Donnerstag, 14. April 2011

Das Prinzip der ewigen Wiederkehr (Teil 2) und der Teilchenbeschleuniger von Cern

Denken wir kurz an die Erschaffung des Menschen durch fremde mächtige Wesen aus einer anderen Welt. Denken wir an den Schöpfungsmythos der Sumerer und ziehen wir dazu einen Vergleich zu nachfolgendem Bericht, in welchem auch angedeutet wird, das der Teilchenbeschleuniger von Cern oder auch ein anderer in ferner Zukunft in der Lage wäre, ein neues Universum zu schaffen. Wieso bloß erinnert mich das sehr intensiv an die Anunaki ? Und wieso ergibt zusätzlich Nietzsches Ewige Wiederkehr dazu noch einen ganz anderen viel prägnanteren Sinn ? Das echte und das falsche Vakuum

Heute nimmt man in der Regel an, daß der gegenwärtige Zustand des Universums dem des echten Vakuums entspreche, das heißt, daß der leere Raum in der jetzigen Zeit das Vakuum mit der geringstmöglichen Energie sei. Aber können wir dessen sicher sein? Coleman und De Luccia erwägen die äußerst beunruhigende Möglichkeit, daß es sich bei dem gegenwärtigen Vakuum vielleicht gar nicht um das echte, sondern lediglich um ein langlebiges, ein metastabiles Vakuum handelt, das uns eine falsche Sicherheit vorgaukelt, weil es schon seit einigen Milliarden Jahren andauert. Uns sind viele Quantensysteme mit einer Halbwertszeit von Milliarden Jahren bekannt - beispielsweise Urankerne. Angenommen, das gegenwärtige Vakuum falle in diese Kategorie. Der im Titel von Colemans und De Luccias Aufsatz angesprochene "Zerfall" des Vakuums bezieht sich auf die katastrophale Möglichkeit, daß dessen gegenwärtiger Zustand schlagartig enden und der Kosmos in einen Zustand noch geringerer Energie stürzen könnte. Das hätte für uns (und alles andere) schreckliche Konsequenzen.

Es ist Coleman und De Luccia gelungen, den Zerfall des Vakuums in einem mathematischen Modell darzustellen und zu zeigen, wie das Phänomen sich ereignet. Sie stellten fest, daß der Zerfall an einem zufälligen Ort im Raum beginnt, indem sich eine von instabilem falschen Vakuum umgebene winzige Blase aus echtem Vakuum bildet. Gleich nach ihrer Entstehung wird sie sich mit einem Tempo ausdehnen, das sich rasch der Lichtgeschwindigkeit annähert. Damit nimmt sie einen immer größeren Bereich des falschen Vakuums in sich auf und wandelt es unverzüglich in echtes Vakuum um. Die Energiedifferenz zwischen beiden Zuständen - die den ungeheuren Wert von 1087 Joule pro cm3 Raum haben kann - konzentriert sich in der Wandung der Blase, die sich durch das Universum wälzt und alles mit Vernichtung bedroht, was ihr in den Weg kommt.

Den ersten Hinweis auf die Existenz einer Blase aus echtem Vakuum würde uns ihr Eintreffen liefern, wobei die Vorwarnzeit nicht einmal drei Minuten betrüge. Damit würde sich die Quantenstruktur unserer Welt mit einem Mal verändern. Von einem Augenblick auf den nächsten würden sich die Wesen aller Elementarteilchen sowie ihre Wirkungen drastisch verändern; beispielsweise könnten Protonen ganz plötzlich zerfallen. Das Ergebnis wäre ein schlagartiges Verdampfen aller Materie. Kurz: augenblickliche Vernichtung. "Diese Aussicht ist entmutigend", erklären die Autoren mit souveränem Understatement und fahren fort: "Die Möglichkeit, daß wir in einem falschen Vakuum leben, hat zu keiner Zeit eine besonders begeisternde Aussicht geboten. Der Vakuumzerfall bedeutet die endgültige ökologische Katastrophe; nach ihm ist nicht nur das Leben, wie wir es kennen, unmöglich, sondern auch die Chemie, so wie wir sie kennen.

