Die Erschaffung des Universums

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KAPITEL DES BUCHES

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Kapitel 3
Der Rhythmus der Atome

Wenn die schärfsten Intellekte der Welt nur mit Schwierigkeiten die tieferen Prozesse der Natur enträtseln können, wie kann man da annehmen, dass diese Prozesse lediglich ein planloses, blindes Zufallsprodukt sind?

Paul Davies, Professor der theoretischen Physik 31
atome

Elektron (–)

Neutron

Proton (+)

Wissenschaftler stimmen auf Grundlage von Berechnungen generell überein, dass der Urknall vor etwa 17 Milliarden Jahren stattgefunden hat. Die gesamte Materie des Kosmos wurde aus dem Nichts erschaffen, jedoch mit einem wunderbaren Design, worüber wir in den ersten beiden Kapiteln sprachen. Nichtsdestoweniger hätte das Universum, das aus dem Big Bang hervorging, sehr anders gestaltet sein können, als das, das sich bildete – unseres.

Wenn z.B. die Werte der vier fundamentalen Kräften anders gewesen wären, hätte das Universum nur aus Strahlung bestanden und wäre ein 'Lichtgewebe' ohne Sterne, Galaxien, Menschen oder irgend etwas anderem darin geworden. Dank des außerordentlich vollendeten Gleichgewichts dieser vier Kräfte kamen "Atome" – die Grundbausteine dessen, was "Materie" genannt wird – ins Dasein.

Die Wissenschaftler sind sich generell ferner darüber einig, dass die ersten beiden einfachsten Elemente – Wasserstoff und Helium – begannen, sich während der ersten vierzehn Sekunden nach dem Urknall zu bilden. Die Elemente wurden als Ergebnis einer Verminderung in der universellen Entropie gebildet, welche verursachte, dass die Materie überall hin verstreut wurde. In anderen Worten, zuerst war das Universum lediglich eine Anhäufung von Wasserstoff- und Heliumatomen. Falls es so geblieben wäre, gäbe es wiederum keine Sterne, Planeten, Steine, Erde, Bäume, oder Menschen. Es wäre ein lebloses, nur aus jenen beiden Elementen bestehendes, Universum gewesen.

Kohlenstoff das Grundelement des Lebens, ist ein viel schwereres Element als Wasserstoff und Helium. Wie entstand dieses?

Indem sie nach Antworten auf diese Frage suchten, stießen die Wissenschaftler auf eine der erstaunlichsten Entdeckungen dieses Jahrhunderts.

Die Struktur der Elemente

Die Chemie ist die Wissenschaft, die sich mit der Zusammensetzung, Struktur und den Eigenschaften von Substanzen, sowie mit den Umwandlungen, denen sie unterzogen sind, befasst. Die Grundlage der modernen Chemie ist die periodische Tafel der Elemente. Sie wurde zuerst von dem russischen Chemiker Dmitri Iwanowitsch Mendelejew entworfen. Die Elemente in der periodischen Tafel sind entsprechend ihrer atomaren Struktur, aufgeführt. Wasserstoff steht an erster Stelle in der Tafel, weil er das einfachste aller Elemente ist, indem er aus nur einem Proton in seinem Kern und einem, diesen umkreisenden Elektron besteht.

Protonen sind subatomare Teilchen im Atomkern, die eine positive elektrische Ladung haben. Helium steht, mit zwei Protonen, an zweiter Stelle in der periodischen Tafel. Kohlenstoff hat sechs Protonen und Sauerstoff hat acht. Alle Elemente unterscheiden sich in der Anzahl der Protonen, die sie enthalten.

Ein anderes, im Atomkern vorhandenes Teilchen ist das Neutron. Ungleich den Protonen haben die Neutronen keine elektrische Ladung: In anderen Worten, sie sind neutral – daher ihr Name.

Das dritte fundamentale Teilchen des Atoms ist das Elektron, das negativ elektrisch geladen ist. In jedem Atom ist die Anzahl der Protonen und der Elektronen die gleiche. Ungleich den Protonen und Neutronen jedoch, befinden sich die Elektronen nicht im Atomkern. Stattdessen, umkreisen den Atomkern sie sich mit sehr hoher Geschwindigkeit, wodurch die positiven und negativen Ladungen im Atom auseinander gehalten werden.

Der Unterschied in der atomaren Struktur (die Anzahl der Protonen/Elektronen) ist es, was die Elemente voneinander unterscheidet.

Eine Grundregel der (klassischen) Chemie ist, dass Elemente nicht von einem in ein anderes verwandelt werden können. Um Eisen (mit sechsundzwanzig Protonen) in Silber (mit achtzehn) zu verwandeln würde man, acht Protonen vom Atomkern zu entfernen müssen. Doch die Protonen sind durch die starke Kernkraft aneinander gebunden, und die Anzahl der Protonen in einem Atomkern kann nur durch atomare Reaktionen verändert werden. All die Reaktionen jedoch, die unter irdischen Bedingung stattfinden, sind chemische Reaktionen, die vom Austausch von Elektronen abhängig sind und keinen Einfluss auf den Atomkern haben.

