Singularität

Hat der Kosmos einen Anfang oder existiert er seit Ewigkeit?

Diese Frage beschäftigt Philosophen und Naturwissenschaftler seit Jahrhunderten. Manche sagen, dieses Rätsel sei unlösbar. Doch kühne Kosmologen versuchen, es doch zu knacken, wie das Wissenschaftsmagazin "Bild der Wissenschaft" in seiner aktuellen Ausgabe berichtet. Anfang und Ewigkeit lassen sich vielleicht doch vereinbaren, folgern sie aus den Theorien der modernen Physik. Vielleicht ist aber auch alles ganz anders, und es gibt weder einen Anfang noch die Ewigkeit. Ob es jemals die letzte Gewissheit geben wird?

Seit dem Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren dehnt sich das Universum aus. Auch wenn viele Fragen noch ungeklärt sind, haben die Kosmologen doch inzwischen eine recht genaue Vorstellung davon, wie es sich entwickelt hat von den ersten Sekundenbruchteilen nach dem Urknall bis heute. Mit Albert Einsteins berühmter allgemeiner Relativitätstheorie, die den Zusammenhang von Raum, Zeit und Materie beschreibt, können sie diese Ausdehnung zurückrechnen - als würden sie einen Film rückwärts abspielen. Doch am Ende dieser Rechnung steht ein für Wissenschaftler sehr unerfreulicher Punkt: die so genannte "Singularität".

"Raum und Zeit existieren nicht"
An dieser Stelle bricht die bekannte Physik zusammen, denn das ganze Universum ist hier in einem Punkt vereint - Raum und Zeit existieren nicht. Jahrzehntelang konnten viele Wissenschaftler nicht an einen solchen Zustand glauben. Der bekannte Physiker Stephan Hawking und der Mathematiker Roger Penrose bewiesen jedoch, dass eine solche Singularität im Rahmen von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie unvermeidlich ist.

Die Konsequenz einer solchen Singularität ist tiefgreifend, denn damit erübrigt sich die Frage, was vor dem Urknall geschah. Ein Davor kann es dann nicht geben, denn die Zeit entstand erst beim Urknall. Ähnliche Gedanken hatte Kirchenvater Augustinus bereits Ende des 4. Jahrhunderts: Die Frage, was Gott vor der Erschaffung der Welt tat, sei sinnlos, denn mit der Welt habe er auch erst die Zeit erschaffen, erklärte er. "Es gab kein Damals, wo es Zeit nicht gab."
Folgt nach dem Anfang ein Ende des Universums?
Die Frage nach dem Urknall und nach der Entstehung der Zeit ist noch mit einer ganzen Reihe weiterer Fragen verbunden: Wenn das Universum schon einen Anfang hatte, muss es dann auch ein Ende haben - oder existiert es bis in die Ewigkeit? Und schließlich: Wie kann aus dem Nichts etwas entstehen? Wissenschaftler suchen hier schon seit Jahrzehnten nach Antworten und kommen auf durchweg bizarre Lösungen. "Jemand, der eine Antwort vorschlägt, die nicht seltsam ist, zeigt nur, dass er die Frage nicht verstanden hat", zitiert "Bild der Wissenschaft" den amerikanischen Philosophen Robert Nozick.
So gibt es inzwischen ein ganzes Sammelsurium von Theorien, die alle zwar spekulativ sind und teilweise auch absurd klingen, doch auf physikalischen Modellen basieren, die präzise ausgearbeitet und prinzipiell überprüfbar sind. Zu diesen Ideen gehören beispielsweise Modelle eines Universums, in dem die Zeit kreisförmig verläuft: Das Universum pendelt dabei ständig zwischen Werden und Vergehen hin und her, wodurch sich die Vorstellung vom ewigen Kosmos mit der Idee eines Anfangs verbindet.
Universum hat sich selbst erschaffen
Die Idee einer Zeitschleife vertreten auch die Physiker John Richard Gott und Li-Xin Li. Nach ihrem Modell hat sich das Universum aus einer solchen Zeitschleife heraus quasi selbst erschaffen. Die Frage nach dem Anfang sei damit wie die Frage nach dem östlichsten Punkt der Erde, erklärt Richard Gott: "Man kann immer weiter und weiter nach Osten um die Erde reisen - es gibt keinen östlichsten Punkt."
Wieder andere Theorien gehen hingegen davon aus, dass der Kosmos aus unzähligen Universen mit allen möglichen Eigenschaften besteht, die sich gleichsam voneinander abnabeln. Neue Universen könnten sogar wie Knospen aus Schwarzen Löchern heraussprießen.
Diskutiert werden schließlich auch Modelle, nach denen es im Ganzen betrachtet überhaupt keine Zeit gibt. Diese Zeitlosigkeit eines so genannten Quantenvakuums ist jedoch Fluktuationen unterworfen - wie die Wellen im Meer, die zwar Berge und Täler bilden und sich im Mittel dennoch aufheben. Innerhalb solcher Fluktuationen kann es Zeitfenster geben, in denen so etwas wie das Universum entstehen kann. "Ich mache den bescheidenen Vorschlag, dass unser Universum einfach eines der Dinge ist, die von Zeit zu Zeit geschehen", kommentiert der Physiker Edward P. Tryon diese bereits 1973 von ihm entwickelte Idee.
Auch wenn die Diskussionen um das plausibelste Modell noch andauern - eines steht jetzt schon fest: Selbst wenn sich die Grenzen der Erkenntnis immer weiter verschieben lassen, weder Philosophen noch Naturwissenschaftler werden eine letzte Erklärung für das Wesen des Kosmos liefern können. Letztlich bleibt dieser zufällig und rätselhaft.

Quelle: (N24.de, ddp)