außerhalb der Kompetenz der Naturwissenschaft liegen. Und wenn die Kompetenz der Naturwissenschaft die Natur ist, dann muss also die Erklärung auch außerhalb des Natürlichen liegen. Diese Logik ist nur schwer vermeidbar.
Die Physiker wollten das nicht so einfach hinnehmen. Also dachten sie darüber nach, wie man die Singularität doch noch vermeiden und den Anfang anders erklären könne.
Wenn der rückwärts laufende Film, so nun die Überlegung, dank Einsteins allgemeiner Relativität in einen solchen speziellen, allgemein viel zu speziellen Zustand führt, in dem die Allgemeine Relativität nicht mehr gilt, vielleicht hilft der andere Teil der Physik des 20. Jahrhunderts, die Quantenmechanik, den Film wieder vorwärts laufen zu lassen, ohne Gott bemühen zu müssen. Die beiden großen Theorien der modernen Physik passen zwar nicht zueinander, aber wenn beide zusammen nichts erklären können und einander widersprechen, vielleicht konnten sie sich wenigstens mal gegenseitig aus der Patsche helfen.
Also überlegten sie, die Physiker, wie der Anfang aus der Sicht der Quantenphysik erklärt werden könnte. Und die findigen Wissenschaftler wurden auch schnell fündig. Es fiel ihnen die Unschärferelation ein, die Werner Heisenberg schon so ziemlich am Anfang der Quantenphysik, also vor längerer Zeit, beschrieben und plausibel begründet hatte.
Irgendwann wird das Universum im rückwärts laufenden Film soweit geschrumpft sein, dass es nur noch einen Raum einnimmt, dessen Durchmesser sich in der Größenordnung von vielleicht einigen 10-33 cm, somit in der Region der Plancklänge, bewegt. Das ist natürlich ein sehr winziger Raum, kaum noch von einem Punkt zu unterscheiden und damit dem Nichts sehr nahe. Aber ein solcher Raum ist eben nicht ganz Nichts, sondern ein eindrucksvolles Etwas: die Spielwiese der unbändigen Quanteneffekte. Das war die Lösung.
Wie das? Die aus der Unschärferelation resultierenden Quantenfluktuationen müssen die Evolution des Universums in seiner ganz ersten Anfangsphase maßgeblich bestimmt haben. Mit der berühmten Unschärferelation hatte Heisenberg nicht etwa die ungenaue Betrachtung der Natur durch die Wissenschaft gemeint, auch nicht eine unvollständige Beschreibung der Natur, wie es Einstein der Ältere, also der in die nörgelnden Jahre gekommene Miterfinder der Quantenphysik genau dieser dann vorwarf.
Die Unschärferelation besagt eigentlich nur, dass wir – ich in Ermangelung der notwendigen Mittel, Geräte und Fähigkeiten sowieso nicht, aber auch nicht die Wissenschaftler – objektiv nicht in der Lage sind, Ort und Geschwindigkeit eines subatomaren Teilchens zu gleicher Zeit genau zu bestimmen. Wenn man die eine Komponente genau bestimmt, wird die andere unscharf sein – und umgekehrt.
Bestimmt man also die Geschwindigkeit, mit der sich ein Teilchen bewegt, oder den sich aus Masse und Geschwindigkeit ergebenden Impuls, kann man nicht genau sagen, an welchem Ort sich das Teilchen bei der Messung befindet.
Bestimmt man den Ort eines Teilchens zu einem bestimmten Zeitpunkt exakt, scheitert man glanzlos bei dem Versuch, Geschwindigkeit bzw. Impuls genau zu bestimmen. Das wird immer so sein. Der Umstand lässt sich auch mit den präzisesten Messgeräten, den akribischsten Untersuchungsmethoden und von den cleversten Wissenschaftlern nicht aus der Welt schaffen, denn er haftet den Dingen an, nicht den Messmethoden und auch nicht den Physikern. Die Quanten können spontan zwischen den Werten hin und her springen, sie sind irgendwie in Raum und Zeit verschmiert, weshalb man das Phänomen auch Unbestimmtheit nennt.
Dieser Charakter der Quantenobjekte ist verantwortlich für einige merkwürdige Erscheinungen, die die Quantenphysik beschreibt. Eine davon ist eben die so genannte Quantenfluktuation. Sie definiert die Quantenwelt als ein Feld turbulenten Geschehens. Teilchen können spontan auftauchen, sich verwandeln, wieder verschwinden.
Es ist vorstellbar, dass das Universum aus einem solchen brodelnden Etwas, nur wenig verschieden vom Nichts, hervorging. Das ist natürlich ein reichlich anderes Bild als die unendliche Dichte der zu einem Punkt zusammengequetschten gesamten Materie des Universums. Andererseits – so prinzipiell verschieden sind die beiden Vorstellungen auch wieder nicht. Das turbulente energetische Geschehen der unablässigen und spontanen Quantenfluktuationen hat schon auch etwas von einem schier unendlich ergiebigen Energiemeer auf kleinstem Raum.
Die Unschärfe hängt mit dem Planck’schen Wirkungsquantum zusammen. Sie könnte durchaus eine Eigenschaft des Raumes oder besser der Raumzeit sein. Diese könnte als solche unscharf sein, irgendwie verschwommen, nicht unbedingt im Sinne einer recht schwammigen Idee, das vielleicht auch, sondern in dem Sinne, dass Raum und Zeit nicht klar getrennt voneinander betrachtet werden können.
Die Vorstellung hat nur einen Haken: Wie können denn Quantenfluktuationen auftreten, wenn es Raum und Zeit gar nicht gibt. Das plötzliche Auftauchen eines Teilchens führt notwendig zu der Frage, wo es denn auftaucht? In einem nicht vorhandenen Raum? Wie das? Indem es den Raum schafft und die für das Auftauchen notwendige Zeit gleich mit. Und wenn das Teilchen gleich wieder verschwindet, sind dann Raum und Zeit auch wieder weg? Ist das frühe Universum ein Gewirr aus Raum- und Zeit- Blitzen. Wie werden dann der Raum und die Zeit, wie wir sie kennen?
James Hartle und Stephen Hawking haben da, aus einer ganz anderen Richtung kommend, eine Theorie entwickelt, nach der der ursprüngliche Raum vierdimensional war; nicht in Form der Raumzeit, sondern räumlich vierdimensional. Die Zeit erscheint nach dieser Theorie nicht plötzlich, als wäre sie gerade aufgezogen, sprich geschaffen worden oder ebenso unvermittelt entstanden, sondern sie trennt sich allmählich, zögerlich 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
