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Ja, hallo erstmal! Alles, was man so in der Schule als "offensichtlich" lernt, wird irgendwie immer weniger offensichtlich, je mehr man sich mit dem Universum beschäftigt, oder? Krass, oder?
Also, ich bin ja in East Los Angeles aufgewachsen, und da war der Nachthimmel immer so lichtverschmutzt, versteht ihr? Das erste Mal, dass ich wirklich einen dunklen Himmel gesehen habe, war, als meine Kumpels und ich in der Mojave-Wüste gezeltet haben.
Wow!
Der Nachthimmel war pechschwarz, und die Sterne – wie so funkelnde Edelsteine – schienen zum Greifen nah. Die Milchstraße sah aus wie ein glühender Fluss. Wahnsinn!
Ein wirklich klarer Nachthimmel überwältigt dich nicht nur mit seiner kosmischen Pracht, ne, er lässt dich auch darüber nachdenken, was da draußen sein könnte. Er berührt irgendwas tief in der menschlichen Seele. Ist doch so, oder?
Ist doch auch der Grund, warum die Astronomie vielleicht die emotionalste und spirituellste aller Wissenschaften ist.
Der Plato hat mal gesagt, sinngemäß, dass die Astronomie die Seele nach oben lenkt und uns von dieser Welt zu einer anderen führt. Schon krass, was der so drauf hatte, oder?
Astronomie ist natürlich eine uralte Wissenschaft, keine Frage. Zivilisationen schon vor dreieinhalbtausend Jahren vor Christus in Mesopotamien haben sich mit Astronomie beschäftigt – und eben auch mit ihrer berüchtigten Cousine, der Astrologie. Die Priester damals waren so die ersten Astronomen, die den Himmel ständig nach bedeutungsvollen Zeichen für Religion, Landwirtschaft und Gesellschaft abgesucht haben. Verrückt, was?
Astronomie ist auch eine spezielle Wissenschaft; man könnte fast sagen, sie ist gar keine richtige Wissenschaft. Anders als die "harten" Wissenschaften – wie Physik, Chemie oder Biologie – versucht die Astronomie, Objekte zu verstehen, die komplett außerhalb unserer Reichweite und Kontrolle liegen. Man kann Sterne und Planeten nicht so manipulieren, wie man es mit Flaschenzügen, Atomen oder lebenden Zellen macht. Experimente sind da schwierig.
Meistens kann man nur das Licht von weit entfernten Objekten analysieren und daraus so viele Informationen wie möglich ableiten.
Ein britischer Wissenschaftler hat mal gesagt: "Das Licht bringt uns die Nachrichten aus dem Universum." Es erzählt uns von ihrer Existenz, ihren Positionen, ihren Bewegungen, ihrer Zusammensetzung und vielen anderen interessanten Dingen. Stimmt doch auch, oder?
Aber die Informationen, die man aus diesem himmlischen Licht rausholen kann, sind begrenzt. Vor allem, weil wir jetzt wissen, dass 95 Prozent des Universums unsichtbar sind.
Ja, wirklich, es scheint, dass 95 Prozent des Kosmos vor uns verborgen sind – in Form von dunkler Materie, dunkler Energie und anderen verdeckten Phänomenen. Das Ganze sendet überhaupt kein nachweisbares Licht aus. Es ist unsichtbar. Unglaublich, oder?
Das bedeutet, Astronomen müssen meistens im Dunkeln tappen. Im wahrsten Sinne des Wortes. Sie müssen auf Vertrauen setzen – am besten ein aufgeklärtes Vertrauen, basierend auf Intelligenz und Spiritualität – um ihre Vermutungen über unseren größtenteils unsichtbaren Kosmos zu glauben und zu verteidigen.
Ein Astrophysiker hat mal gesagt, dass dunkle Materie nicht übernatürlich ist, aber ihr mysteriöses Verhalten diese Idee schon in den Sinn bringt.
Das Gleiche gilt für dunkle Energie. Das ist unser Name für das unsichtbare Etwas, das das Universum immer schneller aufblähen lässt. Aber wir haben absolut keine Ahnung, was es ist.
Ein anderer Astrophysiker meinte mal, dunkle Energie sei noch bizarrer als dunkle Materie. Dieser Typ und zwei Kollegen haben die beschleunigte Expansion des Universums entdeckt und dafür auch den Nobelpreis bekommen.
