Leseprobe aus Das Fundament 6/2011

Nicht ohne einen Schöpfer

Spurensuche eines Astrophysikers

Norbert Pailer studierte Physik an der Universität Heidelberg mit kern-physikalischer Ausrichtung (Mikrokosmos) und promovierte im Fach Astronomie (Makrokosmos). Er arbeitet heute als Programmleiter für wissenschaftliche Raumfahrt bei einem führenden Raumfahrtunternehmen in Deutschland. Dr. Pailer ist Autor zahlreicher wissenschaftlicher Artikel und Bücher und ist auch als Vortragsredner an Hochschulen, Universitäten und in Gemeinden unterwegs. Kontakt über www.amazingspace.de.

Wir drucken den Artikel mit freundlicher Genehmiung von Factum: www.factum-magazin.ch

Die Beschaffenheit des Weltalls verweist auf Gott. Zahlreiche Feinabstimmungen gewährleisten seine Beständigkeit: Spurensuche eines Astrophysikers.

Der gestirnte Himmel hat Menschen aller Zeiten gefesselt. Der von einer gewaltigen Informationsflut betroffene Mensch des 21. Jahrhunderts ist hier keine Ausnahme. Wenn auch die Astronomie mit ihrer rund 3000-jährigen Geschichte zu den ältesten Naturwissenschaften überhaupt gehört, so sind wir erst seit rund 60 Jahren in der glücklichen Lage, Weltraumerkundung mit den Mitteln der Raumfahrt in einem zuvor nicht gekannten Ausmaß zu betreiben. Dank eines immensen Aufgebots an Hochtechnologie, die der Mensch aus den Stoffen seines Planeten entwickelt hat, kann er heute in unvorstellbare Tiefen der Raum-Zeit blicken. Zur Entschlüsselung von kosmischen Geheimnissen hat er Instrumente auf Satelliten gepackt, die in Entfernungen von bis zu 20 Milliarden Kilometern am Rand unseres Planetensystems betrieben werden – dort, wo es bislang für unsere Augen zappenduster war.

Trotz dieser langen Forschungsgeschichte der Astronomie muss man konstatieren: Wir wissen heute vor allem, dass wir nur sehr wenig über den Kosmos wissen. Die „Dunkle Komponente“ im Weltraum führt uns zu dem Schluss, dass wir bei unseren Beobachtungen auf maximal vier Prozent der existierenden Materie begrenzt sind. Der ganze andere Rest kann allenfalls indirekt erschlossen werden. Die Weltraumforschung schafft Wissen. Vor allem aber offenbart sie die Dimension des menschlichen Unwissens.

Die in früheren Zeiten angestrebte Wahrheitssuche als ultimatives Ziel der Naturwissenschaft wurde, spätestens seit Werner Heisenberg, durch ein anderes Verständnis ersetzt. Allein unter Anwendung von Naturgesetzen sollen die Vorgänge unserer Welt beschrieben werden – ohne Bezugnahme auf einen Eingriff von außen. Naturwissenschaft begrenzt sich auf die „berechenbare Seite Gottes“. Die Leistungen der Wissenschaft sind zwar beeindruckend – immerhin ist es gelungen, Menschen zum Mond und wieder gesund zur Erde zurückzubringen – aber sie zeigen nicht das Ganze.

Man kann diese Methode mit einem Schnitt durch ein Haus vergleichen, mit dem Mauerstärken ermittelt werden können, die Anzahl der Fensternischen und anderes. Aber das Haus als Ganzes rückt nie ins Bild – noch weniger die Tatsache, dass das Haus von einem Architekten geschaffen wurde. Naturwissenschaft startet auf der Basis von möglichst einfachen Hypothesen, die nicht hinterfragt werden. Die Naturgesetze werden als gegeben angenommen. Wenngleich das so aufgesetzte Programm sehr erfolgreich ist, so ist es doch nicht geeignet, um alle Bereiche des Wirklichen zu erfassen. Und viele der grundsätzlichen Fragen werden überhaupt nicht gestellt.

Damit geht die Naturwissenschaft von einem einfachen Anfang der Welt mit möglichst wenigen Voraussetzungen aus. Die weitere Entwicklung vollzieht sich entsprechend der Naturgesetze.

Sollte der Anfang der Welt, wie postuliert wird, durch ein Urknallereignis ausgelöst worden sein, so stellen sich einige Fragen, die von der Naturwissenschaft allerdings ausgeblendet werden: Wie kam es zum Beispiel, dass sich Materie und Antimaterie auf dem anfänglich engen Raum nicht in Strahlung verwandelten und damit auflösten (Anihilisation)? Wie kam es zu einem Materie-dominierten Weltraum, warum nicht zu einem Lichtkosmos? Woher kommt die „Dark Energy“, diese Antigravitationskraft, welche die beschleunigte Expansion des Kosmos fordert? Wie ist sie zu verstehen? Woraus besteht die „Dark Matter“, die wie ein Klebstoff zum Beispiel die Langzeitstabilität der Galaxien gewährleistet?
Eine grundsätzliche Frage, die von den Vertretern des Urknallmodells ausgeblendet wird, ist auch die nach den Voraussetzungen für einen sogenannten Urknall. Wer oder was erzeugte die Naturgesetze? Wer verbürgt ihre Beständigkeit und Konstanz? Was war vorher da: Naturgesetze oder Materie? Wie erklären sich die Feinabstimmungen, die eine Voraussetzung des Lebens auf der Erde sind?