Im Mittelalter gab es eine "Wissenschaft", genannt Alchemie – die Vorläuferin der modernen Chemie. Die Alchimisten wussten nichts von der periodischen Tafel oder der atomaren Struktur der Elemente, und dachten es wäre möglich, ein Element in ein anderes zu verwandeln. (Ein bevorzugtes Ziel ihrer Bemühungen – aus verständlichen Gründen – waren ihre Versuche, Eisen in Gold zu verwandeln.) Wir wissen nun, dass es unter den normalen Bedingungen, wie sie auf der Erde vorherrschen, unmöglich ist zu tun, was die Alchimisten versuchten: Die Temperaturen und Druckvoraussetzungen, die für solch eine Umwandlungen erforderlich wären, übersteigen bei weitem die Möglichkeiten irgend eines irdischen Labors. Es wäre jedoch möglich, wenn die richtigen Voraussetzungen vorhanden wären.

Und die richtigen Voraussetzungen bestehen, wie es sich herausstellte im Herzen der Sterne.

Alchemie-Laboratorien des Universums – Die Roten Riesen?

Red Giant

Rote Riesen sind enorme Sterne, etwa fünfzig mal so groß, wie unsere Sonne. Tief im Innern dieser Riesen findet ein außergewöhnlicher Prozess statt.

Die erforderliche Temperatur um den Widerstand der Atomkerne gegen Veränderungen zu überwältigen ist fast 10 Millionen Grad Celsius. Das ist der Grund, warum "Alchemie" im wahren Sinn nur im Inneren der Sterne stattfindet. In mittelgroßen Sternen wie etwa der Sonne ist die enorme Strahlungsenergie das Ergebnis der Fusion von Wasserstoff in Helium.

Unter Beachtung dieses kurzen Rückblicks auf die Chemie der Elemente wollen wir nun zu den unmittelbaren Nachwirkungen des Urknalls zurückkehren. Wie bereits erwähnt gab es nach dem Big Bang nur Helium- und Wasserstoffatome im Universum. Astronomen sind der Auffassung, dass sich sonnenähnliche Sterne (von denen unsere Sonne einer ist) als Ergebnis von Nebelflecken (Wolken) aus Wasserstoff- und Heliumgas bilden, die komprimiert werden bis eine thermonukleare Reaktion einsetzt, bei der Wasserstoff in Helium umgesetzt wird. So haben wir also die Sterne. Doch unser Universum ist immer noch unbelebt. Für das Leben sind schwerere Elemente – Sauerstoff und speziell Kohlenstoff – erforderlich. Es bedarf noch eines weiteren Vorgangs, wobei Wasserstoff und Helium in noch anderen Elemente umgewandelt werden können.

Es stellte sich heraus, dass die "Produktionsstätten" dieser schweren Elemente die Rote Riesen sind – eine Sternklasse, die fünfzig mal größer als die Sonne sind.

Die Roten Riesen sind viel heißer als sonnenähnliche Sterne, und diese Charaktereigenschaft ermöglicht es ihnen etwas zu vollbringen, was anderen Sterne nicht können: Sie verwandeln Helium in Kohlenstoff. Dies jedoch ist selbst für einen Rote Riesen nicht einfach. Wie der Astronom Greenstein sagt: "Selbst nun, da wir über die Antwort (wie sie es tun) verfügen, erscheint die Methode, deren sie sich bedienen, erstaunlich." 32

Das Atomgewicht von Helium ist 2, d.h., es hat zwei Protonen in seinem Atomkern. Das Atomgewicht von Kohlenstoff ist 6. Unter den phantastisch hohen Temperaturen der Roten Riesen, werden drei Heliumatome in ein Kohlenstoffatom verschmolzen. Das ist die "Alchemie" die das Universum nach dem Big Bang mit seinen schwereren Elementen versorgte.

Doch wie gesagt, es ist nicht einfach. Es ist fast unmöglich zwei Heliumatome dazu zu bewegen, sich zusammenzuschließen, und völlig unmöglich für drei. Wie also finden sich die sechs Protonen zusammen die für den Kohlenstoff benötigt werden?

Es ist ein Vorgang in zwei Stufen. Zuerst werden zwei Heliumatome in ein Übergangselemente mit vier Protonen und vier Neutronen verschmolzen. Danach wird diesem Übergangselement ein drittes Helium zugefügt, um ein Kohlenstoffatom mit sechs Protonen und sechs Neutronen zu bilden.