Was ist dunkle Materie? Was ist dunkle Energie? Das sind nicht die einzigen tiefen Rätsel, mit denen sich Astronomen herumschlagen.
Kosmologen konzentrieren sich auf das große Ganze, darauf, wie das ganze Universum aussieht und wie es dazu gekommen ist.
Wie man sehen wird, strapaziert die Kosmologie die wissenschaftliche Methode und den menschlichen Verstand bis zum Äußersten. Kosmologie bewegt sich in einer Welt jenseits konventioneller Experimente; jenseits dessen, was wir sehen oder uns vorstellen können; jenseits von Logik und Intelligenz. Eine Welt, die nur unserer unsichtbaren, aber durchdringenden Spiritualität zugänglich ist.
Ich persönlich finde, es gibt nichts Aufregenderes.
Ein Physiker und Kosmologe hat mal gesagt, dass diese Disziplin eine Mischung aus Elementarteilchentheorie, allgemeiner Relativitätstheorie und astronomischen Beobachtungen ist, aber trotzdem Raum für Mystik und Fantasie lässt. Die Mysterien der Kosmologie sind so tiefgründig, dass es kein klares und bevorzugtes Modell für den Ursprung und die Entwicklung der Struktur im Universum gibt. Krass, oder?
Wie groß ist das Universum eigentlich?
Früher waren sich die Kosmologen über die Größe des Universums total uneinig. Einige sagten, es sei unendlich groß. Andere sagten, es gäbe Grenzen.
Heute haben wir Teleskope, die stark genug sind, und Methoden, die clever genug sind, um die Größe des Universums mit einiger Zuverlässigkeit zu bestimmen. Eine dieser Methoden heißt kosmische Entfernungsleiter.
Die kosmische Entfernungsleiter ist eine Hommage an den Erfindungsreichtum und den Einfallsreichtum der Kosmologen. Sie nutzt auf enorm clevere Weise die wenigen Informationen, die wir aus dem Licht des Himmels gewinnen können.
Aber so clever die Leiter auch ist, jede ihrer Techniken ist nicht ganz zuverlässig. Jede Technik zur Entfernungsmessung – jede Sprosse – hängt von der Genauigkeit aller vorherigen Sprossen ab. Wenn also eine Technik versagt, untergräbt sie alles, was danach kommt. Um es mal so auszudrücken: Die kosmische Entfernungsleiter ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied.
Basierend auf den besten Schätzungen der Leiter gehen wir heute davon aus, dass das beobachtbare Universum etwa 92 Milliarden Lichtjahre groß ist. Das sind 550.000.000.000.000.000.000.000 Kilometer.
Das tatsächliche physikalische Universum ist viel größer, aber seine äußersten Regionen bewegen sich so schnell von uns weg, dass ihr Licht uns nie erreichen wird. Diese Regionen werden uns immer verborgen bleiben – wie ein kosmischer Road Runner, der für immer außerhalb der Reichweite von Wile E. Coyote ist. Kennt ihr, oder?
Ohne die äußersten Regionen des Universums sehen zu können, können wir die kosmische Entfernungsleiter natürlich nicht nutzen, um seine tatsächliche, endgültige Größe zu bestimmen. Aber dank der allgemeinen Relativitätstheorie können wir eine Schätzung abgeben, die auf dem numerischen Wert der kritischen Dichte des beobachtbaren Universums basiert. Wenn man mal auf Diät war, kann man sich die kritische Dichte als Zielgewicht vorstellen.
Wenn das Universum übergewichtig ist – wenn seine gesamte Masse-Energie-Dichte die kritische Dichte überschreitet –, dann ist die Größe des Universums endlich. Wir Kosmologen nennen das ein geschlossenes Universum. Eines Tages wird so ein Universum aufgrund seiner Fettleibigkeit in sich zusammenfallen.
Wenn das Universum sein Zielgewicht hat oder darunter liegt – wenn seine gesamte Masse-Energie-Dichte gleich oder kleiner als die kritische Dichte ist –, dann ist seine Größe unendlich. Wir nennen ein solches Universum flach bzw. offen. In beiden Fällen dehnt sich so ein Universum immer weiter aus, verdünnt sich und verwandelt sich in eine kalte, tote Nichtigkeit.
