Kosmologie Das maßgeschneiderte Universum

Perfekt passen Naturkonstanten und physikalische Gesetze zusammen. Forscher fragen: Kann das Zufall sein, oder muss ein Plan dahinter stecken? Mit einer Weltformel wollen sie die Feinabstimmung im Universum erklären.


Explodierende Sonnen, die verheerende Druckwellen erzeugen, Schwarze Löcher, die alles verschlingen, was ihnen zu nahe kommt, Kollisionen mit anderen Himmelskörpern - auf den ersten Blick wirkt das Universum alles andere als lebensfreundlich.

Kosmische Hintergrund-Strahlung: Unglaubliche Feinabstimmung im Universum
NASA/WMAP Science Team

Kosmische Hintergrund-Strahlung: Unglaubliche Feinabstimmung im Universum

Schaut man jedoch genauer hin, ergibt sich ein völlig anderes Bild: Der Kosmos scheint geradezu maßgeschneidert für Leben zu sein. Wären nämlich die Eigenschaften der Elementarteilchen, aus denen jede Materie besteht, die Stärke und Art der Kräfte im Universum sowie die grundlegenden Größen wie etwa die Lichtgeschwindigkeit nur ein wenig anders, als sie es sind, gäbe es keine Sterne, keine Planeten und damit auch keine Lebewesen.

So sind beispielsweise die Größenverhältnisse der Teilchen innerhalb eines Atoms und die Kräfte, die sie zusammenhalten, optimal aufeinander abgestimmt, berichtet das Magazin "Bild der Wissenschaft" in seiner August-Ausgabe. Sie sind genauso stark, dass das Atom stabil ist und trotzdem mit anderen Atomen interagieren und chemische Verbindungen bilden kann. Wären sie nur geringfügig größer oder kleiner, wären solche Reaktionen viel zu langsam oder die Kerne der Atome wären so instabil, dass sie sofort zerfielen. Die Folge: Im Universum gäbe es keines der Elemente, aus denen Sterne, Planeten und andere feste Himmelskörper zusammengesetzt sind.

Ähnliches gilt für die Anzahl der Raumdimensionen, die Verteilung von Materie und Antimaterie im Kosmos, für die Schwerkraft und sogar für das Alter des Universums. Doch woher kommt diese unglaubliche, auf das Leben zugeschnittene Feinabstimmung? Kann sie zufällig entstanden sein? Mit dieser Frage beschäftigen sich immer mehr Physiker und Kosmologen. An einen Zufall wollen sie dabei nicht glauben - zumindest so lange nicht, bis alle anderen Erklärungsversuche gescheitert sind.

"Endgültige Theorie wie ein Stück feines Porzellan"

Davon gibt es eine ganze Reihe. So glauben viele Wissenschaftler, die Naturkonstanten könnten nur einen einzigen Wert annehmen, weil sie Teil einer bislang unbekannten größeren logischen Konstruktion sind. Diese Konstruktion oder "Weltformel", nach der schon Albert Einstein suchte, wäre eine so fundamentale Theorie, dass sie alle Zusammenhänge im Universum erklären könnte.

"Eine Änderung im Wert einer Konstante würde die Konsistenz der Theorie zerstören", erklärt der Physik-Nobelpreisträger Steven Weinberg das Prinzip. "Die endgültige Theorie wäre wie ein Stück feines Porzellan, das man nicht verformen kann, ohne es zu zerbrechen." Die Hoffnungen, eine solche Theorie zu finden, konzentrieren sich heute auf Ansätze wie die sogenannte Quantengravitation oder - bezeichnenderweise - die "Theorie von Allem".

Als Erfolg versprechendster Weltformel-Ansatz gilt dabei die String- oder M-Theorie. Sie deutet darauf hin, dass unser Universum nicht so einzigartig ist wie bislang angenommen. Vielmehr könnte es lediglich eines von nahezu unendlichen vielen Universen sein, von denen wohl jedes seine eigenen Naturkonstanten und seine eigenen Kräfte hat.

Die Werte dieser Größen wären dabei wohl nicht nur möglicherweise, sondern sogar höchstwahrscheinlich völlig anders als in unserem Universum. Und genauso wie das Leben auf der lebensfreundlichen Erde entstanden ist und nicht auf dem zu heißen Merkur oder dem viel zu kalten Pluto, leben wir heute eben in dem Universum, in dem die Bedingungen stimmten - und nicht in einem der vielen anderen, in denen die Voraussetzungen nicht gegeben waren.

Planer würde mehr Fragen aufwerfen als beantworten

Sehr viel gewagter und auch deutlich umstrittener ist der sogenannte teleologische Ansatz. Die Idee scheint einem Science-Fiction-Roman zu entstammen: Irgendwo, so die Vorstellung, gibt es einen kosmischen Ingenieur, der das Universum gezielt geplant und so entworfen hat, dass seine Bedingungen für das menschliche Leben optimal sind. Dieser planende Konstrukteur könnte eine überirdische Macht im religiösen Sinn sein oder auch eine intelligente Lebensform außerhalb unseres Universums - eine Idee, die selbst renommierte Kosmologen wie Edward Harrison von der Universität von Massachusetts vertreten, wie "Bild der Wissenschaft" berichtet.

Zwar ist es theoretisch denkbar, dass Universen gezielt geschaffen werden könnten. Doch der teleologische Erklärungsansatz hat viele andere Schwächen. So bleibt unter anderem die Frage offen, warum die intelligenten Außerirdischen extra für uns Menschen ein Universum entwerfen sollten. Der wichtigste Einwand ist jedoch: Die teleologische Theorie erklärt nicht, sondern verschiebt einfach das eigentlich Problem. Denn wenn die intelligenten Erbauer unser Universum maßgeschneidert haben - wie ist dann ihr eigenes, offensichtlich ja ebenfalls lebensfreundliches entstanden?

Der kanadische Mathematiker John Byl bringt es auf den Punkt: "Harrisons Spekulation könnte den Ursprung erklären - aber um den hohen Preis, das ursprüngliche Problem durch ein noch schwierigeres zu ersetzen."

Rüdiger Vaas, ddp



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