Bewusstsein & Kosmos. Thomas Ahrendt
Читать онлайн книгу.
Kosmos verlangsamen und nach vielen Gigajahren zum Stillstand kommen. Da die Massenanziehung die Energie der Fluchtgeschwindigkeit überwiegt, stürzen die Galaxien usw. immer schneller aufeinander zu. Dieses kontrahierende All wird immer kleiner; es stirbt den Hitzetod. Wann die Expansion in eine Kontraktion umschlägt, hängt von dem Hubble-Parameter und der mittleren Massendichte ab. Wahrscheinlich wird diese Umkehr vor dem völligen Protonenzerfall stattfinden.
Auch im kontrahierenden All könnte Leben noch viele Gigajahre existieren. Nahe Objekte hätten zwar eine Blauverschiebung, doch sehr entfernte hätten eine Rotverschiebung, da sie ihr Licht zu einer Zeit aussandten, als das Weltall noch expandierte. Dazwischen gibt es Galaxien, deren Spektrum keine Linienverschiebungen hat. Schließlich würden mögliche Beobachter feststellen, dass auch entfernte Galaxien auf sie zukommen. Das Universum wird zunächst ganz langsam in sich zusammenfallen; die Umkehr zum Kollaps findet vielleicht erst in 50 Gigajahren oder in 100 Gigajahren statt. Da bis dahin noch genügend Sterne leuchten, werden unsere Nachfahren beobachten, wie sich die Galaxienhaufen zunächst in ihrer Flucht verlangsamen und schließlich aufeinander stürzen. In 100 Gigajahren werden sie 4mal weiter weg sein als jetzt. Durch das höhere Alter des Kosmos werden unsere Nachfahren 10 mal weiter sehen können; ihre Metagalaxis wird aus viel mehr Galaxien bestehen. In 100 Gigajahren lässt sich die Kontraktion nicht lange beobachten, denn die Photonen brauchen (aus der Perspektive der nichtrelativistischen Beobachter) viele Gigajahre, um das All zu durchqueren. Die meisten der weniger entfernten Galaxien werden sich annähern, dennoch wird ihr Licht für Teleskope rotverschoben sein.
Die Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung wird sich geringfügig erhöhen, was sich leichter messen lässt. Während sie in 100 Gigajahren auf 1 Kelvin gesunken ist, wird sie während der Kontraktion wieder ansteigen. Hat das Universum dabei seine heutige Dichte wieder erreicht, wird sie erneut 3 Kelvin betragen und weitere 100 Gigajahre sind bis dahin vergangen. Noch Gigajahre nach Beginn der Kontraktion werden unsere Nachkommen gut leben können. Sollte der Kollaps aber zum Beispiel erst nach 1024 Jahren beginnen, werden bis dahin alle Sterne ausgebrannt sein ...
Wann auch immer die Kontraktion beginnt, wird das Universum nach ebenso vielen Jahren, die von heute bis zu dem Umschwung vergehen, zwar seine gegenwärtige Größe wieder erreichen, doch es wird sich sehr verändert haben: die Anzahl der Schwarzen Löcher wird sehr hoch sein, die der Sterne und Planeten sehr gering. Ab dem Zeitpunkt, ab dem das All wieder seine heutige Größe haben wird, wird es sich relativ schnell zusammenziehen. Innerhalb von 3,5 Gigajahren wird es auf die Hälfte seiner Größe schrumpfen; das Tempo der Kontraktion wird sich beschleunigen. Wenn die kosmische Hintergrundstrahlung auf 100 K gestiegen ist, vereinigen sich die Galaxien und das Universum besteht aus fast gleichmäßig verteilten Sternen und Sternhaufen. Allerdings sind die meisten von ihnen Rote und Schwarze Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher.
Nach weiteren 10 Gigajahren ist die Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung auf 300 K angestiegen. Erdartige Planeten können jetzt kaum noch Wärme abstrahlen; stattdessen erwärmen sie sich unaufhaltsam: erst schmelzen Gletscher und Eiskappen, dann verkochen die Meere. 40 Megajahre später ist die Hintergrundstrahlung so warm wie die Erdoberfläche (die schon längst in der Sonne verdampft ist, nämlich in einigen Gigajahren von heute an). "Klasse-M-Planeten", wie Planeten, die exakt wie die Erde sind, in Star Trek bezeichnet werden, sind dann zumindest für vielzelliges Leben unbewohnbar, da die Hintergrundstrahlung immer heißer wird. Das Universum bricht nunmehr beschleunigt zusammen; jetzt dauert es nur noch wenige Megajahre, bis sich seine Größe halbiert. Galaxien verschmelzen - dennoch sind stellare Zusammenstöße zunächst selten.
Doch in dem fortschreitenden Kollaps bewegen sich die Sterne immer schneller und kollidieren teilweise. Dabei setzen sie helle, supernovaähnliche Lichtexplosionen frei. Die meisten Sterne stoßen nicht zusammen, sondern beschleunigen auf immer höhere Geschwindigkeiten und werden bei ihrem Sturz durch das interstellare Gas zerfetzt. Während des Endkollaps werden die Bedingungen denen des Urknalls immer ähnlicher: der Nachthimmel glüht dunkelrot und das Universum verwandelt sich in einen kosmischen Schmelzofen, der planetare Atmosphären verbrennt und Leben verglüht. Aus dem roten Glühen wird ein gelbes und schließlich ein weißes Leuchten. Die extreme Hitze verhindert, dass die Sterne ihre Energie abstrahlen, so dass sie ihre Wärme speichern und dadurch explodieren.
