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

Gravitationsenergie null, sofern der Maßstab so klein ist, dass die Geschwindigkeiten weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegen.
    Mit einer Energie des Vakuums wird Guths »Gratismahlzeit« sogar noch dramatischer. Da jede Region des Universums sich immer mehr vergrößert, wird ihre Geometrie zunehmend flach, weshalb die gesamte Newton’sche Gravitationsenergie von allem, was entsteht, nachdem die Vakuumenergie während der Inflation zu Materie und Strahlung umgewandelt worden ist, genau den Betrag null annimmt.
    Doch man kann nach wie vor fragen, wo all die Energie herkommt, damit die Energiedichte während der Inflation konstant gehalten wird, in der das Universum exponentiell expandiert. Hier greift ein weiterer bemerkenswerter Aspekt der Allgemeinen Relativität: Nicht nur die Gravitationsenergie von Objekten kann negativ sein, auch ihr relativistischer »Druck« kann negativ sein.
    Negativer Druck ist noch schwerer bildlich vorstellbar als negative Energie. Gas, etwa in einem Ballon, übt Druck auf die Ballonhülle aus. Sofern die Ballonhülle dadurch gedehnt wird, verrichtet das Gas Arbeit, worauf das Gas Energie verliert und sich abkühlt. Wie sich aber zeigt, wirkt die Energie des leeren Raums genau deswegen mit einer abstoßenden Gravitationskraft, weil der leere Raum auf diese Weise einen »negativen« Druck erhält. Dieser negative Druck führt dazu, dass das Universum letztlich Arbeit am leeren Raum verrichtet, während es sich ausdehnt. Diese Arbeit geht in die Aufrechterhaltung der konstanten Energiedichte des Raums ein, die trotz der Expansion bestehen bleibt.
    Wenn die Quanteneigenschaften von Materie und Strahlung letztlich auch nur eine unendlich winzige Region des leeren Raums zu einem sehr frühen Zeitpunkt mit Energie ausstatten, kann diese Region demnach beliebig an Größe zunehmen und beliebig flach werden. Ist die Inflationsphase vorüber, kann schließlich ein Universum voller Substanz (Materie und Strahlung) vorhanden sein, und die gesamte Newton’sche Gravitationsenergie dieser Substanz wird so nahe bei null liegen, wie man sich das überhaupt nur vorstellen kann.
    Wenn sich also der ganze Staub verzogen hat und wir nach einem Jahrhundert voller Versuche die Krümmung des Universums gemessen und dafür den Wert null festgestellt haben, wird verständlich, warum so viele Theoretiker wie ich das nicht nur sehr zufriedenstellend, sondern auch höchst anregend finden.
    Ein Universum aus Nichts … in der Tat.
    31 Diese frühere Entfernung würde auf einer Karte der letzten streuenden Oberfläche der kompletten Kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, wie wir sie heute beobachten, lediglich ein Grad abdecken.
    32 Sie beruht auf ihrer Bewegung nach außen, was ihr positive Energie vermittelt.

7. Kapitel
    Unsere beklagenswerte Zukunft
    Die Zukunft ist auch nicht mehr das, was sie einmal war .
    Yogi Berra
    In gewissem Sinn ist es sowohl bemerkenswert als auch spannend, dass wir uns in einem vom Nichts dominierten Universum befinden. Die sichtbaren Strukturen wie Sterne und Galaxien wurden alle durch Quantenfluktuation aus Nichts hervorgebracht. Und die Gesamt-Gravitationsenergie jedes einzelnen Objekts in unserem Universum ist gleich nichts. Wer dazu neigt, sollte die Vorstellung genießen, solange er kann. Denn wenn all das zutrifft, leben wir vielleicht im schlechtesten aller bewohnbaren Universen, zumindest soweit es die Zukunft des Lebens angeht.
    Bekanntlich liegt es kaum ein Jahrhundert zurück, dass Einstein seine Allgemeine Theorie der Relativität entwickelte. Damals galt es als gesichertes Wissen, dass unser Universum statisch und ewig sei. Tatsächlich spottete Einstein nicht nur über Lemaître, der die Möglichkeit eines Big Bang vorgeschlagen hatte, sondern erfand auch die kosmologische Konstante zu dem Zweck, ein statisches Universum möglich zu machen.
    Ein Jahrhundert später können wir Wissenschaftler uns nun etwas darauf einbilden, dass wir die zugrunde liegende Expansion des Universums entdeckt haben und dazu die Kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, die Dunkle Materie und die Dunkle Energie.
    Was aber wird die Zukunft bringen?
    Eine Art von … Poesie.
    Dass die Expansion des Universums von der Energie des scheinbar leeren Raums beherrscht wird, war bekanntlich eine Folgerung aus der Tatsache, dass diese Expansion sich beschleunigt. Und so wie bei der im