Die populäre Kosmologin

Lisa Randall erklärt in ihrem jüngsten Buch, was die rätselhafte Materie im Weltall mit dem Ende der Dinosaurier zu tun hat.

Kam zu den Dinos wie die Jungfrau zum Kinde: Lisa Randall. Foto: Andrea Diefenbach

Kam zu den Dinos wie die Jungfrau zum Kinde: Lisa Randall. Foto: Andrea Diefenbach

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Verwechslungen sind nicht nur amüsant, sie können auch einen wahren Kern enthalten. So jedenfalls verhält es sich bei Lisa Randall. Wenn sie sich als «Kosmologin» vorstellt, sagt sie, werde sie häufig für eine «Kosmetikerin» gehalten. «Ich fand diese Verwechslung immer zum Schreien komisch.» ­Irgendwann habe sie nachgeschaut, was «Kosmetikerin» eigentlich bedeute. Wie sich herausstellte, haben beide Begriffe den gleichen Wortstamm, nämlich «kosmos» für «Ordnung» und «Schmuck». Ähnlich wie ein Gesicht sei eben auch das Universum durch Schönheit und eine grundlegende Ordnung gekennzeichnet. «So gesehen, kann ich diese Verwechslung fast verzeihen», sagt Randall.

Nun befindet sich die 54 Jahre alte Kosmologin im 9. Stock des Physikhochhauses am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und zieht die Vorhänge des Seminarraums beiseite. «Der Blick ist fantastisch», sagt sie. Auf der einen Seite sieht man die Hügel des Schwarzwalds im Dunst versinken, auf der anderen Seite erstreckt sich die unendliche Weite des Rheintals. «Kann man hier klettern»?, fragt Randall und nickt mit dem Kinn in Richtung Berge. Sie habe ihre Kletterfinken immer dabei, man wisse ja nie.

Randall ist Professorin für Theoretische Physik an der Harvard University in Cambridge, Massachusetts. Das «Time Magazin» führte die mehrfach preisgekrönte Forscherin 2007 auf der Liste der 100 einflussreichsten Personen der Welt. Einige ihrer populärwissenschaftlichen Bücher wurden zu «New York Times»-Bestsellern. «Sie sind besser als die Bücher von Stephen Hawking», sagt sie selbstbewusst. In Karlsruhe ist Randall, um sich den nächsten Preis abzuholen: den vom KIT verliehenen Julius-Wess-Preis für herausragende experimentelle oder theoretische wissenschaftliche Leistungen.

Gibt es uns dank dunkler Materie?

Der Titel ihres jüngsten Buchs macht zunächst stutzig: «Dunkle Materie und Dinosaurier. Die erstaunlichen Zusammenhänge des Universums». Selten hört man «dunkle Materie» und «Dinosaurier» in einem Atemzug und wenn, dann würde man das am ehesten einem Hollywoodregisseur wie Steven Spielberg zutrauen. Doch dann erläutert Randall, was die rätselhafte dunkle Materie im Weltall mit den Dinos und letztlich sogar mit uns zu tun haben könnte.

Um diesen Zusammenhang zu verstehen, braucht es einen kleinen Exkurs in die Kosmologie. Zahlreiche Experimente deuten darauf hin, dass sich das Universum zu rund 69 Prozent aus dunkler Energie zusammensetzt, zu 26 Prozent aus ebenso unbekannter dunkler Materie und nur zu 5 Prozent aus gewöhnlicher Materie. Wir Menschen, alle Planeten, die Sterne und Galaxien im Weltraum sind demnach nur die sichtbare Spitze eines unsichtbaren kosmischen Eisbergs.

Gewöhnlich gehen Physiker davon aus, dass die dunkle Materie sehr simpel gestrickt ist und sich nur durch ihre Schwerkraft bemerkbar macht. Laut Randall könnten zumindest in einem Teil des finsteren Universums zusätzliche Kräfte wirken und dieser daher ebenso reichhaltig und «bunt» sein wie die uns vertraute Welt. Das wiederum hätte erhebliche Folgen für die Struktur unserer Galaxie: der Milchstrasse. Denn die dunkle Materie würde sich in Form einer dünnen Scheibe inmitten der ebenfalls scheibenförmigen Milchstrasse ansammeln.

«Die Geschichte der Dinosaurier lässt für uns Schlimmes befürchten.»