Das Übergangselement ist Beryllium. Beryllium kommt natürlich auf der Erde vor, doch das Beryllium das in den Roten Riesen vorkommt unterscheidet sich von jenem in bedeutender Weise: Es besteht aus vier Protonen und vier Neutronen, wohingegen das hiesige Beryllium fünf Neutronen hat. "Rote Riesen-Beryllium" ist eine leicht abweichende Ausführung. Es ist, was in der Chemie ein "Isotop" genannt wird.

Nun kommt die wirkliche Überraschung. Das "Rote Riesen-Isotop" Beryllium erwies sich als unglaublich unbeständig. Wissenschaftler haben dieses Isotop jahrelang studiert und entdeckten, dass es, sobald es sich gebildet hat, in nur 0,000000000000001 Sekunde wieder zerfällt.

Wie ist dieses unbeständige Beryllium Isotop, das sich in solch einer kurzen Zeitspanne bildet um sofort wieder zu zerfallen, in der Lage, sich mit einem Heliumatom zu verschmelzen um zu einem Kohlenstoffatom zu werden? Es ist etwa so, wie zu versuchen einen dritten Ziegel auf zwei anderen Ziegel zu legen, die innerhalb von 0,000000000000001 Sekunde auseinanderstieben, falls sie überhaupt erst aufeinander zu liegen kommen, und auf diese Weise ein Bauwerk zu errichten. Wie spielt sich dieser Prozess in den Roten Riesen ab? Die Physiker kratzten sich jahrzehntelang ihre Köpfe über dieses Rätsel, ohne eine Antwort zu finden. Der amerikanische Astrophysiker Edwin Salpeter entdeckte schließlich einen Hinweis auf das Mysterium im Konzept der "atomaren Resonanz".

Resonanz und Doppelresonanz

Atomkern des Heliums

Atomkern des Kohlenstoffs

Das außergewöhnlich unbeständige Isotop des Berylliums, das in den Roten Riesen gebildet wird.

Normales Beryllium, wie es natürlich auf der Erde vorkommt.

Resonanz und Doppelresonanz

Resonanz wurde als die Harmonie von Frequenzen (Schwingungen) zweier verschiedener Materialien definiert.

Ein einfaches Beispiel aus der täglichen Praxis kann uns eine Vorstellung davon vermitteln, was Physiker unter "atomarer Resonanz" verstehen. Man stellte sich vor, mit einem Kind auf einem Spielplatz mit Schaukeln zu sein. Das Kind sitzt auf der Schaukel und man gibt ihm einen Anstoß um es in Schwingbewegung zu versetzen. Um die Schwingbewegung der Schaukel aufrecht zu erhalten muss man fortgesetzt von hinten anschubsen. Doch der Zeitpunkt dieser Schubse ist wichtig. Jedes Mal wenn sich die Schaukel nähert, muss man die Schubkraft gerade im richtigen Moment ansetzen, nämlich dann, wenn die Schaukel am höchsten Punkt ihrer Schwingung ist. Wenn man zu früh anschubst, ist das Ergebnis ein Zusammenprall, der die rhythmische Schwingung der Schaukel unterbricht; wenn man zu spät anschubst, wird der Kraftaufwand verschwendet, weil die Schaukel sich bereits wieder wegbewegt. In anderen Worten, die Frequenz der Schubse muss in Harmonie mit der Frequenz der Schwingungen der Schaukel sein.

Physiker bezeichnen solch eine "Harmonie der Frequenzen" als "Resonanz". Die Schaukel hat eine Frequenz. Sie kommt z.B. alle 1,7 Sekunden wieder zurück. Unter Verwendung der Arme schubst man sie alle 1,7 Sekunden an. Natürlich kann man, wenn man will, die Frequenz der Schwingbewegung der Schaukel verändern, doch wenn man das tut, muss man auch die Harmonie der Schubse beachten, andernfalls wird die Schaukel nicht richtig schwingen. 33

Gerade so wie zwei oder mehr Körper in Bewegung in Resonanz sein können, kann Resonanz auch dann auftreten, wenn ein, sich bewegender Körper, Bewegung in einem anderen verursacht. Diese Art der Resonanz kann oft in Musikinstrumenten beobachtet werden, und wird "akustische Resonanz" genannt. Sie kann z.B. zwischen zwei fein gestimmten Violinen auftreten. Wenn eine dieser Violinen im einem Raum gespielt wird, indem beide vorhanden sind, werden die Saiten der zweiten vibrieren und einen Ton erzeugen, obwohl niemand sie berührt. Weil beide Instrumente auf die genau gleiche Frequenz gestimmt wurden verursacht eine Schwingung in dem einem die gleiche Schwingung auch in dem anderen. 34

Die Resonanzen in diesen zwei Beispielen sind einfache und können leicht verfolgt werden. In der Physik gibt es andere Resonanzen, die nicht so einfach sind, und im Fall des Atomkerns, können die Resonanzen sehr kompliziert und empfindlich sein.

