Het lot van het universum lezen. Astrofysici zijn de profeten van de kosmos. Ze kijken al naar een toekomst waarin de sterren uitgaan, de sterrenstelsels verdampen en materie afbreekt. In het begin was er de energieflits van de Big Bang - uiteindelijk zal er duisternis zijn. Het universum zal eindigen met een oerknal of met een lang gejammer - dat was al duidelijk in de jaren 1920 toen kosmologen de relativiteitstheorie van Albert Einstein toepasten op de kosmos als geheel. De experts spreken van een tijdelijk open of een gesloten universum. Of het universum zal zich voor eeuwig blijven uitbreiden, of het zal voldoende massa hebben om de expansie te stoppen en om te keren. In dit geval wordt het universum kleiner, heter en dichter totdat het zich opslokt in een definitieve ineenstorting die over ongeveer 100 tot 200 miljard jaar kan worden verwacht.

Het eerste hoofdstuk van de kosmische geschiedenis, het tijdperk van inflatie, duurde slechts een heel klein moment - onvoorstelbaar 10 - 32 seconden. In het begin ontstond ons universum met de oerknal en ging het onmiddellijk de lucht in - vandaar de naam (het Latijnse 'inflatio' betekent 'zichzelf opblazen'). Dit werd gevolgd door het tijdperk van straling dat ongeveer 300.000 jaar duurde. Licht en materie waren op dat moment in nauwe interactie, zo heet en ondoordringbaar was de soep van de elementaire deeltjes. In de eerste drie minuten van dit tijdperk ontstonden de lichte atoomkernen. Toen de temperatuur tot 3000 graden daalde vanwege de verdere expansie van het universum, verenigden de elektronen met de atoomkernen zich in atomen. Pas nu was de straling vrij: de ruimte werd transparant. Nu begon het tijdperk van de sterren - ons tijdperk. In de loop van vele miljoenen jaren vormden structuren uit wat ooit een bijna gelijkmatig verdeeld brongas was: sterren, sterrenstelsels, evenals clusters en superclusters van sterrenstelsels. Door kernfusieprocessen broeden sterren binnen zwaardere elementen uit, exploderen en leveren zo de grondstof voor nieuwe sterren. Dankzij de zwaardere elementen kunnen ook planeten worden gecreëerd - en uiteindelijk, op deze planeet, levende wezens zoals wij, die nadenken over de evolutie van het universum.

Laughlin heeft berekend dat in ongeveer 10 tot 14 jaar - dat is 10.000 keer meer dan het vorige tijdperk van het universum - ook de galactische gas- en stofwolken zijn uitgeput, de grondstof voor het creëren van nieuwe sterren. Stervorming en sterevolutie staan ​​ongeveer tegelijkertijd stil. Dit is het einde van het sterrentijdperk. Dan gaan letterlijk de lichten in het universum uit.

Nu begint het vierde tijdperk, het tijdperk van verval. De kosmische structuren beginnen op te lossen. Ruimte-expansie drijft de supergalactische clusters zodanig uit elkaar dat hypothetische astronomen in de verre toekomst, zelfs met de beste telescopen, geen andere ster-eilanden meer konden waarnemen. De hemellichamen verspreiden zich in de duisternis. tonen

Deze kosmische zwaartekrachtvallen zijn de enige overgebleven macroscopische lichamen die het vijfde tijdperk domineren, het tijdperk van zwarte gaten. Maar hun lot is al bezegeld door de natuurwetten. Zoals Stephen Hawking van de Universiteit van Cambridge heeft berekend, stralen zwarte gaten warmte uit als gevolg van kwantummechanische effecten en verliezen uiteindelijk massa wanneer hun omgevingstemperatuur voldoende laag is. 'Zwarte gaten zijn niet zo zwart', schrijft Hawking in zijn beroemde boek 'A Brief History of Time', wat in dit geval niet zo kort is.

De periodes waarin dit gebeurt, kunnen niet langer worden geïllustreerd. Ze kunnen alleen worden berekend en benoemd: Stellaire zwarte gaten gloeien in de loop van ongeveer 10 jaar hoog 66 jaar, galactisch en supergalactisch hebben 10 hoog 100 jaar en meer nodig. Ze worden heter en exploderen uiteindelijk in een plotselinge, laaiende flits van gammastraling - "een vluchtig graf voor het ooit bestaande bestaan ​​van een miljard felle zonnen", zegt Davies.

In het laatste tijdperk, het tijdperk van duisternis, gebeurt er niet veel. Sommige van de resterende elektronen vinden nu en dan een positron, hun anti-materie broers en zussen, en blazen het op. Vroeg of laat is een zich voortdurend uitbreidend universum een ​​verlaten, bitterkoude en pikzwarte arena.

Hoewel sommige details van het kosmische drama nog steeds speculatief zijn, is één ding zeker: de toekomst zal somber zijn. Slechts een paar fotonen, neutrino's en een paar andere elementaire deeltjes drijven stil en eeuwig van elkaar geïsoleerd door de eindeloze ruimtes van duisternis. Maar hoe saai en zwart deze toekomst ook mag lijken, de tijd zal niet stoppen.

"Het begrip tijd verliest een deel van zijn betekenis wanneer het wordt toegepast op deze verre stadia van het universum", zegt Jamal Isalm. "De enige manier waarop de tijd zich dan zal manifesteren, is misschien de afnemende dichtheid en temperatuur van de kosmische achtergrondstraling die het absolute nulpunt nadert, min 273, 15 graden Celsius, maar deze nooit helemaal bereikt. "En hij voegt eraan toe:" Zelfs de meest speculatieve levensvormen kunnen terugblikken op onze tijd en op aarde als een ideale wereld van zonneschijn en energie voor miljarden jaren, een droomwereld die voorbij is en nooit terugkeert. "

De kosmoloog Edward R. Harrison van de Universiteit van Massachusetts in Amherst kiest voor een metafoor: "Afgezien van de oorspronkelijke glorie van de oerknal en een daaropvolgend galactisch tijdperk, dat tien miljard jaar duurt, is het universum een ​​eeuwig voortdurend gejammer van donkere wanhoop."

Dit gejammer in de oceaan van leegte wordt steeds stiller, maar dempt nooit. Voor Freeman Dyson, die waarschijnlijk verder is gegaan in de fysica van het lot dan wie dan ook vóór hem, is dat geen reden voor sentimentaliteit. "De wetten van de natuurkunde voorspellen geen laatste stilte, maar laten ons zien dat er altijd iets zal gebeuren, dat fysieke processen niet zullen stoppen, voor zover we altijd in de toekomst denken."

=== Rüdiger Vaas

© science.de

Aanbevolen Editor'S Choice