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Materialdienst 2/2003
Arnold Benz

Die Entwicklung des Universums und der christliche Schöpfungsglaube

Vortrag im Berliner Dom am 10. April 2002. Zuerst veröffentlicht in: Die Welt als Schöpfung und als Natur. Eine Vortragsreihe im Berliner Dom, Veröffentlichungen aus der Arnoldshainer Konferenz, Neukirchener Verlag, Neukirchen-Vluyn 2002, 79ff.

Seit ich mich für Astronomie zu interessieren begann, hat sich das Bild des Universums mehrmals und wesentlich geändert. Bis weit über die Mitte des 20. Jahrhunderts war das "Steady State" Universum das verbreitetste Modell. Es erklärte das Universum als ein Gleichgewicht von Entstehen und Vergehen. Neue Materie und Energie entstünden zwischen den Galaxien, so dass sich ewig neue Galaxien und Sterne bildeten.
 
Mit der Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung und weiteren Indizien, die einen Weltanfang erfordern, wurde in den Sechziger Jahren das "Big Bang"-Modell populär. Gegen Ende des Jahrhunderts hat sich die Sicht nochmals verschoben. Heute wissen wir, dass alle Dinge im Universum nicht im Urknall entstanden sind, sondern sich erst im Laufe der Zeit nach physikalischen, chemischen oder biologischen Gesetzmäßigkeiten herausgebildet haben.

Der Begriff "Astronomie" kommt wörtlich vom "Benennen der Sterne" oder allgemeiner vom "Wissen um das Universum" und was es da alles gibt. Heute ist das Grundthema der Astronomie die Frage nach dem Entstehen der Himmelskörper, also das engere Gebiet der früheren Kosmologie.
 
Die Astronomen haben gelernt, die Bestandteile des Universums nicht als ewig bestehende Objekte zu sehen, sondern als kosmische Vorgänge mit Anfang und Ende.

1. Ein Beispiel: Sternentstehung

Es besteht heute kein Zweifel mehr darüber, dass Sterne in Dunkelwolken entstehen. Man kann ihre Geburt im infraroten Licht und in Millimeter-Wellen direkt beobachten. Schon der junge Kant machte sich Gedanken über das Entstehen von Sternen. In seiner Allgemeinen Naturgeschichte1 publizierte er 1755 einen "Versuch von der Verfassung und dem mechanischen Ursprunge des ganzen Weltgebäudes nach Newtonischen Grundsätzen". Weltgebäude meint hier das Sonnensystem, und statt "mechanisch" würde man heute eher "kausal" sagen. Kant beschreibt, wie die Sonne an einem Ort entstand, wo das Gas dichter war als nebenan. Die etwas größere Schwerkraft der Dichtefluktuation zog das umgebende Gas an. Dadurch wurde die Verdichtung stärker und verleibte sich noch weiteres Gas ein. Solche Prozesse verstärken sich; wir sprechen heute von Selbstorganisation. Kant nahm an, dass während der Kontraktion der Nebel zu rotieren begann und daher eine Scheibe bildete, die wir heute Akkretionsscheibe nennen. In der Scheibe entstanden die Planeten, jeder an seiner Stelle. Das Kantsche Modell hat für mich die Einfachheit und schlichte Eleganz eines Uhrwerks.

Eine Generation später arbeitete der bekannte französische Mathematiker und Astronom Pierre Simon Laplace die Theorie weiter aus, indem er wesentliche Teile mathematisch formulierte. Insbesondere erklärte er die Scheibenrotation mit der Erhaltung des Drehimpulses bei der Kontraktion. Als er seine Arbeit Napoleon vorstellte und dieser fragte, wo denn Gott hier vorkomme, antwortete Laplace: "Sire, je n'ai pas besoin de cette hypothèse."2 Ähnliches hat natürlich auch Kant in seinem Begriff des "mechanischen Ursprungs" ausgedrückt. Damit wird die Vorstellung angesprochen, wonach Sterne aus existierender Materie nach bekannten Naturgesetzen entstehen im Gegensatz z.B. zur augustinischen Vorstellung der Schöpfung aus dem Nichts. In Laplaces mathematischer Herleitung aus dem wohlbekannten Satz der Impulserhaltung war Gott nicht nur nicht nötig, er schien keinen Platz zu haben. Hier liegt der Kern des neuzeitlichen Agnostizismus, denn an diesem Punkt haben sich die Wege von Theologie und Naturwissenschaft getrennt. Ich betrachte es als Aufgabe und Herausforderung, gerade an diesem Punkt den Dialog wieder aufzunehmen.

