Das Universum - columna navagisa

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Wuppertal, 14. August 2015
Das Universum - Ein Blick in die Unendlichkeit
von REINER STEINMETZ
Fotomontage: Reiner Steinmetz
Der klare Nachthimmel bietet dem Betrachter einen fantastischen Blick auf unzählige Sterne.
Der Vollmond mit vorbeiziehenden Wolken wirkt dagegen mystisch und beängstigend. Das
Universum ist faszinierend und bedrohlich zugleich. Auch wenn die Wissenschaft immer neue
Erkenntnisse gewinnt: Entstehung und Ende des Kosmos werden wohl für die Menschheit ein
ewiges Geheimnis bleiben.
Unser Sonnensystem befindet sich im äusseren Drittel der Galaxis, ca. 26.000 Lichtjahre vom
Zentrum entfernt. Es umkreist das Zentrum einmal in ca. 230 Millionen Jahren mit einer
Geschwindigkeit von 280 km/s. Die Galaxis selber hat einen Durchmesser von 100.000 Lichtjahren
und besitzt nach vorsichtigen Schätzungen 500 Milliarden Sterne, die sich alle um ein gigantisches
schwarzes Loch im Zentrum der Galaxis drehen. Unsere Galaxie ist eine, von statistisch
berechneten, 50 Milliarden Galaxien im von uns beobachtbaren Bereich des Kosmos und gehört zu
den Spiralgalaxien. Wir nennen sie Milchstraße (Milky Way) oder im deutschen Sprachraum auch
Galaxis. Die nächste Galaxie ist die Andromeda-Galaxie. Diese ist von unserer Milchstraße rund 2,5
Millionen Lichtjahre entfernt.
Evolution oder Schöpfung
Ist das Universum ein fortwährender Prozess von Evolution oder Teil einer Schöpfungsgeschichte?
Entgegen der Evolution, also der Annahme dass die Entstehung auf rein physikalischen Regeln
beruht, ist die Schöpfung eine reine Glaubensfrage aller Religionen und vieler Mythen. Schon immer
glaubten die Menschen an Götter und Dämonen, während die Evolutionstheorie erst 1859 durch das
Werk "On the Origin of Species" von Charles Darwin populär wurde. Die Menschheit steht erst ganz
am Anfang um die fantastische Entstehung und Entwicklung des Universums und somit des Lebens
zu begreifen. Andererseits hat man schon vor langer Zeit erkannt, dass viele Stellen in den heiligen
Schriften der Religionen, wie zum Beispiel das AT der Bibel, nur noch einen symbolischen Charakter
besitzen.
Der Raum - Entstehung, Ausdehnung und Entfernungen
Die Geschichte des Universum, so wie wir sie kennen, begann vor 13,7 Milliarden Jahren durch den
sogenannten Urknall, über den es viele Theorien gibt. Was vor dieser Zeit war, entzieht sich jeglicher
seriöser Wissenschaft. Die Annahme dass durch den Urknall erst Raum und Zeit entstanden sind, so
wie wir sie heute definieren, kann weder belegt noch widersprochen werden. Würde sich der Raum
konstant mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnen, so betrüge sein Radius von jedem Punkt des
Universum 13,7 Milliarden Jahre. Allerdings liegt der beobachtbare Teil des Universums, den man
Hubble-Volumen nennt, bereits bei 46 Milliarden Lichtjahre. Der Raum selber dehnt sich also mit
Überlichtgeschindigkeit aus.
Was versteht man unter einem Hubble-Volumen? Stellen wir uns vor, wir befänden uns inmitten einer
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großen Kugel. Der Abstand zum Kugelrand ist in alle Richtungen gleich. Ebenso ist es, wenn wir in
den Weltraum schauen. Der von uns beobachtbare Raum ist in alle Richtungen gleich, was
keinesfalls bedeutet, dass das Universum hier endet. Am Rand des Hubble-Volumen befindet sich
ein Ereignishorizont. Alle elektromagnetischen Wellen, also auch Lichtteilchen (Photonen), die sich
jenseits dieses Ereignishorizont befinden, können uns nicht mehr erreichen. Die sich mit konstanter
Lichtgeschwindigkeit ausbreitenden elektromagnetischen Wellen können die noch schnellere
Raumausdehnung am Ereignishorizont des Hubble-Volumen nicht mehr überwinden.
