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

im größten Maßstab würde es doch dauerhaft und beständig bleiben. In ferner Zukunft jedoch, lange nachdem alle Überreste unseres Planeten samt seiner Zivilisation wahrscheinlich im Mülleimer der Geschichte gelandet sein werden, wird diese Illusion, die unsere Zivilisation bis 1930 aufrechterhielt, wieder mit aller Macht zurückkehren.
    Es sind drei wesentliche, auf Beobachtung aufbauende Pfeiler, die zur empirischen Bestätigung des Big Bang geführt haben. Selbst wenn Einstein und Lemaître nie gelebt hätten, wäre uns also trotzdem die Erkenntnis aufgezwungen worden, dass das Universum in einem heißen, dichten Urzustand begonnen hat. Es handelt sich um die beobachtete Hubble-Expansion, die Beobachtung der Kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung und die beobachtete Übereinstimmung zwischen der im Universum gemessenen Häufigkeit der leichten Elemente Wasserstoff, Helium und Lithium mit den Mengen, die der Vorhersage nach während der ersten paar Minuten der Geschichte des Universums entstanden sein müssen.
    Beginnen wir mit der Hubble-Expansion. Woher wissen wir, dass das Universum sich ausdehnt? Wir messen die Fluchtgeschwindigkeit ferner Objekte als Funktion ihrer Entfernung. Sind jedoch erst einmal alle sichtbaren Objekte außerhalb unserer lokalen Gruppe, in der wir durch Gravitation festgehalten sind, vom Horizont verschwunden, gibt es nichts mehr, womit Beobachter die Expansion verfolgen könnten – keine Sterne, Galaxien, Quasare oder auch nur riesige Gaswolken. Die Expansion wird so effizient sein, dass sie alle Objekte, die derzeit von uns fortfliegen, aus unserem Sichtbereich entfernt haben wird.
    In einem Zeitrahmen von weniger als ungefähr einer Billion Jahren werden sich zudem alle Galaxien unserer lokalen Gruppe zu einer großen Meta-Galaxie vereint haben. Beobachter in der fernen Zukunft werden mehr oder weniger genau das sehen, was Beobachter 1915 zu sehen glaubten: eine einzige Galaxie, in der ihr Stern und ihr Planet zu Hause sind – umgeben von einem ansonsten leeren, ungeheuer weiten statischen Weltraum.
    Außerdem sollten wir nicht vergessen, dass alle Beweise für einen von Energie erfüllten leeren Raum aus der Beobachtung der Geschwindigkeitszunahme stammen, der unser expandierendes Universum unterliegt. Doch auch hier wird die Beschleunigung unseres expandierenden Universums ohne Indikatoren der Ausdehnung nicht zu beobachten sein. Es ist in der Tat eine seltsame Koinzidenz, dass wir wahrscheinlich im einzigen Zeitalter der Geschichte des Universums leben, in dem die Existenz der den leeren Raum durchdringenden Dunklen Energie nachzuweisen sein dürfte. Gewiss, eine solche Ära dauert einige 100 Milliarden Jahre, doch in einem ewig expandierenden Universum ist das nicht mehr als ein kosmisches Augenzwinkern.
    Wenn wir davon ausgehen, dass die Energie des leeren Raums ungefähr konstant ist, wie das bei einer kosmologischen Konstante der Fall wäre, dann hätte die Energiedichte von Materie und Strahlung in sehr viel früheren Zeiten die Energiedichte im leeren Raum bei Weitem überstiegen. Und zwar einfach deswegen, weil im expandierenden Universum die Dichte von Materie und Strahlung mit der Expansion geringer wird – der Abstand zwischen Teilchen vergrößert sich, weshalb in einem gegebenen Volumen weniger Objekte vorhanden sind. In einer früheren Zeit – sagen wir, vor etwa fünf bis zehn Milliarden Jahren – wäre die Energiedichte von Materie und Strahlung weit größer gewesen als heute. Zu dieser Zeit und davor war das Universum demnach von Materie und Strahlung beherrscht, was mit der entsprechenden Anziehung durch Gravitation verbunden gewesen wäre. In diesem Fall hätte sich die Expansion des Universums in jener Frühzeit verlangsamt – die Wirkung der Gravitation auf die Energie des leeren Raums wäre nicht beobachtbar gewesen.
    In ferner Zukunft, wenn das Universum mehrere 100 Milliarden Jahre alt ist, wird die Dichte von Materie und Strahlung aus dem gleichen Grund noch stärker abgenommen haben. Es lässt sich ausrechnen, dass die mittlere Energiedichte der Dunklen Energie dann weit mehr als eine Million Millionen Mal größer sein wird als die Dichte der gesamten im Universum verbliebenen Materie und Strahlung. Dann wird die Dunkle Energie die Gravitationsdynamik des Universums in großen Maßstäben dominieren. In diesem hohen Alter