KOSMOLOGIE

Orakel vom Dienst

Wird das Weltall einst als Tiefkühltruhe oder in einem Höllenfeuer enden? In einem Gedankenexperiment versucht der Physiker Stephen Hawking, diese Schicksalsfrage des Universums zu beantworten. Doch seine Fachkollegen sind skeptisch.

Als Schüler tüftelte er hochkomplizierte Brettspiele aus, die er auf Kartonpappen aufmalte. Ganze Abende mußten sich seine genervten Schulkameraden durch labyrinthische Königreiche quälen. Für ihn war es das Schönste, daß er die Gesetze ersonnen hatte, die in diesen Phantasiewelten herrschten.

Heute versucht Stephen Hawking, 56, jene Regeln zu enträtseln, nach denen das seit Jahrmilliarden dauernde Spiel auf der Himmelsbühne abläuft. Falsche Bescheidenheit ist dem britischen Kosmologen fremd: Sein erklärtes Ziel lautet, den "Plan Gottes" aufzudecken.

Jetzt glaubt der legendäre, wegen einer unheilbaren Muskelerkrankung gelähmte und an den Rollstuhl gefesselte Meisterdenker, endlich den Ausgang des kosmischen Spiels zu kennen: Zusammen mit seinem Kollegen Neil Turok hat Hawking berechnet, wie das Universum dereinst enden wird - als tiefgekühlte Himmelsleiche.

Wie alles angefangen hat, darin sind sich die Physiker seit langem einig: mit einem großen Knall. Vor etwa 15 Milliarden Jahren glühte eine winzige, fast ausdehnungslose Kugel, bestehend aus unvorstellbar dicht zusammengepreßter Energie, plötzlich auf und explodierte. Der Feuerball dehnte sich mit rasender Geschwindigkeit aus; mit ihm wuchs, förmlich aus dem Nichts, der Weltraum. Allmählich kühlte das Urplasma ab und verklumpte, Sterne entstanden.

Doch wie wird es mit den Sonnen und Galaxien in ferner Zukunft weitergehen? Wird das Weltall unaufhörlich expandieren, nach Art eines Luftballons, der immer weiter aufgeblasen wird?

Oder wird das Universum - wie ein Ballon, aus dem irgendwann die Luft wieder entweicht - in sich zusammenfallen? Nach diesem zweiten Szenario stürzten die Galaxien am Ende aufeinander zu; in 50 Milliarden Jahren würde sich sämtliche Materie, wie beim Urknall, wieder in einem einzigen Punkt vereinigen - der Kosmos endete in einem Höllenfeuer (siehe Grafik).

Die Zukunft des Universums hängt in erster Linie von der darin verteilten Stoffmenge ab: Je mehr Materie es im Weltall gibt, desto stärker bremst die gegenseitige Anziehungskraft den noch eine ganze Weile anhaltenden Schwung der Anfangsexplosion ab - ähnlich wie die Schwerkraft der Erde dafür sorgt, daß ein hochgeworfener Stein zurück auf den Boden fällt. Bislang ist es den Astrophysikern allerdings mit ihren Teleskopen und Satelliten noch nicht gelungen, das Weltall genau genug zu vermessen, um die Schicksalsfrage zu beantworten.

Wie schwer das Universum wirklich ist, will Hawking nun durch raffiniertes Lösen der Einsteinschen Gravitationsgleichungen herausgefunden haben. Nach seinen Berechnungen ist das Weltall vermutlich so leichtgewichtig, daß es sich immer weiter ausdehnen wird. "Das Universum könnte wachsen bis in alle Ewigkeit", verkündet Hawking-Mitarbeiter Turok.

Träfe dieses Szenario zu, würde der Kosmos in ferner Zukunft gleichsam an Altersschwäche sterben. Auch der Todeszeitpunkt stünde bereits fest: In 100 Billionen Jahren hätten die letzten Sterne ihren Brennstoff verbraucht und würden erlöschen. Das ausgebrannte Universum endete als ein kalter, dunkler Raum.

Hawkings Modell-Kosmos hat nur einen Schönheitsfehler. "Bei seinen Berechnungen kommt genaugenommen ein Universum heraus, das keinerlei Materie enthält", sagt Gerhard Börner vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München. "Das ist sicher nicht das richtige Modell zur Beschreibung unserer Welt."