Jeder Atomkern hat eine natürlich Energiestufe, welche die Physiker nach umfangreichen Studien feststellen konnten. Diese Energiestufen unterscheiden sich sehr voneinander, jedoch wurden einige wenige Fälle von Resonanz zwischen Atomkernen beobachtet. Wenn solch eine Resonanz auftritt, sind die Bewegungen der Atomkerne in Harmonie mit einander, wie in unseren Beispielen der Schaukel und der Violine. Der wichtige Punkt dabei ist, dass die Resonanz Kernreaktionen fördert, die eine Auswirkung auf die Atomkerne haben können. 35

Die Erforschung der Vorgänge, durch welche die Rote Riesen den Kohlenstoff bildeten, veranlasste Edwin Salpeter vorzuschlagen, dass da eine Resonanz zwischen den Helium- und Berylliumatomkernen bestehen müsse, wodurch die Reaktion gefördert wurde. Diese Resonanz, sagte er, mache es leichter für Heliumatome in Beryllium zu verschmelzen und dies könnte die Reaktion in den Roten Riesen erklären. Dahingehende Forschung jedoch konnte diese Idee nicht bestätigen.

Fred Hoyle

Fred Hoyle entdeckte zuerst das erstaunliche Gleichgewicht in den Kernreaktionen, die im Innern der Roten Riesen stattfinden. Obwohl selbst ein Atheist, gestand Hoyle zu, dass dieses Gleichgewicht nicht durch Zufall erklärt werden könne, und bewusst so eingerichtet worden sein müsse

Fred Hoyle war der zweite Astronom, der sich mit dieser Frage beschäftigte. Hoyle führte Salpeters Idee einen Schritt weiter, indem er die Idee einer "Doppelresonanz" einführte. Hoyle erklärte dass es zwei Resonanzen geben müsse: Eine, die verursacht, dass zwei Heliumatome zu Beryllium verschmelzen, und eine, die verursacht, dass sich ein drittes Heliumatom dieser unbeständigen Formation anschließt. Niemand glaubte Hoyle. Die Idee, dass solch eine genaue Resonanz sich einmal zutrug, war ohnehin schwierig zu akzeptieren; dass sie zweimal auftreten sollte, war absolut unwahrscheinlich. Hoyle setzte seine Forschung jahrelang fort, und zuletzt bewies er, dass seine Idee zutreffend war – es fand tatsächlich eine Doppelresonanz in den Roten Riesen statt. In genau dem Augenblick, in dem sich zwei vereinte Heliumatome in Resonanz befanden, erschien ein Berylliumatom innerhalb der 0,000000000000001 Sekunde, die erforderlich war, um den Kohlenstoff zu erzeugen. George Greenstein beschreibt, in wie fern diese Doppelresonanz in der Tat ein wahrlich außergewöhnlicher Mechanismus ist:

Es gibt da drei sehr unterschiedliche Strukturen in dieser Geschichte – Helium, Beryllium und Kohlenstoff – und zwei sehr unterschiedliche Resonanzen. Es ist durchaus nicht einleuchtend, warum diese Atomkerne so reibungslos zusammenarbeiten sollten …anderen Kernreaktionen laufen nicht in solch einer bemerkenswerten Kette von Glückstreffern ab…es ist etwa so, wie untergründig verwickelte Resonanzen zwischen einem Auto, einem Fahrrad, und ein Lastwagen zu entdecken. Warum sollten solch ungleichen Strukturen so vollkommen in Einklang kommen? Und eben davon ist unsere Existenz, sowie die jeder Lebensform im Universum abhängig. 36

In den darauf folgenden Jahren wurde entdeckt, dass andere Elemente, wie Sauerstoff auch als Ergebnis solcher erstaunlichen Resonanzen gebildet werden. Obwohl selbst ein überzeugter Materialist, sah sich Fred Hoyle nach seiner Entdeckung dieser "außergewöhnlichen Transaktionen" gezwungen, in seinen Buch Galaxies, Nuclei and Quasars [Galaxien, Atomkerne und Quasars] das Zugeständnis zu machen, dass solch eine Doppelresonanz nur das Ergebnis von geplantem Design, und nicht von Zufall sein könne. 37 In einem anderen Artikel schrieb er:

Wollte man Kohlenstoff und Sauerstoff in ungefähr gleichen Mengen durch stellare Kernsynthese erzeugen, so müsste man diese beiden Ebenen festlegen, und die Festlegung müsste etwa genau dort liegen, wo diese Ebenen sich tatsächlichen vorfinden…eine vernunftmäßige Auslegung der Fakten lässt vermuten, dass eine Superintelligenz mit der Physik, sowie der Chemie und Biologie herumgespielt hat, und dass es keinerlei erwähnenswerte blinde Kräfte in der Natur gibt. Die Zahlen, die sich aus diesen Tatsachen errechnen lassen, erscheinen mir dermaßen überwältigend, dass sie diese Schlussfolgerung fast jenseits aller Zweifel stellen. 38

Hoyle erklärte, dass diese unentrinnbare Schlussfolgerung dieser nackten Wahrheit auch für andere Wissenschaftler nicht unbemerkt bleiben sollte.

