Читать книгу Fakten Wissen Denkblasen? - D. G. Berlin - Страница 8

Das Weltbild, das uns die Naturwissenschaftler vor allem des 20. Jahrhunderts offenbart haben, ist zunächst begeisternd einfach, übersichtlich, logisch – und sogar wahr, sagen sie.

Unsere Welt ist das Universum. Es war ursprünglich eine winzige Blase Raum, in der eine Glutofen-Temperatur von etwa 10^32 Grad Kelvin herrschte. Aber das währte nicht lange, nur 10^-43 Sekunden. Der Feuerball von der Größe eines Fußballs oder auch nur einer Kirsche oder einer Erbse oder kleiner als ein Atom oder auch von nur punktförmiger „Größe“ – die Angaben sind da großzügig unterschiedlich – dehnte sich in Form einer mächtigen Explosion und vor allem ganz plötzlich und ohne Vorwarnung, also ohne bisher erkennbaren Grund, aus.

In den folgenden drei Minuten geschah Dramatisches. Zunächst schied die Gravitation aus einer so genannten Urkraft aus und begann, selbständig auf alle folgenden Prozesse entscheidenden Einfluss zu nehmen. Dem folgten schon bald auch die anderen drei Naturkräfte in Form der schwachen und der starken Kernkraft sowie der elektromagnetischen Kraft, indem sie sich ebenfalls voneinander lösten und sich jeweils eigene Betätigungsfelder erschlossen.

Materiell hatte sich zunächst noch nicht viel getan. Abgesehen von den eigensinnigen Kräften bestand das Universum aus einer zwar sehr heißen, aber auch völlig konfusen Suppe aus Quarks, Elektronen, Positronen, Photonen und Neutrinos. Die Physiker sagen dazu natürlich nicht Suppe, sondern nennen es ein im thermischen Gleichgewicht befindliches Hochtemperaturplasma. Klingt ja auch interessanter – und wissender.

Als das Universum immerhin schon lange 10^-7, also 0,0000001 Sekunden alt war – es hatte sich auf 10^11 K, das sind 100 Milliarden Grad Kelvin, “abgekühlt“ – starteten die Quarks erste Versuche, sich zu Protonen und Neutronen zu formieren. Bei dieser Temperatur und einer Dichte der Materie, die der unseres konventionellen Wassers um das 3,8-milliardenfache übertraf, war das noch zum Scheitern verurteilt, denn alle Bestandteile des Plasmas bewegten sich extrem schnell. Sobald sich die Quarks zu irgendetwas formieren wollten, wurden sie wieder auseinander gerissen.

Als das Universum aber etwa 1 Sekunde alt und auf 10^10 K runtergekühlt war, machten sich die Neutrinos frei und führten fortan und wohl bis heute ein Lotterleben als Teilchen, die sich nahezu ungehindert durch alle Materie bewegen können und sich an keinerlei Ordnungsprinzipien halten müssen.

Das war eine Ermunterung für die Quarks, sich nun doch zu Protonen und Neutronen zu formieren. Noch war es ein turbulenter Prozess, Teilchen bildeten sich, zerstrahlten sofort wieder, Protonen trafen auf Antiprotonen, Neutronen auf Antineutronen. Heftige Zerstrahlungsprozesse waren die Folge. Die bei der Annihilation von Teilchen und Antiteilchen frei werdende Energie produzierte sofort neue Versuche der Teilchenbildung.

Das Universum kühlte weiter aus, die Temperatur sank auf nur noch einige Millionen Grad, was noch nicht unbedingt frostig zu nennen ist, aber immerhin nicht mehr gar so heiß war wie beim extremen Beginn. Zwischen dem zehnten- und hundertsten Sekunden-Geburtstag des Universums formierten sich dann tatsächlich Tritium-, Deuterium-, Helium-3 und Helium-4-Kerne, denen allerdings auch nicht unbedingt langes Leben beschieden war.

