nur, sozusagen in einem unscharfen Prozess vom Raum.
Der allererste Beginn ist daher nicht in einem Punkt zu sehen, sondern in einer Art sanfter Wölbung. Das Universum hatte nach diesem Modell gar keinen bestimmten Anfang. Damit entfällt die Singularität. Das heißt aber noch lange nicht, das Universum habe schon immer existiert. Es hatte keinen bestimmten zeitlichen Anfang, keinen Punkt, an dem es begann, aber seine Existenz begonnen hat es schon, verkündeten Hartle und Hawking der inzwischen schon nur noch wenig verblüfften Menschheit.
Es kam aus dem Nichts – das Universum – und setzte sich selbst in Gang. Nicht mit dem gewaltigen Explosions-Knall einer extrem dichten Feuerkugel, sondern mit einem leisen und breiten, auch nicht sehr klar auszumachendem „Blubb“. Damit entfallen die Notwendigkeit des Schöpfers und der Antworten auf die Fragen, was davor war. Davor war eben nichts. Ohne Zeit kein Davor, sondern einfach nichts. Erst mit Entstehung der Zeit gibt es etwas und nicht mehr nichts. Das einzige etwas, das uns da einfällt, ist halt das Universum. Was denn auch sonst?
Diese als Quantenkosmologie bezeichnete Erklärung der Entstehung des Universums zeichne sich durch Eleganz der Logik und Brillanz der Denkweise aus, wird gesagt. Ja? Der Anfang des Universums bestand darin, dass es keinen Anfang hatte, sondern nur begann? Soll das eine wirklich akzeptable Erklärung sein? Oder ist das den Wissenschaffenden gerade noch eingefallen, um den Schöpfer in letzter Sekunde und höchster Not auszubremsen, als der auch noch die Wissenschaft zu (er-)schöpfen drohte?
Aber keine Frage, die Singularität kann so umgangen werden, der Urknall als der Anfang von allem aber erhalten bleiben. Er wäre dann aber schon anders als er bisher propagiert wurde.
Wir machen uns ein buntes Bild
Das Urknall-Modell beruht auf Allgemeiner Relativitätstheorie und Quantenphysik. Bei aller Wertschätzung beider Theorien: Gerade in Bezug auf den Urknall sind beide höchst unsichere Kandidaten, das Geschehen erklären zu können.
Das Urknall-Modell hat noch andere auffällige Schwächen, die seiner Glaubwürdigkeit nicht gut zu Gesicht stehen.
Alle bisherigen Beobachtungstatsachen und Messfakten zwingen zu der Erkenntnis, dass unser Universum flach ist. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie sollte der Raum eigentlich gekrümmt sein. Aber im gesamten, durch uns beobachtbaren Bereich lassen sich keine Raumkrümmungen feststellen. Die kinetische Energie der Expansion muss ziemlich exakt gleich der Gravitationsenergie des gesamten Universums sein. Das muss von Beginn an so gewesen sein.
Wäre da ein winziges Übergewicht der einen über die andere Energieart in der Größenordnung von nur etwa 10^-18 gewesen, wäre das Universum so schnell expandiert, dass es schon lange verschwunden wäre oder die Gravitation hätte es schon vor langer Zeit kollabieren lassen. Die Größe Omega, die für das Verhältnis von kinetischer zu Gravitationsenergie steht, muss von Beginn an 1 betragen haben. Das Urknallmodell der modernen Physik hat dafür keine Erklärung.
Obwohl in relativ kleinen Raumbereichen mit Sternen, Galaxien oder Galaxiengruppen unterschiedliche Strukturen und eine unterschiedliche Verteilung der materiellen Strukturen zu verzeichnen sind, bietet das Universum großräumig eine sehr gleichförmige Materieverteilung. Man sagt, das Universum sei homogen und isotrop. Warum aber sind entgegengesetzte Gebiete des Universums in einem solchen Maße einander gleich. Quasare in etwa 12 Milliarden Lichtjahren Distanz sind, wenn sie sich in entgegen gesetzten Regionen befinden, 24 Milliarden Lichtjahre voneinander entfernt. Zwischen solchen Regionen konnte zu keinem Zeitpunkt ein Austausch stattfinden, da die jeweilige Distanz immer größer war, als das Licht sie hätte überbrücken können.
Welcher Prozess hat also für die Homogenität gesorgt? Das Urknallmodell hat darauf keine Antwort.
Ebenso wenig kann es Auskunft geben auf die Frage, woher denn die winzigen Inhomogenitäten stammen, die es schon sehr früh gegeben haben muss, da es sonst keine Galaxien und Sterne geben würde.
