Elefanten im All E-Book

Ben Moore

• Herausgeber: Kein & Aber
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2012

Seitenzahl: 460

Beschreibung

Leicht zugänglich und abwechslungsreich erzählt der renommierte Astrophysiker Ben Moore die Geschichte unseres Universums vom Urknall bis in die ferne Zukunft. Dabei tauchen wir nicht nur in die geheimnisvolle Welt der Astrophysik ein, sondern gehen auch vielen Rätseln der Biologie, der Neurowissenschaft, der Geschichte und der Geologie auf den Grund. Was ist der Ursprung des Atoms? Wie entstehen und sterben Sterne? Gibt es Außerirdische? Wie lange kann Leben auf unserem Planeten noch währen? Ben Moore gibt überraschende, beängstigende, faszinierende und poetische Antworten auf die ganz großen Fragen der Physik und versetzt uns damit auf jeder Seite dieses Buches erneut in Staunen.

Leseprobe

INHALT

» Über den Autor

» Über das Buch

» Buch lesen

» Inhaltsverzeichnis

» Glossar, Dank, Impressum

» Weitere eBooks von Kein & Aber

» www.keinundaber.ch

ÜBER DEN AUTOR

Ben Moore (geb. 1966) ist seit 2002 Professor für Astrophysik an der Universität Zürich. Unter seinem Künstlernamen »Professor Moore« spielt er Gitarre in der Elektro-Rockband MILK67 und arbeitet momentan an einem Soloalbum. Für die Zürcher Street Parade 2010 entwickelte er zusammen mit seinen Studenten ein Urknall-Lovemobile. Der Brite hat über 200 wissenschaftliche Abhandlungen zu Themen wie Ursprung der Planeten und Galaxien, Dunkle Materie und Dunkle Energie verfasst. Moores Forschungsgruppe simuliert das Universum mit speziell dafür hergestellten Supercomputern.

ÜBER DAS BUCH

Leicht zugänglich und abwechslungsreich erzählt der renommierte Astrophysiker Ben Moore die Geschichte unseres Universums vom Urknall bis in die ferne Zukunft. Dabei tauchen wir nicht nur in die geheimnisvolle Welt der Astrophysik ein, sondern gehen auch vielen Rätseln der Biologie, der Neurowissenschaft, der Geschichte und der Geologie auf den Grund.

Was ist der Ursprung des Atoms? Wie entstehen und sterben Sterne? Gibt es Außerirdische? Wie lange kann Leben auf unserem Planeten noch währen? Ben Moore gibt überraschende, beängstigende, faszinierende und poetische Antworten auf die großen Fragen der Physik und versetzt uns damit auf jeder Seite dieses Buches erneut in Staunen.

INHALTSVERZEICHNIS

Vorwort

Kapitel 1

Eine kurze Geschichte des menschlichen Wissens und Entdeckens

Kapitel 2

Was wir wissen und woher wir es wissen

Kapitel 3

Der Urknall

Kapitel 4

Der Ursprung der Sterne, der Planeten und der Galaxien

Kapitel 5

Eines Tages …

Kapitel 6

Das Gehirn

Kapitel 7

Leben in unserem Universum

Kapitel 8

Morgen

Kapitel 9

Die Zukunft des sichtbaren Universums

Kapitel 10

Was wir nicht wissen

Kapitel 11

Das letzte Kapitel

Glossar

In Gedenken an meinen Vater Für Mariana und Joe

VORWORT

Mein Vater war Förster und verbrachte einen Großteil seines Lebens vom Aufgang bis zum Untergang der Sonne in der freien Natur. Wenn ich Ferien hatte, ging ich mit ihm. Er arbeitete fleißig und hing dabei seinen Gedanken nach. Von ihm habe ich die Liebe zur Natur und das Staunen über ihre Anfänge. Was mögen all diese Ameisen denken? Wie schaffen es die Bäume, gegen die Schwerkraft das Wasser von den Wurzeln bis ins hohe Kronendach zu pumpen? Mit der Präzision eines mechanischen Uhrwerks dreht sich die Erde um sich selbst und kreist um die Sonne – warum? Woraus ist das Licht? Gibt es wirklich Schwarze Löcher? Sind wir ganz allein in diesem riesigen Universum – oder gibt es noch andere Lebewesen?

Dieses Buch entstand im Gedenken an meinen Vater, der mich ermutigte, auf die Universität zu gehen und nach Antworten auf die Fragen zu suchen, die wir miteinander diskutiert haben. Es ist für alle bestimmt, die sich Gedanken über die sie umgebende Welt machen und über ihre Entstehung Bescheid wissen möchten. Es ist für meine Kinder bestimmt und soll sie ebenso inspirieren, wie mein Vater mich inspiriert hat. Es gehört zu den Dingen, die ich in diesem kurzen, aber wahnsinnigen Leben machen und hinterlassen möchte.