Drei Minuten nach dem Beginn entstanden endlich die ersten stabilen Kerne und nur 35 Minuten nach der Singularität, wie die Wissenschaftler den Moment des Beginns bezeichnen, betrug die Dichte nur noch schlappe 10 % des Wassers und die Materie bestand hauptsächlich aus Helium-Kernen, freien Protonen, Elektronen und natürlich viel Strahlung.

In nur 35 Minuten war die Dichte von 10^90 g/cm^3 auf eine von weniger als der des Wasser gesunken. Das war schon ein extrem explosiver Prozess. In diesen nicht eben langen, aber ereignisreichen 35 Minuten hatte sich das Universum unentwegt ausgedehnt und behielt diese Expansion auch weiter bei.

Nun aber, da die stürmische Geburt im Kreißsaal des Urknalls vorbei war, ging es sehr viel ruhiger zu. Das Universum wuchs permanent heran, sprich es expandierte und kam langsam in die Jahre. Als derer etwa geschätzte 380 000 vergangen waren, entkoppelten Strahlung und Materie und beide konnten sich von da an selbstständig entwickeln.

Der Begriff des Entkoppelns bedeutet, dass das Universum durchsichtig wurde. Bis dahin bestand es aus einem einzigen Feuerball, jetzt trennten sich Strahlung und Materie. Letztere bestand fast ausschließlich aus Helium und Wasserstoff.

Damit hatte das Universum den Urknall beendet und die lange Epoche der Entwicklung der materiellen Strukturen begann. Sterne wurden geboren und Galaxien – oder umgekehrt. Die Kernfusionsprozesse in den Sternen sorgten für die Entstehung schwerer Elemente wie zum Beispiel Kohlenstoff und Eisen, die Explosionen von Sternen in Nova und Supernova verteilten die schwereren Elemente im Raum, wo sie zu Bauteilen wieder neuer Sterne und auch Planeten, Asteroiden, Kometen wurden.

Das Universum formierte sich zu jenem Anblick, den es uns im Wesentlichen auch heute noch, einige Milliarden Jahre nach der Singularität, bietet. Das ist das auf dem Standardmodell der Teilchenphysik beruhende Standardmodell der Kosmologie, das inzwischen von vielen für unantastbar gehaltene kosmologische Paradigma der modernen Physik.

Obwohl Supernovae, Quasare, Neutronensterne, Gammabursts und einige andere spektakuläre Ereignisse im weiten Rund des sich immer weiter ausdehnenden Universums gelegentlich für erhebliche Turbulenzen sorgten, nahm die weitere Entwicklung des Universums, gemessen an dem überaus stürmischen Urknall, einen eher geruhsamen Verlauf. Daran änderte sich auch nichts, als in der Nähe eines wenig auffälligen Sterns in einem äußeren Arm einer unscheinbaren Spiralgalaxie ein Planet entstand, der zunächst auch nur ein Feuerball war, aber sich dann zu einem kosmischen Körper mit viel Wasser, einer Atmosphäre, festen Landmassen und einem ziemlich stabilen und engen Temperaturspektrum mauserte.

Und genau auf diesem Planeten geschah das eigentliche Wunder des universalen Geschehens – es entstand Materie, die sich prinzipiell von aller das Universum eigentlich ausmachenden Materie unterschied: Leben.

Zunächst waren da nur primitive Formen lebender Strukturen, einzellige Organismen, kernlose Prokarionten, Archaea und Bakterien, die merkwürdigerweise Algen – Blaualgen – getitelt wurden und sich in den Ozeanen munter tummelten und unablässig vervielfältigten. Das brauchte Milliarden Jahre. Aber dann tauchten recht plötzlich Organismen mit einem Zellkern auf, Eukarionten. Mit ihnen wurde die Evolution des Lebens vielseitiger und stürmischer. Die Organismen, die zunächst Sauerstoff als Stoffwechsel-Abfallprodukt produziert hatten, mussten lernen, Sauerstoff zu atmen, ihn als Energielieferant zu verarbeiten.

