Thomas Ahrendt - Bewusstsein & Kosmos

Da die für eine solche Evolution zur Verfügung stehende Zeit extrem lang ist, wären trotz der nied­rigen Temperaturen wesentlich mehr Evolutionsschritte möglich als in unserer Zivilisation; eine sol­che intelligente Art, die ihre Energie indirekt aus der Dunklen Materie bezieht, könnte sich unter Umständen wesentlich weiter als wir entwickeln, allerdings sind nach ungefähr 10^100 Jahren sämtli­che Strukturen bis auf Strahlung und leichte Teilchen wie Neutrinos, Elektronen und Positronen aufgrund des Protonenzerfalls aus unserem Universum verschwunden, die dann statt Baryonen viel­leicht Stoff für eine neue Intelligenz bilden? Falls die Expansion bis dahin exponentiell verläuft, ist die mittlere Dichte von 1 Proton pro Kubik­meter auf 1 Positron im 10^194-fachen Volumen des heutigen Universums gesunken und die Wellen­länge der Hintergrundstrahlung beträgt dann 10^41 Lichtjahre!

Expansion und Kontraktion sind zeitsymmetrisch; das heißt, sie haben die gleiche Zeitdauer. Falls die Expansion oder Kontraktion des Weltalls für den Zeitpfeil verantwortlich ist, könnte sich die Vorwärtszeit in eine Rückwärtszeit umkehren; die Zeitrichtung macht sich nur in der makroskopi­schen Welt bemerkbar oder anders formuliert, ist der Zeitpfeil kein mikroskopischer Parameter. Ob sich der Zeitpfeil tatsächlich umdreht, hängt davon ab, wieviel Zeit zwischen Ur- und Endknall ver­geht. Auf jeden Fall würden Uhrenzeiger nicht plötzlich anhalten und rückwärts gehen; man würde subjektiv nicht verkehrt herum leben, denn auch das bewusste Erleben würde sich umdrehen und niemand könnte die die veränderte Zeitrichtung bemerken. Selbst das Universum schiene weiter zu expandieren.

Würde es 1 Billion Jahre dauern, bis die Expansion aufhört, würden ebenfalls 1 Billion Jahre bis zum Endknall vergehen. In seiner Endphase durchläuft das Universum die umgekehrte Entwicklung seiner Frühphase. Ist die Massendichte des Universums größer als seine kritische, würde sich die Expansion des endli­chen und geschlossenen Kosmos verlangsamen und nach vielen Gigajahren zum Stillstand kom­men. Da die Massenanziehung die Energie der Fluchtgeschwindigkeit überwiegt, stürzen die Gala­xien usw. immer schneller aufeinander zu. Dieses kontrahierende All wird immer kleiner; es stirbt den Hitzetod. Wann die Expansion in eine Kontraktion umschlägt, hängt von dem Hubble-Parameter und der mittleren Massendichte ab. Wahrscheinlich wird diese Umkehr vor dem völligen Protonenzerfall stattfinden.

Auch im kontrahierenden All könnte Leben noch viele Gigajahre existieren. Nahe Objekte hätten zwar eine Blauverschiebung, doch sehr entfernte hätten eine Rotverschiebung, da sie ihr Licht zu ei­ner Zeit aussandten, als das Weltall noch expandierte. Dazwischen gibt es Galaxien, deren Spek­trum keine Linienverschiebungen hat. Schließlich würden mögliche Beobachter feststellen, dass auch entfernte Galaxien auf sie zukommen. Das Universum wird zunächst ganz langsam in sich zusammenfallen; die Umkehr zum Kollaps fin­det vielleicht erst in 50 Gigajahren oder in 100 Gigajahren statt. Da bis dahin noch genügend Sterne leuchten, werden unsere Nachfahren beobachten, wie sich die Galaxienhaufen zunächst in ihrer Flucht verlangsamen und schließlich aufeinander stürzen. In 100 Gigajahren werden sie 4mal weiter weg sein als jetzt. Durch das höhere Alter des Kosmos werden unsere Nachfahren 10 mal weiter se­hen können; ihre Metagalaxis wird aus viel mehr Galaxien bestehen. In 100 Gigajahren lässt sich die Kontraktion nicht lange beobachten, denn die Photonen brauchen (aus der Perspektive der nicht­relativistischen Beobachter) viele Gigajahre, um das All zu durchqueren. Die meisten der weniger entfernten Galaxien werden sich annähern, dennoch wird ihr Licht für Teleskope rotverschoben sein.

Die Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung wird sich geringfügig erhöhen, was sich leichter messen lässt. Während sie in 100 Gigajahren auf 1 Kelvin gesunken ist, wird sie während der Kontraktion wieder ansteigen. Hat das Universum dabei seine heutige Dichte wieder erreicht, wird sie erneut 3 Kelvin betragen und weitere 100 Gigajahre sind bis dahin vergangen. Noch Gigajahre nach Beginn der Kontraktion werden unsere Nachkommen gut leben können. Sollte der Kollaps aber zum Beispiel erst nach 10 24Jahren beginnen, werden bis dahin alle Sterne ausgebrannt sein ...

