I. (C8) Das Universum - nach Einstein und nach Hille

Bereits für antike Denker war die Welt voller Dynamik:
Heraklit (544 - 483):
"Alles fließt".
"Die gegebene schöne Ordnung [Kosmos] aller Dinge ... war immer, ist und wird sein;
Feuer, ewig lebendig, nach Maßen entflammend und nach Maßen erlöschend."

Anaximander aus Milet (ca. 611 - 545):
"Der Ursprung der seienden Dinge ist das Unbegrenzte.
Denn aus diesem entstehe alles und zu diesem vergehe alles.
Weshalb auch unbeschränkt viele Welten produziert werden
und wieder vergehen zu jenem, aus dem sie entstehen."

heißt ein Artikel im "Physik Journal" vom März 2015 anlässlich 100 Jahre Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie (alle Zitate aus dem Artikel). In dem Aufsatz geht es um seine frei herbeiphilosophierte "kosmologische Konstante", die dafür sorgen sollte, dass das "Universum" von konstanter Größe bleibt. Bereits Newton sorgte sich um ein stabiles Universum, das sich aus seiner Gravitationsgleichung nicht ergab. Er beruhigte sich jedoch damit, dass im Notfall Gott eingreifen würde, um ein Auseinanderfallen der Welt zu verhindern. Einstein wollte dies mit seinem kosmologischen Term erreichen. "Zu seiner großen Überraschung stieß Einstein mit seinem Ansatz auf eine grundsätzliche Schwierigkeit, die bereits frühere Generationen im Rahmen der Newtonschen Theorie erkannt hatten: Seine Feldgleichungen ließen kein statisches Universum zu; entweder musste dieses zusammenfallen oder expandieren." Dazu passt, das bereits "ab 1912 der amerikanische Astronom Vesto Slipher die Rotverschiebung von Galaxien beobachtete" und damit eine wichtige Grundlage für die Vorstellung eines expandierenden Universums legte. Die Rotverschiebung des Lichtes heißt als Dopplereffekt, dass sich die Licht aussendende Quelle und der Beobachter voneinander entfernen, was mit einer Verlängerung der Lichtwellen in das rote Spektrum einhergeht. Der Autor des Artikels, Prof. Norbert Straumann, fragt: "Weshalb war Einstein so darauf versessen, ein statisches Modell zu konstruieren?" Meine Antwort: für Autisten haben unverstandene Veränderungen etwas Bedrohliches. Obwohl dafür kein sachlicher Anlass bestand, war jedoch der Glaube an ein statisches Universum zu seiner Zeit bis zum Auftreten des belgischen Priesters und Physikprofessors Abbé Georges Lemaître 1927 auch allgemein. Lemaître aber folgerte aus der Expansion den "Urknall" als Schöpfungsakt Gottes, was der katholischen Kirche sehr gefiel. Kosmologen kommen einfach nicht ohne Gott aus. In "neuester Zeit" hat man zusätzlich "die beschleunigte Expansion des Universums entdeckt", die Einstein "deutlich abgelehnt" hat. Aufgrund der nunmehr gesicherten Rotverschiebung von Galaxienlicht verwarf Einstein jedoch den kosmologischen Term "und blieb dabei für den Rest seines Lebens" in der weisen Einsicht, dass er mit seiner (autistischen) Wunschvorstellung gescheitert war. Einsteinfreunde dagegen weniger weise und einsichtig "haben die Diskussion um seine kosmologische Konstante erneut entfacht, die sich zum Problem der "Dunklen Energie" (als Ursache der Beschleunigung) ausgeweitet hat", um Einstein doch noch gerechtfertigt aussehen zu lassen, obwohl er mit ihr ein statisches Universum plausibel machen wollte. Aber eine solche Differenz stört tapfere Einsteinfreunde weiter nicht, wenn wenigstens evtl. sein Begriff gerettet werden kann, obwohl er ihn "meine größte Eselei" genannt hatte.

Mit der Einsicht, dass die Welt aus einem Big Bang hervorgegangen sein muss*, haben wir in Verbindung mit Newtons Gravitationsgleichung und dem Erhaltungssatz der Energie als rationale Grundlage sowie mit der Unterscheidung von Universum und Kosmos bereits alle Elemente für die Dynamik des von uns beobachtbaren Kosmos in der Hand, der im Universum vermutlich einer von vielen ist, hervorgegangen aus einer zusammenströmenden Materie. Der im Deutschen verwendete Begriff "Urknall" wäre demnach nur der Urknall unseres Kosmos, aus dem ein durch ihn geordnetes neues Ganzes hervor ging, während das Universum selbst zeit- und grenzenlos ist.
Beim Big Bang wurden aller betroffenen Materie zwei Impulse verliehen:
1. die kosmische Fliehkraft vom Ort des Big Bang weg,
2. die gegenteilige Anziehungskraft aller Materie auf alle andere betroffene infolge ihrer Verschränkung durch den Big Bang, weshalb sie ständig zueinander hin strebt.
Der von uns zu beobachtenden Kosmos ist das Ergebnis dieser beiden widerstreitenden Urkräfte und ihr getreues Abbild und so der größtmögliche Beweis, den es für eine These je geben kann. So wie die Schwerkraft aller kosmischen Materie nicht verlierbar ist, so bleibt auch ihr Fliehimpuls im Großen erhalten, während Galaxien und Planetensysteme beim gemeinsamen "Fliehen" durch das Gleichgewicht beider Urkräfte zusammengehalten werden.

Die Schwerewirkung aller Teile aufeinander war sofort nach dem Big Bang am größten, aber eben nicht groß genug, um sie zusammenzuhalten, während mit zunehmender Entfernung untereinander sie sich nach Newtons Gleichung mit dem Quadrat des Abstands auch noch verdünnt. Das heißt, die kosmische Fliehkraft setzt sich insbesondere im intergalaktischen Raum mehr und mehr durch, so dass wir dadurch nicht nur einen expandierenden Kosmos haben, sondern einen, der zwangsweise immer schneller expandiert. Hinzu kommt, dass die Reichweite des Schwerefeldes eines Objekts durch das Plancksche Wirkungsquantum begrenzt ist, d.h. ein Feld kann sich nicht beliebig verdünnen, so dass auch dadurch die Beschleunigung zunimmt. Die Annahme einer Dunklen Energie zur Erklärung der Expansion erübrigt sich! So haben wir es mit einem Weltbild von großer Einfachheit, Klarheit und Schönheit zu tun, das m.E. darin nicht übertroffen werden kann. Entscheidend für meine Sicht des Universums war die Unterscheidung von Kosmos und Universum und die Einsicht, dass die Schwerkraft Folge der Verschränkung aller betroffenen Materie durch den "Urknall" ist. Beides habe ich noch bei keinem anderen Autor gelesen.
*denn einzig der Big Bang erklärt die Existenz der gewaltigen Fliehkräfte, die den Kosmos beherrschen. Die Rotverschiebung von Galaxienlicht ist da nur ein weiteres Argument und von eher nachgeordneter Bedeutung. Aber auch das habe ich noch bei keinem anderen Autor gelesen.