle Farb-bilder liefern. Wasserstoffgas und mikroskopische Staubpartikel verdichten sich und fallen aufgrund der Gravitationskraft in sich zusammen. Mit der Kompression steigen Temperatur und Druck, bis im Inneren eine Kerntemperatur von 15 Millionen Grad Celsius entsteht. Ausreichend, um Kernfusionsreaktionen in Gang zu bringen. Die Zündung dieses nuklearen Feuers ist zugleich das Ende der Sternbildungsphase. Die freigesetzte Energie verhindert jede weitere Kontraktion des Sterns.
Schwarze Löcher
Bis heute flößen uns jene Phänomene mächtigen Respekt ein, die von den Astronomen Schwarze Löcher genannt werden. Der Ausdruck wurde 1969 von John Wheeler geprägt, um einen Gedanken aufzunehmen, der schon 200 Jahre zuvor von John Michell geäußert wurde: Es könne einen Stern geben, der ein so starkes Gravitationsfeld besitzt, dass selbst das Licht ihm nicht entkommt! Deshalb sind Schwarze Löcher unsichtbar – wie ihr Name sagt.
Ein schwarzes Loch ist ein Stern, bei dem die Materie so stark komprimiert ist, dass die Schwerkraft sogar das Licht festhält! Rufen wir uns in Erinnerung, dass der Wellencharakter des Lichts nichts darüber aussagt, wie Licht auf Schwerkraft reagiert, dass Licht aber aufgrund seines Teilchencharakters von der Schwerkraft beeinflusst wird. Obwohl die Wissenschaft bisher noch keinen sicheren Beweis hat, dass es diese geheimnisvollen Gebilde der Schwarze Löcher tatsächlich gibt, sind sie theoretisch möglich, und ihre Wirkung ist an ihrer Umgebung ablesbar.
Ein rotierendes schwarzes Loch hat ein intensives Gravitationsfeld, das nahe gelegenen Objekten Material entreißen kann. Es entsteht eine Akkre-tionsscheibe, die sich spiralförmig auf den Ereignishorizont zu bewegt. Wenn Objekte in die spiralförmige Bewegung geraten, werden große Energien in Form von Röntgenstrahlen freigesetzt. Anschei-nend werden auch Teile des Gases in Form von Jets herausgeschleudert, bevor sie vom Ereignishorizont verschluckt werden.
Im Innern des Schwarzen Loches ist der Ereignishorizont eine kritische Grenze. Nichts, was im Inneren dieses Ereignishorizontes liegt, kann nach außen gelangen. Umgekehrt gehen von außen einfallende Lichtstrahlen und Teilchen in das schwarze Loch hinunter und vermehren dabei seine Masse und seine gravitative Anziehung. Hier haben wir ein Beispiel in unserem Universum, dass die Gravita-tionskraft über andere Kräfte dominiert. Ist das ein Hinweis darauf, dass am Ende die Gravitation über die Rotation von Materie und die Kernenergie sie-gen wird? [vii]
Wahrscheinlich gibt es sehr viele schwarze Löcher. Ihre Zahl könnte höher liegen als die Zahl der sichtbaren Sterne. Im Zentrum jeder großen Galaxie könnte sich ein supermassives Schwarzes Loch befinden. Auch im Zentrum unserer Galaxie vermuten wir ein solches. Der Mittelpunkt unserer Milchstraße besteht aus einem 10 000 Lichtjahre langen und 1000 Lichtjahre breiten Zentralgebiet, wo sich Sterne und Gas dicht komprimieren. Die innersten 100 Lichtjahre bestehen aus Millionen von Sternen. Um dieses Zentrum rotiert die Galaxie, wobei die Rotationsgeschwindigkeit mit steigender Entfernung erstaunlicherweise zunimmt. Unser Sonnensystem rotiert in einem Abstand von 28 000 Lichtjahren mit etwa 900 000 km/h. [viii]
Nun ergaben Messungen an Sternen, die das Zentrum in unmittelbarer Nähe umkreisen, dass sich schätzungsweise drei Millionen Sonnenmassen auf einem Raum befinden, der nur einen Bruchteil eines Lichtjahres ausmacht und kleiner als unser Sonnensystem ist. [ix] Nach den bisher aufgestellten Theorien kann nur ein Schwarzes Loch eine solche Materiedichte aufweisen.
