Hawkings Kosmos einfach erklaert

warum es so war, wie es damals, das heißt kurz nach dem Urknall, gewesen ist.“
    Hawking lässt keinen Zweifel daran, dass hier eine Art Kapitulationserklärung droht. Die entscheidenden Fragen lauten also: Ist eine solche physikalische Singularität „real“ – ein Stoppschild für unsere Erkenntnis und das Ende aller Erklärungen? Oder tritt auch sie nur als Artefakt einer unzureichenden Theorie auf – und kann mit einer besseren eliminiert werden?
    Die Singularitätstheoreme von Hawking und Penrose waren ein großer Erfolg, ein theoretischer Durchbruch. Dies darf aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass die Medaille eine unschöne Kehrseite hatte. Denn die Erkenntnis war ein Pyrrhussieg, versperrte sie doch den Weg zu einer Erklärung des Urknalls: Wenn in der Singularität keine Naturgesetze mehr gelten, dann entgleitet sie gleichsam dem Zuständigkeitsbereich der Physik oder ist eine Bankrotterklärung für jedes weitere Bemühen, den Ursprung des Universums zu verstehen.
    Schon nach der Vollendung der Theoreme, Anfang der 1970er-Jahre, betrachteten viele Kosmologen diese Situation allerdings nicht als Grund zur Kapitulation, sondern als Ansporn. „Damals wurde allgemein angenommen, dass die Hawking-Penrose-Theoreme implizieren, dass eine Epoche der Quantengravitation im frühen Universum unumgänglich ist. Ob Quantengravitationseffekte die Singularität vermeiden können, war ungewiss – und ist es bis heute, auch wenn es inzwischen einige Hinweise dafür gibt“, sagt George F. R. Ellis. Er forscht seit langem an der Universität von Kapstadt in Südafrika und ist einer der renommiertesten Experten auf dem Gebiet der Relativitätstheorie und Kosmologie. Mit Hawking hat er schon 1968 eine Arbeit über die Singularitäten veröffentlicht und 1973 dann das Fachbuch The Large Scale Structure of Space-time . Es war Hawkings erstes Buch und ist bis heute ein Klassiker, weil darin nicht nur die Singularitätstheoreme zusammenhängend dargestellt sind, sondern auch in den großen kosmologischen Zusammenhang eingebunden werden.
    Viele Wissenschaftler sind also davon überzeugt, dass Quanteneffekte eine physikalische Singularität nicht zulassen. Die Anfangssingularität ist dann lediglich die Selbstaussage der Allgemeinen Relativitätstheorie über das Ende ihres eigenen Anwendungsbereichs. Die Theorie prognostiziert somit ihren eigenen Zusammenbruch und trägt gleichzeitig den Keim ihrer Vernichtung in sich. Dies ist aber keine Katastrophe für die Forschung, sondern ein Vorteil sowohl in wissenschaftlicher als auch in erkenntnistheoretischer Hinsicht. Denn dadurch wird die Grenze der Gültigkeit dieser Theorie offenkundig – und alle Theorien haben ja einen eingeschränkten Anwendungsbereich, nur machen sie selbst das in der Regel nicht deutlich.
    Diese Grenze versuchen verschiedene Modelle der Quantengravitation zu überwinden. Es gibt ein paar vielversprechende Ansätze, nicht nur von Hawking; aber sie sind alle noch spekulativ und unbestätigt. Ob sie sich in der Praxis überhaupt testen lassen, ist ungewiss, obwohl sie durchaus überprüfbare Aussagen machen können. (An dieser Stelle sei der Vollständigkeit angemerkt, dass eine Theorie der Quantengravitation im Prinzip nicht einmal notwendig ist, um die Singularitäten zu vermeiden. Denn es gibt noch weitere Schlupflöcher – zum Beispiel durch spezielle Energiefelder, durch variable Naturkonstanten oder durch einen extremen negativen Druck etwa aufgrund einer positiven Kosmologischen Konstante.)
    Es ist also zwar denkbar, dass die Singularität – als eine Grenze der menschlichen Erkenntnis – nicht überwunden werden kann. Dann wäre sie ein Endpunkt physikalischer Erklärungen, eine Sackgasse des Naturverständnisses, ein scharfer Schlussstrich für den Versuch, den Ursprung des Universums zu verstehen. Doch dies ist nicht zwingend der Fall, sondern eine offene Frage, eine Herausforderung und vielleicht das wichtigste Forschungsthema der Quantenkosmologie: Wie lässt sich die Singularität aus der Naturbeschreibung herausradieren, damit man ein vollständiges Bild des Kosmos zeichnen kann?
› Angriff auf die Urknall-Singularität
    Fest steht: Falsch wäre es zu sagen, dass das Universum aus der Urknall-Singularität entsprang. Denn diese Krümmungssingularität ist kein Zustand,