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Lichtjahre und Attosekunden: Das Ende der Ewigkeit

Von Johann Grolle

Wie entstanden Universum, Erde und Leben? Im Lauf der Wissenschaftsgeschichte rivalisierten fortschrittsorientierte Schöpfungsideen mit dem Bild eines unaufhörlichen Werdens und Vergehens. Inzwischen herrscht Einigkeit: Die Genesis der Welt dauerte Milliarden Jahre, aber sie hatte einen Anfang.

Lichtjahre und Attosekunden: Das Ende der Ewigkeit Fotos
REUTERS

Es sind 500 bis 800 Fotos pro Nacht, und für den Laien ähneln sie sich alle: Sie zeigen Myriaden von Sternen, Asteroiden, Nebeln und Galaxien vor nachtschwarzem Hintergrund.

Die im Endausbau vier Teleskope des Pan-Starrs-Systems auf Hawaii verfügen über die größten Digitalkameras der Welt, und für Fabian Walter erlauben sie den Blick bis in eine nie zuvor ergründete Tiefe der Zeit. "Eigentlich ist es ganz einfach", sagt der Astrophysiker vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie. "Ich muss nur nach roten Flecken suchen." Wenn er die findet, wäre es eine astronomische Sensation.

Walter interessiert sich für die Jugend des Universums, jene Zeit, da sich das heiße Gas des Urknalls zu Galaxien verklumpte. Monströse schwarze Löcher, schwer wie eine Milliarde Sonnen, schlürften damals Materie in sich auf. Um sie herum wirbelten die Sterne erster Baby-Galaxien.

Sichtbar als lichtschwache rote Funzeln am Firmament, wurden bei einer Durchmusterung des Himmels vor drei Jahren rund 20 dieser jugendlichen Monster entdeckt. Die ältesten von ihnen entstanden zu einer Zeit, da das Universum noch 850 Millionen Jahre jung war.

Den Kreißsaal der Galaxien

Wie aber entstanden diese Ur-Galaxien? Und was geschah, ehe sie sich gebildet hatten?

Von den Teleskopen des Pan-Starrs-Systems erhofft sich Walter Einsichten über den Kreißsaal der Galaxien. Denn diese Instrumente vermögen noch rund 200 Millionen Jahre tiefer in die Zeit zu blicken: Verwirbelten auch damals schon schwarze Löcher das archaische Gas? Dienten sie als Geburtshelfer der Protogalaxien? Oder herrschte noch völlige Dunkelheit? In einem Jahr hofft Walter erste Antworten zu kennen.

"Grau sehen sie aus", sagt Christian Köberl, "manchmal etwas bröselig und sehr, sehr langweilig." Der Wiener Geowissenschaftler spricht von den Steinen, die er in den nächsten Jahren untersuchen will.

Sie liegen, sorgfältig in Schubladen sortiert, in einem Keller in Peking, sie stammen aus der größten Öllagerstätte Chinas, und sie erzählen die Geschichte eines ganzen Erdzeitalters.

Das Songliao-Becken im Nordosten Chinas ist einzigartig auf der Welt. Während der Kreidezeit dehnte sich hier eine gewaltige Sumpflandschaft aus. Rund hundert Millionen Jahre lang luden Flüsse ihren Schlamm hier ab. Rund zehn Kilometer dick lagert er nun im Untergrund - eine beispiellose Chronik einer längst vergangenen Zeit. Köberl will sich nun daranmachen, sie zu lesen.

Schicht für Schicht arbeiten sich die Forscher in die Tiefe. Mit jedem Meter dringen sie im Schnitt 10.000 Jahre weiter in die Vorzeit vor.

Fossilien, Pollen, Sauerstoff-Isotope, Mineralzusammensetzung, Magnetismus und Salzgehalt des Gesteins verraten ihnen, was vor Jahrmillionen im Zeitalter der Dinosaurier geschah: Verwüsteten Meteoriteneinschläge den Lebensraum der Giganten? Heizten ihnen Vulkane ein? Unterbrachen kurze Eiszeiten die schwülheiße Epoche?

All diese Geheimnisse, so hoffen Köberl und seine Kollegen, geben die Bohrkerne aus dem Songliao-Becken preis.

Die Zeit, die Olaf Bininda-Emonds sucht, ist in drei großen Datenbanken versteckt - in England, Japan und den USA. Die Sequenz sämtlicher bekannten Gene ist dort gespeichert - Hunderte von Millionen Datensätze, in denen der Evolutionsforscher nach dem Erbgut einer bestimmten Tiergruppe suchte: der Säugetiere.

Fledermäuse, Robben, Siebenschläfer - Gensequenzen von insgesamt 3057 Arten stöberte er auf. Und wer zwei dieser Arten miteinander vergleicht, der kann daraus rekonstruieren, wann ihr letzter gemeinsamer Vorfahr lebte.

