Hawkings neues Universum

Schleifen-Quantengravitation.)
    Wenn der Urknall tatsächlich ein Bounce war, also ein Übergang zwischen einem kollabierenden und einem (unserem) expandierenden Universum, dann stellt sich die Frage: Was war davor geschehen? Vielleicht lässt sich das niemals herausfinden. Doch ein wie auch immer erhärtetes kosmologisches Modell könnte durchaus gewisse Aussagen machen. Mehr noch: Vielleicht existieren im All sogar noch Spuren des Vorgängeruniversums – eingraviert beispielsweise im Gravitationswellenhintergrund oder, indirekt, im Temperaturverteilungsmuster der Kosmischen Hintergrundstrahlung. Andere Modelle, die den Urknall als Übergang beschreiben, haben dies vorausgesagt (besonders das Prä-Big-Bang-Modell sowie Steinhardts und Turoks Modell vom Zyklischen Universum).
    Erkenntnisschmiede: Das Centre of Mathematical Science im Westen von Cambridge an der Wilberforce Road, hier der Haupteingang zum Hörsaalgebäude, ist Stephen Hawkings Wirkungsstätte – und die vieler anderer hochkarätiger Forscher.
    Hawking und seine Kollegen sind jedoch skeptisch, was solche kosmischen Fossilien betrifft. Zum einen ist es schwierig, die Natur der Instanton-Beschreibung zu interpretieren. Da das Instanton zeitlos ist – beziehungsweise nur die imaginäre, also verräumlichte Zeit hat –, wird die Rede von einem „Davor“ in gewisser Hinsicht sogar sinnlos. Außerdem bleibt die Frage nach der Realität eines Vorgängeruniversums.
    In einem Vortragsmanuskript vom Juli 2007 formulierte Hawking einen Vergleich mit der experimentell gut erforschten Paarerzeugung von Elektronen und Positronen in einem elektrischen Feld. Normalerweise interpretiert man sie als Entstehung der Teilchen aus Energie. Mathematisch lässt sich aber auch sagen, dass beide Teilchen sich aus dem Unendlichen kommend begegnen und wieder entfernen. Dies wäre dann eine Analogie zum Vorgängeruniversum. „In einer ähnlichen Weise sollte man der Kontraktionsphase des Universums keine physikalische Bedeutung zuschreiben, sondern einfach sagen, das Universum wurde beim Bounce quantenphysikalisch erzeugt“, meinte Hawking.
    In den jüngsten Artikeln mit Hartle und Hertog ist davon jedoch nicht mehr die Rede. Vielmehr wird die Realität eines Universums vor dem Bounce ernsthaft erwogen – „zumindest im gleichen Sinn von Realität, wie andere Modelle von anderen Universen sprechen, die mit der Inflation entstanden sind und nicht mit unserem wechselwirken“, schrieben die Forscher salomonisch.
Seltsame Gegenzeit
    Von einem Aspekt wurden die Kosmologen beim Lösen ihrer Gleichungen und den Näherungsrechnungen im Computer freilich selbst überrascht: Die Zeitrichtung des Vorläuferuniversums ist der in unserem Universum entgegengesetzt, wenn man sie wie üblich als Zunahme der Entropie definiert. „Die thermodynamischen Pfeile zeigen vom Bounce in verschiedene Richtungen“, sagte Hartle im Dezember 2007 in Cambridge und demonstrierte dies mit zwei dicken roten Pfeilen, die er in das Raumzeit-Modell des kontrahierenden und expandierenden Universums eingezeichnet hatte. „Ereignisse der einen Seite haben kaum einen Effekt auf die Ereignisse der anderen.“
    Dieser Gedanke ist neu. Hawking hatte ihn in dem Vortrag vom Juli 2007 sogar noch als mathematisches Artefakt interpretiert. Er kam auch in den früheren Bounce-Modellen und Vorläuferuniversum-Hypothesen nicht vor. Bei diesen läuft die Zeit immer in derselben Richtung, auch durch den Urknall hindurch.
    Den offiziellen Veröffentlichungen von Hawking, Hartle und Hertog zufolge entsprang der Urknall aber einem Bounce. Ob dabei gleichsam zwei temporal gegenläufige Universen miteinander kollidierten oder das Vorläuferuniversum seine Zeitrichtung wechselte und zu unserem wurde, lässt sich schwer sagen. Vielleicht kamen ja beide Universen auch aus der Zeitlosigkeit ins Dasein und entwickelten sich im strengen Wortsinn voneinander weg. Das neue Weltmodell wirft also noch viele fundamentale Fragen auf. Und die hängen wesentlich davon ab, was eigentlich die Zeit ist – wenn sie für sich genommen überhaupt existiert.
Spuren des Vorläuferuniversums
    Fest steht: Die kosmische Rückwärtszeit versperrt den Blick ins Vorläuferuniversum. In einem der Artikel wird das neue Szenario – typisch Hawking – folgendermaßen formuliert: „Könnten wir Informationen von außerirdischen Intelligenzen empfangen, die vor dem Bounce lebten, und die sie mittels Gravitationswellen, Neutrinos oder Kisten aus extrem