Vorwort

Kosmologie ist die Lehre vom Universum als Ganzem, einschließlich seiner Geburt und seines endgültigen Schicksals. Kein Wunder, dass sie in ihrer langwierigen, schmerzlichen Entwicklung viele Veränderungen erfahren hat - eine Entwicklung, die häufig von religiösem Dogma und Aberglauben überschattet war.

Die erste kosmologische Revolution wurde durch die Erfindung des Teleskops im 17. Jahrhundert eingeleitet. Dank des Teleskops und der Vorarbeiten der großen Astronomen Nikolaus Kopernikus und Johannes Kepler war Galileo Galilei erstmals in der Lage, die Wunder des Himmels seriöser wissenschaftlicher Forschung zugänglich zu machen. Dieses erste kosmologische Entwicklungsstadium fand seinen Höhepunkt in dem Werk von Isaac Newton, denn er entdeckte die grundlegenden Gesetze, welche die Bewegung der Himmelskörper bestimmen. Nicht mehr Magie und Mystik machte man für die Bewegungen dieser Körper verantwortlich, sondern berechen- und messbare Kräfte.

Eine zweite kosmologische Revolution bewirkte die Einführung der großen Teleskope, etwa des 100-Inch-Spiegelteleskops auf dem Mount Wilson. In den 1920er Jahren brachte der Astronom Edwin Hubble mit diesem Riesenteleskop ein jahrhundertealtes Dogma zu Fall, welches besagte, das Universum sei unveränderlich und ewig. Hubble bewies, dass sich die Galaxien am Himmel mit ungeheuren Geschwindigkeiten von der Erde fortbewegen - mit anderen Worten: Das Universum expandiert. Das bestätigte die Ergebnisse von Einsteins Relativitätstheorie, nach der die Raumzeitarchitektur nicht flach und linear, sondern dynamisch und gekrümmt ist. Damit war zum ersten Mal die Möglichkeit gegeben, den Ursprung des Universums plausibel zu erklären. Fortan ging man davon aus, dass das Universum mit einer ungeheuren Explosion, dem so genannten "Urknall", begonnen habe, der Sterne und Galaxien weit ins All hinausgeschleudert habe. Durch die bahnbrechenden Arbeiten von George Gamow und seiner Mitarbeiter über die Urknalltheorie und von Fred Hoyle über den Ursprung der Elemente entstand ein Gerüst, das die Entwicklung des Universums in großen Umrissen sichtbar machte.

Gegenwärtig findet eine dritte Revolution statt, die erst fünf Jahre alt ist. Ausgelöst wurde sie durch eine Reihe neuer High-Tech-Instrumente - Satelliten, Laser, Gravitationswellendetektoren, Röntgenteleskope und Hochgeschwindigkeitscomputer. Heute verfügen wir über höchst zuverlässige Daten, die uns über die verschiedensten Aspekte des Universums informieren: sein Alter, seine Zusammensetzung und vielleicht sogar seinen künftigen Tod.

Inzwischen haben die Astronomen herausgefunden, dass das Universum mit wachsendem Tempo expandiert. Die Beschleunigung scheint grenzenlos und die Zukunft des Universums ein Erstarren in immer eisigerer Kälte zu sein. Wenn diese Entwicklung anhält, erwartet uns der "Big Freeze", der Große Kältetod. Dann wird das Universum in Dunkelheit und Kälte versinken, und alles intelligente Leben stirbt aus.

Das vorliegende Buch berichtet von dieser dritten großen Revolution. Es unterscheidet sich von meinen früheren Büchern physikalischen Inhalts, Jenseits von Einstein und Im Hyperraum, welche die breite Öffentlichkeit mit den Begriffen der höheren Dimensionen und der Superstringtheorie vertraut machen sollten. Im Paralleluniversum konzentriert sich nicht so sehr auf die Raumzeit als auf die umwälzenden kosmologischen Entwicklungen der letzten Jahre, die wir neuen Beobachtungen in den physikalischen Labors der Erde und in den äußersten Regionen des Weltalls sowie bahnbrechenden Erkenntnissen in der theoretischen Physik verdanken. Dabei verfolge ich die Absicht, auch für Leser verständlich zu sein, die keine Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Physik oder Kosmologie besitzen.

In Teil eins fasse ich die Fortschritte zusammen, die in den frühen Stadien der Kosmologie gemacht wurden und die in der so genannten "Inflationstheorie" gipfelten - der bislang plausibelsten Formulierung der Urknalltheorie. In Teil zwei konzentriere ich mich vor allem auf die in Entstehung begriffene Theorie des Multiversums - einer Welt, die aus einer Fülle von Universen besteht, unter denen das unsere nur eines unter vielen ist - und erörtere die Möglichkeit von Wurmlöchern und Zeitreisen sowie die Rolle höherer Dimensionen. Die Superstringtheorie und die M-Theorie ermöglichen uns einen ersten größeren Schritt über Einsteins ursprüngliche Theorie hinaus. Und auch sie lassen darauf schließen, dass unser Universum nur eines unter vielen sein könnte. In Teil drei erörtere ich schließlich den Großen Kältetod und wie sich die Wissenschaft heute das Ende des Universums vorstellt. Ich setze mich ernsthaft, wenn auch spekulativ, mit der Frage auseinander, ob eine fortschrittliche Zivilisation in ferner Zukunft - in Jahrbillionen - mit Hilfe der physikalischen Gesetze in der Lage sein könnte, unser Universum zu verlassen und ein anderes, freundlicheres aufzusuchen, um ganz von vorne zu beginnen, oder ob sie es schaffen könnte, in der Zeit bis zu einem Punkt zurückzugehen, wo unser Universum erheblich wärmer war.

Mit der Flut neuer Daten, die wir heute erhalten, den neuen Instrumenten und Geräten - den Satelliten, mit denen wir den Himmel durchmustern können, den neuen Gravitationswellendetektoren und den Teilchenbeschleunigern, die, groß wie Städte, kurz vor ihrer Vollendung stehen -, wächst in den Physikern das Gefühl, dass möglicherweise das goldene Zeitalter der Kosmologie anbricht. Kurzum, es ist eine herrliche Zeit, um Physiker zu sein und an dieser Entdeckungsreise teilzunehmen, die zu den Ursprüngen und dem fernen Schicksal des Universums führt.