So unwahrscheinlich es auch ist, unser Universum scheint genau das Zielgewicht zu haben. Es ist nicht zu dick und nicht zu dünn. Es ist genau richtig.
Das bedeutet, das Universum ist unendlich groß und flach, wenn auch nur knapp. Mit anderen Worten, im Universum ist es so, als würde man eine riesige Wildnis durchqueren, deren Horizonte wir nie erreichen können. Niemals.
Aber es gibt da ein Problem.
Neuere Daten deuten darauf hin, dass das Universum tatsächlich übergewichtig ist; dass es eine viel höhere Dichte hat als die kritische Dichte. Wenn das so ist, dann ist unser Universum endlich und geschlossen. In diesem Fall ist es im Universum so, als würde man im Kreis reisen: Nach einer Weile kommt man wieder dahin, wo man angefangen hat. Schon komisch, oder?
Wie alt ist das Universum?
Lange Zeit hat sich diese Frage niemand gestellt. Alle waren sich einig, dass der Kosmos zeitlos und statisch ist. Dass das, was wir heute sehen, schon immer existiert hat und immer existieren wird.
Erstaunlicherweise hielt sich diese Weltanschauung bis ins frühe zwanzigste Jahrhundert. Dann machten Wissenschaftler zwei bahnbrechende Entdeckungen.
1915 veröffentlichte Albert Einstein seine allgemeine Relativitätstheorie, in der er sich sicher war, dass sie die zeitlos-statische Theorie bestätigen würde. Aber das tat sie nicht! Stattdessen – zu seinem Entsetzen – deutete sie an, dass sich das Universum ausdehnt. Verrückt, oder?
Verunsichert änderte Einstein schnell die Gleichung der Gravitation. Er fügte einen Korrekturfaktor hinzu, die kosmologische Konstante.
Mit dieser Konstante stimmte Einsteins Gleichung perfekt mit der zeitlos-statischen Theorie überein. Alles war gut in der Welt der Kosmologie.
Aber dann veröffentlichte Edwin Hubble Daten, die zeigten, dass sich die Galaxien voneinander wegbewegen, wie so viele Splitter nach einer Explosion. Er fasste die Ergebnisse in dem zusammen, was heute das Hubble-Gesetz genannt wird.
Kurz gesagt: Je weiter die Galaxie entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg.
Wieder einmal wurde die Welt der Kosmologie ins Chaos gestürzt.
Aber dieses Mal konnten die Kosmologen die unvermeidliche, schockierende Schlussfolgerung nicht vermeiden: Unser Universum scheint durch eine Explosion entstanden zu sein und dehnt sich jetzt aus. Genau wie es Einsteins ursprüngliche, unverfälschte Gleichung der Gravitation angedeutet hatte.
Die Kosmologen verwarfen die ehrwürdige zeitlos-statische Theorie und stellten sich zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit die Frage: Wie alt ist das Universum?
Sie erkannten schnell, dass die Hubble-Konstante die Antwort lieferte. Was ich meine:
Eine große Hubble-Konstante (schnelle Expansion) bedeutet, dass das Universum seine heutige Größe schnell erreicht hat. Was bedeutet, dass es relativ jung ist.
Eine kleine Hubble-Konstante (langsame Expansion) bedeutet, dass das Universum lange gebraucht hat, um auf seine heutige Größe anzuwachsen. Was bedeutet, dass es relativ alt ist.
Alles, was die Kosmologen tun mussten, war, den Wert der Hubble-Konstante zu bestimmen.
Aber das war leichter gesagt als getan.
Der Wert der Hubble-Konstante hängt nämlich von Schätzungen kosmischer Entfernungen ab. Aber wie schon gesagt, sind die nicht präzise.
Außerdem ist der Wert der Hubble-Konstante nicht konstant; er ändert sich mit der Zeit. Das bedeutet, Kosmologen müssen wissen, wie das Universum in jeder Phase seines Wachstums aussah, angefangen bei seiner Geburt.
Aber wie soll man Babyfotos vom Universum bekommen? Antwort: indem man weit genug ins Weltall schaut.
Licht von sehr weit entfernten Objekten braucht Milliarden von Jahren, um unsere Teleskope zu erreichen; seine Ankunft vermittelt also Bilder vom jungen Kosmos. Vom Kosmos vor Milliarden von Jahren.