Dann waren da die ersten Wesen, die aus mehreren Zellen bestanden. Diese Mehrzeller waren flexibel, sie konnten sich nun zu den verschiedensten Formen, schließlich zu Vielzellern großer Komplexität entwickeln. In den Ozeanen wimmelte es alsbald von allerlei Wassergetier. Das förderte die Entstehung ganz verschiedener Arten, von denen einige das Wasser verließen und kühn das Land zu erobern begannen.

Die Welt der lebenden Materie teilte sich nun in eine bunte Mischung aus Bakterien, Protista (Mikroorganismen mit Zellkern, z.B. Amöben, Grünalgen u.a.), Pilzen, Pflanzen und Tieren. Diese fünf Grundarten, Reiche, des Lebens gibt es bis heute, es ist trotz vielfältiger Evolution keine weitere hinzugekommen, allerdings auch noch keine wieder verschwunden – noch nicht. Aus dem ehemals für unsere heutigen Verhältnisse und Bedürfnisse eher unwirtlichen Planeten wurde ein freundlicher, grüner, bewohnbarer und bewohnter Planet.

Das Leben hatte auch schon jene geniale Konstruktion hervorgebracht, die wir als Gene kennen. Die Gene scheinen das Programm der Organismen zu sein, sie steuern die Lebensvorgänge im Organismus, sorgen dafür, dass seine Eigenschaften an nachfolgende Generationen weitergegeben werden. Die Gene waren und sind so etwas wie die eigentlichen Schöpfer der Organismen.

Zudem haben sie die Eigenschaft, selten zwar, aber doch manchmal nachlässig zu sein, also ab und zu bei der Steuerung der Lebensvorgänge oder bei der Produktion von Nachwuchs Fehler zu machen. Es entwickelt sich nicht genau das, was sich entwickeln soll, sondern eine Abweichung, eine Mutation. Mutierte Organismen sind meist nur Unglücksfälle, Entartungen, die nicht lebens-, mindestens nicht reproduktionsfähig sind. Aber winzige Mutationen in den Genen, Veränderungen nur in einzelnen, dafür aber sehr wichtigen Bausteinen können zu Variationen eines Organismus führen.

Und manchmal kann eine solche Variation mit den gegebenen Lebensbedingungen besser zu Recht kommen als die Standardausführung des jeweiligen Organismus. Im ständigen Überlebenskampf, im Kampf aller gegen alle, der auf dem ansonsten ganz friedlichen Planeten herrschen soll, sind dann solche veränderte Organismen den anderen überlegen. Die Variation wird sich durchsetzen. Es findet so eine Auslese dergestalt statt, dass die Geeignetsten überleben, die Ungeeigneten wieder von der Bildfläche des Lebens verschwinden.

Alle Arten von Lebewesen existieren unter dem ständigen Druck, sich an die Gegebenheiten anpassen oder das Feld des Lebens widerspruchslos räumen zu müssen. Mutation und Variation, Selektion und Adaption – das sind die Zauberworte, die die Entwicklung des Lebens erklären. Und das ist das Standardmodell der Biologie, wie es von Darwin entworfen und mit der Entdeckung der Gene sowie der Entwicklung der Genetik zum Neo-Darwinismus weiterentwickelt wurde und uns unablässig erzählt wird.

So soll es schließlich geschehen sein, dass irgendwann vor etwa 2,5 Millionen Jahren die Evolution ein Geschöpf hervorbrachte, das noch starke Ähnlichkeiten mit einem Affen hatte, aber doch etwas anderes war. Besonders geeignet muss das Geschöpf nicht gewesen sein, denn es bedurfte noch einiger Mutationen, langer Wanderungen und sehr vieler Winter, bis etwas Brauchbares daraus wurde.