Die Kant-Laplace-Theorie bekam bald ernsthafte Kritiker. Sie wiesen auf folgenden Widerspruch hin: In der Akkretionsscheibe eines Sterns bewegt sich jedes Volumenelement auf einer Bahn, die genauso wie eine Planetenbahn durch die Keplergesetze gegeben ist. Genau wie ein Planet müsste das Gasvolumen um das Zentrum kreisen. Es schien keinen Grund zu geben, warum es weiter kontrahieren soll zu einem Stern. Mit anderen Worten: Die Kant-Laplace-Theorie konnte zwar das Entstehen der Planeten erklären, aber nicht, wie sich die Sonne und andere Sterne aus dem Gas der Akkretionsscheibe bildeten.

Auf Umwegen ist die heutige Astrophysik wieder zurückgekehrt zu den Vorstellungen von Kant und Laplace, hat diese aber angereichert mit Hunderten von neuen Elementen. Der Entwicklungsprozess umfasst erstaunlich viele Vorgänge, die mit- und nacheinander ablaufen müssen, damit sich ein Stern, umringt von einem Planetensystem, bilden kann. Vor allem wissen wir heute um das Magnetfeld, das erstens den Kollaps der großen Dunkelwolken verhindert und die Fragmentierung in sonnenähnliche Objekte überhaupt erst ermöglicht. In Akkretionsscheiben bewirkt das Magnetfeld zweitens einen polaren Ausfluss, der wahrscheinlich einen Teil des überschüssigen Drehimpulses in den interstellaren Raum zurück schleudert, sodass sich das Gas der Akkretionsscheibe zum Zentrum hin bewegen kann. Auch Kernkräfte, die Kant und Laplace ebenfalls noch nicht kannten, spielen eine wichtige Rolle: Sie stabilisieren schließlich die Kontraktion durch einen thermischen Gegendruck. Der Beginn der Wasserstoff-Fusion im Zentrum definiert die "Geburt" eines Sterns.

Die großen Fortschritte in den vergangenen zehn Jahren bestätigen die Kausalität der Sternentstehung, auch wenn Zufälle eine gewisse Rolle spielen. Diese kommen ins Spiel, weil der Vorgang entgegen den Vorstellungen von Kant nicht linear wie ein Uhrwerk abläuft, sondern chaotische Züge hat, die eine genaue Voraussage verhindern. Es sind jedoch keine prinzipiellen Lücken oder Brüche in der Abfolge der Prozesse aufgetaucht. Die naturwissenschaftliche Wirklichkeit, selbst das Entstehen von Neuem, scheint keine Fingerabdrücke eines Schöpfers zu zeigen. Die Aussage von Laplace wurde nicht widerlegt.

Allerdings haben sich mit dem Verstehen auch neue Fragen eingestellt. Bei komplexen Vorgängen wie der Sternentstehung führen Antworten offensichtlich zu immer neuen Fragen. Es könnte den Naturwissenschaftlern wie Herkules mit der Hydra ergehen, der für jeden abgeschlagenen Kopf zwei neue Köpfe nachwuchsen. Die Sternentstehung ist zwar kaum unendlich komplex im mathematischen Sinne. In der Praxis ist es jedoch vorstellbar, dass wir sie nie ganz verstehen werden, weil eines Tages das Geld oder das Interesse zum Weiterforschen ausgehen. Die vollständige Erklärung des Vorgangs würde auch das Enträtseln der Grundkräfte beinhalten. Dieses Ziel der "Aufklärung" scheint in weiter Ferne zu liegen und es darf bezweifelt werden, ob es je erreicht wird. Einige Teilprozesse der Sternentstehung sind gut verstanden und bestätigen sich in neuen Messungen immer klarer. Ihr Wahrheitsgehalt kann nicht ignoriert werden. Für die Sternentstehung wie für andere Entstehungsprozesse macht es jedoch den Anschein, dass die Landkarte des Wissens nicht weiße Flecken hat, sondern vorwiegend weiß mit einigen eingestreuten Wissensflecken ist.

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Anmerkungen

1 I. Kant, Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels (Zweiter Teil, erstes Hauptstück), 1755.
2 "Mein Herr, ich benötige diese Hypothese nicht." 

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