Ich möchte von der Geschichte und Zukunft des Lebens und des Universums erzählen. Ich werde mit dem Anfang beginnen und mit dem Ende aufhören, ich werde unsere Stellung in Zeit und Raum darstellen und beschreiben, woher wir gekommen sind und wohin wir gehen. Ich möchte Sie mitnehmen auf eine Reise vom Beginn der Zeit bis zum Ende des Universums, um unsere Ursprünge sichtbar zu machen und einen Blick in unsere Zukunft zu werfen.

Manchen wird diese Reise wie Science-Fiction vorkommen. Und doch beruht sie auf den erstaunlichen wissenschaftlichen Erkenntnissen aus dreitausend Jahren. Ich werde erklären, wie wir an dieses Wissen gelangt sind – angefangen bei den alten Griechen, die in der Kunst der wissenschaftlichen Erkundung Bahnbrechendes geleistet haben. Wir folgen dem Pfad einer bemerkenswerten Entdeckungstour: von der Entstehung der Atome bis zur Dunklen Materie und Dunklen Energie, von Ameisen und Elefanten bis zur Raumfahrt und dem Leben außerhalb unseres Sonnensystems.

Die nachfolgende Geschichte ist wahr, sie beruht auf Ereignissen, die tatsächlich stattgefunden haben. Jetzt ist die Zeit gekommen, sie zu erzählen, denn Astrophysiker haben in den letzten zehn Jahren neue Beobachtungsdaten gesammelt, die es uns ermöglichen, die Geschichte unseres Universums und die Entstehung alles dessen, was es enthält, in allen Einzelheiten zu verstehen. Ich habe in den letzten zwanzig Jahren über viele dieser Themen geforscht, und ich möchte Ihnen all diese Entwicklungen in einer einfachen und freundlichen Sprache erklären, die jeder versteht.

Mich hat es schon immer gewundert, dass wir keine Anhaltspunkte für intelligentes Leben in der Weite des Kosmos haben. Unser Stern, die Sonne, ist offenbar nichts Besonderes. Innerhalb der Milchstraße, die nur eine von unzähligen Galaxien ist, gibt es Milliarden ähnlicher Sterne. Eines unserer aufregendsten Forschungsprojekte möchte die Bildung von Planetensystemen erklären und ermitteln, ob bewohnbare Planeten häufig oder selten sind. Nach den Simulationen unserer Supercomputer sollten »erdähnliche« Planeten in der Umgebung von Sternen, die der Sonne ähneln, sogar sehr häufig sein. Die Kepler-Raumsonde hat in den letzten Jahren ferne neue Welten in riesiger Zahl entdeckt. Wie viele davon haben eine Atmosphäre und ein Klima, das die Entstehung von Leben erlaubt? Wie viele davon haben eine Zivilisation, die fortgeschrittener ist als unsere und bereits begonnen hat, die Galaxis zu erkunden?

Elefanten gehören zu den intelligentesten Geschöpfen auf der Erde. Sie lieben, sie trauern, sie sind gesellig und lustig, und ihr Gehirn hat eine größere Rechenkapazität als das menschliche. Ohne unseren Mond hätte sich das Leben auf der Erde vielleicht ganz anders entwickelt – und es gäbe gar keine Elefanten. Warum? Das werde ich noch erklären.

Unter dem Titel »Die Häufigkeit von Elefanten in der Galaxis« habe ich kürzlich in einer Reihe von allgemeinverständlichen Wissenschaftsvorträgen all diese Themen gebündelt. Nach unseren neuesten Recherchen enthält allein unsere Galaxis mindestens eine Milliarde Planetensysteme mit geeigneten Bedingungen für die Entwicklung von intelligentem Leben. Ich vermute, dass es viele andere Planeten mit wunderbaren denkenden Geschöpfen wie unsere Elefanten gibt – wir haben nur noch nicht richtig oder nicht an den richtigen Stellen gesucht.

Unsere Erde hat über viereinhalb Milliarden Runden um die Sonne gemacht. Wenn es uns gelingt, die Selbstauslöschung und Kollisionen mit gigantischen Asteroiden zu vermeiden, können wir als Spezies tatsächlich noch Milliarden von Jahren weiterleben. Die Menschen haben die beängstigende Fähigkeit entwickelt, Ereignisse auszulösen, die ein Massenaussterben zur Folge haben können. Die dafür verwendete Technik werden wir jedoch brauchen, um unseren Planeten vor dem unvermeidlichen Aufprall eines gefährlichen Asteroiden zu schützen. Solche zufallsbedingten Katastrophen ähneln den Zufallsbewegungen, denen unser Leben offenbar unterworfen ist, so als gliche es einer Reise, auf der scheinbar beliebige Vorkommnisse unseren Weg dramatisch verändern können. Gönnen Sie sich, wenn Sie diese Worte gelesen haben, ein paar Momente der Besinnung – vielleicht sieht Ihre Zukunft dann ganz anders aus.