Astronomen haben alle ihre besten Daten zusammengetragen und sind zu dem Schluss gekommen, dass das Universum 13,8 Milliarden Jahre alt ist.
Aber selbst während ich das erzähle, stellen Kosmologen den Wert der Hubble-Konstante in Frage.
Wissenschaftler veröffentlichten einen Artikel, in dem sie behaupteten, dass die Hubble-Konstante einen anderen Wert hat. Das würde bedeuten, dass das Universum etwas weniger als 13 Milliarden Jahre alt ist.
Andere veröffentlichten Beweise dafür, dass die Hubble-Konstante noch einen anderen Wert hat, was ein Alter von nur 11,4 Milliarden Jahren bedeuten würde.
Die Streitereien werden wohl noch lange andauern.
Ein Astronom meinte mal, die Diskrepanz deute darauf hin, dass im kosmologischen Modell etwas nicht stimmt, was wir nicht richtig verstehen.
Wie hat das Universum angefangen?
Am Anfang gab es keinen Anfang. Das liegt daran, dass die Astronomen am Anfang an die zeitlos-statische Theorie glaubten. Erst in den frühen 1930er-Jahren gaben die Kosmologen ihren Irrtum zu und akzeptierten die Idee eines expandierenden Universums.
Ein paar Jahre vorher war ein belgischer Kosmologe und römisch-katholischer Monsignore namens Georges Lemaître vorgeprescht – und wurde dafür heftig verspottet.
Lemaître war kein Niemand. Er hatte zwei Doktortitel – einen in Mathematik und einen in Physik.
Ein paar Jahre vor Hubbles bahnbrechender Entdeckung über das expandierende Universum veröffentlichte Lemaître einen Artikel, in dem er die erstaunliche Behauptung aufstellte, dass das Universum aus einem "kosmischen Ei" oder "Uratom" geschlüpft sei – eine Vorwegnahme der heutigen Urknalltheorie.
Einstein meinte angeblich, seine Berechnungen seien zwar korrekt, aber sein Verständnis von Physik sei abominabel. Autsch!
Schlimmer noch: Selbst nachdem Lemaîtres Idee durch Hubbles Entdeckung bestätigt wurde, rümpften die Kosmologen immer noch die Nase. Ein Astronom meinte philosophisch, die Vorstellung von einem Anfang der gegenwärtigen Ordnung der Natur sei ihm zuwider.
Ein anderer Astronom argumentierte hartnäckig für die zeitlos-statische Theorie und prangerte Lemaîtres Idee an und beschrieb sie als die Hypothese, dass die gesamte Materie im Universum in einem Urknall zu einem bestimmten Zeitpunkt in der fernen Vergangenheit geschaffen wurde.
Ironischerweise blieb Hoyles sarkastischer Begriff "Urknall" hängen – aber nicht so, wie er es beabsichtigt hatte. Heute ist die Urknalltheorie wissenschaftliches Dogma.
Aber auch wenn wir seit Einsteins Kritik an Lemaître schon weit gekommen sind, hat die Kosmologie noch einen langen Weg vor sich.
Es gibt Probleme.
Sie könnten eines Tages gelöst werden, aber im Moment fragen sich die Kosmologen immer noch: Wie hat das Universum angefangen?
Gibt es außerirdisches Leben?
Man starrt in den Nachthimmel, bestaunt die Weite des Weltraums und denkt sich: Da muss es doch noch jemanden geben! Aber wenn ja... wo sind sie alle?
Ein Physiker fragte das schon: "Wo sind sie?" Wo im Universum sind all die kleinen grünen Männchen?
Astronomen schätzen, dass es im Universum etwa 100–200 Milliarden Galaxien und allein in unserer Milchstraße etwa 100–400 Milliarden Sonnen gibt. Es scheint also vernünftig anzunehmen, dass es irgendwo eine Sonne gibt, die von einem Planeten mit Leben umkreist wird.
Aber wir haben keinen gefunden, und kein kleines grünes Männchen oder Weibchen hat jemals an jemandes Tür geklopft. Warum nicht? Dieses Rätsel wird Fermi-Paradoxon genannt.
Astronomen suchen seit 1960 offiziell nach kleinen grünen Männchen, als Frank Drake das weltgrößte Radioteleskop benutzte, um nach Signalen von kleinen grünen Männchen zu suchen. Er hörte nichts dergleichen.
