Hawkings Kosmos einfach erklaert

Universums, das wir heute sehen, in Beziehung zueinander zu setzen?“
    IM KONTEXT
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    â€º  Die Keine-Grenzen-Bedingung ist Hawkings Vorschlag für den Quantenzustand des Universums. Demnach gibt es keinen Rand der Raumzeit, das heißt keine Singularität im Urknall. Mit dieser Annahme lassen sich quantenkosmologische Berechnungen des ganzen Universums ausführen.
    â€º  Diese Berechnungen basieren bei Hawking & Co. auf weiteren, keineswegs unumstrittenen Voraussetzungen: der Wheeler-DeWitt-Gleichung, der Pfadintegral-Methode und der Wick-Rotation, die die Zeit ins Imaginäre transformiert, quasi verräumlicht. Hinzu kommt noch eine spezielle Deutung der Quantentheorie, die Viele-Historien-Interpretation, der zufolge das Universum eine Überlagerung aller Möglichkeiten sein könnte.
    â€º  Diese Aufzählung zeigt schon, dass Hawkings Quantenkosmologie viel Zündstoff bietet, physikalisch wie philosophisch. Sie brachte ihm nicht nur Anerkennung, sondern auch heftige Kritik ein. Inzwischen gibt es zudem zahlreiche weitere quantenkosmologische Ansätze, die teilweise andere Annahmen machen und auch zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen kommen. Doch Konkurrenz belebt das Geschäft und ist, wie konstruktive Kritik, ein Gütesiegel und Schrittmacher der Wissenschaft.
    â€º  Die Keine-Grenzen-Bedingung ist sicherlich ein theoretischer Durchbruch: Er zeigt nämlich exemplarisch, dass die Urknall-Singularität nicht das letzte Wort sein muss, wenn es darum geht, den Beginn unseres Universums zu erklären. Insofern hat Hawkings Vorschlag bereits einen bleibenden Platz in der Geschichte der Kosmologie errungen. Eine ganz andere Frage ist allerdings, ob sie unsere Welt auch wirklich korrekt beschreibt – und wie sich das nachweisen lässt.
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Die Saat der Zeit
    Im Alltag erscheint sie vertraut und geradezu selbstverständlich – und doch ist sie ein großes Rätsel: die Zeit. Weshalb erinnern wir uns nicht an die Zukunft, warum „fließt“ die Zeit stets in dieselbe Richtung, oder kann sie sich auch umkehren? Diese Fragen führen zurück zum Urknall sowie bis zum möglichen Ende des Universums – und darüber hinaus.
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› Die Macht der Unordnung
    Wer sieht, wie sich aus Kompost ein roter Apfel formt, aus einer Kaffeetasse Milchtropfen in die Höhe hüpfen und aus Splittern am Boden ein Glas aufersteht, der fühlt sich wohl im falschen Film – oder betrachtet einfach einen solchen, weil der nämlich rückwärts läuft. Und selbst die zyklischen Prozesse in der Natur wie der Mondlauf oder die Jahreszeiten sind eingebettet in nicht umkehrbare Entwicklungen. Diese Irreversibilität lässt sich überall beobachten. Wegen ihr ist es auch viel unwahrscheinlicher und komplizierter, dass etwas entsteht und sich weiterentwickelt, als dass es zu Schutt und Asche wird.
    Das kann man physikalisch sogar in Zahlen fassen – mit der Entropie. Diese physikalische Größe ist ein Maß für die Unordnung eines Systems. Und Unordnung ist viel wahrscheinlicher als Ordnung. Für einen kompakten Milchtropfen im Kaffee gibt es beispielsweise viel weniger Möglichkeiten der molekularen Kombinatorik als für eine gute Durchmischung. Deshalb, so der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik (der Erste beschreibt die Erhaltung der Energie), kann die Entropie im Durchschnitt nur zunehmen.
    Die Entstehung von Ordnung an einzelnen Orten widerspricht dem Hauptsatz vom Entropie-Wachstum nicht, sondern erfolgt auf Kosten einer höheren Unordnung im gesamten System. Die Entropie kann zwar global (im Gesamtsystem) im Allgemeinen nicht abnehmen, wohl aber lokal (an einzelnen Stellen). Die Ausbildung von komplexen Strukturen, also Ordnung, ist deswegen zwar möglich, aber eben nur, weil sie mit einer größeren Unordnung in der Umgebung einhergeht. Konkret: Wer seinen Schreibtisch aufräumt, muss mehr Kopfsalat essen, der wiederum seine Energie von den Kernfusionsprozessen im Zentrum der Sonne bezogen hat und so weiter – der Schreibtisch wird dann zwar ordentlicher, aber eben auf Kosten eines größeren Chaos im Sonnensystem.
    Wachsende Unordnung: Die Entropie – das physikalische Maß für die Unordnung eines Systems – kann statistisch nur zunehmen und zeigt deshalb sogar die Richtung der Zeit an („thermodynamischer Zeitpfeil“). Wird in einem leeren, abgeschlossenen Raum