Eine Art von Unsterblichkeit
Obwohl anscheinend selbst das Licht dem Ereignishorizont eines Schwarzen Loches nicht zu entrinnen vermag, wissen wir, dass ein Schwarzes Loch Teilchen ausstrahlt, und zwar Gamma- und Röntgenstrahlen. Sie kommen jedoch nicht aus dem Inneren des Schwarzen Loches, sondern aus dem Raum außerhalb des Ereignishorizontes. [x] Während ein Teilchen in den Ereignishorizont fällt, entweicht ein Antiteilchen ins Unendliche. [xi] Daraus folgt, dass der Gravitationskollaps nicht so unwiderruflich ist, wie bisher angenommen.
Fällt ein Astronaut in ein schwarzes Loch, so würde das Energieäquivalent der zusätzlichen Masse am Ende im Universum als Strahlung wieder auftauchen. Eine Art von Unsterblichkeit – auch wenn sich die Teilchen, die das Schwarze Loch abgibt, sehr von den Teilchen unterscheiden, die in das schwarze Loch hineinfallen. [xii]
Auch unter einem anderen Aspekt erinnern die Schwarzen Löcher an die Ewigkeit. Unter der Perspektive der Relativitätstheorie manifestieren sie sich als ausgeprägte Krümmung der Raumzeit. In unserer Begrifflichkeit bedeutet es, dass die Uhren dort viel langsamer gehen als an jedem anderen Ort des Universums. Ein Astronaut könnte (allerdings nur theoretisch) in der unmittelbaren Nähe zu einem schwarzen Loch in einer subjektiv kurzen Zeitspanne eine fast beliebig lange zukünftige Spanne im äußeren Universum beobachten. [xiii]
Am Ereignishorizont haben wir die Grenze unseres Horizontes erreicht. Wir können nie erfahren, was jenseits der Grenze geschieht, weil sie uns empirisch nicht zugänglich ist. Es beginnt eine andere Dimension. Alle uns bekannten Gesetzmäßigkeiten von Raum und Zeit hören dort auf.
„Genau im Zentrum
würden Sie oder Ihre Überreste
auf die Singularität treffen,
wo unser gegenwärtiges Verständnis der Physik
endet.“ [xiv]
Spricht diese Tatsache nicht dafür, dass es wirklich ein Jenseits unter uns gibt? Sollte dieses Jenseits inmitten unserer Welt nicht in ganz besonderer Weise von der Gegenwart Gottes durchwaltet sein?
Vielleicht können wir uns ja bald ein genaueres Bild von all den Dingen machen, wenn die ersten kleinen schwarzen Löcher auf der Erde hergestellt werden. Bisher kennen wir die Schwarzen Löcher nur als Riesenstrukturen aus dem All. Wenn allerdings die Gravitation auf kleinen Skalen weit größer sein sollte als bisher angenommen, könnten winzige schwarze Löcher durch Kompressionskraft hier auf Erden erzeugt werden. [xv] Man muss nur aufpassen, dass sie wegen ihrer Schwerkraft nicht aus der Hosentasche fallen und im Erdkern landen.
Quasare
In einer großen Entfernung von bis zu 12 Milliarden Lichtjahren leuchten Phänomene, die zu den hell-sten und strahlungsintensivsten Objekten des Universums gehören. Sie geben das Tausendfache der Energie unserer gesamten Milchstraße ab. Diese Quasare sind nicht in unserer unmittelbaren Nähe zu finden, was darauf schließen lässt, dass sie ein junges Stadium des Universums darstellen.
Verantwortlich für die große Menge an Energie, die wir als Röntgen-, Radio- und optische Strahlung empfangen, ist wohl ein sehr massereiches Schwarzes Loch im Inneren einer Galaxie. Auf der inneren Akkretionsscheibe strudelt so viel Materie aus Sternen, Staub und Gas auf den Ereignishorizont des Schwarzen Loches zu, dass die ultraheiße Materie so ungeheure Mengen Energie abgibt. Ein Teil des Gases wird zuweilen auch in energiereichen Jets aus der Akkretionsscheibe weggeblasen.
Wahrscheinlich war das Leben der Quasare nur kurz. Als die Materialzufuhr für das schwarze Loch weniger wurde, wurde die Galaxie im Ganzen ruhiger. So kann man vermuten, dass alle Galaxien in ihrer Jugend eine aktive Phase durchlaufen haben. Jetzt ruhen ihre Kraftzentren. Auch unsere Milchstraße könnte eine energetische Jugend gehabt haben. Da sie jedoch ein relativ bescheidenes Schwarzes Loch in ihrer Mitte aufweist, war sie wohl nie einem Quasar vergleichbar. [xvi]
Wunder auf Erden
Von Wundern zu sprechen hat sich in unserem allgemeinen Sprachgebrauch durchgesetzt - aber was wird darunter verstanden? Ein Durchbrechen der Naturgesetze?