Ich glaube nicht, dass irgend ein Wissenschaftler, der die Befunde untersucht, zu einer anderen Schlussfolgerung kommen würde, als der, dass die Gesetze der Atomphysik ausdrücklich und bewusst in Hinsicht auf die Konsequenzen, abgestimmt wurden, die sie innerhalb der Sterne erzeugen. 39

Diese Realität wurde vor 1400 Jahren im Quran dargelegt. Allah weist auf die Harmonie in der Schöpfung der Himmel in diesem Vers hin:

"Habt ihr nicht gesehen, wie Allah sieben, aufeinander abgestimmte Himmel erschaffen hat" (Sure 71:15 – Nuh)

Ein kleineres Alchemie Laboratorium: Die Sonne

oxford Astronomie

1. Die Wasserstoffschicht, 2. Die Wärme tritt in die Wasserstoffschicht ein., 3. Die Wärme die zur Oberfläche geleitet wird., 4. Der Kern aus Helium

Die Sonne ist ein riesiges Atomkraftwerk, in dem stndig Wasserstoffatome in Helium umgewandelt werden, wobei groe Mengen an Wrmeenergie freigesetzt werden. Was jedoch ausschlaggebend bei diesem Prozess ist, ist die unglaubliche Przision, mit welcher diese Reaktionen im Innern der Sonne gegeneinander abgewgt sind. Die kleinste Vernderung im Verhltnis der Krfte, die diese Reaktionen bewirken, wrde entweder ein totales Versagen, oder eine katastrophale, unaufhaltbare Explosion zur Folge haben.

Die obig beschriebene Umwandlung von der Helium in Kohlenstoff ist die Alchemie der Rote Riesen. In kleineren Sternen, wie unserer Sonne, findet eine einfachere Art von Alchemie statt. Die Sonne verwandelt Wasserstoff in Helium, und diese Reaktion ist ihre Energiequelle.

Diese Reaktion ist in keiner Weise von geringerer Bedeutung für unsere Existenz, als die Reaktionen in den Roten Riesen es sind. Überdies ist die Kernreaktion der Sonne auch ein geplanter Vorgang, genauso wie der in den Roten Riesen.

Wasserstoff, das Grundelement für diese Reaktion, ist das einfachste Element im Universum, denn sein Atomkern besteht nur aus einem einzigen Proton. In einem Heliumatomkern, gibt es zwei Protonen und zwei Neutronen. Der Vorgang, der in der Sonne stattfindet, ist die Verschmelzung von vier Wasserstoffatomen in ein Heliumatom.

Während dieses Prozesses wird eine enorme Menge von Energie freigesetzt. Fast die gesamte Wärme- und Lichtenergie, die die Erde erreicht, ist das Ergebnis dieser solaren Kernreaktion.

Wie bei den Reaktionen, die in den Roten Riesen stattfinden, zeigt es sich, dass auch diese solare Kernreaktion eine Anzahl von Aspekten einschließt, die in keiner Weise erwartet werden können, doch ohne welche sie nicht stattfinden könnte. Man kann nicht einfach vier Wasserstoffatome zusammenbringen und dabei in Helium verwandeln. Um dies zu verwirklichen ist ein zweistufiger Prozess erforderlich, entsprechend dem, der in den Roten Riesen stattfindet. Im ersten Schritt werden zwei Wasserstoffatome kombiniert, um einen Übergangskern zu bilden, der Deuteron genannt wird, und aus einem Proton und einem Neutron besteht.

Welche Kraft könnte groß genug sein, um ein Deuteron durch Zusammendrängen zweier Atomkerne zu erzeugen? Diese Kraft ist die "Starke Kernkraft", eine der, im vorigen Kapitel erwähnten vier, im Universum vorhandenen fundamentalen Naturkräfte. Sie ist die stärkste physikalische Kraft im Universum, und ist Billionen von billionenmal stärker als die Gravitationskraft. Keine andere als diese Kraft könnte zwei Atomkerne auf diese Weise vereinigen.

