Ein Universum aus Nichts - ... und warum da trotzdem etwas ist

Brahe, der seinerseits eine frühere Supernova in unserer Milchstraße beobachtet und dafür vom dänischen König eine eigene Insel erhalten hatte. Mithilfe der von Brahe während eines ganzen Jahrzehnts gesammelten Daten der Planetenpositionen am Himmel leitete Kepler Anfang des 17. Jahrhunderts seine berühmten drei Gesetze der Planetenbewegungen ab:
Planeten bewegen sich in Ellipsen um die Sonne.
Die Verbindungslinie (»Fahrstrahl«) zwischen einem Planeten und der Sonne überstreicht in gleichen Zeiträumen jeweils gleiche Flächen.
Das Quadrat der Umlaufzeit eines Planeten ist direkt proportional der dritten Potenz der großen Bahnhalbachse.
    Diese Gesetze bilden ihrerseits die Grundlage für Newtons Ableitung des universellen Gravitationsgesetzes, das fast ein Jahrhundert später formuliert wurde. Neben diesem bemerkenswerten Beitrag zur Astronomie verteidigte Kepler auch seine Mutter erfolgreich in einem Hexenprozess und schrieb die vielleicht erste Science-Fiction-Story über eine Reise zum Mond.
    Eine der Möglichkeiten, eine Supernova zu sehen, ergibt sich heutzutage schlicht dadurch, dass man jeder Galaxie am Himmel einen anderen Doktoranden zuweisen könnte. 100 Jahre unterscheiden sich schließlich nicht großartig von der durchschnittlichen Zeit, die zur Erlangung eines Doktorgrads erforderlich ist (zumindest in kosmischer Hinsicht), und Doktoranden sind billig und reichlich verfügbar. Zum Glück müssen wir jedoch nicht auf so extreme Maßnahmen zurückgreifen, und das aus einem einfachen Grund: Das Universum ist riesig und alt, und deshalb gibt es immerzu seltene Ereignisse.
    Man sollte nachts einmal in die freie Landschaft oder in die Wüste gehen, wo man Sterne sehen kann. Dort streckt man eine Hand in die Höhe und bildet mit Daumen und Zeigefinger einen kleinen Kreis. Diesen Kreis richtet man auf einen dunklen Fleck am Himmel, in dem keine Sterne sichtbar sind. In diesem dunklen Bereich könnte man mit einem hinreichend starken Teleskop, wie es heute verfügbar ist, etwa 100000 Galaxien ausmachen, von denen jede Milliarden Sterne enthält. Da in hundert Jahren eine Supernova explodiert, sollte man bei 100000 Galaxien im Blickfeld pro Nacht ungefähr drei Sterne explodieren sehen.
    Genau das erleben Astronomen. Sie bewerben sich um Teleskop-Nutzungszeit, und in manchen Nächten sehen sie vielleicht einen explodierenden Stern, in manchen zwei, und in manchen Nächten ist der Himmel bewölkt, und sie sehen keine einzige Supernova. Auf diese Weise war es mehreren Forschergruppen möglich, die Hubble-Konstante mit einer Ungewissheit von weniger als 10 Prozent zu bestimmen. Die neue Zahl – etwa 70 Kilometer pro Sekunde für Galaxien in einer durchschnittlichen Entfernung von 3 Millionen Lichtjahren – ist fast um den Faktor zehn kleiner als die von Hubble und Humason. Daraus schließen wir, dass das Alter des Universums näher bei 13 Milliarden Jahren und nicht bei 1,5 Milliarden Jahren liegt.
    Wie ich noch erläutern werde, stimmt auch das vollkommen mit unabhängigen Schätzungen für das Alter der ältesten Sterne in unserer Milchstraße überein. Von Brahe zu Kepler, von Lemaître zu Einstein und Hubble, und von den Sternspektren zum Überschuss an leichten Elementen: 400 Jahre moderner Wissenschaft haben ein bemerkenswertes und konsistentes Bild des expandierenden Universums geschaffen. Alles passt zusammen. Das Bild vom Urknall ist gut ausgearbeitet.
    1 D. h. der Planet kehrt nach einem Umlauf nicht exakt zur selben Position zurück – die Ausrichtung der Ellipse verschiebt sich bei jedem Umlauf ein wenig, was letztlich eine Art Spiralform ergibt.
    2 Nicht zuletzt, weil er erkannte, dass die römisch-katholische Behauptung einer Schöpfung bestritten werden könnte, falls seine Theorie sich später als falsch erweisen sollte.
    3 Zum Vergleich: Inzwischen baut man Teleskope mit zehnfachem Durchmesser und hundertfacher Fläche!
    4 Frauen, die diese Arbeit machten, wurden »Computer« genannt, da sie die Fotoplatten des Observatoriums auswerteten und die Helligkeit von Sternen katalogisierten – damals war es Frauen nicht erlaubt, die Teleskope der Sternwarte zu nutzen.
    5 Das Licht breitet sich gleichmäßig in Form einer Kugel aus, deren Fläche mit dem Quadrat der Entfernung zunimmt, und weil sich das Licht dabei auf eine zunehmend größere Kugeloberfläche