I. Willkommen in der Rotverschiebung
Unser Universum, so fand man heraus, dehnt sich aus.
Schlangen vor Geschäften werden länger, Gürtel werden im Laufe der Lebensjahre länger, auch Luftballons und Spielzeugtiere aus Schaumstoff, die man in Überraschungseiern kaufen kann, dehnen sich aus – aber Universen?
Oder genauer gesagt – das Universum?
Dehnt es sich wirklich aus?
Also, der Rand des Universums ist ungefähr 150 Milliarden Billionen Kilometer entfernt. Ungefähr ist übrigens der Ausdruck, den man benutzt, wenn die eigene Schätzung um ein paar Milliarden Billionen danebenliegen kann. Und das beobachtbare Universum hat einen Durchmesser von Millionen Millionen Millionen Millionen Kilometern; und alle Galaxien im Universum bewegen sich gleichzeitig von allen anderen Galaxien des Universums weg.
Das wird Expansion des Universums genannt und erklärt vielleicht, warum manche Kinder Schwierigkeiten haben, still zu sitzen.
Das Sonnensystem, in dem wir leben und das weniger als ein Trillionstel des verfügbaren Raumes einnimmt, bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 900 000 Kilometern pro Stunde. Es ist Teil der Galaxie, die wir Milchstraße nennen, und unser Sonnensystem benötigt 200 bis 250 Millionen Jahre, um das Zentrum der Galaxie einmal zu umkreisen. Zur Milchstraße gehören unter anderem die Sterne und Sternbilder: Canis Majoris, Ursa Minor und der Sextant. Mit der Fornax-Zwerggalaxie, der Draco-Zwerggalaxie, der Leo-I-Zwerggalaxie (nicht zu vergessen der Leo-II-Zwerggalaxie), der Sculptor-Zwerggalaxie und weiteren etwa 45 Galaxien bildet die Milchstraße eine große Gruppe, die zu einer noch größeren Gruppe gehört, die unter dem Namen Virgo Supercluster bekannt ist. Und die sich zufällig mit rund einer Million Kilometern pro Stunde bewegt. (Also seien Sie vorsichtig da draußen, und schauen Sie zuerst nach rechts und links, bevor Sie eine Milchstraße überqueren.)
Zurück zu unserer ursprünglichen Frage nach der Ausdehnung.
Vor rund hundert Jahren beobachteten verschiedene Astronomen, unter ihnen Edwin Hubble (der Namensgeber für das bekannte Weltraumteleskop) und Vesto Slipher (berühmt wegen seines unglaublichen Namens), dass das Lichtspektrum entfernter Galaxien zu seinem roten Ende hin verschoben ist. Das geschieht, wenn sich Galaxien von uns wegbewegen, während das Spektrum sich zu Blau hin verschiebt, wenn sie sich auf uns zu bewegen. Das Ganze nennt man die „Rotverschiebung“.
Lassen Sie uns ins Jahr 1964 springen, zu zwei Physikern, Arno Penzias und Robert Wilson, die für die Bell-Telefongesellschaft arbeiteten. Diese Männer waren nicht in der Lage, die Quelle eines eigenartigen Radiosignals zu bestimmen, das sie mit ihrer hochempfindlichen Ausrüstung ständig empfingen. Als sie nach dem Ursprung des Signals forschten und ihre Ergebnisse anderen Wissenschaftlern vorlegten, erkannten sie, dass sie mit dieser Hintergrundstrahlung das Überbleibsel einer gewaltigen Explosion aufgefangen hatten.
Einer Explosion, so wird allgemein angenommen, die sich vor einigen Jahren ereignet hat – vor 13,7 Milliarden, um etwas genauer zu sein.
Anscheinend gab es, bevor alles irgendetwas wurde, einen Punkt, genannt Singularität. Dann geschah ein Knall, zu dem unvorstellbar hohe Temperaturen gehörten und in dem genug Energie und Potenzial steckten, um schließlich das zu erschaffen, was Sie und ich als Leben, Universum und alles, was darin enthalten ist, kennen.
Also wenn wir uns mit Größenordnungen und Geschwindigkeiten befassen, die derart groß, weit, galaktisch und gewaltig sind, dann funktionieren die Dinge nicht mehr so, wie wir das gewohnt sind. Zum Beispiel die Anziehungskraft.
Springen Sie vom Dach Ihres Hauses, schmeißen Sie einen Teller auf den Küchenboden, werfen Sie einen Papierflieger – und Sie sehen die Erdanziehungskraft bei der Arbeit, wie sie Dinge in Richtung unseres Planeten zieht, auf vorhersagbare Weise. Aber an anderen Stellen des Universums ist die Gravitation nicht so verlässlich. Es gibt Himmelskörper, die Neutronensterne genannt werden, die eine derart starke Anziehung besitzen, dass sie in sich selbst zusammenstürzen.
Und dann gibt es noch all das, was wir nicht kennen. Erstaunliche 96 Prozent des Universums bestehen aus schwarzen Löchern, dunkler Materie und dunkler Energie. Diese geheimnisvollen, schwer beobachtbaren und noch schwerer verstehbaren Phänomene sind ein Hauptmotor des Lebens im Universum. Uns bleiben demnach gerade mal vier Prozent des Universums als tatsächlich erkennbarer Anteil.
