„Alles hat seine Wunder, selbst Dunkelheit und Stille …“ – Helen Keller
Wie sieht die Zukunft aus?
Wie wird das Universum enden?
Wir werden es vielleicht nie mit Sicherheit wissen.
Die Wissenschaft vermittelt aber ein überwältigendes Bild der möglichen Entwicklung der Zukunft.
Gehen wir auf eine Reise ans Ende der Zeit.
Wir werden exponentiell durch die Zeit reisen: alle 5 Sekunden verdoppeln wir unsere Geschwindigkeit.
Diese Vision der Zukunft wird sich sicherlich weiterentwickeln, während wir nach neuen Hinweisen suchen. Eines steht jedoch fest:
Das Universum hat gerade erst begonnen.
2019 – ANTHROPOZÄN
Das Holozän hat geendet. Was wir jetzt und in den nächsten paar Jahren tun,
wird sich schwerwiegend auf die nächsten paar tausend Jahre auswirken.
Die einzigen Bedingungen, die der moderne Mensch je kannte, verändern sich.
Und zwar schnell.
Nichts bleibt gleich auf diesem Planeten. Alles ändert sich.
Die Erde macht einen dieser Sprünge durch, und man weiß nicht, was auf der anderen Seite sein wird.
2800 – DAS MAGNETFELD DER ERDE KIPPT
Die Erde verändert sich ständig.
3500 – KOMET HALE-BOPP KEHRT ZURÜCK
Alles bewegt sich auf diesem Planeten.
5000 – MASSIVER MEERESSPIEGELANGSTIEG
Nichts steht still.
7400 – EINSCHLAG EINES 30 METER ASTEROIDEN
Alles dreht sich.
10.000 – ANTARES WIRD ZUR SUPERNOVA
14.000 – SAHARA WIRD TROPISCH
22.000 – STERNBILDER WANDERN
38.000 – VOYAGER I FLIEGT AN NAHEGELEGENEM STERN VORBEI
63.000 – WARMZEIT ENDET
90.000 – SUPERVULKANAUSBRUCH
300.000 – NEUE HAWAIIANISCHE INSEL ENTSTEHT
450.000 – NEUE INSELKETTEN
900.000 – APOLLO-FUẞABDRÜCKE SCHWINDEN
1.600.000 – BETEIGEUZE WIRD ZUR SUPERNOVA
2.600.000 – STEINMONUMENTE ERODIEREN
8.300.000 – TÖDLICHER GAMMASTRAHLENBLITZ
12.000.000 – MARSMOND WIRD ZU RINGEN
25.000.000 – SATURNS RINGE VERSCHWINDEN
40.000.000 – ANTARKTIS SCHMILZT
68.000.000 – SCHWERWIEGENDER ASTEROIDENEINSCHLAG
150.000.000 – NEUER SUPERKONTINENT
400.000.000 – LEUCHTKRAFT DER SONNE STEIGT
Wenn ihr allmählich der Treibstoff ausgeht, wird die Sonne nicht einfach zu nichts verblassen.
550.000.000 – PHOTOSYNTHESE ENDET 800.000.000 – PFLANZLICHES LEBEN STIRBT 1.100.000.000 – OZEANE VERDAMPFEN
Ihr Kern wird zusammenbrechen und die zusätzliche Hitze, die dadurch entsteht, wird ihre äußeren Schichten zum Ausdehnen bringen.
2.800.000.000 – ALLES LEBEN STIRBT 3.400.000.000 – SONNE DEHNT SICH AUS
5.500.000.000 – SONNE WIRD ZU ROTEM RIESEN
7.000.000.000 – DIE ERDE WIRD DURCH STERBENDE SONNE ZERSTÖRT
10 MILLIARDEN JAHRE – DIE SONNE WIRD ZU WEIẞEM ZWERG
Die Sonne ist nun tot.
Ihre Überreste kühlen langsam in den eiskalten Temperaturen des Weltraums aus.