Die Ausdehnung des Raumes (Universum) bewirkt, dass sich die unzähligen Galaxien voneinander
entfernen. Hierzu gibt es das erklärende Beispiel eines Rosinenteig. Wenn der Teig beim backen
aufgeht, entfernen sich die Rosinen voneinander, ohne dass sich jedoch die Rosinen selbst bewegt
haben. Dies gilt auch für das Universum. Die Ausdehnung des Raumes sorgt dafür, dass sich die
Galaxien unaufhörlich voneinander entfernen. Die Expansion führt zu einer zunehmenden Erkaltung
des Kosmos. Protonen zerfallen und sehr viel später werden auch die Eisenkerne dem
Zerfallsprozess unterliegen. Der Kosmos ist dann ein Raum aus absoluter Dunkelheit und Kälte.
Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Hierzu eine von vielen Theorien
Der Mensch unterteilt zeitliche Abläufe in Gegenwart, Vergangenheit und Zukunft. Er besitzt die
Fähigkeit sich zu erinnern und zu planen. Er trennt Raum von Zeit und richtet seinen Lebensrhythmus
nach der Sonne. Dies alles ist aber nicht auf das Universum in seiner Gesamtheit anwendbar. Hier
gilt nach der Relativitätstheorie die Raumzeit. Ich vertrete die Theorie, dass im Universum weder
Vergangenheit noch Gegenwart existieren. Alle Prozesse im Kosmos gehen in eine Richtung: Der
Zukunft. Der Mensch kann sich an vergangene Ereignisse erinnern, er "speichert" das Erlebte ab.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Vergangenheit auch räumlich existent ist und per Zeitreise
aufgesucht werden kann.
Ebenso wäre es nach dieser Theorie unmöglich, Zeitreisen in die Zukunft zu unternehmen, da sich ja
bereits der gesamte Kosmos auf einer Reise in die Zukunft befindet. Das, was wir als Zukunft
bezeichnen, ist eine gewaltige Wahrscheinlichkeitsberechnung, basierend auf unseren Erinnerungen.
Wir planen den nächsten Tag und statistisch betrachtet stehen die Chancen gut, dass dies auch
wirklich so eintreffen wird. Gibt es dennoch, entgegen dieser Theorie, eine Vergangenheit,
Gegenwart und Zukunft, so wären wir nicht in der Lage ihre Grenzen zu erkennen. Unser Gehirn
speichert die Informationen, welche unsere Sinne wahrnehmen, ab und reiht sie aneinander wie ein
Filmstreifen aus Einzelbildern. Wir erfassen demnach nicht den Übergang von Vergangenheit und
Gegenwart.
Reisen durch das Universum
Wird die Menschheit jemals in der Lage sein mit bemannten Raumschiffen in ferne Sternensysteme
aufzubrechen, auf der Suche nach erdähnlichen Planeten oder ausserirdischem Leben? Nein! Klarer
kann man diese Frage nicht beantworten. Physikalische Gesetze, die überall im Universum gleich
sind, lassen es nicht zu, derartige Entfernungen zu überwinden. Materie mit Lichtgeschwindigkeit zu
transportieren ist und bleibt Science-Fiction. Die hierzu benötigte unendliche Energie steht uns nicht
zur Verfügung und alle Geschwindigkeiten unterhalb der Lichtgeschwindigkeit sind für bemannte
Reisen quer durch das Universum indiskutabel.