Was uns in eine Ecke des zu 96 Prozent unerkennbaren Universums führt; in einen Randbereich einer Durchschnittsgalaxie, zu einem Planeten genannt Erde. Unserem Zuhause.
Die Erde wiegt ungefähr sechs Milliarden Billionen Tonnen, bewegt sich mit rund 107 000 Stundenkilometern um die Sonne und rotiert dabei am Äquator mit etwas mehr als 1670 km/h um sich selbst. Wenn Sie also mal das Gefühl haben, dass sich alles um Sie herum dreht, dann tut es das. Paris ist immerhin 1000 km/h schnell.
Die Oberfläche der Erde besteht aus etwa zehn großen und zwanzig kleineren Kontinentalplatten, die nie zu gleiten und zu rutschen aufhören – wie etwa Grönland, das sich pro Jahr etwa eineinhalb Zentimeter bewegt. Man schätzt allgemein, dass die gegenwärtige Anordnung der Kontinente, die wir als Afrika, Asien, Europa, Amerika und Australien kennen, seit einem Zehntel Prozent der Erdgeschichte so aussieht. Die Welt, wie wir sie kennen, ist also eine relativ neue Zusammenstellung.
Jeden Tag gibt es durchschnittlich zwei Erdbeben irgendwo auf der Welt mit der Stärke zwei oder höher auf der Richterskala, jede Sekunde etwa hundert Blitze, die in den Boden einschlagen, und alle 19 Sekunden sitzt jemand irgendwo in einem Restaurant und hört Lionel Richies Song „Dancing on the Ceiling“.
Und wenn wir schon bei der Zeit sind: Hier auf der Erde umrunden wir die Sonne alle 365 Tage, was wir Jahr nennen. Und wir drehen uns alle 24 Stunden einmal um uns selbst, was Tag heißt. Unsere Vorstellungen von Zeit sind durch große, physikalische, planetare Objekte bestimmt, die sich umeinander bewegen, während sie sich um sich selbst drehen. Zeit ist also vorgegeben und wird bestimmt durch den physikalischen Raum.
Wir haben Kalender, die Zeit in bestimmbare, abgeschlossene, gleichförmige Einheiten teilt: Stunden, Tage, Monate und Jahre. Diese Gliederung in regelmäßige, aufeinanderfolgende Abschnitte, die sich mit genauer Berechenbarkeit ergeben, hat unsere Vorstellung von Zeit tief geprägt. Dies ist in vielerlei Hinsicht gut und hilfreich, denn es hilft uns, weder unseren Zahnarzttermin zu verpassen noch unsere Geburtstage zu vergessen. Aber es verhindert auch, zu erkennen, wie flexibel und dehnbar Zeit in Wirklichkeit ist.
Einige Beispiele: Wenn Sie in einer sternenklaren Nacht draußen sind, sehen Sie diese Sterne, wie sie waren, als das Licht sie verließ. Sie sehen nicht, wie diese Sterne nun aussehen. Sie sehen in der Gegenwart, wie die Sterne vor vielen, vielen, vielen Jahren in der Vergangenheit aussahen.
Und wenn Sie an einem sonnigen Tag draußen sind, dann erfreuen Sie sich an der Sonne, wie sie vor acht Minuten war.
Und angenommen Sie fahren in einem Zug, der mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist, und sie würden hinaussehen, würden Sie nicht Dinge sehen, auf die Sie zufahren, Dinge, auf deren Höhe Sie gerade sind, und Dinge, die hinter Ihnen liegen. Sie würden alles auf einmal sehen. Sie würden Ihr Gefühl für Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft verlieren, weil die linear verlaufende Zeit in ein einziges gigantisches Jetzt zusammenstürzen würde.
Zeit ist nicht gleichförmig:
Sie biegt und krümmt und wölbt sich;
sie beschleunigt und verlangsamt sich;
sie verschiebt und verändert sich.
Zeit ist relativ, ihre Gleichförmigkeit ist eine ständige Täuschung.
Wir leben in einem sich ausdehnenden,
sich verschiebenden,
sich drehenden,
sich verbiegenden,
rotierenden,
sich auseinander- und zusammenschiebenden Universum.
Es gibt kein allgemeingültiges Oben;
es gibt kein allgemeingültiges Unten;
es gibt keinen objektiven, stationären, unbeweglichen Ruhepunkt,
von dem aus man all die unablässigen Bewegungen beobachten könnte.
Still dazusitzen,
ist letztlich nichts anderes, als sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fortzubewegen.
Es gibt keinen absoluten Standpunkt;
es gibt nur Blickwinkel von einem Punkt aus.
Biegsam, gekrümmt, relativ – Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft sind Täuschungen, während sich die Raumzeit in erstaunlich vielen Weisen windet und verzerrt, was uns zu einer anderen wichtigen Sache führt:
Die Sonne ist sowohl der Stern, um den wir kreisen,
als auch unsere vorrangige Energiequelle.
Sie ist sowohl ein physikalisches Objekt
als auch der Motor des Lebens auf unserem Planeten.
Die Sonne besteht aus Materie
und die Sonne ist Energie.
Gleichzeitig.
Albert Einstein war der Erste, der das zur Sprache brachte, als er zeigte, dass Materie eigentlich gebundene Energie ist. Und dass Energie befreite Materie ist.
Vielleicht...