Nach der Veröffentlichung von Colemans und De Luccias Aufsatz diskutierten Physiker und Astronomen intensiv die verheerenden Folgen des Vakuumzerfalls. In einer Nachfolgeuntersuchung, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, beschworen Piet Hut und Martin Rees das beunruhigende Gespenst herauf, Teilchenphysiker könnten völlig unbeabsichtigt die Entstehung einer das Universum zerstörenden Vakuumblase auslösen. Ihre Besorgnis stützt sich darauf, daß bei einem mit sehr hoher Energie erfolgenden Zusammenprall von Elementarteilchen - in einer sehr kleinen Region des Raumes und einem sehr kurzen Augenblick - Bedingungen entstehen könnten, die das Vakuum zum Zerfall veranlassen. Wäre der Übergang erst einmal vollzogen, und sei es auch nur in mikroskopisch kleinem Maßstab, könnte nichts die neu entstandene Blase daran hindern, sich rasch zu astronomischer Größe aufzublähen. Sollten wir ein Verbot für die nächste Generation von Teilchenbeschleunigern aussprechen? Hut und Rees gaben beunruhigende Erklärungen ab und wiesen darauf hin, daß kosmische Strahlung, die höhere Energiewerte erreicht, als wir sie in unseren Teilchenbeschleunigern zu erzeugen vermögen, seit Milliarden von Jahren Atomkerne in der Erdatmosphäre bombardiert, ohne daß es dabei zum Vakuumzerfall gekommen wäre. Auf der anderen Seite seien wir imstande, erklären sie weiter, Zusammenstöße mit höherer Energie hervorzurufen, als der Aufprall kosmischer Strahlung auf die Erde sie je erzeugt habe, wenn es uns gelänge, die in Teilchenbeschleunigern erzeugte Energie um ein Vielhundertfaches zu steigern. Die eigentliche Frage allerdings heißt nicht, ob es auf der Erde zu dieser Art Blasenbildung kommen kann, sondern ob sie bereits zu irgendeiner Zeit nach dem Urknall irgendwo im beobachtbaren Universum stattgefunden hat. Hut und Rees haben dargelegt, daß in äußerst seltenen Fällen zwei kosmische Strahlen frontal aufeinanderstoßen, wobei Energien frei werden, die milliardenfach höher liegen als die in den gegenwärtigen Teilchenbeschleunigern erzeugten. Wir brauchen also wohl bisher keine Behörde, die da ordnend eingreift.

Paradoxerweise könnte die Entstehung einer Vakuumblase - eben das Phänomen, das die bloße Existenz des Universums bedroht in einem nur leicht veränderten Zusammenhang dessen einzig mögliche Rettung bedeuten. Die einzig sichere Möglichkeit dem Tod des Universums zu entgehen, besteht darin, ein neues zu erzeugen, in dem man Zuflucht finden kann. Man könnte das für das letzte Wort auf dem Gebiet überhitzter phantastischer Spekulation halten, doch wurde in den letzten Jahren viel von "Kind-Universen" gesprochen. Die Argumente, die für deren Existenz angeführt werden, lassen sich keineswegs von der Hand weisen.

Anmerkung: Colemann-De Luccia - Aufsatz Es ist Coleman und De Luccia gelungen, den Zerfall des Vakuums in einem mathematischen Modell darzustellen und zu zeigen, wie das Phänomen sich ereignet. Sie stellten fest, dass der Zerfall an einem zufälligen Ort im Raum beginnt, indem sich eine von instabilem falschen Vakuum umgebene winzige Blase aus echtem Vakuum bildet. Gleich nach ihrer Entstehung wird sie sich mit einem Tempo ausdehnen, das sich rasch der Lichtgeschwindigkeit annähert. Damit nimmt sie einen immer größeren Bereich des falschen Vakuums in sich auf und wandelt es unverzüglich in echtes Vakuum um. Die Energiedifferenz zwischen beiden Zuständen − die den ungeheuren Wert von 1087 Joule pro cm3 Raum haben kann − konzentriert sich in der Wandung der Blase, die sich durch das Universum wälzt und alles mit Vernichtung bedroht, was ihr in den Weg kommt. Den ersten Hinweis auf die Existenz einer Blase aus echtem Vakuum würde uns ihr Eintreffen liefern, wobei die Vorwarnzeit nicht einmal drei Minuten betrüge. Damit würde sich die Quantenstruktur unserer Welt mit einem Mal verändern. Von einem Augenblick auf den nächsten würden sich die Wesen aller Elementarteilchen sowie ihre Wirkungen drastisch verändern; beispielsweise könnten Protonen ganz plötzlich zerfallen. Das Ergebnis wäre ein schlagartiges Verdampfen aller Materie, also augenblickliche Vernichtung. Was wäre denn bei all dem das Fazit ? Werden wieder Götter von einem Himmel herabsteigen und sich Wesen erschaffen ? Sind es diesmal wir gar selbst ? Was werden diese Geschöpfe in ihren Mythen zu berichten haben, in jenen neuen Kind-Universen ? Alles bleibt für ewig wie es ist und es gibt nur die ewige Wiederkehr ? Zusätzlich beschleicht mich ein völlig absurder Gedanke, wenn alles wiederkehrt, haben wir uns etwa selbst erschaffen, weil wir aus der Zukunft kamen ? Quellenangabe: http://www.zeit.de/1997/06/titel.txt.19970131.xml http://www.tabvlarasa.de/29/Lemar.php