Mit großem finanziellen, materiellen und intellektuellem Aufwand haben die Forscher die so genannte Hintergrundstrahlung, die den sehr frühen Zustand des Universums repräsentieren soll, vermessen. Der Satellit Cosmic Background Explorer – COBE – hatte dazu erste Messungen vorgenommen. Die Euphorie war groß, waren doch in den Daten tatsächlich Inhomogenitäten in Form von Temperaturunterschieden aufgetaucht. Sie hatten eine Winkelauflösung von etwa 10 Grad bei einer mit COBE maximal möglichen Auflösung von etwa 7 Grad.
Obwohl die gesuchten Fluktuationen erst bei einer Winkelauflösung von 2 Grad auffindbar sein sollten, meinten die Forscher, die für die großräumige Strukturbildung notwendigen Inhomogenitäten gefunden und mit der aus den COBE-Daten abgeleiteten bunten Grafik der staunenden Welt ein Bild vom sehr frühen Universum gezeichnet zu haben.
Die berühmte Grafik, die die Wissenschaftler mit den Daten der COBE-Mission gestaltet haben wollen, findet man im Original beim NASA Goddard Space Flight Center unter https://science.nasa.gov/missions/cobe
Offensichtlich hatten die Forscher dabei schon kräftig „in die Farbkiste greifen“ müssen, um die Dinge überhaupt anschaulich machen zu können.
„Eigentlich grenzte die Präsentation des Originalbildes für die Medien fast schon an Betrug. Diese Karten sahen eindrucksvoller aus als die dahinter stehenden Ergebnisse. Die meisten Schwankungen in dem Bild, die diese einzigartigen Kleckse und Fransen hervorbrachten, stammen nämlich von der Zufallsstrahlung des Mikrowellendetektors selbst.“
(Brian Clegg, Vor dem Urknall; rowohlt digitalbuch)
Wäre dies durch Vergleiche bei unterschiedlichen Wellenlängen und durch statistische Analyse ausgeglichen worden, schreibt Clegg weiter, wäre nicht mehr viel übrig geblieben von den Inhomogenitäten. Die Reaktion der Medien auf die COBE-Ergebnisse seien angeheizt worden „… durch die Kommentare von Wissenschaftlern, die es eigentlich besser hätten wissen müssen.“ (a. a. O.) Clegg lastet das in besonderem Maße Stephen W. Hawking an, der damals die COBE-Resultate als die größte Entdeckung des Jahrhunderts, wenn nicht gar aller Zeiten definiert haben soll.
Eine ziemlich flache Bemerkung, wenn man an Entdeckungen wie die der Relativität, der Quantenphysik, der Galaxien außerhalb der Milchstraße, der Expansion, der Schwarzen Löcher, der großräumigen Strukturen im Universum oder gar der DNS oder der Gene denkt, von der Gravitation, der Evolution, der Elementensystematik und der Radioaktivität ganz zu schweigen, um nur einige zu nennen.
Fast muss man wohl tatsächlich angesichts der Qualität der COBE-Daten und der Kühnheit ihrer Interpretationen von Betrug sprechen. Wer es nicht gar so hart möchte, kann es ja gern als Täuschung bezeichnen. Für Ehrlichkeit und wissenschaftliche Akribie würde das trotzdem nicht sprechen. Immerhin gab es dafür ‘nen Nobelpreis. Schon merkwürdig, wofür man alles diesen Preis erhalten kann. Das sollte Mut machen.
Mit den Höhenballons Boomerang und Maxima wurden dann genauere Messungen der Hintergrundstrahlung vorgenommen. Deren Messgeräte hatten mit 0,3 Grad (Boomerang) und 1/6 Grad (Maxima) eine weitaus höhere Auflösung. Aber Boomerang erfasste gerade mal 3 Prozent des Hintergrundes, Maxima gar nur 3 Promille. Die dabei festgestellten Inhomogenitäten hatten eine Ausdehnung von erfreulichen 1 Grad.
2001 startete die amerikanische Raumsonde WMAP zu ihrer Vermessungsmission. Aus deren Daten entstand dann ein schon wesentlich filigraneres Bild der Hintergrundstrahlung mit Temperaturunterschieden von 20 Millionstel Grad.
Das NASA/WMAP Science Team fertigte daraus eine Grafik, die man im Original unter https://map.gsfc.nasa.gov besichtigen kann.
Da wussten die Physiker aber schon, dass diese von ihnen „gemessenen“ Inhomogenitäten nur dann zu einem möglichen zeitlichen Ablauf der Strukturbildung und überhaupt zu den zu beobachtenden Strukturen der Galaxien und Sternen passen, wenn es die Dunkle Materie, die Dunkle Energie und den exotischen Prozess der kosmischen Inflation gegeben hat.
Das sind aber vorläufig noch immer Annahmen, Konstruktionen, Erfindungen und keine Beobachtungsfakten. Sie scheinen dringend notwendig