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

Für uns ist das ein Glück, da ein großer Teil dieser Strahlung schädlich sein könnte.
    20 Im Unterschied zu BOOMERanG – bei dem Experiment konnte wegen der Erde unter der Messeinrichtung nur ein Ausschnitt aufgenommen werden.

4. Kapitel
    Viel Lärm um nichts
    Weniger ist mehr.
    Ludwig Mies van der Rohe
    (nach Robert Browning)
    Ein Schritt vorwärts, zwei Schritte zurück – so ähnlich schien unser Bemühen abzulaufen, das Universum zu verstehen und ihm auf präzise Weise ein Gesicht zu geben. Die Krümmung unseres Universums war durch Beobachtungen schließlich definitiv bestimmt worden, wobei lange bestehende theoretische Vermutungen bekräftigt wurden. Zudem war bekannt, dass im Universum zehnmal mehr Materie existiert, als durch Protonen und Neutronen erklärt werden kann. Trotzdem reichte diese gewaltige Menge Dunkler Materie – 30 Prozent dessen, was erforderlich wäre, damit ein flaches Universum herauskäme – bei Weitem nicht aus, die gesamte Energie im Universum zu erklären. Die direkte Messung der Geometrie des Universums und die daraus folgende Entdeckung, dass das Universum tatsächlich flach ist – all das lief darauf hinaus, dass von der Energie des Universums immer noch 70 Prozent fehlten und weder in Galaxien noch in deren Umgebung und auch nicht in Galaxienhaufen zu finden waren!
    Die ganze Angelegenheit war dann doch nicht so schockierend, wie ich sie geschildert habe. Schon vor diesen Messungen der Krümmung des Universums und der Bestimmung der gesamten darin zu Clustern geballten Masse (siehe Kapitel 2) gab es Hinweise, dass das damals gültige theoretische Bild des Universums – mit hinreichend Dunkler Materie 21 für ein flaches Universum – einfach nicht mit den Beobachtungen übereinstimmte. Denn schon 1995 verfasste ich zusammen mit meinem Kollegen Michael Turner von der University of Chicago einen ketzerischen Aufsatz, in dem wir vortrugen, dass dieses überkommene Bild nicht korrekt sein konnte. Zu unserem damals bevorzugten theoretischen Modell eines flachen Universums und Beobachtungen der Zusammenballung von Galaxien und deren innerer Dynamik schien vielmehr allein ein Universum zu passen, das bei Weitem bizarrer war und auf eine verrückte theoretische Vorstellung zurückging. Albert Einstein hatte diesen Einfall 1917 dazu benutzt, um den scheinbaren Widerspruch aufzulösen, der zwischen den Vorhersagen seiner Theorie und dem statischen Universum bestand, in dem wir seiner Ansicht nach lebten – später sollte er die Vorstellung wieder aufgeben.
    Meiner Erinnerung nach wollten wir damals keine definitive Lösung des Problems vorschlagen, sondern eher zeigen, dass mit dem herrschenden Wissen etwas nicht stimmte. Der Vorschlag erschien zu verrückt und deshalb nicht wirklich glaubhaft, und ich vermute, niemand war überraschter als wir selbst, als unser ketzerischer Vorschlag sich drei Jahre später als Volltreffer erwies!
    Gehen wir noch einmal ins Jahr 1917 zurück. Wie wir uns erinnern, hatte Einstein die Theorie der Allgemeinen Relativität entwickelt. Er freute sich von Herzen über die Entdeckung, dass er die Präzession des Merkur-Perihels erklären konnte, selbst als er sich mit der Tatsache konfrontiert sah, dass seine Theorie nicht imstande war, das statische Universum zu erklären, in dem er seiner Ansicht nach lebte.
    Hätte er seinen Überzeugungen mehr Vertrauen geschenkt, hätte er möglicherweise vorhergesagt , dass das Universum nicht statisch sein konnte. Doch das unterließ er. Stattdessen konnte er, wie er erkannte, an seiner Theorie eine kleine Änderung vornehmen – eine, die vollkommen mit den mathematischen Argumenten übereinstimmte, die ihn anfangs dazu gebracht hatten, die Allgemeine Relativität auszuarbeiten, und die aussah, als könne sie ein statisches Universum erlauben.
    Auch wenn die Details in Einsteins Gleichungen der Allgemeinen Relativität komplex sind, ist ihre allgemeine Struktur relativ unkompliziert. Die linke Seite der Gleichungen beschreibt die Krümmung des Universums und damit die Gravitationskräfte, die auf Materie und Strahlung wirken. Diese werden bestimmt durch die Größe auf der rechten Seite der Gleichung, die die Gesamtdichte aller Arten von Energie und Materie innerhalb des Universums wiedergibt.
    Durch Addition einer kleinen zusätzlichen Konstante auf der linken Seite der Gleichung