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

wurde, wie Einstein erkannte, eine kleine zusätzliche, konstant abstoßende Kraft eingeführt, die den gesamten Raum durchdringt und der normalen, mit dem Quadrat der Entfernung abnehmenden Anziehung zwischen fernen Objekten entgegenwirkt. Wenn diese zusätzliche Kraft hinreichend klein war, würde sie in menschlichen Maßstäben oder sogar in der Größenordnung unseres Sonnensystems, in dem die Gültigkeit von Newtons Gravitationsgesetz so wunderbar zu beobachten war, möglicherweise nicht nachzuweisen sein. Weil sie aber durch den gesamten Raum als Konstante wirkt, so Einsteins Überlegung, konnte sie sich im Maßstab unserer Milchstraße immer weiter aufbauen und so groß werden, dass sie die Anziehungskräfte zwischen sehr weit voneinander entfernten Objekten aufhob. Daraus schloss er, dass dadurch im größten Maßstab ein statisches Universum herauskommen konnte.
    Einstein bezeichnete diesen zusätzlichen Ausdruck in seiner Gleichung als kosmologischen Term . Weil es sich dabei einfach um die Addition einer Konstanten zu den Gleichungen handelt, ist es inzwischen üblich, diesen Term als kosmologische Konstante zu bezeichnen.
    Als Einstein erkannte, dass das Universum sich ausdehnt, verwarf er diesen Term. Es heißt, er habe die Entscheidung, ihn in seine Gleichungen einzufügen, als seine größte Eselei bezeichnet.
    Die Konstante loszuwerden ist jedoch nicht gerade einfach. Es ähnelt dem Versuch, Zahnpasta in die Tube zurückzubekommen, nachdem man sie herausgedrückt hat. Denn mittlerweile verfügen wir über ein vollkommen anderes Bild der kosmologischen Konstante – hätte Einstein den Term nicht eingeführt, wäre er in den folgenden Jahren von jemand anderem eingebracht worden.
    Einsteins Term von der linken auf die rechte Seite seiner Gleichungen zu bringen ist für einen Mathematiker ein kleiner Schritt, für einen Physiker jedoch ein gewaltiger Sprung. Aber auch wenn es mathematisch alltäglich sein mag – sobald der Term auf der rechten Seite ist, wo sich alle Terme befinden, die zur Energie des Universums beitragen, steht er physikalisch gesehen für etwas völlig anderes, nämlich für einen weiteren Beitrag zur Gesamtenergie. Aber welche Art von Substanz könnte einen solchen Term einführen?
    Die Antwort: Nichts .
    Mit Nichts meine ich nicht nichts, sondern vielmehr die Abwesenheit von Materie, jenes Nichts, das wir normalerweise leeren Raum nennen. Das heißt, wenn ich einen Bereich des Weltalls nehme und alles entferne, was darin ist, Staub, Gas, Menschen und sogar die dort durchgehende Strahlung, also alles , was dieser Bereich enthalten mag: Wenn dieser verbleibende leere Raum etwas wiegt , dann würde das der Existenz eines kosmologischen Terms von der Art entsprechen, wie Einstein ihn erfunden hat.
    Das lässt Einsteins kosmologische Konstante nur noch verrückter erscheinen! Denn jeder Viertklässler wird einem sagen, wie viel Energie in nichts enthalten ist, selbst wenn er keine Ahnung hat, was Energie überhaupt ist. Die Antwort muss »nichts« lauten.
    Doch leider haben die meisten Viertklässler keine Quantenmechanik belegt oder Relativität studiert. Denn wenn wir die Ergebnisse von Einsteins Spezieller Relativitätstheorie ins Quantenuniversum einführen, wird der leere Raum noch seltsamer als zuvor. Tatsächlich wird er so merkwürdig, dass sogar die Physiker, die dieses neue Verhalten als Erste entdeckten und analysierten, nur mit Mühe glauben konnten, dass in der realen Welt so etwas existieren kann.
    Es war der brillante und wortkarge theoretische Physiker Paul Dirac, der die Relativität erfolgreich in die Quantenmechanik einbrachte. Schon bei der Entwicklung der Quantenmechanik als Theorie hatte der Brite eine führende Rolle gespielt.
    Die Quantenmechanik wurde zwischen 1912 und 1927 ausgearbeitet, vor allem durch die Arbeiten des großartigen, legendären dänischen Physikers Niels Bohr und zweier brillanter Überflieger, des österreichischen Physikers Erwin Schrödinger und des deutschen Physikers Werner Heisenberg. Die zunächst von Bohr vorgeschlagene und von Schrödinger und Heisenberg mathematisch verfeinerte Quantenwelt ist eine Herausforderung für alle Vorstellungen des gesunden Menschenverstands, die auf unseren Erfahrungen mit Gegenständen im menschlichen Maß beruhen. Bohr formulierte als Erster die Vorstellung,