Die erstaunliche Sache bei all dem ist, dass, wie die Forschung zeigt, die Starke Kernkraft, trotz ihrer gewaltigen Stärke, nur gerade stark genug ist, das zu verrichten, was sie tut. Wenn sie nur geringfügig schwächer wäre, als sie ist, wäre sie nicht fähig die beiden Atomkerne zu vereinigen. Stattdessen würden sich die beiden Protonen bei Annäherung sofort gegenseitig abstoßen, und die Reaktion in der Sonne würde unmittelbar im Keim erstickt werden, bevor sie je beginnen könnte. In anderen Worten, die Sonne würde nicht als ein energiespendender Stern existieren. Diesbezüglich erklärte George Greenstein folgendes: "Wäre die Starke Kernkraft nur geringfügig schwächer gewesen, so wäre das Licht der Welt niemals entzündet worden." 40

diproton

1. Atomkerne des Wasserstoffs mit je einem Proton, 2. Atomkern des Heliums mit zwei Protonen und zwei Neutronen, 3. Wasserstoffkerne mit je einem Proton, 4. Deuteronkern mit einem Proton und einem Neutron, 5. Wasserstoffkerne mit je einem Proton, 6. Diprotonkern mit zwei Protonen

DIE AUSSCHLAGGEBENDE REAKTION IM INNERN DER SONNE

1) Oben: Vier Wasserstoffatome schließen sich zusammen um ein einziges Heliumatom zu bilden.
2) Unten: Dieser Prozess findet in zwei Phasen statt. Zuerst verschmelzen zwei Wasserstoffatome und bilden ein Deuteron. Diese Umwandlung findet langsam statt, und ist es, was die Sonne in stetigem Brand hält.
3) Gegenüberliegende Seite: Falls die Starke Kernkraft nur um ein geringes stärker wäre, würde sich ein Diproton anstatt eines Deuterons bilden. Solch eine Reaktion könnte jedoch nicht auf die Dauer aufrechterhalten werden, was in wenigen Sekunden eine katastrophale, unaufhaltbare Explosion zur Folge hätte.

Was wäre andererseits geschehen, wenn die Starke Kernkraft stärker gewesen wäre? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir zuerst den Vorgang in etwas mehr Einzelheiten betrachten, durch den zwei Wasserstoffatome in ein Deuteron umgewandelt werden. Zuerst wird eines der beiden Protonen seiner elektrische Ladung entledigt und wird zu einem Neutron. Dieses Neutron bildet ein Deuteron, indem es sich mit einem Proton vereint. Die Kraft, die diese Vereinigung bewerkstelligt, ist die "Starke Kernkraft"; die Kraft, die andererseits ein Proton in ein Neutron verwandelt, ist eine andere, und wird die "Schwache Kernkraft" genannt. Schwach ist sie jedoch nur vergleichsweise und es dauert etwa zehn Minuten um diese Umwandlung zu bewirken. Auf atomarer Ebene ist dies eine äußerst lange Zeitspanne, und sie bewirkt die Verzögerung der Rate mit welcher die Reaktion in der Sonne stattfindet.

Wir wollen nun zu unserer Frage zurückkehren: Was würde geschehen, wenn die Starke Kernkraft stärker wäre? Die Antwort ist, dass die Reaktion in die Sonne sich drastisch verändern würde, weil die Schwache Kernkraft von der Reaktion eliminiert werden würde.

Wenn die Starke Kernkraft stärker wäre, als sie ist, wäre sie in der Lage, zwei Protonen unmittelbar mit einander zu verschmelzen, ohne erst zehn Minuten darauf warten zu müssen, dass ein Proton in ein Neutron umgewandelt wird. Das Ergebnis dieser Reaktion wäre ein Atomkern mit zwei Protonen anstelle eines Deuterons. Wissenschaftler nennen solch einen Atomkern ein "Diproton". Es ist jedoch ein theoretisches Teilchen, da ein natürliches Vorkommen desselben niemals beobachtet wurde. Wenn jedoch die Starke Kernkraft viel stärker wäre, als sie ist, dann gäbe es tatsächliche Diprotonen in der Sonne. Was würde das bedeuten? Wenn wir uns der Proton-Neutron-Umwandlung entledigten, würden wir die "Drossel" eliminieren, die den "Motor" der Sonne so langsam laufen lässt wie sie es tut. George Greenstein erklärt, was das Ergebnis davon wäre:

Die Sonne würde sich verändern, weil die erste Stufe in der Bildung des Heliums nicht mehr die Bildung des Deuterons wäre. Es wäre die Bildung des Diproton. Und diese Reaktion würde die Umwandlung des Protons in ein Neutron überhaupt nicht beinhalten. Die Rolle der Schwachen Kernkraft wäre eliminiert, und es wäre nur die Starke Kernkraft beteiligt…und das Ergebnis wäre, dass der Brennstoff der Sonne in der Tat plötzlich sehr effektiv würde. Er würde so potent werden, so gewaltig in seiner Reaktion, dass die Sonne und jeder ähnliche andere Stern auf der Stelle explodieren würden. 41

