News

Ist unser Universum maßgeschneidert für Leben?

Vom 29. August bis 1. September 2001 trafen sich an der University of Cambridge etwa 30 führende Kosmologen, Astrophysiker, Astronomen, Kern- und Teilchenphysiker um zu diskutieren, inwieweit unser Universum für Leben maßgeschneidert ist. Der einzige Vertreter aus dem deutschsprachigen Raum war der Kern- und Astrophysiker Heinz Oberhummer vom Atominstitut der TU Wien.

Triple-Alphaprozess in Roten Riesensternen

1 von 2 Bildern oder Videos

Triple-Alphaprozess in Roten Riesensternen

Triple-Alphaprozess in Roten Riesensternen

Stephen Hawking und Heinz Oberhummer (re.)

1 von 2 Bildern oder Videos

Stephen Hawking und Heinz Oberhummer (re.)

Stephen Hawking und Heinz Oberhummer (re.)

Das Treffen fand im Haus von Sir Martin Rees, derzeit Großbritanniens "royal astronomer" (königlicher Astronom), statt. Zwei entscheidenden Fragen standen zur Diskussion:

Maßgeschneidertes Universum?

Inwieweit ist unser Universum für die Existenz von Leben maßgeschneidert? Während des Workshops wurden mehrere eindrucksvolle Beispiele - u.a. von Martin Rees und Frank Wilcek (Princeton/USA) - vorgestellt, die zeigen, dass unser Universum tatsächlich für Leben optimiert ist. Besonderes Interesse erweckte auch die Untersuchung von Heinz Oberhummer, zu der er im vorigen Jahr - gemeinsam mit Attila Csótó von der Eötvös Universität Budapest und Helmut Schlattl vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in München - in Science einen Artikel veröffentlichte:

Die Existenz des Lebens im Universum verdanken wir den Sternen. Schon seit längerem war klar, dass bestimmte Bedingungen im Universum die Entstehung von Leben begünstigen. Wir wissen, dass der heute vorhandene Kohlenstoff und Sauerstoff im Inneren von Roten Riesensternen erzeugt wurde. Ohne diese beiden Elemente wäre kein organisches Leben möglich. Der Vorgang, bei dem Kohlenstoff in Roten Riesensternen erzeugt wird, heißt Tripel-Alpha-Prozess (siehe Grafik). Dabei verschmelzen drei Heliumkerne zu Kohlenstoff. Dieser Prozess hängt von zwei der fundamentalen Kräfte in unserem Universum ab, der starken und der elektromagnetischen Kraft. Die Frage, die sich Oberhummer und seine Kollegen stellten, war, wie sehr man diese beiden Kräfte ändern kann, sodass immer noch ausreichend Kohlen- und Sauerstoff als Voraussetzung für Leben gebildet werden.

Das Ergebnis war überraschend. Nur eine winzige Abweichung von einem halben Prozent für die starke Kraft würde bereits dazu führen, dass im Universum praktisch kein Kohlenstoff oder Sauerstoff und damit auch kein Leben existieren könnte. Die Forschungsergebnisse zeigen, wie fein abgestimmt der Kosmos ist, um Leben zu ermöglichen.

Gibt es eine Theorie für Alles?

Die zweite Frage lautete: Kann die besondere Abstimmung unseres Universums für Leben durch eine noch zu findende endgültige Theorie für Alles erklärt werden? Oder ist das alternative Modell richtig, dass unser Universum nur eines von unendlich vielen Universen ist, in welchem die physikalischen Gesetze offensichtlich Leben zulassen, während in anderen möglichen Universen kein Leben existiert?

Während des Workshops bildeten sich zwei gegensätzliche Gruppen. Dem einen Lager gehörte Stephen Hawking, der an den Rollstuhl gefesselte Kosmologe und Autor des Bestsellers "Eine kurze Geschichte der Zeit", an. Diese Gruppe glaubt, dass eine endgültige Theorie für Alles sehr wohl die für das Leben genau abgestimmten Gesetze unseres Universums erklären können wird. Es wurden aber während des Treffens beträchtliche Zweifel und Einwände zu dieser Hoffnung geäußert.

Das zweite Lager wurde vom sowjetisch-amerikanischen Kosmologen und Teilchenphysiker Andrei Linde (Stanford), des Erfinders der ewigen Inflation des Kosmos, angeführt. Die Inflation des Kosmos besagt, dass sich unser Universum gleich nach dem Urknall extrem ausgedehnt hat. In der Theorie der Inflation ergibt sich auch auf natürliche Weise eine unendliche Zahl von Universen, die sich durch verschiedene physikalische Gesetze unterscheiden. Auf diese Weise kann man verstehen, warum in unserem Universum offensichtlich die physikalischen Gesetze und Parameter derart sind, dass Leben existieren kann, während andere Universen großteils steril sind.

Heinz Oberhummer bevorzugt die Erklärung von Andrei Linde. Es sei nicht ersichtlich, wie eine Theorie für Alles genau auf die Zahlenwerte von physikalischen Parametern kommen kann, die für die Existenz von Leben in unserem Universum unbedingt notwendig sind.