Astronomen haben lange und intensiv in den Himmel geschaut, um nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu suchen, oder nach dem, was wir Exoplaneten nennen. Sie haben Beweise für mehr als 4.300 andere Welten gefunden.
Bitte versteht, dass die meisten Exoplaneten viel zu weit entfernt sind, als dass Astronomen sie tatsächlich sehen könnten. Normalerweise schließen wir auf ihre Anwesenheit anhand der Schwankungen, die sie angeblich in den Umlaufbahnen ihrer Wirtssterne verursachen, und/oder anhand der Schatten, die sie angeblich verursachen, wenn sie vor den Sternen vorbeiziehen.
Aus diesen Schlussfolgerungen schätzen Astronomen die Rotationsperiode (das Sonnenjahr) eines Exoplaneten sowie seinen Durchmesser und seine Entfernung zu seinem Wirtsstern. Anhand dieser Informationen können wir feststellen, ob der Exoplanet in die sogenannte Goldlöckchen-Zone fällt. Das heißt, ob seine Eigenschaften genau richtig sind, um Leben zu ermöglichen.
Von all den Exoplaneten, die Astronomen angeblich gefunden haben, wie viele könnten kleine grüne Männchen beherbergen? Die richtige Antwort ist null, nada.
Und das sagt auch die NASA. Auf die Frage, ob es Exoplaneten wie die Erde gibt, antwortet die NASA, dass sie viele Exoplaneten in Erdgröße gefunden haben, von denen sich einige in den bewohnbaren Zonen ihrer Sterne befinden, aber sie haben noch keinen Planeten gefunden, der Leben wie die Erde ermöglichen kann. Bisher ist unser Zuhause einzigartig im Universum.
Denkt mal darüber nach.
Soweit die Wissenschaft weiß, ist unser Sonnensystem einzigartig. Die Erde ist einzigartig. Ihr und ich sind einzigartig – im ganzen Universum!
Wie stehen die Chancen, dass wir eines Tages kleine grüne Männchen entdecken?
Ich habe mich als Student ernsthaft für die Exobiologie interessiert – die Lehre von außerirdischen Lebensformen. Ich hatte das Privileg, von Carl Sagan und Frank Drake unterrichtet zu werden, den Mitbegründern der Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI). Frank war sogar Mitglied meines Doktorkomitees.
Einer der wichtigsten Lehren, die ich von ihnen gelernt habe, ist, dass es mindestens zwei Gründe gibt, warum es fast unmöglich ist, die Frage zu beantworten, ob es kleine grüne Männchen gibt.
Erstens ist es nicht einfach zu wissen, was Leben ausmacht.
Alles Leben auf der Erde besteht aus sechs chemischen Elementen: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel. Aber es gibt vierundneunzig natürliche Elemente plus vierundzwanzig synthetische. Ist es möglich, dass eine völlig unbekannte Lebensform aus anderen Elementen als den genannten entstehen könnte?
Die kurze Antwort ist: Wir wissen es nicht.
Exobiologen und viele Science-Fiction-Autoren haben sich Lebensformen aus Silizium, Bor oder sogar Germanium vorgestellt. Einige stellen sich Lebensformen vor, die nicht auf Wasser, sondern auf Ammoniak basieren. Andere spekulieren über nichtbiologische Lebensformen aus Metall, Plasma oder reinem Bewusstsein.
Da wir es nicht wissen, sind die Spekulationen endlos.
Zweitens wissen wir nicht einmal, wie das Leben auf der Erde überhaupt angefangen hat. Die Evolutionstheorie erklärt nur, was mit dem Leben passiert, nachdem es begonnen hat, nicht aber, wie es tatsächlich anfängt.
Evolutionsbiologen spekulieren, dass es von selbst angefangen hat, eine Vermutung, die als Abiogenese bekannt ist. Im Allgemeinen lassen sich ihre Ideen in zwei Kategorien einteilen, die beide wie Science-Fiction klingen.
Die eine nenne ich "Es kam aus dem Weltraum".
