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Gott ist tot? Vielleicht.

Januar 21st, 2011

Gott (Ecalan, Wikimedia Commons, CC-BY-SA 3.0 unported)

Gott (Ecalan, Wikimedia Commons, CC-BY-SA 3.0 unported)

Hätten die Naturkonstanten nach dem Urknall nur unwesentlich andere Werte angenommen, wären Atomkerne, Gasnebel, Sterne, Planeten und Galaxien vielleicht nie entstanden. – Haben sie aber nicht und so sind wir heute hier. Ist das ein Zufall? Hat gar eine göttliche Hand vorherbestimmt, wie sich das Universum bis hin zur Entstehung des Lebens zu entwickeln habe?

Der kanadische Kosmologe und ehemalige Steven Hawking-Doktorand Don Page machte vor wenigen Tagen darauf aufmerksam, dass zumindest eine Naturkonstante gar nicht exakt auf die Entstehung von gewöhnlicher Materie (und allem was danach kam) abgestimmt ist (arXiv 1101.2444).

Die kosmologische Konstante ist ein Ausdruck für den Kitt des Universums. Ein zu kleiner Wert lässt das Universum bald nach dem Urknall wieder kollabieren. Ein zu großer reißt die Teilchen zu schnell auseinander, so dass Galaxien, Sterne, Planeten und über sie grübelnde Physiker nie entstanden wären.

Diese Konstante ist eine Art enfant terrible der Kosmologie. Von Einstein aus der Verlegenheit eingeführt, ein statisches Universum aus seiner Theorie ableiten zu müssen (was ohne sie nicht gelang), wurde sie erleichtert aus den Modellen gestrichen, als Edwin Hubble die Expansion des Alls nachwies. Erst nach 1998 kehrte die Konstante zurück, als anhand von 1a-Supernovae und dem Mikrowellenhintergrund klar wurde: Das Universum expandiert nicht gleichförmig. Es beschleunigt seine Expansion. Das passte vielen Kosmologen nicht in ihre Modelle und ist eine andere Geschichte.

Page weist auf eine andere Implikation der neu bestimmten Konstante hin: Sie ist zu groß. Das klingt überraschend für eine Zahl mit 43 Nullen hinter dem Komma. Doch wäre sie kleiner oder gar ein bisschen negativ, hätten sich nach dem Urknall mehr Baryonen, also schwere Teilchen wie Protonen und Neutronen gebildet, aus denen dann mehr Sterne und lebensfreundliche Planeten entstanden wären.

Eine starke Form des anthropischen Prinzips besagt, dass wir in einem Universum leben, das besonders gut für die Entstehung von Leben geeignet ist. Wäre das nicht so, wären wir nicht hier. Laut Page müssten wir dieses in der Naturwissenschaft durchaus kontrovers diskutierte Prinzip nun abschwächen. Wirklich herausragend gut ist das Universum nicht auf unsere Existenz optimiert.

Zum Glück besteht für Theisten eine Resthoffnung, dass wir doch in Gottes auserwähltem Universum leben: Page hat nämlich ausschließlich die kosmologische Konstante betrachtet und andere fundamentale Naturkonstanten ignoriert. Es könnte durchaus sein, dass ihre Werte voneinander abhängen und man keine von ihnen unabhängig verändern kann.

Für diesen Fall würde ich es weiterhin Douglas Adams überlassen, die Existenz von Gott zu widerlegen:

„Ich weigere mich zu beweisen, dass ich existiere“,
sagt Gott,
„denn ein Beweis ist gegen den Glauben,
und ohne Glauben bin ich nichts!“
„Aber“,
sagt der Mensch,
„der Babelfisch ist doch eine unbewusste Offenbarung,
nicht wahr?
Er hätte sich nicht zufällig entwickeln können.
Er beweist, dass es dich gibt,
und darum
gibt es dich, deiner eigenen Argumentation zufolge, nicht.
Quod erat demonstrandum.“
„Ach, du lieber Gott“,
sagt Gott,
„daran habe ich gar nicht gedacht“,
und löst sich in ein Logikwölkchen auf.
„Na, das war ja einfach“,
sagt der Mensch
und beweist, weil’s gerade so schön war,
dass schwarz gleich weiß ist,
und kommt wenig später auf einem Zebrastreifen ums Leben.

Astronomen, seid genügsam

Dezember 24th, 2009

Die Weihnachtszeit ermahnt uns, nicht dem Konsumrausch zu frönen und enthaltsam und genügsam zu leben. Wir sollen an all jene denken, denen es schlechter geht als uns.

Eine etwas andere Form der Genügsamkeit fordert eine vorweihnachtliche Veröffentlichung von amerikanischen und britischen Astrophysikern. Sie machen sich Sorgen, weil ein im ausgehenden Jahr gestartetes Observatorium die theoretische Forschung behindern könnte. Die ESA-Sonde Planck ist in der Lage, mit einer aufwendigen Kühltechnik die kosmische Hintergrundstrahlung hochgenau zu vermessen. Planck wird soweit ins frühe Universum blicken, wie kein Teleskopenauge vor ihm. Und der technische Spielraum, in Zukunft noch weiter hinauszublicken ist begrenzt. Planck kratzt am Rand des sichtbaren Universums.

Anomalien in der kosmischen Hintergrundstrahlung (NASA/WMAP)

Der kosmische Mikrowellenhintergrund, aufgenommen von der Mission WMAP (NASA)

Bisher fand zuerst eine Mission eine Anomalie im kosmischen Hintergrundleuchten (erstmals tat das die Mission COBE in den frühen 1990ern). Daraufhin entwickelten Kosmologen ein Modell, das die Asymmetrie erklären konnte. Später verwendete man verbesserte Daten der Folgemissionen MAP und WMAP, um diese Modelle zu bestätigen – oder zu widerlegen.

Wenn der Messpedant Planck nun neue Anomalien findet, gibt es ein Problem. Zwar können die Himmelsdenker wieder neue Modelle zur Erklärung bauen. Sie lassen sich dann nur kaum noch verifizieren. Eine um Größenordnungen bessere Nachfolgemission wird es nicht geben.

Die Lösung dieses Dilemmas? Enthaltsamkeit! Plancks Daten sollten in Häppchen veröffentlicht werden. So können immer und immer wieder Modelle aufgestellt werden, die dann mit neuen freigelassenen Daten verifiziert oder widerlegt werden können.

In diesem Sinne: frohe Weihnachten!

http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/herschelplanck.shtmlPl