Die Sonne teilt ihr Schicksal mit allen Sternen.
Eines Tages müssen sie alle sterben, und der Kosmos wird in eine ewige Nacht getaucht.
Allen Sternen wird irgendwann der Treibstoff ausgehen.
1 BILLION (10^12) JAHRE – STERNE FANGEN AN AUSZUSTERBEN
Die Temperatur des Universums sinkt. Die Sterne werden nacheinander am Nachthimmel ausgeschaltet.
Und es wird keine neuen Sterne mehr geben.
Somit wird das Universum nicht mit einem Knall, sondern mit einem Wimmern enden.
30 BILLIONEN JAHRE – LETZTE ROTE ZWERGE STERBEN
Und nicht in Feuer, sondern in Eis.
135 BILLIONEN JAHRE – ÄRA DER DEGENERATION
Mit dem Tod der letzten Sonne gelangt die Ära des Sternenlichts an ein Ende.
Das Universum wird zum kosmischen Friedhof, übersät mit den Überresten toter Sterne.
Unsere Sonne wird zum Weißen Zwerg – einer heißen, dichten, geschrumpften stellaren Leiche.
7 TAUSEND BILLIONEN (7 x 10^15) JAHRE
Da kein Brennstoff mehr übrig ist, kommt das schwache Leuchten des Weißen Zwergs
aus der letzten Restwärme seines erloschenen Ofens.
Von der heutigen Position der Erde aus betrachtet,
würde er nur dieselbe Lichtmenge wie der Vollmond in einer klaren Nacht erzeugen.
1 MILLION BILLIONEN (10^18) JAHRE
Das schwache Leuchten der Weißen Zwerge wird für die einzige Beleuchtung im dunklen und leeren Nichts sorgen,
das übersät ist, mit toten Sternen und Schwarzen Löchern.
5 MILLIONEN BILLIONEN (5 x 10^18) JAHRE
In gewisser Weise ist es eine Art Geisteruniversum – es sind die Leichen, die Zombiesterne, die uns in die Zukunft führen werden.
Mit der Zeit wirft die Schwerkraft tote Sterne und Planeten aus ihren Galaxien, hinaus in die kalte Leere.
Durch Zufall stoßen manche Braune Zwerge zusammen und formen neue Sterne.
Kollidierende Neutronensterne erhellen die Dunkelheit mit ultrahellen Supernovae.
8 MILLIARDEN BILLIONEN (8 x 10^21) JAHRE – NEUTRONENSTERNKOLLISION
Jegliche überlebenden Lebensformen könnten rundum alternden Weißen Zwergen Zuflucht finden.
Mit der Zeit werden aber auch Weiße Zwerge erlöschen und sterben.
1 BILLION BILLIONEN (10^24) JAHRE
Ein Schwarzer Zwerg wird das endgültige Schicksal dieser letzten Sterne sein.
Weiße Zwerge, die so kalt geworden sind, dass sie kaum noch Wärme oder Licht ausstrahlen.
Schwarze Zwerge sind dunkle, dichte, zerfallende Kugeln aus entarteter Materie.
Kaum mehr als bloße Sternenasche.
Ihre Atome sind so sehr zerquetscht,
dass Schwarze Zwerge eine Million Mal dichter als unsere Sonne sind.
Sterne brauchen derart lange, um diesen Punkt zu erreichen,
sodass wir glauben, dass es momentan noch keine Schwarzen Zwerge im Universum gibt.
1 TAUSEND BILLIONEN BILLIONEN (10^27) JAHRE – STERNE WERDEN ZU SCHWARZEN ZWERGEN
Materie, die es nicht schafft, ihre Galaxie zu verlassen, wird von einem supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum ihrer Galaxie aufgesaugt.
