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Diese Stephen-Hawking-Theorie löst enorme Diskussionen bei Physikern aus

Könnte so der Urknall ausgesehen haben, aus welchem unser Universum ausgegangen ist? Oder gab es gar keinen Urknall? Stephen Hawking hat dafür eine eigene Theorie. Aber nicht alle Physiker stimmen damit überein.
Könnte so der Urknall ausgesehen haben, aus welchem unser Universum ausgegangen ist? Oder gab es gar keinen Urknall? Stephen Hawking hat dafür eine eigene Theorie. Aber nicht alle Physiker stimmen damit überein.
Foto: imago images / Frank Sorge
Stephen Hawking hat in seinen Lebzeiten bedeutende Theorien für den Kosmos aufgestellt. Seine bekannte Forschung zum "no boundary proposal" löst allerdings Unstimmigkeiten aus.

Eine der bedeutendsten Theorien von Stephen Hawking geht auf die grundlegendste aller astrophysischen Fragen zurück: Wie ist das Universum entstanden? Im Jahr 1981 stellte Hawking seine eigene Antwort auf die Frage vor. Dem britischen Physiker nach kann man diese Theorie mit der Form eines Federballs beschreiben. Viele andere Physiker wiedersprechen allerdings dieser Annahme. Warum Hawkings Methode auf viele Unstimmigkeiten stößt und warum er diese bizarre Form für seine Vorstellungen gewählt hat, erklären wir dir hier.

Von wegen "Big Bang Theory": Stephen Hawking hat eine andere Theorie für die Entstehung des Universums

Du hast dich sicher schon einmal gefragt, wie das alles entstanden ist, wo du existierst. Der belgische Theologe und Astrophysiker George Lemaître punktete vor Hawking schon mit einer erfolgreichen Entdeckung: Das Universum sei demnach zurückzuführen auf den Urknall und dieser ist wiederum dadurch passiert, dass ganz viel heiße, zusammengepresste Energie einfach explodierte. Daraus entsprang unser Universum.

Die Theorie geht somit von einer Singularität (dieser einen heißen Energie) aus, aus welcher alles expandierte: Materie, Zeit und Raum. Aber Stephen Hawking sah anscheinend irgendeinen Fehler in dieser Theorie. Wahrscheinlich zweifelte er wie viele Physiker daran, dass aus einem großen Knall ein so geordnetes System, wie auch unser Sonnensystem, entstehen konnte. Also kam er mit seiner eigenen Theorie daher.

Hawkings Theorie: Es gibt gar keinen Anfang

Stephen Hawking glaubt nicht an diese Singularität und argumentiert, dass es nie einen zeitlichen Anfang gegeben hat. In der Theorie des berühmten Physikers gibt es keinen Anfangspunkt, wie bei Lemaître. Nein, man solle sich die Entwicklung des Universums in der Form eines Federballs vorstellen. Doch wie kommt Hawking ausgerechnet auf einen Federball, fragst du dich?

An diesem Punkt wird es ein wenig kompliziert. Stephen Hawking und sein Forschungspartner James Hartle hielten, so wie Lemaître, fest, dass man die Unendlichkeit rückwärts auf ein weit anfängliches Level zurückführen müsse. So weit, bis man zu einem super kleinen und sehr detaillierten Bereich kommt, in welchem Partikel erscheinen und spontan wieder verschwinden. In diesem Teil der Unendlichkeitsgeschichte gäbe es nämlich keinen Raum, der an die Zeit gebunden ist. Somit gäbe es an diesem Punkt eigentlich noch keine Zeit.

Folglich ist Zeit erst etwas, was mit der Expansion des Universums entstanden ist. Da hat es sich der Hawkings aber leicht gemacht: Ohne Zeit müsse man sich doch gar nicht mehr fragen, was davor war, denn das "davor" gibt es gar nicht. Die Federballförmige Darstellung soll helfen zu begreifen, dass der Nachvollzug von Zeit an einem Punkt einfach aufhört. Ein Federball hat an seinem untersten Punkt den Durchmesser 0 und öffnet sich expandierend nach oben. Außerdem ist er abgerundet, wie die Erde und die hat in ihrer Form ja auch keinen Anfang und kein Ende.

Oder wie James Hartle es, nach einem Bericht von Quantamagazine, rechtfertigt: "Es gab im früheren Universum keine Vögel, jetzt schon. Es gab im früheren Universum auch keine Zeit, später kam die Zeit dazu."

Andere Physiker macht dieses "no boundry proposal" stutzig

Viele andere Physiker möchten diese Theorie nicht einfach so hinnehmen, denn sie schließt ganz einfach aus, dass es irgendetwas davor gab. Das befriedigt den Wissensdurst der Forscher einfach nicht. Außerdem könne man nicht weiterforschen, wenn man keinen richtigen Anfangspunkt hat.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik in Potsdam stellen sich, jüngsten Erforschungen von 2017 nach, gegen die Theorie von Hawkings und glauben weiterhin an einen Urknall. Belegt haben sie ihr Misstrauen in Hawkings Theorie mit mathematischen Beweisen, die allerdings den Urknall noch mysteriöser und noch komplexer charakterisieren, als zuvor bekannt war.

Fazit: Was ist eigentlich das Problem?

Die große Herausforderung ist es, eine der vielen Theorien wissenschaftlich zu belegen. Mathematische Berechnungen seien bisher nie genau genug ausgegangen. Die zwei Theorien, also der Urknall von George Lemaître und die Trennung von Raum und Zeit von Hawkings, haben sich bisher am längsten durchgesetzt. Wer weiß, wie lange wir noch auf eine eindeutige Antwort der Physiker warten müssen. Womöglich werden wir während unserer Lebzeiten die genaue Antwort auch nie erhalten.

Vielleicht müssen wir, um an eine der Theorien zu glauben, auch einfach unsere Fantasie einschalten. Die einen Glauben an einen Anfang, die anderen daran, dass es einen Anfang einfach nicht gegeben hat. Der verstorbene Stephen Hawking wird in unserem Universum leider nicht mehr an seinen Theorien weiterforschen können. Aber vielleicht in einem anderen Universum? Einer von Hawkings Theorien nach, könnte dieser nämlich in einem Paralleluniversum weiterleben. Auch diese 4 Theorien stimmen dafür, dass es Paralleluniversen wirklich gibt.

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