Die Explosion der Sonne würde bewirken, dass die Welt und alles auf ihr in Flammen aufgehen würde und unser blauer Planet sich in einigen Sekunden in eine Brandkruste verwandelt würde. Weil die Starke Kernkraft genau abgestimmt ist – weder zu stark, noch zu schwach – ist die Kernreaktion der Sonne soweit verzögert, dass der Stern in der Lage war, Milliarden von Jahren Licht und Energie auszustrahlen. Diese genaue "Feineinstellung" ist es, was der Menschheit das Leben ermöglicht. Wenn es in dieser Anordnung auch nur eine geringfügige Abweichung gäbe, würden die Sterne (einschließlich unserer Sonne) nicht existieren, oder, falls es sie gäbe, würden sie in kurzer Zeit explodieren.

In anderen Worten, die Struktur der die Sonne ist weder zufällig noch unwillkürlich. Ganz im Gegenteil: Allah hat die Sonne erschaffen, damit die Menschen leben können, wie es im folgenden Vers ausgedrückt ist:

Die Sonne und der Mond folgen einem festgesetzten Maß. (Sure 55:5 – ar-Rahman)

Protonen und Elektronen

Bisher haben wir uns mit den Kräften befasst, die einen Einfluss auf den Atomkern haben. Es gibt noch einen weiteren bedeutenden Gleichgewichtszustand im Atom, den wir berücksichtigen müssen – das Gleichgewicht zwischen seinem Kern und den Elektronen.

Einfach ausgedrückt, die Elektronen umkreisen den Atomkern. Der Grund dafür ist eine elektrische Ladung. Elektronen sind negativ geladen und Protonen positiv. Gegensätzliche Ladungen ziehen sich gegenseitig an, und so werden die Elektronen des Atoms vom Atomkern angezogen. Doch die Elektronen bewegen sich auch mit einer enormen Geschwindigkeit, welche sie unter normalen Bedingungen vom Atomkern wegschleudern würde. Diese beiden Kräfte (Anziehung und Wegbewegung) sind so ausbalanciert, dass die Elektronen sich kreisförmig um den Atomkern bewegen.

Atome sind auch im Gleichgewicht in Bezug auf ihre elektrischen Ladungen; die Anzahl der umkreisenden Elektronen ist die gleiche wie die der Protonen im Atomkern. (Sauerstoff z.B., hat acht Protonen und acht Elektronen.) Auf diese Weise ist die elektrische Energie des Atoms ausgeglichen und es ist elektrisch neutral.

All das ist chemisches Grundwissen. Es gibt hier jedoch einen Punkt in diesem scheinbar einfachen Aufbau, der von vielen übersehen wird. Ein Protonen ist viel größer als ein Elektron, sowohl in Bezug auf Größe als auch auf Gewicht. Wenn ein Elektron die Größe einer Haselnuss hätte, wäre ein Proton entsprechend so groß wie ein Mensch. Gestaltsmäßig sind sie sehr ungleich.

Doch ihre jeweilige elektrische Ladung ist quantitativ gleich!

Atom

Sowohl Masse als auch Volumen eines Protons sind unvergleichlich größer als die eines Elektrons, doch sonderbarerweise haben diese beiden Teilchen zwar entgegengesetzte, doch gleich starke elektrische Ladungen. Aus diesem Grund sind Atome elektrisch neutral.

Obwohl sie gegensätzlich elektrisch geladen sind (negative Elektronen, positive Protonen), sind die Ladungen gleich groß. Es gibt keinen selbstverständlichen Grund, warum das so sein sollte. Man sollte meinen (und das wäre "logisch"), dass ein Elektron eine viel kleinere Ladung tragen würde, da es ja so viel kleiner ist.

Was würde jedoch passieren, wenn dem so wäre?

Das Ergebnis wäre, dass jedes Atom im Universum positiv geladen wäre, anstatt elektrisch neutral zu sein. Und da gleiche Ladungen sich gegenseitig abstoßen, würde jedes Atom im Universum versuchen jede andere abzustoßen. Materie, wie wir sie kennen, könnte nicht existieren.

Was würde passieren, wenn dies plötzlich zuträfe? Was würde passieren, wenn jedes Atom anfinge, jedes andere abzustoßen?

Es würden sich ganz außergewöhnliche Dinge abspielen. Wir wollen damit beginnen, welche Veränderungen in unserem Körper auftreten würden. In dem Augenblick, in dem diese Veränderungen einträte, würden sich die Hand und die Arme, mit denen Sie dieses Buch halten mit einem Mal zerschmettern und verstreuen. Und nicht nur Ihre Hand und Arme, sondern der ganze Körper, Ihre Beine, Ihre Augen, Ihre Zähne – jeder Teil Ihres Körpers würde im Bruchteil einer Sekunde explodieren.