Zunächst einmal ist es eine irreführende Auffassung zu meinen, Naturgesetze seien Regeln, an die die Natur sich zu halten habe. Deshalb ist es auch falsch, ein Wunder als etwas zu definieren, das die Naturgesetze bricht. [xvii] Ein Wunder findet, wenn es tatsächlich passiert, in Übereinstimmung mit allen Gesetzen statt – selbst wenn es von einer übernatürlichen Macht gewirkt wird. Noch nie hat ein Naturgesetz ein Ereignis gezeugt – es formuliert nachträglich ein Verhaltensmuster, das mit dem Ereignis in Übereinstimmung stehen muss. Ist aber keine Übereinstimmung zu finden, stimmt wohl etwas mit dem Naturgesetz nicht. Mit dem Wunder ist dagegen alles in Ordnung. Alles eine Frage der Definition!
Auch ein singuläres Ereignis durchbricht nicht die Naturgesetze, sondern erweitert das Muster höchstens um dieses neue Ereignis. Wer weiterhin von einem Durchbrechen der Naturgesetze sprechen will, definiert ein Teilsystem der Wirklichkeit als das Ganze. Definieren wir jedoch die Natur als das Ganze, dann gilt: Wenn eine übernatürliche Kraft die Natur verändern kann, dürfen wir davon ausgehen, dass die Veränderungsfähigkeit zum ureigen-sten Wesen der Natur dazu gehört. [xviii]
Das Eingreifen Gottes in Raum und Zeit hat nachvollziehbare Konsequenzen. Ein Heilungswun-der hinterlässt beispielsweise einen gesunden Orga-nismus, sonst wäre es alles andere als ein Heilungswunder. Warum sollte ein solches Wunder nicht auch auf mikrobiologischer Ebene erklärbar sein? Man könnte sogar behaupten, es müsse theoretisch erklärbar sein.
Spätestens seit Einsteins Relativitätstheorie sind es nicht nur göttliche Wunder, die den gesunden Menschenverstand aus der Fassung bringen können. Sind Religion und Physik gleichermaßen zu der Einsicht gekommen, dass sie von der Wirklichkeit immer wieder überrascht werden?
Nehmen wir als Beispiel die Prophetie, die Voraussage eines zukünftigen Ereignisses. Sie gilt nur dann als unmöglich, wenn wir von der Annahme ausgehen, dass die Kausalität von der Vergangenheit in die Zukunft wirkt. Wenn wir aber umgekehrt davon ausgehen, dass die Kausalität auch von der Zukunft in die Vergangenheit wirkt, sieht die Sache schon plausibler aus. Der umgekehrte Zeitpfeil der Prophetie entspricht genau dem, was in der Quantenphysik das Unitaritätsprinzip genannt wird.
„Wenn der endgültige Zustand
des Universums es erfordert,
dass diese Stimme zu diesem speziellen Zeitpunkt
von dieser speziellen Person vernommen wird,
dann wird sie auch vernommen.“ [xix]
Die Physik glaubt, dass die Endsingularität zu Menschen sprechen kann – wie die Religion glaubt, dass Gott zu den Propheten gesprochen hat. Biologisch betrachtet würde man im Gehirn des Propheten Fluktuationen der Nervenzellen beobachten können, die eine Stimme erzeugen. Diese Fluktuationen würden einen zufälligen Eindruck machen – und doch wäre es das Reden Gottes, weil der endgültige Zustand des Universums dieses erfordert.
[i] Vgl. Arnold Benz, S.22-24
[iii] Zitat: Ebenda, S.37
[vi] So Raman Prinja, S.73
[vii] So Martin Rees, S.104
[viii] Vgl. Raman Prinja, S.124
[x] Stephen Hawking, DIE ILLUSTRIERTE…, S.134
[xiii] Vgl. Martin Rees, S.109
[xiv] Zitat: ebenda, S.108
[xvi] Raman Prinja, S.134
[xvii] So mit C. S. Lewis, Wunder, Basel 1987, S.71 (Titel der engl. Originalausgabe: Miracles, Glasgow 1947)
[xix] Frank J. Tipler, Ein Designer – Universum!, S.76 | 