Bininda-Emonds und Kollegen ordneten und puzzelten, bis sie einen Stammbaum zusammengesetzt hatten, der bis tief in die Kreidezeit reicht. Kaum eine andere Tiergruppe ist bisher gründlicher erfasst.

Was begünstigt die Artenbildung?

Für seine Kollegen barg der Stammbaum des Forschers große Überraschungen: Die Primaten und die Nagetiere, die Paarhufer, die Raubtiere und die Insektenfresser sind allesamt viel älter als gedacht. Schon vor mehr als 70 Millionen Jahren sind all diese Ordnungen der höheren Säugetiere entstanden.

Als einige Jahrmillionen später die Folgen eines Meteoriteneinschlags die Dinosaurier dahinrafften, blieb die Vielfalt der Säugetiere davon offenbar unberührt.

Wie ist dieser Befund zu erklären? Was, wenn nicht das Aussterben der oftmals gigantischen Rivalen, gab den Ausschlag für den Erfolg der Säuger? Was begünstigt die Artenbildung?

Die Antworten auf all diese Fragen ist nach Bininda-Emonds' Überzeugung in den Genen festgeschrieben. Sein Stammbaum sei nur ein erster Versuch gewesen, Ordnung ins Reich der Säugetiere zu bringen. In wenigen Jahren schon, so kündigt der Forscher an, werde eine neue, verbesserte Version erscheinen.

Forscher wie der Astrophysiker Walter, der Geowissenschaftler Köberl und der Evolutionsbiologe Bininda-Emonds liefern die vielen Einzelfakten, die sich zu einer Art Schöpfungsgeschichte zusammensetzen: jener großartigen Welterzählung, die berichtet, wie sich alles Dasein im Laufe der Jahrmilliarden selbst gebar.

Versteckt im Licht ferner Galaxien, in den Schichten uralten Sediments oder im Erbgut der Kreaturen sind die Indizien, die es den Wissenschaftlern erlauben, längst vergangene Epochen wieder auferstehen zu lassen. Baumringe und Isotope, Genmutationen und Sedimente, Fossilien und Spektrallinien im Sternenlicht dienen ihnen dazu, diese Vergangenheit entlang der Zeitachse zu sortieren.

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insgesamt 1191 Beiträge
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1. Und die Zeit vor dem Urknall?
dborrmann, 25.12.2010
Folgt man de Quantenschleifengravitationstheorie, so gab vor dem Urknall ein Universum. Deis wäre ein Hinweis auf anfanglose Zeiten und selbstverständlich in díe Zukunft extrapoliert auch für endlose Zeiten. Von anfangloser Zeit bis in endlose Zeit und im steten Wandel begriffen. Für ein solches All braucht man keinen Schöpfermythos zu etablieren und kann sich gelassen auf das Hier und Jetzt konzentrieren.
2. Die Mitte im Nirgendwo?
bundespiepmatz 25.12.2010
Hat sich jemals ein Wissenschaftler Gedanken darüber gemacht, wo die Mitte des Alls war, von wo der Bing Bang ausging? Und wo diese Position heute sein könnte?
3. Nix Mitte
fraho67, 25.12.2010
Zitat von bundespiepmatzHat sich jemals ein Wissenschaftler Gedanken darüber gemacht, wo die Mitte des Alls war, von wo der Bing Bang ausging? Und wo diese Position heute sein könnte?
Das Universum dehnt sich ja nicht in den Raum hinein aus, sondern der Raum selbst expandiert. Und Stand der Wissenschaft ist doch, dass davor, sprich vor'm Big Bang, einfach "nichts" war, also auch kein Raum, der so etwas wie eine "Mitte" bedingen würde.
4. NEUwahlen jetzt
kdshp 25.12.2010
Zitat von bundespiepmatzHat sich jemals ein Wissenschaftler Gedanken darüber gemacht, wo die Mitte des Alls war, von wo der Bing Bang ausging? Und wo diese Position heute sein könnte?
Hallo, und was war davor bzw. gibt es noch andere gebiete wo ein urknall passiert ist sprich gibt es vieleicht auch wieder unendliche universen.
5. Naja...
dasmeine 25.12.2010
Zitat von sysopWie entstanden Universum, Erde und Leben? Im Lauf der Wissenschaftsgeschichte rivalisierten fortschrittsorientierte Schöpfungsideen mit dem Bild eines unaufhörlichen Werdens und Vergehens. Inzwischen herrscht Einigkeit: Die Genesis der Welt dauerte Milliarden Jahre, aber sie hatte einen Anfang. http://www.spiegel.de/spiegelwissen/0,1518,726232,00.html
Kommt wohl darauf an, wie man "Anfang" definiert. Die aktuellen physikalischen Theorien beschreiben das Universum nur bis einige Sekundenbruchteile nach dem Urknall. Was "davor" war ist noch unbekannt. Es gibt keine Mitte. Genau wie es keine Mitte der Erdoberfläche gibt. Alle Punkte sind gleichberechtigt.
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