Der Raum in dem Sie sitzen und die ganze Welt, die Sie umgibt, würden in einem Augenblick explodieren. All die Meere und Berge, die Planeten des Sonnensystems und all die Sterne und Galaxien im Universum würden in atomarem Staub zerstieben und es gäbe niemals wieder irgend etwas zu beobachten im Universum. Der Kosmos würde eine Masse von ungeordneten Atomen werden, die sich gegeneinander umherstießen.

Um wie vieles müsste sich die Größe der elektrischen Ladungen der Protonen und Elektronen von ihren tatsächlichen Werten unterscheiden, um diese schrecklichen Dinge zu verursachen? Ein Prozent? Ein Zehntel Prozent? George Greenstein behandelt diese Frage in seinem Buch The Symbiotic Universe [Das symbiotische Universum]:

Kleine Dinge, wie Steine, Menschen und dergleichen würden auseinander fliegen, wenn diese beiden Ladungen auch nur um so wenig, wie ein hundert Milliardstel (10-11) von ihren jeweiligen Werten abweichen würden. Größere Strukturen, wie etwa die Erde und die Sonne erfordern für ihr Bestehen ein noch weitaus vollständigeres Gleichgewicht, nämlich eine Genauigkeit von einem Trillionstel (10-18).42

Hier ist noch ein weiteres fein abgestimmtes Gleichgewicht, das beweist, dass das Universum willkürlich geplant und für ein bestimmten Zweck erschaffen worden war. Wie John D. Barrow und Frank J. Tipler in ihrem Buch The Anthropic Cosmological Principle [Das anthropische Prinzip im Kosmos] betonen, "es ist, ein großartiges Design im Universum vorhanden, das die Entwicklung von intelligentem Leben fördert." 43

Selbstverständlich beweist jedes Design das Vorhandensein eines bewussten "Designers". Dieser ist einzig und allein Allah, "der Herr aller Welten", der, wie im Quran beschrieben, ausschließlich die Macht hat, das Universum aus dem Nichts erschaffen, und so geplant und gestaltet zu haben, wie es Ihm beliebte. Der Quran erklärt: "...der Himmel, den Er erbaute, und Er erhöhte sein Gewölbe und vollendete ihn." (Sure 79:27,28 – an-Nazi'at)

Aufgrund der außergewöhnlichen Gleichgewichtszustände, die wir in diesem Kapitel erörtert haben, ist die Materie in einem stabilen Zustand gehalten, und diese Stabilität ist ein Beweis der Vollkommenheit der Schöpfung Allahs, wie es im Quran offenbart wurde:

Und unter Seinen Zeichen ist es, dass Himmel und Erde auf Sein Geheiß hin stabil errichtet stehen... (Sure 30:25 – ar-Rum)

 

Anmerkungen & Quellennachweise:

31. Paul Davies, Superforce, New York: Simon and Schuster, 1984, S. 235 f.

32. George Greenstein, The Symbiotic Universe, S. 38

33. Grolier Multimedia Encyclopedia, 1995

34. Grolier Multimedia Encyclopedia, 1995

35. Die hier erwähnte Resonanz kommt folgendermaßen zustande: Wenn zwei Atomkerne verschmelzen, nimmt der neu entstehende Kern sowohl die Summe der massiven Energie der beiden, ihn bildenden Kerne an, als auch deren kinetische Energie. Dieser neue Kern arbeitet darauf hin, eine bestimmte Energiestufe innerhalb der natürlichen Energieskala des Atoms zu erreichen. Dies jedoch ist nur möglich, falls die Gesamtener-gie, die er erhält, dieser Energie-stufe entspricht. Falls sie das nicht tut, zerfällt der neue Kern sofort wieder. Damit der neue Kern beständig sein kann, muss die angehäufte Energie seiner Masse genau der natürlichen Energiestufe entsprechen, die er aufbaut. Wenn diese Angleichung erreicht ist, tritt 'Resonanz' ein. Diese Resonanz jedoch, ist eine äußerst seltene Harmonie, deren Wahrscheinlich-keit sich zu verwirklichen sehr gering ist.

36. George Greenstein, The Symbiotic Universe, S. 43 f.4

37. Paul Davies, The Final Three Minutes, New York: BasicBooks, 1994, S. 49 f. (Zitiert von Hoyle)

38. Fred Hoyle, "The Universe: Past and Present Reflections", Engineering and Science, November 1981, S. 8 ff.

39. Fred Hoyle, Religion and the Scientists, London: SCM, 1959; M. A. Corey, The Natural History of Creation, Maryland: University Press of America, 1995, S. 341

40. George Greenstein, The Symbiotic Universe, S. 100

41. George Greenstein, The Symbiotic Universe, S. 100

42. George Greenstein, The Symbiotic Universe, S. 64 f.

43. W. Press, "A Place for Teleology?", Nature, Bd. 320, 1986, S. 315

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