Aber dann war er da, der weise Mensch, der Homo sapiens, der Höhepunkt der Evolution. Der Mensch war nicht das Ziel der Evolution, betonen die Evolutionsbiologen fortwährend, aber ihre Krönung ist er mit seinen außergewöhnlichen Fertigkeiten, seinen beeindruckenden geistigen Fähigkeiten, seiner wechselhaften Vergangenheit, seiner großartigen Zukunft und seinen Wissenschaftlern schon – bildet er sich ein.

Das ist – zugegeben in einer noch besonders kurzen Fassung – die kurze Geschichte des Universums, wie sie durch die moderne Wissenschaft geschaffen wurde und von ihr lauthals und unbeirrt vertreten wird, weil sie von ihrer Richtigkeit überzeugt ist. Sie ist so kurz, dass man sie sogar auf nur knapp 5 schmalen Buchseiten erzählen kann. Diese Geschichte scheint eine einfache zeitliche Folge von Prozessen zu sein, die uns in den Darstellungen der Naturwissenschaftler logisch erscheint und uns deshalb selbst in kurzen Kurzfassungen glaubwürdig ist.

Aber ist die Geschichte so einfach und auch so kurz erzählbar? Oder ist das nicht doch zu kurz gegriffen, erscheint sie uns nur so kurz, weil wir es uns zu einfach machen? Ist denn das, was die Wissenschaftler uns davon erzählen, schon alles? Und ist es so auch richtig und wahr?

Ich habe das allgemein gültige Weltbild der modernen Naturwissenschaft im Vorstehenden etwas locker-flockig dargelegt. Das nicht, weil ich gegenüber den anzuerkennenden Mühen der Wissenschaftler respektlos sein will. Man kann und darf die verschiedenen Theorien der modernen Naturwissenschaft über die Entwicklung des Universums und der Materie im Einzelnen angesichts ihrer Logik, der akribischen Detailkenntnis und der mathematischen Präzision bewundern. Aber das ist keine Pflicht. Man kann auch genauer hinschauen.

Wenn man das tut, bemerkt man da und dort Unbeantwortetes, Widersprüchliches, nicht hinreichend Bewiesenes. Mit noch mehr Mühe und Distanz kann man auch auf Behauptung stoßen, wo Beweis sein sollte, auf Glauben, wo Wissen notwendig wäre und auf so manche künstliche Denkkonstruktion, die den intellektuellen Fähigkeiten ihrer Schöpfer gut zu Gesicht steht, nicht aber der Natur, die sie eigentlich erklären soll.

Und wenn man sich die Mühe macht, alle Theorien und Modelle der modernen Wissenschaft in einen Zusammenhang zu stellen, so als würden sie einen einheitlichen Prozess beschreiben wollen, kann man den Anspruch der modernen Naturwissenschaft, uns das Universum zu erklären, noch nicht so ganz ernst nehmen. Wenn sich die Entwicklung des Universums so vollzogen hätte, wie es uns die moderne Naturwissenschaft bisher beschreibt, sind starke Zweifel angebracht, ob es dann den Menschen oder überhaupt das Universum gäbe.

Auch die moderne Physik ist erst auf dem Weg. Das darf sie auch. Aber sie darf nicht so tun, als hätte sie uns alles erklärt. Die Physiker sollten bescheidener auftreten, Irrtümer auch mal zugeben, offene Fragen benennen, Widersprüche offenlegen und uns nicht das Gefühl geben, unser intellektuelles Niveau sei halt nicht ausreichend, die genialen Theorien der Wissenschaftler zu verstehen.

Da es die Physiker höchst selten machen, will ich im Folgenden versuchen, den Finger auf die offenen Wunden der modernen Physik zu legen, vielleicht sogar ein wenig darin herum zu bohren. Schmerzensschreie erwarte ich nicht, höchsten mild-überlegenes Lächeln.

Aber sei's drum.