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Gemeinsam durch die Geschichte des Alls

Zwei Physiker laden ihre Leser dazu ein, die Entstehung des Universums selbst nachzuvollziehen.

»Dies ist kein Buch, das unser Wissen von oben verkündet. Vielmehr handelt es davon, wie wir alle lernen können, das Universum dank der Wissenschaft zu verstehen.« Mit dieser Aussage beginnt das Buch von Brian Cox und Jeff Forshaw – und sie verspricht nicht zu viel. Cox und Forshaw, die als Physiker an der University of Manchester arbeiten und durch Bestseller wie »Warum ist E = mc2?« (2015) bekannt geworden sind, animieren ihr Publikum, die Entstehung des Universums selbst nachzuvollziehen und dabei eigene Schlüsse zu ziehen.

Um ihre Leser auf diese Reise vorzubereiten, schildern die Autoren eingangs, wie sich das Universum vom Urknall bis hin zur Geburt Isaac Newtons entwickelt hat. Dies tun sie sehr knapp auf lediglich sechs Seiten. Zum Glück ist nur das Anfangskapitel so gedrängt; in den späteren Abschnitten erklären die Autoren ausführlicher, was Wissenschaftler dazu veranlasste, die heutige Kosmologie zu entwickeln.

Trennung der Landmassen

Unter anderem bestimmen Cox und Forshaw gemeinsam mit ihren Lesern das Alter der Erde, das Experten heute auf etwa 4,54 Milliarden Jahre schätzen. Anhand der Kontinentaldrift ermessen sie zunächst, wann sich Afrika und Südamerika trennten, um zwei eigenständige Kontinente zu bilden. Dies geben sie als Mindestalter der Erde vor. Anschließend erklären sie, wie man durch Isotopenanalysen das Alter von Gesteinen ermittelt. Schritt für Schritt arbeiten sie sich dann vor, um eine immer präzisere Einschätzung des Erdalters zu erhalten, bis sie schließlich auf den heute bekannten Wert kommen.

Das Buch deckt noch zahlreiche weitere Themen ab, von kosmischen Distanzen über das Gewicht des Universums bis zurück zum Urknall. Dabei konfrontieren Cox und Forshaw ihre Leser immer wieder mit experimentellen Daten. Beispielsweise präsentieren sie die Ergebnisse der LIGO-Observatorien in den USA, die 2015 erstmals Gravitationswellen nachgewiesen haben. Dabei erklären die Autoren nicht nur den Aufbau des Großexperiments, sie schildern darüber hinaus auch, wie die LIGO-Forscher die gemessenen Signale digital verarbeiten, um die winzigen Verschiebungen der Apparatur infolge des Einwirkens von Gravitationswellen zu entdecken.

Neben wissenschaftlichen Diagrammen und Messwerten bietet das Buch immer wieder auch Exkurse, in denen die Autoren komplizierte Sachverhalte genauer erklären. So führen sie den Leser in die Feldtheorie ein und erläutern den Higgs-Mechanismus, durch den die Elementarteilchen ihre Masse erhalten.

Der letzte Abschnitt ist der anspruchsvollste: Er handelt von den ersten Momenten nach dem Urknall, der so genannten Inflation, als sich das Universum extrem schnell ausdehnte. Cox und Forshaw erklären, wie ein hypothetisches »Inflatonfeld« diesen Prozess ins Rollen brachte und schließlich in die heute bekannten Elementarteilchen zerfiel. Allerdings akzeptieren nicht alle Wissenschaftler diese These. Einige, etwa Roger Penrose, bemängeln die fehlenden experimentellen Belege dafür. Leider versäumen es Forshaw und Cox, auf diese Kritik einzugehen. Im Gegenteil: Sie lehnen sich weit aus dem Fenster und beschreiben, dass das Inflationsmodell unzählige andere Universen zulasse, die womöglich anderen Naturgesetzen folgten, als unsere Welt es tut. »Höchstwahrscheinlich gibt es sehr viel mehr Universen, als es Atome in unserem beobachtbaren Universum gibt.« Diese Aussage ist unter Wissenschaftlern äußerst umstritten.

Trotzdem zeigt sich das Werk sehr informativ und vermittelt einen Einblick in das wissenschaftliche Arbeiten. Bebildert ist es mit beeindruckenden Aufnahmen von Galaxien und Sternhaufen. Um Forshaws und Cox' Erklärungen gänzlich folgen zu können, sollte man allerdings einen naturwissenschaftlichen Hintergrund mitbringen, denn an einigen Stellen fällt das Buch sehr technisch aus.

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