"Ich will nicht grob sein, aber ... "

aus HEUREKA 3/05 vom 29.06.2005

Sir Roger Penrose, 74, ist so etwas wie eine lebende Legende der theoretischen Urknallforschung. 1965 behauptete er auf Basis der Allgemeinen Relativitätstheorie, dass die Materie eines in sich selbst zusammenstürzenden Sterns auf ein Volumen der Größe null komprimiert wird. Zugleich aber werden seine Dichte und die sogenannte Raum-Zeit-Krümmung unendlich. Ein solches Phänomen kennt mittlerweile jeder von uns als "Schwarzes Loch", etwas genereller und wissenschaftlicher formuliert nennt man es Singularität. Auf Basis seines Theorems entwickelte Penrose gemeinsam mit einem gewissen Stephen Hawking 1970 den Beweis dafür, dass es eine Urknall-Singularität gegeben haben muss. Der Physiker und Mathematiker ist außerdem Autor zahlreicher mehr oder weniger populärwissenschaftlicher Bücher wie "Computerdenken", "Raum und Zeit" (gemeinsam mit Stephen Hawking) oder "Das Große, das Kleine und der menschliche Geist". Im Vorjahr erschien sein mathematisch anspruchsvolles, mehr als tausendseitiges Opus magnum: "The Road to Reality. A Complete Guide to the Laws of the Universe".

heureka: Wie kam es, dass Sie sich als theoretischer Physiker und Mathematiker mit dem Urknall zu beschäftigen begannen?

Roger Penrose: Als ich anfing, mich für Kosmologie zu interessieren, war die Steady-State-Theorie des Universums groß in Mode - dass also das Universum etwas Beständiges und Ewiges sei. Insbesondere war das in Cambridge der Fall, wo ich studierte. Fred Hoyle war damals zum Beispiel dort, also jener Astronom, der den Big Bang als Unsinn abtun wollte, indem er ihn so nannte. Oder die aus Österreich vertriebenen Physiker Hermann Bondi und Thomas Gold, die beiden anderen Väter der Steady-State-Theorie. Ich fand diese Idee vom beständigen Universum sehr anziehend, gerade auch philosophisch.

Sie sind dann aber trotzdem davon abgerückt. Warum?

Ich hatte keine vorgefassten Ideen. Aber noch mehr als von der Steady-State-Theorie war ich von der Allgemeinen Relativitätstheorie beeindruckt. Die beiden sind nicht wirklich kompatibel. Ich fragte mich also, ob man sie womöglich durch das Einführen von Irregularitäten miteinander vereinbar machen könnte und fand heraus, dass das nicht geht. Die Frage hat mich letztlich in die richtige Richtung geführt, hin zu den Singularitäten. Durch Einsteins Feldgleichungen gab es eine theoretische Evidenz, die für den Urknall sprach - und das war letztlich der theoretische Grund, an den Big Bang zu glauben.

Und was ist das stärkste empirische Argument für den Urknall?

Das ist die kosmische Hintergrundstrahlung, die 1965 von Arno Penzias und Robert Wilson entdeckt wurde - ohne dass sie damals wussten, was genau sie da gefunden hatten. Das ist gewissermaßen der Blitz des Urknalls, der damals natürlich sehr heiß war, sich mit der Ausbreitung des Universums aber immer mehr abgekühlt hat: auf 2,7 Grad über dem absoluten Nullpunkt. Die einzig plausible Erklärung dafür ist, dass es in der Tat die Überreste des Urknallblitzes sind.

Was ist seitdem Maßgebliches in der Urknall-Forschung passiert?

Vor allem viel Detailarbeit. Die Hintergrundstrahlung zum Beispiel weist winzige Temperaturunterschiede auf, die 1992 experimentell bestätigt wurden. Diese minimalen Unterschiede sind aber von großer Bedeutung. Sie ermöglichen Rückschlüsse auf die Gesamtstruktur des Universums. Eine der neuen Theorien ist das sogenannte Inflationsmodell des Kosmos, das in vielen populären Darstellungen schon als die letztgültige Wahrheit beschrieben wurde. Dieses Modell geht davon aus, dass es ganz zu Beginn des Urknalls zunächst einen gigantischen exponentiellen Wachstumsschub gegeben habe, ehe die Ausdehnung ihre eher gemächliche Expansionsgeschwindigkeit annahm. Eine Konsequenz dieser Theorie ist, dass es neben dem Universum noch eine Unzahl anderer Universen gibt. Für mich ist das alles sehr fragwürdig, und ich glaube, dass die Gründe, die für diese Theorie vorgebracht werden, größtenteils inkorrekt sind. Insgesamt aber ist die Theorie des Urknalls inzwischen gut abgesichert.

Und was war vor dem Urknall?

Das ist natürlich sehr umstritten. Ich will nicht grob sein, weil es so einfach ist, zu grob zu sein: Aber da kursieren schon einige sehr spekulative Ideen. Die kommen vor allem aus der ebenfalls sehr populären Stringtheorie, die ich ja an sich schon für fragwürdig halte. Da gibt es die Idee, dass es vor dem Urknall einen Kollaps gegeben haben muss. Nun muss man aber wissen, dass der Urknall äußerst präzise verlaufen ist. Mathematisch lässt sich dafür eine Zahl von 10 hoch 123 berechnen, eine lächerlich hohe Zahl, die aber jede Theorie des Urknalls erklären können muss. Wenn es nun vor dem Urknall einen Kollaps gegeben haben sollte, muss dieser ebenfalls mit dieser unglaublichen Präzision abgelaufen sein, denn sonst gäbe es auch nicht diese Präzision in der Phase der Ausdehnung.

Ist für Sie Gott, der, laut Einstein, zumindest nicht würfelt, eine Erklärung?

Ich glaube nicht an Gott. Aber in der Tat scheint es einfacher, an Gott zu glauben als an eine dieser wilden Erklärungen. Die können diese Präzision nicht erklären. Gott ist keine besonders gute Theorie, gerade was die Vorhersagekraft angeht. Aber er ist eine bessere Theorie als die, die ich bisher gesehen habe.

Vor kurzem erschien Ihr tausendseitiger Wälzer "The Road to Reality", der im Untertitel verspricht, ein vollständiger Führer durch die Gesetze des Universums zu sein. Ist das Ihr letztes Wort zur Kosmologie?

Ich werde andere Bücher schreiben, aber nicht mehr so eines. Meine Frau würde die Scheidung einreichen. Hätte ich gewusst, wie dick das Buch wird, hätte ich wohl gar nicht erst angefangen. Was aber tue ich, wenn sich die Forschung in der theoretischen Physik stark weiterentwickelt und eine verbesserte Auflage notwendig würde? Darauf freue ich mich jedenfalls nicht.

Interview: Oliver Hochadel

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