Eine beispiellose Feinabstimmung ist als Beispiel notwendig, damit es überhaupt erst zur Entstehung von Materie kommen kann: Für jeden Fotografen ist eine Belichtungszeit von 1/1000 Sekunde ein Begriff, also 10^-3 s. Wir reden nun von einer Momentaufnahme des Universums zu einer Zeit von 10-35 s nach besagtem Urknall. Selbst wenn sich nichts beweisen lässt, schauen die Theoretiker mit ihren Modellvorhersagen in diese Zeit hinein. Temperatur 1028 K. Das extrem heiße Plasma besteht aus Teilchen und Antiteilchen von X-Bosonen, Quarks und Gluonen, die sich ständig ineinander umwandeln. Aufgrund der fortschreitenden Expansion des Raumes kühlte er auf 1027 K ab, sodass die Energie für die Bildung dieser superschweren Teilchen nicht mehr ausreichte, und die X-Bosonen zerfielen in Quarks.

Was jetzt passiert, gehört zum größten Geheimnis der Urknall-Theorie: Theoretisch hätte der völlig symmetrische Zerfall der X- und Anti-X-Bosonen in genauso viele Quarks und Antiquarks erfolgen müssen und jedes Teilchen hätte sich wie gewohnt mit seinem Antiteilchen zu Strahlung vernichtet (Annihilation). Stattdessen stellt sich ein winziges Ungleichgewicht ein: Auf etwa 10 Milliarden Quarks entstand jeweils ein Antiquark weniger. Damit hatten die Quarks einen Überschuss von ca. eins zu 10 Milliarden. Bei weiterer Abkühlung des Kosmos konnten die Quarks nicht mehr als selbständige Teilchen existieren. Sie bildeten Protonen und Neutronen beziehungsweise deren Antiteilchen. Die diskutierte Asymmetrie setzte sich dabei fort.

Naturwissenschaft ist keine Entzauberung der Schöpfung, sondern eine Vertiefung ihres Geheimnisses

Dann kam der entscheidende Augenblick: Nachdem die Temperatur auf 1000 Milliarden K abgesunken war, zerstrahlten die Protonen paarweise mit den Antiprotonen und die Neutronen mit den Antineutronen zu Photonen. Zurück blieben nur die Protonen und Neutronen, für die es keine Antiteilchen gab. Daraus folgt die enorme Tragweite des Ereignisses: Die gesamte Materie in Form von Sternen, Galaxien, intergalaktischem Gas und was es sonst noch alles im Universum gibt (materielle Substanz unserer Körper), muss nach diesem Modell aus den paar wenigen Protonen und Neutronen, die der Vernichtung entgangen waren, entstanden sein.

Allein dieser verschwindend kleinen Asymmetrie ohne schlüssige Erklärung im frühen Kosmos verdanken wir im Urknallmodell unsere Existenz! Diese kleine Asymmetrie ist im Standardmodell der Kosmologie der einzige Grund, weshalb wir überhaupt einen „Materiekosmos“ vorfinden und nicht einen reinen Lichtkosmos haben, in dem es nur Strahlung gibt. Nur etwa eine zehntausendstel Sekunde, weniger als das Auge für einen Wimpernschlag benötigt, hat es gedauert, bis praktisch aus dem Nichts überall gleichmäßig im Kosmos verteilt die Grundform der uns bekannten Materie vorhanden war. Eine derart rasante Entwicklung hat es im ganzen späteren Universum nie mehr gegeben.

Wie sich Materie so clever verhalten kann, woher letztlich die Regeln und Gesetze der Natur überhaupt kommen, ist an keiner Stelle erklärend bedacht; es sind Fragen, die außerhalb des Zuständigkeitsbereichs der Physik liegen. Sie werden sozusagen als Gott-gegeben angesehen – was ja so falsch nicht sein muss! Obiges Beispiel von raffinierten Feinabstimmungen ist nur eines von vielen – und vielleicht eines von der schwierigeren Sorte. Jedenfalls provozieren sie alle die drängende Frage: Können so viele Zufälle zufällig sein?

Immer wenn ein Archäologe eine Keilschrifttafel findet, wird auf die Existenz einer Intelligenz als Urheber dieser Schrift geschlossen. Warum sollte das in der Astrophysik bei all den Feinabstimmungen im Weltraum so ganz anders sein?

Naturwissenschaft ist keine Entzauberung der Schöpfung, sondern eine Vertiefung ihres Geheimnisses. So mag die Entdeckung empfindlicher Lücken bezüglich der Dunklen Komponente nur ein – wenn auch gravierendes – Beispiel unserer Unkenntnis des Kosmos darstellen. Wir sollten daraus nicht auf die Astronomie als einer dunklen Wissenschaft schließen, sondern an den nicht enden wollenden neuen Fragen versuchen, die Tiefe des Geheimnisses der Schöpfung auszuloten.

Meine persönliche Überzeugung: So elementar die „Dunkle Komponente“ ein Teil des Kosmos ist, so elementar braucht diese Welt Gottes unsichtbare Gegenwart. Beides ist nicht einfach zu erklären. Aber ohne sie geht es nicht. Wenn es Gott nicht gäbe: Man müsste ihn erfinden, um eine Erklärung für die Feinabstimmung zu haben. Das Universum ist ein Gedanke Gottes. Wir preisen ihn für die Genialität seines Plans – ein großartiger Wurf von der Stabilität der Elektronenbahnen, über den genetischen Code, der von Anfang an alles Wissen über den körperlichen und geistigen Aufbau von Organismen trägt – bis hin zu seiner Erlösung für viele. Er ist „All“-gegenwärtig als Schöpfer aufgrund seiner Genialität, als Erhalter aufgrund beobachteter Gegebenheiten und als Erlöser aufgrund seiner umfassenden und bedingungslosen Liebe.