Vor dem Urknall

Größe unseres expandierenden Universums. Noch immer dehnt es sich aus. Nehmen wir an, in der ersten Sekunde expandiert es ein Lichtjahr, in der nächsten Sekunde ein halbes Lichtjahr und so weiter. Es würde sich ewig ausdehnen, aber niemals mehr als zwei Lichtjahre. Sie können diese Werte vergrößern, so viel Sie wollen: Wenn das Anfangstempo der Expansion im Vergleich zur Anziehung der Gravitation stimmt, wird das Universum niemals aufhören zu expandieren, aber es wird auch nie über einen bestimmten Horizont hinauswachsen.
    Diese unterschiedlich definierten Universen entsprechen unterschiedlichen Raumkrümmungen. Einstein fügte seinen Gleichungen einen Faktor hinzu, der kosmologische Konstante genannt wird. Dies geschah, bevor Hubbles Beobachtungen die tatsächliche Ausdehnung des Universums nahelegten. Die kosmologische Konstante (später mit dem griechischen Buchstaben Lambda bezeichnet) war ein Korrekturfaktor, eine Konvention, um das Universum zu zwingen, nicht unkontrolliert zu expandieren, denn Einstein glaubte zu diesem Zeitpunkt, dass die Größe des Universums unveränderlich sei und dass es keine Ausdehnung gebe.
    Als man die Expansion bestätigt fand, wurde Lambda eine Zeitlang fallengelassen. Darum nannte Einstein seine kosmologische Konstante eine Eselei. Aber da die Beobachtungen seit den 1990 er Jahren eine Beschleunigung der Ausdehnung zeigen, wird Lambda an Ort und Stelle wieder benötigt, um in die entgegengesetzte Richtung zu wirken, was Einstein ursprünglich ja auch nahegelegt hatte. Was einst eine Möglichkeit war, die Dinge so hinzubiegen, dass die Theorie stimmt, ist inzwischen zu einer aktiven Vorgehensweise einer seltsamen Energiequelle geworden. Die Dunkle Energie heißt Lambda. Sie schiebt die Galaxien auseinander.

Das größte Geheimnis
    Die Dunkle Energie ist kein Randphänomen, das nur mit äußerst akkuraten Instrumenten messbar ist. Sollte sie existieren, macht sie wahrscheinlich 70  Prozent der Energie und Materie im Universum aus. (Erinnern Sie sich:
E = mc
2 bedeutet, wir können Energie und Materie als synonym betrachten hinsichtlich der Zusammenfassung der Inhalte des Universums). Denken Sie nur einen Moment darüber nach. Mehr als zwei Drittel des Gesamtinhalts des Universums sind auf diese seltsame Energiequelle zurückzuführen, die das Universum auseinanderreißt. Sie ist mehr als doppelt so groß wie alles andere zusammengenommen.
    Obwohl es keine Erklärung gibt, woher die Dunkle Energie kommt, ist eine vernünftige Begründung denkbar, warum sie sich so verhält, wie wir es beobachten. Stellt man sie sich vor als die mit dem leeren Raum verbundene Energie (was uns die Quantentheorie nahelegt), dann stützt sich die Menge der vorhandenen Energie allein auf die Größe des verfügbaren Raums. Während das Universum expandiert, stehen mehr Raum und mehr von dieser Energie zur Verfügung. Und schließlich reicht die Expansion aus, dass die Abstoßung der Dunklen Energie ihre Rolle als wichtigste treibende Kraft übernimmt. Wenn wir in der Zeit zurückblicken und unsere Instrumente benutzen, um tief ins Weltall einzudringen, dann sieht es so aus, als habe vor rund fünf Milliarden Jahren, kurz bevor sich die Erde bildete, die Dunkle Energie die Führung übernommen und die Beschleunigung erzeugt, die wir seitdem gesehen haben, was zur Verdopplung der Größe des Universums alle zehn Milliarden Jahre führt.
    Bei dieser Formulierung macht das Maß dieser Ausdehnung nicht allzu viel her, aber sie erfährt exponentielles Wachstum. Dabei geht es einfach um folgende Veränderung: Je mehr etwas wächst, umso schneller wächst es. Das Resultat ist ein Wachstumsschaubild, das langsam beginnt und dann gegen Ende nach oben schießt. Exponentielles Wachstum explodiert nicht einfach aus dem Diagramm heraus, sondern entzieht sich schnell unserem Verständnis. Es fällt uns schwer, die Auswirkungen exponentiellen Wachstums vorauszuahnen.
    Der Legende zufolge bot der Herrscher dem Bauern, der das Schachspiel erfunden hatte, eine Belohnung an. (In einer anderen Version der Legende spielt ein indischer König gegen einen weisen Mann, der sich als verkleideter Krishna entpuppt.) Der Bauer bittet um eine Belohnung, die sich bescheiden ausnimmt. Ein Reiskorn für das erste Quadrat auf dem Schachbrett, zwei für das zweite Quadrat, vier für das dritte und so weiter, sodass sich bei jedem weiteren der 64  Quadrate die Zahl der Reiskörner verdoppelt. Der Herrscher erklärte sich