12 TAUSEND BILLIONEN BILLIONEN (1,2 x 10^28) JAHRE – SCHWARZE LÖCHER VERSCHLINGEN VERSTREUTE MATERIE
Lange ruhende Schwarze Löcher flammen in einem prachtvollen Blitz auf.
1 MILLION BILLIONEN BILLIONEN (10^30) JAHRE
Die Rotationsenergie Schwarzer Löcher wird die letzte zuverlässige Energiequelle für exotische zukünftige Zivilisationen sein.
Wir haben ein Lebenstempo, das auf der Energie basiert, die uns jetzt zur Verfügung steht.
Man könnte sich lebende, bewusste Systeme vorstellen, die ein ganz anderes Tempo haben und daher
sich zumindest viel weiter ausdehnen können, als man sich sonst vorstellen könnte.
Man könnte ein lebendiges System haben,
für welches 10 Billionen Jahre wie ein Augenblick vorkommt.
Selbst wenn unser Leben aussterben wird, könnte man sich vorstellen,
dass irgendwann beliebig weit in der Zukunft,
eine Schwankung auftritt, die es intelligentem Leben ermöglicht, wieder für eine Weile zu existieren.
Man hätte also Zeitinseln der Intelligenz.
9 MILLIARDEN BILLIONEN BILLIONEN (9 x 10^33) JAHRE – EXPANSION DER RAUMZEIT
Da die Expansion des Universums sich beschleunigt, fängt sie an, Materie schneller als die Lichtgeschwindigkeit auseinanderzutreiben.
Mittlerweile entfernen Galaxien und Sterne sich so schnell voneinander, dass ihr Licht unmessbar wird.
Die Geheimnisse des Kosmos sind nun für immer außer Reichweite.
Aktuelle Theorien sagen voraus, dass selbst Atome beginnen werden, zu zerfallen. Sämtliche verbleibende Materie im Universum wird zerstört.
1 BILLION BILLIONEN BILLIONEN (10^36) JAHRE – PROTONENZERFALL
Ein Proton, eines der grundlegenden Bausteine atomarer Materie, das, woraus wir bestehen,
kann einfach spontan auseinanderfallen.
All das Material, das der Anziehungskraft eines Schwarzen Lochs entgeht,
stirbt schließlich ab, da seine Protonen zerfallen.
Protonenzerfall ist noch nicht erwiesen – also könnte dieses Kapitel der Zukunft angesichts neuer Erkenntnisse ganz anders aussehen.
Die Materie in Schwarzen Zwergen, die letzte Materie im Universum,
wird schließlich verdunsten und als Strahlung in die Leere ausgestoßen werden
und absolut nichts zurücklassen.
10 TAUSEND BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^40) JAHRE – DIE ÄRA DER SCHWARZEN LÖCHER
Mit dem Abgang der Schwarzen Zwerge wird kein einziges Atom an Materie mehr übrig sein.
Die einzigen Überbleibsel unseres einst reichen Kosmos werden Lichtpartikel und Schwarze Löcher sein.
Die Ära der Schwarzen Löcher beginnt.
1 MILLION BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^42) JAHRE
Keine Planeten, keine Sterne, keine stellaren Überbleibsel, an die Leben sich klammern könnte.
Trotz alledem hat die Zeit gerade erst angefangen, zu ticken.
Im Verhältnis zu einem Menschenleben hat das Universum gerade erst den Mutterleib verlassen.
Kalt, dunkel und leer – so wird der Kosmos die meiste Zeit seines Lebens verbringen.
Unser Universum gibt Leben nur eine kurze Zeit, zu leuchten – eine Oase in der Zeit, sicher vor der feurigen Geburt und dem eisigen Tod.
Der Zeitpfeil erzeugt ein glänzendes Fenster in der Jugend des Universums,
in dem Leben möglich ist.
2 MILLIARDEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (2 x 10^45) JAHRE
Aber es ist ein Fenster, das nicht lange offen bleibt.