In diesem Szenario werden die wesentlichen Bestandteile des Lebens – Wasser, Aminosäuren und Nukleotide – von einem äußeren Faktor auf die Erde geregnet haben – wie etwa ein Meteorit, ein Komet oder ein Weltraum-Alien. Ein Evolutionsbiologe erklärt es so:
Niemand weiß, wie es [das Leben auf der Erde] angefangen hat... Es könnte sein, dass sich irgendwann in der Vergangenheit, irgendwo im Universum, eine Zivilisation durch eine Art Darwinismus zu einem sehr, sehr hohen technologischen Niveau entwickelt hat und eine Lebensform entworfen hat, die sie vielleicht auf diesen Planeten gesät hat... Und dieser Designer könnte eine höhere Intelligenz von anderswo im Universum sein.
Das "Es kam aus dem Weltraum"-Szenario wird durch unsere Entdeckung bestätigt, dass Kometen und Meteoriten organische Moleküle enthalten, die für das Leben notwendig sind – sogar Aminosäuren, die Bausteine von Proteinen.
Zum Beispiel enthält der Meteorit 2008 TC3, der im Jahr 2008 auf den Nordsudan prallte, neunzehn verschiedene Aminosäuren. Und der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko enthält viele verschiedene organische Moleküle und Glycin, die einfachste aller Aminosäuren, die vom Leben auf der Erde verwendet werden.
Die andere nenne ich "Es kam aus der schwarzen Lagune".
In diesem Szenario wurden die wesentlichen Bestandteile des Lebens durch einen chemischen Prozess hier auf der Erde zusammengesetzt. Das war Charles Darwins Wahl.
Darwin spekulierte sehnsüchtig, dass die ersten Proteinmakromoleküle der Erde zufällig "in einem warmen kleinen Teich mit allen möglichen Ammoniak- und Phosphorsalzen – [mit] Licht, Wärme, Elektrizität [usw.] vorhanden" zusammengebraut worden sein könnten.
Chemiker haben dieses Szenario getestet. Sie beschossen ein Gemisch aus Methan-, Ammoniak- und Wasserstoffgasen mit elektrischen Funken und produzierten Aminosäuren und andere organische Moleküle.
Die Ergebnisse wurden anfangs gefeiert, dann aber aus verschiedenen technischen Gründen in Frage gestellt.
Ein Problem ist, dass die ursprüngliche, präbiotische Atmosphäre der Erde vermutlich hauptsächlich aus Kohlendioxid, Stickstoff und Wasserdampf bestand, nicht aus Methan, Ammoniak und Wasserstoff.
Ein anderes Problem ist, dass Aminosäuren mit identischen chemischen Sequenzen in zwei geometrischen Varianten vorkommen: rechtsdrehend und linksdrehend. Das Leben auf der Erde verwendet nur die letztere Variante. Wenn also ein Experiment den Anspruch erhebt, den Prozess, der das Leben auf der Erde zusammengefügt hat, erfolgreich simuliert zu haben, muss es nur linksdrehende Aminosäuren produzieren.
Es ist noch ein weiter Weg.
Ja, Aminosäuren sind die "Bausteine" des Lebens. Aber es braucht Dutzende von ihnen, die sich genau richtig zusammenfügen. Und sie müssen sich auch in die richtige Form falten, um ein gesundes Protein zu bilden.
Dieser komplizierte Prozess ist wie Origami. Nur eine falsche Falte und das Endprodukt sieht nicht richtig aus oder funktioniert nicht richtig.
Ein lebender Organismus ist auf Hunderte solcher sorgfältig konstruierter Proteine angewiesen, um richtig zu funktionieren.
Selbst dann sind Proteine keine Lebensformen. Sie können sich nicht selbst replizieren, was ein wesentliches Merkmal von allem ist, was behauptet, lebendig zu sein.
Dafür braucht man so etwas wie ein RNA-Molekül, oder Ribonukleinsäure – für das man Nukleotide braucht, Bausteine, die unendlich viel komplexer sind als Aminosäuren oder Proteine.
Selbst wenn wir jemals Nukleotide finden oder herstellen, sind wir immer noch weit davon entfernt, tatsächliches Leben zu finden oder zu erschaffen. Denn neben den materiellen Zutaten für das Leben brauchen wir noch etwas: Information.