Die Hintergrundstrahlung, die nun eine Temperatur von mehreren Kilokelvin hat, lässt feste Körper verdampfen; ausgebrannte Sterne lösen sich auf und die schrumpfende Raumzeit füllt sich mit heißem Plasma. Die Bedingungen im Weltraum werden immer extremer und verändern sich immer schneller. Braucht es noch 100 Kilojahre für Veränderungen, sind es bald nur noch Jahrtausende und dann nur noch Jahre; im gleichen Maße steigt auch seine Temperatur auf Mega- und Gigakelvin an. Die heute dünn verteilte Materie wird auf winzige Volumina komprimiert, galaktische Massen werden auf wenige Lichtjahre zusammengedrängt - das sind die letzten 3 Minuten! Die Temperatur wird so hoch, dass selbst Atomkerne zerfallen und die gewöhnliche Materie zu einem Brei aus Elementarteilchen wird. Alle chemischen Elemente werden wieder abgebaut, Atomkerne werden wie in einem Teilchenbeschleuniger zerschmettert.
Bei einer Temperatur von mehreren Gigakelvin zerfallen die Atomkerne wieder zur Urmaterie, zu einem Gemisch aus Protonen, Elektronen, Neutrinos und deren Antiteilchen sowie energiereichen Photonen, aus denen sich durch den Prozess der Paarerzeugung Teilchen und Antiteilchen bilden, die fast gleichen Augenblick wieder annihilieren. Bis auf Schwarze Löcher sind alle anderen Körper verglüht. Bis zum Endkollaps dauert es nur noch Sekunden. Für die Temperatur gibt es keine Obergrenze (oder doch?), Materie liegt jetzt als Quark-Gloun-Plasma vor. In den letzten Mikrosekunden verschmelzen die Schwarzen Löcher, deren Inneres sich kaum vom Kosmos unterscheidet. In den letzten Momenten beherrscht die Gravitation beziehungsweise die Superkraft alles; die Raumzeit-Krümmung geht gegen unendlich. Die Implosion wird nicht nur die ganze Materie, sondern selbst Raum und Zeit in einer End-Singularität verschwinden lassen, die das Ende von allem, auch von der Zeit ist. Die Frage, was nach dem Endkollaps geschieht ist genauso sinnlos wie die, was vor dem Urknall war. Unser Kosmos, der im Urknall aus dem Nichts entstand, verschwindet beim Endkollaps wieder zurück - ins Nichts.
Warum Raumfahrt?
Raumfahrt ist nicht nur existentielle Notwendigkeit; Raumfahrt-Technologie hat auf alle Kardinalfragen der menschlichen Zukunft Lösungen oder wenigstens Teillösungen anzubieten. Sie hilft direkt und indirekt und auf komplexe Art und Weise, alle Existenzgrenzen einer exponentiell zunehmenden Weltbevölkerung zu überwinden. Daher ist sie moralisch vertretbar, ökonomisch unabdingbar und kulturell sinnvoll. Wissenschaft und Technik an sich sind weder gut noch böse; es kommt allein auf den Zweck an, zu dem man sie nutzt.
Raumfahrt & Negentropie
Raumfahrt ist langfristig der entscheidende Weg zur Entlastung der Erde. Eine echte Raumfahrtaufgabe für dieses Jahrhundert könnte darin bestehen, das irdische Wetter dahin gehend zu beeinflussen oder sogar zu lenken, landwirtschaftlich nutzbare Flächen auszuweiten, katastrophale Wetterstürze zu verhindern und ähnliches. Nur eine bessere Wissenschaft und Technik kann uns bei der Lösung heutiger schwerwiegender Probleme helfen, die deshalb schwerwiegend sind, weil sie heute vor uns stehen - aber sich die Lösungen erst morgen ergeben. Raumfahrt kann beim Bevölkerungswachstum helfen - durch Erstellung von Bevölkerungsstatistiken, durch Auffinden neuer Landwirtschaftsplätze, durch frühzeitiges Erkennen von Pflanzenkrankheiten und Düngemangel usw., durch Verbreitung von Bildungs- und Aufklärungsprogrammen, die auch das Wissen über Familienplanung verbreiten. Allerdings muss die Überbevölkerung auf der Erde gelöst werden - eine Massenauswanderung in außerirdische Siedlungen scheint kein Ausweg zu sein (oder doch?). Die Nahrungsgrenze beziehungsweise Lebensmittelknappheit lässt sich durch Raumfahrt ausweiten, indem mögliche Anbaugebiete sowie Pflanzenkrankheiten und Düngemittelmangel erkannt werden und durch Wetterinformation, landwirtschaftliche Informationen usw. Bei der Energieverknappung könnten Energiesatelliten helfen. Neue Abbaumethoden könnten heute noch nicht rentable Lager erschließen, Wiederverwertung, also Recycling lässt sich wohl noch ausbauen, Satelliten könnten neue Lagervorkommen erschließen; überhaupt könnten außerirdische Quellen das (irdische) Rohstoffproblem gegenstandslos