Als Bruchteil der Lebensdauer des Universums, vom Anfang
bis zur Verdampfung des letzten Schwarzen Lochs gemessen, ist Leben, wie wir es kennen, nur für
ein Tausendstel eines milliardsten milliardsten Milliardstels eines milliardsten milliardsten Milliardstels eines milliardsten milliardsten Milliardstels eines Prozents (10^-84) möglich.
Schwarze Löcher werden zum fundamentalen Baustein des Universums.
1 BILLION BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^48) JAHRE
Eine Galaxie wird im Grunde ein supermassives Schwarzes Loch in der Mitte sein, das von kleineren Schwarzen Löchern umkreist wird.
Zombiegalaxien, gefüllt mit Schwarzen Löchern, entwickeln sich weiter.
Sie verschlingen sich gegenseitig und werden größer, und vielleicht fallen sie in das supermassive Schwarze Loch, woraufhin dieses größer wird.
Das Universum wird immer noch ein aufregender, dynamischer Ort sein.
Nur sind die Zeitskalen, über die wir sprechen, jetzt Billionen von Jahren, anstelle von Tausenden oder Millionen von Jahren.
400 BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (4 x 10^50) JAHRE – VERSCHMELZUNG SCHWARZER LÖCHER
In diesem fernen Zeitalter werden die Fusionen von Schwarzen Löchern die Hauptgeschehnisse sein.
1 TAUSEND BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^51) JAHRE
Einige wachsen zu enormer Größe, möglicherweise Billionen Mal so massereich wie unsere Sonne
Wenn sie verschmelzen, senden sie kraftvolle Gravitationswellen aus, die durch das ganze Universum schwingen.
Schwarze Löcher können auf die Raumzeit wirken, wie Schläger auf eine Trommel.
Und sie haben ein sehr charakterisches Lied.
Stellen Sie sich zwei Schwarze Löcher vor, die zusammen ein langes Leben gelebt haben.
Am Ende ihres Lebens drehen sie sich um einander, und durchqueren tausende Kilometer in Sekundenbruchteilen.
1 MILLION BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^54) JAHRE
Dabei lassen sie ein Klingen des Raumes zurück – eine Welle der Raumzeit.
Der Raum quetscht und dehnt sich, während er von diesen Schwarzen Löchern ausströmt, die auf das Universum schlagen.
Das sind die Gravitationswellen und sie sind buchstäblich die Geräusche des klingenden Weltraums.
Und sie werden sich mit Lichtgeschwindigkeit aus diesen Schwarzen Löchern herausbewegen,
während sie ausklingen und zu einem sich drehenden, stummen Schwarzen Loch zusammenwachsen.
1 MILLIARDE BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^57) JAHRE
Wenn man nahe genug stünde,
würde das Ohr mit dem Quetschen und Dehnen des Raumes mitschwingen.
Man würde den Ton geradezu fühlen.
Stellen Sie sich ein leichteres Schwarzes Loch vor, das in ein sehr schweres Schwarzes Loch hineinfällt.
Der Ton, den Sie hören, ist ein klopfendes, leichtes Schwarzes Loch, das jedes Mal, wenn es nahe kommt, den Raum beben lässt.
Während es hineinfällt, wird es schneller, und lauter.
Wissenschaftler dachten, Schwarze Löcher seien unsterblich,
aber auch sie werden eines Tages sterben.
Jetzt sprechen wir von Zeitskalen von unvorstellbarer Länge – Billiarden Jahre in der Zukunft.
Auf dieser Zeitskala beginnen sogar die Schwarzen Löcher, sich zu verflüchtigen.
150 BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^60) JAHRE – HAWKING-STRAHLUNG
Der Quantenmechanik zufolge ist der Raum mit virtuellen Teilchen
und Antiteilchen gefüllt, die ständig in Paaren auftauchen,
sich trennen, wieder zusammenkommen, und sich gegenseitig vernichten.