Mit anderen Worten: Wir bräuchten ein Rezept und einen Koch, um die Zutaten zu etwas anderem als einem unscheinbaren Klecks zu vermischen. Ohne die leitende Hand der Information ist es sehr unwahrscheinlich, dass die 4,5 Milliarden Jahre Lebensdauer der Erde ausreichen würden, damit sich die genannten Elemente zu Aminosäuren, Proteinen und Nukleotiden zusammenfügen – und diese Aminosäuren, Proteine und Nukleotide sich dann versehentlich zu exquisiten Exemplaren wie euch und mir zusammenbacken.
Biochemische Systeme sind überaus komplex, so sehr, dass die Wahrscheinlichkeit, dass sie durch zufälliges Mischen einfacher organischer Moleküle entstehen, verschwindend gering ist, bis zu einem Punkt, an dem sie sich unmerklich von Null unterscheidet. Damit das Leben auf der Erde entstanden ist, wären ziemlich deutliche Anweisungen für seine Zusammensetzung erforderlich gewesen.
Die Wahrscheinlichkeit, dass sich bei normalen Temperaturen eine makroskopische Anzahl von Molekülen zusammenfügt, um die hochgeordneten Strukturen und die koordinierten Funktionen zu bilden, die lebende Organismen auszeichnen, ist verschwindend gering. Die Idee der spontanen Entstehung des Lebens in seiner jetzigen Form ist daher höchst unwahrscheinlich, selbst auf der Ebene der Milliarden von Jahren, in denen die präbiotische Evolution stattgefunden hat.
Wie stehen also die Chancen, dass es kleine grüne Männchen gibt?
Es gibt die Drake-Gleichung, benannt nach einem ehemaligen Professor. Sie gibt eine grobe Schätzung, wie viele intelligente Zivilisationen es wahrscheinlich allein in der Milchstraße gibt.
Die Gleichung berücksichtigt sieben Schlüsselfaktoren:
R* = Wie oft werden Sonnen geboren, deren Licht intelligentes Leben ermöglichen könnte?
fp = Welcher Anteil dieser Sterne hat Planeten?
ne = Wie viele dieser Planeten pro Sonnensystem haben Umgebungen, die für Leben geeignet sind?
fl = Welcher Anteil dieser Planeten beherbergt tatsächlich Leben?
fi = Welcher Anteil dieser lebensfreundlichen Planeten hat intelligentes Leben?
fc = Welcher Anteil dieser intelligenten Zivilisationen sendet nachweisbare Signale ins All?
L = Wie lange senden diese Zivilisationen nachweisbare Signale ins All?
Drake und seine Kollegen berechneten, dass allein unsere Galaxie etwa 1.000–100.000.000 intelligente Zivilisationen beherbergen sollte.
Das bedeutet, dass es im gesamten sichtbaren Universum etwa 100 Billionen bis 20 Trillionen intelligente Zivilisationen geben sollte. Eine regelrechte Explosion technologisch fortschrittlicher kleiner grüner Männchen.
Und doch leben wir trotz der heutigen Aufregung über mögliches Leben auf dem Mars und die Entdeckung von Exoplaneten immer noch mit dem Fermi-Paradoxon. Wenn wir mit unseren feinsten Instrumenten in den Weltraum schauen oder hineinhören, finden wir keine Beweise für kleine grüne Männchen und hören nur Grillen.
Warum?
Weil wir der Drake-Gleichung übermäßig optimistische Zahlen zugewiesen haben. Wir wollen so sehr, dass es kleine grüne Männchen gibt, dass wir die Anzahl der Zivilisationen, die es da draußen geben könnte, grob überschätzt haben.
Basierend auf einer ehrlichen Bewertung der Unsicherheiten, die unser bestes Wissen beeinträchtigen, sagt Drakes berühmte Gleichung weit weniger als 1.000–100.000.000 intelligente Zivilisationen pro Galaxie voraus. Die mittlere Zahl sinkt auf etwas so Geringes wie eine Acht, der vierunddreißig Nullen vorausgehen.
Die Autoren kamen zu dem Schluss: "Wir stellen eine beträchtliche Wahrscheinlichkeit fest, dass wir allein in unserer Galaxie sind, und vielleicht sogar in unserem beobachtbaren Universum." Wenn es da draußen irgendwo kleine grüne Männchen gibt, fügen die Autoren hinzu, sind sie irgendwo hinter dem Regenbogen – "wahrscheinlich jenseits des kosmologischen Horizonts und für immer unerreichbar." Krass, oder?