Mit ein paar gedanklichen Tricksereien gelingt es dem Glasperlenspieler Hawking zwar, doch noch etwas Materie in die Welt zu schmuggeln. Aber leider nicht genug. Schon die den Nachthimmel erleuchtende Sternenpracht enthält weit mehr Materie als der gesamte virtuelle Hawking-Kosmos. Neben der sichtbaren Materie gibt es nach Messungen der Astrophysiker zudem noch mindestens zehnmal soviel sogenannte dunkle Materie im Weltall, die sich unsichtbar zwischen den Gestirnen verbirgt.

"Unser Ergebnis paßt nicht zu den aktuellen astronomischen Beobachtungen", geben Hawking und Turok auch am Ende ihrer Arbeit, die in diesem Monat in der Fachzeitschrift "Physical Review Letters" erscheinen soll, kleinlaut zu. Doch das Genie weiß natürlich einen Ausweg: Durch Einbau "zusätzlicher Dimensionen" lasse sich die Materiemenge noch weiter erhöhen.

"In diesem Formelwerk kann man an vielen Schrauben drehen", klagt Hermann Nicolai vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam. "Aber dabei kann auch ein massereiches Universum herauskommen, das in sich zusammenstürzt. Am Ende bleiben wieder alle Fragen offen."

Den Potsdamer Physiker stört auch, daß Hawking teilweise sehr lässig mit den mathematischen Gleichungen jongliert. "Jedem Mathematiker müssen die Haare zu Berge stehen", kritisiert Nicolai. "Welterschütternd ist dieses neue Gedankenexperiment nun wirklich nicht."

Noch immer rühmen seine Fachkollegen zwar Hawkings Geistesschärfe. Doch zunehmend sehen sie ihn auch als Orakel vom Dienst. "In den letzten Jahren ist er sehr viel spekulativer geworden", meint etwa sein Freund, der US-Physiker Kip Thorne.

Das Laienvolk indes wird wohl auch diesmal wieder staunend seinen neuen Gedanken lauschen. Fast wie ein Popstar wird der Kosmologe von seinen Fans verehrt. Hawking ist ein Geistesheros, ganz nach dem Geschmack der Werbefachleute: Einer, dem die Ärzte schon vor über drei Jahrzehnten nur noch wenige Jahre Lebensspanne zugemessen hatten, sprach- und bewegungslos zurückgeworfen auf den reinen Geist, sucht nach der Schöpfungswahrheit, die der ungläubige Denker selbst nur für eine mathematische Formel hält.

Geschickt versteht es Hawking, die Wünsche seines Publikums zu bedienen. Auf der kürzlich erschienenen CD-Rom "Life in the Universe" beispielsweise spekuliert er über die Landung von Außerirdischen. "Bei einer Begegnung mit einer fortgeschrittenen Zivilisation", so tönt es aus seinem Sprachcomputer, "wird es uns ergehen wie den Indianern bei der Landung von Christoph Kolumbus in Amerika."

Und die PR- und Vermarktungsmaschine rattert munter weiter. Am Freitag abend letzter Woche hatte Hawking eine Verabredung mit US-Präsident Bill Clinton im Weißen Haus, um mit Hilfe seines Sprachcomputers, vom Fernsehen live übertragen, eine Rede über "Wissenschaft im nächsten Jahrtausend" zu halten.

In diesem Frühjahr soll dann auch noch eine Neuauflage seines zehn Jahre alten Buches "Eine kurze Geschichte der Zeit" erscheinen. Darin will der Kosmologe seine aktuellen Ideen über ein ewig expandierendes Universum einarbeiten.

Über siebenmillionenmal hat sich der Weltbestseller bislang verkauft. Daß nur wenige Käufer jenes schmale Bändchen bis zur letzten Seite durchgelesen haben, bezweifelt nicht einmal der Autor. Hawking selber hält es für gut möglich, daß "meine Behinderung zum Verkaufserfolg des Buches beigetragen hat".

DER SPIEGEL 11/1998 - Vervielfältigung nur mit Genehmigung des SPIEGEL-Verlags

Fragen über den Text:

1. Wird das Weltall einst als Tiefkühltruhe oder in einem Höllenfeuer enden?

2. Was versucht Hawking aufzudecken?

3. Wie hat das Universum begonnen?

4. Wie wird das Universum nach Hawkings Berechnungen enden?

5. Was will Hawking durch Lösen der Einsteinischen Gravitätsgleichungen herausgefunden haben?

6. Was sagt Gerhard Böhner zu Hawkings Scenario?

7. Was soll sich zwischen den Sternen verbergen, daß den Ausgang ändern soll?