In Anwesenheit eines Schwarzen Lochs,
kann ein Mitglied eines Paars virtueller Teilchen in das Loch fallen,
was das andere Mitglied ohne Partner hinterlässt, mit dem es sich auslöschen könnte.
Das verlassene Teilchen scheint Strahlung zu sein, die vom Schwarzen Loch abgegeben wird.
Schwarze Löcher sind also nicht ewigwährend.
400 TAUSEND BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (4 x 10^65) JAHRE – VERDAMPFEN DER SCHWARZEN LÖCHER
Sie verdunsten mit zunehmender Geschwindigkeit, bis sie in einer gigantischen Explosion verschwinden.
1 MILLION BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^66) JAHRE – SCHWARZE LÖCHER FANGEN AN, ZU STERBEN
Die Quantenmechanik hat es Teilchen und Strahlung erlaubt, aus dem ultimativen Gefängnis zu entkommen – einem Schwarzen Loch.
Schwarze Löcher beginnen, zu verdampfen, womit die letzten größeren Strukturen im Universum ausgelöscht werden.
Während sie sterben, leuchten sie auf, eins nach dem anderen.
Während die Schwarzen Löcher langsam aussterben, dehnt sich das Universum weiter aus, angetrieben von einer Kraft, die wir noch nicht verstehen.
100 MILLIARDEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^71) JAHRE – DUNKLE ENERGIE DEHNT DAS UNIVERSUM AUS
Dies ist die Grenze menschlichen Wissens – eine Grenze, die reif für Erkundungen und Entdeckungen ist.
Philosophen und Dichter haben die Frage gestellt, "Wird die Welt in Feuer oder Eis enden?"
Wir können jetzt eine Antwort geben.
1 BILLION BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^72) JAHRE
Die neuesten Beweise zeigen, dass das Universum sich nicht verlangsamt, sondern unkontrolliert immer schneller wird.
Und wir glauben, das Universum wird im Eis sterben – in Aberbillionen von Jahren.
Der leere Raum selbst hat Energie.
In jedem kleinen Kubikzentimeter Raum, ob es dort Zeug gibt oder nicht,
ob es dort Partikel, Materie, Strahlung, was auch immer, gibt.
Sogar im Raum selbst gibt es Energie.
Und diese Energie, laut Einstein, übt einen Schub auf das Universum aus.
Was ist das seltsame Zeug, das das Universum beschleunigt? Wir nennen es "Dunkle Energie".
Und dieses Zeug ist das dominierende Zeug des Universums –
fast 3/4 des Materie- bzw. Energiegehalts des Universums ist diese Dunkle Energie
und wir wissen nicht was sie ist.
3 TAUSEND BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (3 x 10^75) JAHRE
Dunkle Energie, im Gegensatz zu Materie oder Strahlung, schwächt nicht ab, während sich das Universum ausdehnt.
Dies wirkt sich entscheidend auf die Zukunft des Universums aus.
Was wird also die Zukunft des Universums sein?
Nun, wenn die Dunkle Energie dominant und abstoßend bleibt,
wird das Universum sich für immer ausdehnen.
Schneller und schneller und schneller mit der Zeit – ein außer Kontrolle gebrachtes Universum.
70% der Energie des Universums liegt im leeren Raum und wir verstehen nicht, warum.
Aber wir wissen, was passieren wird.
Wenn diese Energie weiterhin da ist, wird das Universum kalt, dunkel und leer werden.
Das könnte die Zukunft sein.
Wir wissen es nicht, weil wir die Natur der Dunklen Energie noch nicht verstehen.
Bis dahin werden wir die Zukunft nicht kennen, wir werden nicht einmal unsere eigene Herkunft verstehen,
und deshalb wollen wir es wissen und dieses Thema erforschen.
Die wahre Natur der Dunklen Materie zu verstehen, könnte unsere Vorstellung der Zukunft drastisch verändern.
Falls sie irgendwie schwächer wird, könnte das Universum unter seiner eigenen Schwerkraft einstürzen – ein "Big Crunch".