Wann auch immer die Kontraktion beginnt, wird das Universum nach ebenso vielen Jahren, die von heute bis zu dem Umschwung vergehen, zwar seine gegenwärtige Größe wieder erreichen, doch es wird sich sehr verändert haben: die Anzahl der Schwarzen Löcher wird sehr hoch sein, die der Sterne und Planeten sehr gering. Ab dem Zeitpunkt, ab dem das All wieder seine heutige Größe haben wird, wird es sich relativ schnell zusammenziehen. Innerhalb von 3,5 Gigajahren wird es auf die Hälfte seiner Größe schrumpfen; das Tempo der Kontraktion wird sich beschleunigen. Wenn die kosmische Hintergrundstrahlung auf 100 K gestiegen ist, vereinigen sich die Galaxien und das Universum besteht aus fast gleichmäßig verteilten Sternen und Sternhaufen. Allerdings sind die meisten von ihnen Rote und Schwarze Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher.

Nach weiteren 10 Gigajahren ist die Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung auf 300 K angestiegen. Erdartige Planeten können jetzt kaum noch Wärme abstrahlen; stattdessen erwärmen sie sich unaufhaltsam: erst schmelzen Gletscher und Eiskappen, dann verkochen die Meere. 40 Megajahre später ist die Hintergrundstrahlung so warm wie die Erdoberfläche (die schon längst in der Sonne verdampft ist, nämlich in einigen Gigajahren von heute an). "Klasse-M-Planeten", wie Planeten, die exakt wie die Erde sind, in Star Trek bezeichnet werden, sind dann zumindest für vielzelliges Leben unbewohnbar, da die Hintergrundstrahlung immer heißer wird. Das Universum bricht nunmehr beschleunigt zusammen; jetzt dauert es nur noch wenige Megajahre, bis sich seine Größe halbiert. Galaxien verschmelzen - dennoch sind stellare Zusammenstöße zunächst selten.

Doch in dem fortschreitenden Kollaps bewegen sich die Sterne immer schneller und kollidieren teil­weise. Dabei setzen sie helle, supernovaähnliche Lichtexplosionen frei. Die meisten Sterne stoßen nicht zusammen, sondern beschleunigen auf immer höhere Geschwindigkeiten und werden bei ihrem Sturz durch das interstellare Gas zerfetzt. Während des Endkollaps werden die Bedingungen denen des Urknalls immer ähnlicher: der Nacht­himmel glüht dunkelrot und das Universum verwandelt sich in einen kosmischen Schmelzofen, der planetare Atmosphären verbrennt und Leben verglüht. Aus dem roten Glühen wird ein gelbes und schließlich ein weißes Leuchten. Die extreme Hitze verhindert, dass die Sterne ihre Energie abstrahlen, so dass sie ihre Wärme speichern und dadurch explodieren.

Die Hintergrundstrahlung, die nun eine Temperatur von mehreren Kilokelvin hat, lässt feste Körper verdampfen; ausgebrannte Sterne lösen sich auf und die schrumpfende Raumzeit füllt sich mit heißem Plasma. Die Bedingungen im Weltraum werden immer extremer und verändern sich immer schneller. Braucht es noch 100 Kilojahre für Veränderungen, sind es bald nur noch Jahrtausende und dann nur noch Jahre; im gleichen Maße steigt auch seine Temperatur auf Mega- und Gigakelvin an. Die heute dünn verteilte Materie wird auf winzige Volumina komprimiert, galaktische Massen werden auf we­nige Lichtjahre zusammengedrängt - das sind die letzten 3 Minuten! Die Temperatur wird so hoch, dass selbst Atomkerne zerfallen und die gewöhnliche Materie zu einem Brei aus Elementarteilchen wird. Alle chemischen Elemente werden wieder abgebaut, Atomkerne werden wie in einem Teil­chenbeschleuniger zerschmettert.

Bei einer Temperatur von mehreren Gigakelvin zerfallen die Atomkerne wieder zur Urmaterie, zu einem Gemisch aus Protonen, Elektronen, Neutrinos und deren Antiteilchen sowie energiereichen Photonen, aus denen sich durch den Prozess der Paarerzeugung Teilchen und Antiteilchen bilden, die fast gleichen Augenblick wieder annihilieren. Bis auf Schwarze Löcher sind alle anderen Körper verglüht. Bis zum Endkollaps dauert es nur noch Sekunden. Für die Temperatur gibt es keine Obergrenze (oder doch?), Materie liegt jetzt als Quark-Gloun-Plasma vor. In den letzten Mikrosekunden verschmelzen die Schwarzen Löcher, deren Inne­res sich kaum vom Kosmos unterscheidet. In den letzten Momenten beherrscht die Gravitation beziehungsweise die Superkraft alles; die Raumzeit-Krümmung geht gegen unendlich. Die Implosion wird nicht nur die ganze Materie, sondern selbst Raum und Zeit in einer End-Singularität verschwinden lassen, die das Ende von allem, auch von der Zeit ist. Die Frage, was nach dem Endkollaps geschieht ist genauso sinnlos wie die, was vor dem Urknall war. Unser Kosmos, der im Urknall aus dem Nichts entstand, verschwindet beim Endkollaps wieder zurück - ins Nichts.