Die kurze Zeit, in der es uns als bewusste denkende Wesen gibt, ist etwas ganz Besonderes. Doch letztlich müssen wir uns der Einsicht stellen, dass nichts ewig währt. Die neuesten Beobachtungen unserer großen Observatorien und Simulationen unserer Supercomputer erlauben uns, sinnvoll über die Zukunft des Universums nachzudenken. Mit der Zeit wird die Strahlkraft der Sterne nachlassen, und irgendwann werden sie nicht mehr scheinen. Kann das Leben dann bis in alle Ewigkeit weitergehen, oder wird die Zukunft ewig dunkel sein? Und – was ist überhaupt der Sinn des Ganzen?

Kapitel 1

EINE KURZE GESCHICHTE DES MENSCHLICHEN WISSENS UND ENTDECKENS

Purpurrot erstrahlt der Himmel, als die Sonne hinter dem bewaldeten Horizont untergeht. Den Windungen des einstigen Gletschertals folgend erstreckt sich eine Reihe von Zaunpfählen bis in die Ferne. Unsere Pfahlramme liegt auf dem Boden– ein einfacher handgeschweißter Eisenzylinder, mit dem wir die Pfähle in den Boden treiben. Zwei Paar bloße Hände packen die kalten Griffe, heben das Gewicht in synchronisierter Bewegung in die Höhe und lassen es auf den Holzpfahl herabsausen. Der Boden erzittert, das Eisen tönt wie eine dumpfe Kirchenglocke, drei Sekunden später folgt der nächste Schlag. Mit jedem Stoß senkt sich der splittrige Holzpfahl tiefer in das Erdreich. Während mein Vater und ich routiniert arbeiten, sind wir mit unseren Gedanken ganz woanders. Uns beschäftigt der seltsame Doppelcharakter des Lichts: die verblüffende Tatsache, dass das Verhalten von Photonen nur zu verstehen ist, wenn sie gleichzeitig als Welle und als Teilchen existieren. Wir sind auf diese Frage gestoßen, als wir uns darüber unterhielten, warum die Moleküle in der Luft bevorzugt blaues Licht streuen– mit der Folge, dass der Abendhimmel unseres Arbeitstages in diesem unglaublichen Rot erstrahlt.

Wir leben in einer einzigartigen Ära der Menschheitsgeschichte: Wir glauben, unseren Platz im Universum, in der Zeit wie im Raum, exakt bestimmt zu haben. Beim Blick auf die hundertMilliarden Galaxien, die der unseren ähneln und jeweils Milliarden von Sternen enthalten, die unserer Sonne gleichen, sind wir uns unserer Bedeutungslosigkeit bewusst geworden. Wir haben die Größe unseres Universums berechnet und sein Alter bestimmt. Wir wissen, wann unsere Sonne zu scheinen begann und wann sie sterben wird. Wir haben herausgefunden, dass unser Universum sich ausdehnt; der Abstand zwischen den Galaxien wird größer, die Expansionsgeschwindigkeit nimmt rasch zu. Wir haben die winzigen Unregelmäßigkeiten im Urzustand des Universums vermessen, die an Kräuselwellen auf der Oberfläche eines Sees erinnern– das waren die Anfangsbedingungen, aus denen heraus alle Sterne und Galaxien, die wir heute sehen, im Laufe kosmischer Zeiträume allmählich entstanden sind. Es ist eine bemerkenswerte Leistung der menschlichen Gattung, dass wir derart detaillierte Kenntnisse der Geschichte unseres Universums besitzen– eine Geschichte, die wir zurückverfolgen können bis exakt eine Millionstel Sekunde nach seiner Entstehung. Zu diesem Zeitpunkt befand sich unser gesamtes sichtbares Universum mit allem, was es enthält, in einem Zustand von äußerst geringer Ausdehnung: sämtliche Materie und Energie komprimiert in einem Areal nicht viel größer als ein Fußballstadion. Kaum zu glauben, nicht?

Geradezu explosionsartig hat sich in den letzten vierhundert Jahren unser Wissen vermehrt. Diese Entwicklung hätte schon vor mehr als zweitausend Jahren einsetzen sollen. Wir haben es weit gebracht, aber ich bin davon überzeugt: Wir hätten sehr viel mehr erreichen können. Viele wichtige und fundamentale Aspekte unseres Universums sind uns noch immer vollkommen rätselhaft. Wenn ich mir die Antwort auf eine einzige Frage wünschen könnte, dann wäre das diese: Was geschah in dieser ersten Millionstel Sekunde nach dem Urknall? Aus diesem Wissen könnte ich die Erkenntnis ableiten, warum und auf welche Weise unser Universum entstanden ist.