Wird sie stärker, könnte sie das Universum auseinanderreißen – ein "Big Rip".
7 MILLARDEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (7 x 10^81) JAHRE
Immer mehr Physiker vermuten, dass es mehrere Universen neben unserem geben könnte, jedes mit seinen eigenen Gesetzen der Physik.
Manche von ihnen würden die richtigen Vorraussetzungen für Leben haben. Andere könnten zusammenfallen oder auseinanderreißen.
Wiederum andere könnten viel exotischer sein, als wir es uns je vorstellen könnten.
Irgendwo da draußen sind neue Puzzleteile, die darauf warten, gefunden zu werden.
Die Prognose scheint ein für immer kälteres, immer leereres Universum zu sein.
Aber dann müssen wir natürlich fragen, "Könnte dieses Ende zu einem Neuanfang führen?"
Und es gibt Ideen, wonach das eigentliche Ende unseres Universums in gewissem Sinne zum Anfang eines Neuen führen könnte.
Einige spekulieren, dass es vielleicht einen Weg gibt, in ein anderes Universum zu fliehen, bevor die Entropie alles auslöscht.
Wir könnten simulierte virtuelle Universen erschaffen, oder mit genug Energie sogar ein weiteres wie unseres.
1 TAUSEND BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN BILLIONEN (10^87) JAHRE
Wir haben die Mathematik ausgearbeitet, die Gleichungen scheinen zu sagen,
dass wenn man einen Teilchenbeschleuniger hat, der enorme Energiemengen auf einen einzigen Punkt konzentrieren kann,
man vielleicht ein Portal öffnen könnte – ein "Baby-Universum".
Angesichts des Todes von allem, das es gibt, ist dies vielleicht die einzige Fluchtmöglichkeit.
Und dies eröffnet auch eine sehr faszinierende Möglichkeit – reine Spekulation natürlich
dass vielleicht jedes Universum, das intelligentes Leben in sich hat,
Baby-Universen, "Rettungsboote" schaffen und Kinderuniversen verbreiten wird.
Es könnte also eine Evolution unter Universen im Multiversum stattfinden.
Überleben des Stärkeren könnte stattfinden.
Also die Universen, die kein intelligentes Leben haben sind "unfruchtbar", sie haben keine Kinder.
Aber die Universen, die milde Temperaturen haben, Sterne wie unsere,
würden Zivilisationen schaffen, die Kinderuniversen öffnen könnten, die sich dann ausbreiten würden.
Falls es keinen Weg gibt, unserem Universum zu entkommen, wird die Entropie foranschreiten, und das letzte verbleibende supermassive Schwarze Loch zerstören.
Während das Letzte explodiert und stirbt, wird das Universum ein letztes Mal in Licht getaucht.
10^100 Jahre
Nach unvorstellbar langer Zeit, werden selbst die Schwarzen Löcher verdampft sein,
und das Universum wird nichts als ein Meer aus Photonen sein,
das allmählich auf dieselbe Temperatur zugeht, während die Expansion des Universums es auf den absoluten Nullpunkt kühlt.
Wenn einmal die allerletzten Überreste der allerletzten Sterne endlich zu Nichts verfallen sind,
und alles dieselbe Temperatur erreicht, endet die Geschichte des Universums endlich.
ZEIT WIRD BEDEUTUNGSLOS
Zum ersten Mal in seinem Leben wird das Universum dauerhaft und unveränderlich sein.
Entropie hört endlich auf zu wachsen, weil der Kosmos nicht noch ungeordneter werden kann.
Nichts geschieht, und nichts wird geschehen …
... für immer.
„Alles hat seine Wunder, selbst Dunkelheit und Stille … … und ich lerne, in welchem Zustand ich auch sein mag, darin zufrieden zu sein.“ – Helen Keller
Deutsche Untertitel von: Fabian Petras