Unser Universum ist etwas ganz Besonderes

Wenn Sie die Materie immer weiter zerteilen, dann landen Sie irgendwann bei den Atomen. Die lassen sich ganz hervorragend mit der Quantenmechanik beschreiben, in deren Mittelpunkt die Schrödingergleichung steht. Aber Atome kann man noch weiter zerteilen, in die Atomkerne und die Elektronen. Die Elektronen kann man nicht weiter zerteilen, sie sind Elementarteichen. Aber die Atomkerne lassen sich sehr wohl weiter zerteilen. In die Protonen und Neutronen. Und die kann man, zumindest theoretisch, in je drei Quarks zerteilen.

Auf die Atomkerne lässt sich die Quantenmechanik nur sehr schlecht anwenden, da sie nicht die spezielle Relativitätstheorie berücksichtigt. Sie wird bei sehr hohen Geschwindigkeiten aber wichtig und die Quarks haben sehr hohe Geschwindigkeiten. Tatsächlich gibt es neben der Quantenmechanik auch noch die Quantenfeldtheorien. Und die berücksichtigen die spezielle Relativitätstheorie. Die Quantenfeldtheorien sind die fundamentalsten Theorien überhaupt. Sie sind für alle Elementarteilchen zuständig. Beschreiben insbesondere auch die Kräfte zwischen den Elementarteilchen. Wobei die Physiker lieber von Wechselwirkungen als von Kräften sprechen. Um es noch etwas komplizierter zu machen: Es gibt vier verschiedene Wechselwirkungen. Drei werden von den Quantenfeldtheorien beschrieben und eine, die Gravitation, von der allgemeinen Relativitätstheorie.

Theorien bestehen aus Gleichungen, die in der Regel die Dynamik, also die Veränderung, charakterisieren. Die Gleichungen enthalten aber auch Konstanten, die sogenannten Naturkonstanten. Insbesondere die Quantenfeldtheorien haben sehr viele Naturkonstanten, über zwanzig. Deren Werte, das ist ganz wichtig, ergeben sich nicht aus den Quantenfeldtheorien. Sie können im Grunde frei gewählt werden. Allerdings passt nur ein einziger Satz von Werten zu unserem Universum. Sollen also die Quantenfeldtheorien unser Universum beschreiben, dann muss genau der zu ihm passende Satz von Werten der Naturkonstanten genommen werden. Das klingt zunächst nicht sonderlich aufregend, es ist aber tatsächlich extrem aufregend.

Offensichtlich gibt es mindestens einen Planeten im Universum mit Lebewesen. Die basieren auf dem Kohlenstoff. Ist die Existenz des Kohlenstoffs selbstverständlich? Nein, überhaupt nicht, es ist vielmehr ein unglaubliches Wunder. Denn nur der zu unserem Universum passende Satz von Werten der Naturkonstanten garantiert die Existenz des Kohlenstoffs. Bereits geringste Abweichungen würden die Existenz des Kohlenstoffs verhindern. Das nennt man die Feinabstimmung der Naturkonstanten. Eines der größten Rätsel überhaupt.

Wer hat für die Feinabstimmung der Naturkonstanten gesorgt? Die Physiker gehen davon aus, dass sich die Werte der Naturkonstanten beim Urknall völlig zufällig ergeben haben. Aber die Wahrscheinlichkeit, zufällig die genau richtigen für die Entstehung des Kohlenstoffs zu finden, war absurd gering. Das schreit nach einer tiefergehenden Erklärung. Für alle gläubigen Menschen stellt Gott die Erklärung dar. Er hat das Universum geschaffen. Mit den richtigen Werten der Naturkonstanten, damit wir Menschen entstehen konnten.

Aber es gibt noch eine Erklärung, das ist das Multiversum. Demnach existiert nicht nur ein einziges Universum, sondern es existieren unermesslich viele Universen. Alle mit unterschiedlichen Sätzen von Werten der Naturkonstanten. Dann gibt es auch ein paar Universen, unseres gehört natürlich dazu, mit den genau richtigen Werten der Naturkonstanten für die Entstehung des Kohlenstoffs.

Allerdings hat das Multiversum einen grundsätzlichen Schwachpunkt. Es ist nämlich kein Auswahlmechanismus bekannt, der den einzelnen Universen bestimmte Werte der Naturkonstanten „zuteilt“. Ohne diesen Auswahlmechanismus aber ist das Multiversum wertlos. Natürlich könnte es diesen Auswahlmechanismus geben, uns ist er halt nur nicht bekannt. Aber das macht das Multiversum nicht überzeugend, sondern extrem spekulativ.

Gibt es eine nicht-religiöse Alternative? Darüber habe ich vor einigen Jahren leicht größenwahnsinnig nachgedacht. Tatsächlich bin ich davon überzeugt, eine Alternative gefunden zu haben. Die erläutere ich auf der Seite „Warum es nicht nur die materielle Welt gibt“