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

entwickelnden Universums bestimmt (und derzeit kenne ich keinen solchen guten Grund), dann scheint es höchst vernünftig, diese Möglichkeiten ins Auge zu fassen. Denn dabei orientiert man sich an dem allgemeinen Prinzip, das meines Wissens überall sonst in der Natur gilt: Alles, was nicht ausdrücklich von den Naturgesetzen verboten ist, muss letztlich geschehen.
    Wie Stephen Hawking betont hat, lässt eine Quantentheorie der Gravitation zu, dass der Raum selbst – wenn auch möglicherweise nur kurzzeitig – entsteht, wo zuvor nichts existiert hat. Obwohl er in seiner wissenschaftlichen Arbeit nicht versucht hat, sich des Rätsels von »Etwas aus Nichts« anzunehmen, ist dies genau die Frage, der sich die Quantengravitation letztlich widmen dürfte.
    Â»Virtuelle« Universen 46 sind faszinierende theoretische Konstrukte, scheinen aber nicht zu erklären, wie langfristig etwas aus nichts hervorgehen kann, ebenso wenig wie die virtuellen Teilchen, die das ansonsten leere Vakuum des Raums bevölkern.
    Wir sollten jedoch daran denken, dass ein reales elektrisches Feld ungleich null, das noch in großen Entfernungen von geladenen Teilchen gemessen werden kann, aus der kohärenten, von der Ladung stammenden Emission vieler virtueller Photonen der Energie null hervorgehen kann. Das liegt daran, dass virtuelle Photonen der Energie null nicht gegen die Energieerhaltung verstoßen, wenn sie emittiert werden. Das Heisenberg’sche Unbestimmtheitsprinzip beschränkt sie demnach nicht darauf, nur für sehr kurze Zeiträume zu existieren, ehe sie wieder absorbiert werden müssen und im Nichts verschwinden. 47
    Ein ähnliches Argument deutet darauf hin, dass wir uns einen spezifischen Typus von Universum vorstellen können, der vielleicht spontan auftaucht und nicht wegen der Einschränkungen durch das Unbestimmtheitsprinzip und die Energieerhaltung wieder verschwinden muss. Und das wäre ein Universum mit der Gesamtenergie null.
    Nun würde ich nichts lieber vorschlagen, als dass dieses Universum genau jenes ist, in dem wir leben. Das wäre der einfache Ausweg, doch hier bin ich eher daran interessiert, dem aktuellen Verständnis des Universums treu zu bleiben, anstatt scheinbar einfach und überzeugend für eine Entstehung aus dem Nichts zu plädieren.
    Ich hoffe, überzeugend dargelegt zu haben, dass die Newton’sche Gravitationsenergie eines jeden Objekts in unserem flachen Universum durchschnittlich gleich null ist. Und das ist der Fall. Doch das ist noch nicht alles. Die Gravitationsenergie entspricht nicht der Gesamtenergie eines beliebigen Objekts. Zu dieser Energie müssen wir noch seine mit der Ruhemasse zusammenhängende Ruheenergie addieren. Man kann es auch so ausdrücken: Wie wir erfahren haben, beträgt die Gravitationsenergie eines in Ruhe befindlichen, von allen anderen Objekten unendlich weit entfernten Objekts null. Denn wenn es sich nicht bewegt, besitzt es keine kinetische Energie, und wenn es unendlich weit von allen anderen Teilchen entfernt ist, liegt die auf andere Teilchen zurückzuführende Schwerkraft, die potenzielle Energie zum Verrichten von Arbeit bereitstellen könnte, letztlich ebenfalls bei null. Doch laut Einstein ist die Gesamtenergie des Objekts nicht allein der Schwerkraft geschuldet, sondern schließt auch die Energie ein, die mit seiner Masse zusammenhängt, weshalb die berühmte Formel E = mc 2 gilt.
    Um diese Ruheenergie einzubeziehen, müssen wir von der Gravitation Newtons zur Allgemeinen Relativität übergehen, die definitionsgemäß die Effekte der Speziellen Relativität (und E = mc 2 ) in einer Theorie der Gravitation zusammenfasst. Und hier wird es sowohl komplizierter als auch verwirrender. Auf Skalen, die im Vergleich zur möglichen Krümmung eines Universums klein sind, und solange alle Objekte innerhalb dieser Größenordnungen sich im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit langsam bewegen, fällt die aus der Allgemeinen Relativität abgeleitete Version der Energie auf die uns vertraute Version Newtons zurück. Wenn diese Bedingungen jedoch erst einmal nicht mehr gelten, ist (fast) alles möglich.
    Unter anderem besteht das Problem darin, dass Energie, wie wir sie normalerweise in der Physik auffassen, auf großen Skalen in einem gekrümmten Universum kein besonders gut definiertes Konzept ist. Wenn verschiedene Beobachter Koordinatensysteme