Nun bewegt sich unser Sonnensystem wellenförmig um das Zentrum der Milchstrasse herum – ähnlich wie ein Kind auf einem Karussell mit beweglichen Pferden. Etwa alle 32 Millionen Jahre, hat Randall berechnet, würde das Sonnensystem auf seiner Wellenbahn die hypothetische Scheibe aus dunkler Materie kreuzen und wäre für ein paar Millionen Jahre der verstärkten Schwerkraft dieses Stoffs ausgesetzt. Das wiederum könnte Kometen oder Asteroiden am Rande des Sonnensystems aus der Bahn werfen. Einige davon würden in den inneren Bereich des Sonnensystems umgeleitet, wie zum Beispiel vor 66 Millionen Jahren der rund 15 Kilometer grosse Himmelskörper, der bei Chicxulub in Mexiko auf die Erde traf. Dieser hat das Ende der Dinosaurier besiegelt und den Aufstieg der Säugetiere erst erlaubt. Kurz: Vielleicht verdanken wir unser Dasein einer Scheibe aus dunkler Materie inmitten der Milchstrasse.

Es war nicht das Ziel von Randall, als Kosmologin das Aussterben der Dinosaurier zu erklären. Sie kam zu den Dinos wie die Jungfrau zum Kinde, als sie der Astrophysiker Paul Davies nach einem Vortrag fragte, ob die von ihr berechnete Scheibe aus dunkler Materie für das Aussterben der Dinosaurier verantwortlich sein könnte. «Nie zuvor hatte ich darüber nachgedacht», sagt Randall. Sie ist sich auch der Tatsache bewusst, dass der Link zwischen dunkler Materie und Dinos spekulativ ist. Damit die Forschung vorankomme, sagt sie, müsse man aber auch das Unbekannte berücksichtigen. «Ohne Hypothesen weiss man oft nicht, wonach man suchen soll», sagt Randall. Ob sie recht hat, könnte der Satellit Gaia von der Europäischen Weltraumorganisation klären. Gaia misst die Position und Bewegung von Millionen Sternen in der Milchstrasse, woraus sich die Verteilung der dunklen Materie berechnen lässt.

Hausgemachtes Desaster

Vonseiten der Fachwelt wurde vor allem ein Kritikpunkt laut, der auf den mittelalterlichen Philosophen Wilhelm von Ockham zurückgeht. Mit ihm ist das Sparsamkeitsprinzip verknüpft, auch «Ockhams Rasiermesser» genannt. Es besagt, dass die einfachste Erklärung für ein Phänomen die beste ist – kompliziertere Erklärungen werden «abrasiert». Warum also sollte man das einfache Bild der dunklen Materie mit zusätzlichen Naturkräften verkomplizieren, wenn möglicherweise auch ein simples Modell die Beobachtungen erklären kann? Randall widerspricht. «Die Welt ist nun mal komplex. Und oft lässt das keine einfache Lösung zu.»

Randall ist die mittlere von drei Töchtern eines Vertreters und einer Lehrerin aus New York. Schon als Kind begeisterte sie sich für die Mathematik, tüftelte gerne an Aufgaben und war froh, dass es dort im Gegensatz zu anderen Fächern immer klare Antworten gab. An der Hochschule studierte sie zunächst Mathematik, schwenkte aber für den Master auf Physik um, «weil das in der realen Welt mehr Anknüpfungspunkte hat als die Mathematik». Einen Ausflug in die Kunst machte sie auf Anfrage des spanischen Komponisten Héctor Parra: Randall verfasste den Text zur Oper «Hypermusic Prologue: A Projective Opera in Seven Planes». Inspiration war ihr 2005 erschienenes Buch «Verborgene Universen».

Die Geschichte der Dinosaurier lässt Randall Schlimmes befürchten – für unsere heutige Gesellschaft. Viele Biologen seien der Ansicht, dass wir aktuell auf ein sechstes Massenaussterben zusteuern. «Durch die explodierende Bevölkerungszahl und die Ausbeutung der Ressourcen verändern wir den Planeten enorm schnell.» Die Folgen ähnelten möglicherweise dem Einschlag eines Kometen. Nur sei das Desaster diesmal hausgemacht.

Der Trailer zu Hypermusic Prologue I. Quelle: Zafraan Ensemble on Vimeo.

(Tages-Anzeiger)

Erstellt: 29.07.2016, 16:04 Uhr

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