1 Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr mit Lichtgeschwindigkeit (im Vakuum)
zurücklegt. Dies sind aufgerundet 9,5 Billionen Kilometer. Um die Schwerkraft der Erde zu verlassen,
müssen wir das Raumschiff auf 40.000 km/h beschleunigen. Bei dieser Geschwindigkeit bräuchten
wir für die Strecke von einem Lichtjahr rund 28.700 Jahre. Da aber in einer Entfernung von 1 Lj
(Lichtjahr) nun wirklich nichts besonderes zu finden wäre, müssten wir schon eine Strecke von 10
oder besser 100 Lj zurücklegen. Selbst wenn wir die Geschwindigkeit um das dreifache steigern
könnten, sind Reisen in diese Entfernungen unmöglich. Und da die physikalischen Gesetze im
gesamten Kosmos gleich sind, werden wir wohl auch niemals ausserirdische Besucher auf unserem
Planeten begrüssen können.
Ausserirdisches Leben
Leben auf anderen Planeten ist nicht nur möglich, sondern auch höchst wahrscheinlich. Dazu zählen
aber auch schon Pflanzen und Bakterien. Sind die Voraussetzungen wie flüssiges Wasser und eine
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stabile Atmosphäre gegeben, wird der Evolutionsprozess auch Leben hervorbringen. Und warum
sollte es nicht auch ausserirdische Intelligenzen geben die sich weit besser entwickeln konnten als
auf der Erde? Wer sagt denn, dass der Mensch etwas besonderes im gesamten Universum darstellt?
Wir altern und sterben schnell, werden viele male im Leben krank, besitzen keine telepathischen
Fähigkeiten und glauben, je nach Religion oder Kultur, an einen Gott oder Götter. Wir reden von
vorbestimmten Schicksalen und Geld beeinflusst unser Wohlbefinden. Es geht sicherlich auch
anders, irgendwo dort draussen in den Tiefen des Kosmos.
Ein letzter Blick in die Zukunft
Wie bereits weiter oben erwähnt, wird das Universum irgendwann in ferner Zukunft aufhören zu
existieren. Niemand wird dieses Ereignis aufhalten können. Das wahrscheinlichste Szenario ist
derzeit die "Big Rip"-Theorie. Nach dem Urknall verlangsamte sich irgendwann die Expansion des
Universum, da sich die Massen der Galaxien, welche noch enger beieinander lagen, gegenseitig
anzogen. Die Expansion wurde so verringert. Seit etwa 5 Milliarden Jahren sind die Galaxien so weit
auseinander, dass die dunkle Energie, die rund 68% des Kosmos ausmachen, von der
Abstoßungskraft überwunden wurde. Wenn eines Tages das Verhältnis zwischen der
Abstoßungskraft und der dunklen Energie zu groß wird, zerreisst das Gefüge der Raumzeit. Dieser
Prozess hat bereits begonnen und wird in 50 bis 60 Millionen Jahren sein absolutes Ende finden. Die
Menschheit wird bis dahin längst aufgehört haben zu existieren.
INFO
Alter des Universum
ca. 13,7 bis 13,8 Milliarden Jahre
Alter der Milchstrasse
ca. 13,2 bis 13,4 Milliarden Jahre
Alter unseres Sonnensystem und somit auch der Erde
ca. 4,4 bis 4,6 Milliarden Jahre
Durchmesser unserer Galaxie, der Milchstraße
100.000 Lichtjahre
Entfernung Erde zur Sonne
149.600.000 Kilometer (= 1 Astronomische Einheit).
Das Licht benötigt etwa 8,3 Minuten von der Sonne zur Erde.
Für uns theoretisch beobachtbarer Raum des Universum
ca. 46 Milliarden Lichtjahre im Radius
Lichtgeschwindigkeit im Vakuum
rund 300.000 km/s oder 1.079.252.848,8 km/h
Lichtjahr
Strecke, die eine elektromagnetische Welle (wie das Licht) im Jahr zurücklegt.
Dies sind 9,641 Billionen Kilometer.