Geburtstag

Stephen Hawking: Popstar der Kosmologie

07.01.2012, 06:54 Uhr 07.01.2012, 06:54 Uhr Marc Hasse  

Der Astrophysiker lebt seit fast 50 Jahren mit einer unheilbaren Krankheit. Kaum jemand hat die Rätsel des Universums so gut erklärt wie er.

Hamburg. Eigentlich müsste er längst tot sein. ALS stellten die Ärzte bei ihm fest, eine unheilbare Erkrankung des Nervensystems. Die drei Buchstaben stehen für Amyotrophe Lateralsklerose. Der grausame Verlauf: Erst versagen einige Muskeln, schließlich alle Körperfunktionen. Drei, maximal fünf Jahre habe er noch zu leben, sagten sie ihm. Da hatte er gerade in Cambridge sein Studium der Kosmologie begonnen, mit 21 Jahren. Das war 1963. Am Sonntag, den 8. Januar 2012, feiert Stephen Hawking seinen 70. Geburtstag - zusammengesunken in seinem Rollstuhl, unfähig zu sprechen. Doch sein Geist reist immer noch zu den Sternen.

Dass seine Behinderung zu seiner enormen Bekanntheit beigetragen hat, ist dem britischen Astrophysiker bewusst: "Die Menschen sind fasziniert von dem Gegensatz zwischen meinen sehr eingeschränkten körperlichen Fähigkeiten und der gewaltigen Ausdehnung des Universums, mit der ich mich beschäftige", sagt Hawking. Er sei wohl für die Massen der "Archetyp eines behinderten Genies", meint er auf seiner Website. "Ob ich wirklich ein Genie bin, ist mehr als zweifelhaft." "Lächerlich" findet er, dass einige ihn mit Einstein vergleichen. "Sie haben weder Einsteins Arbeit verstanden noch meine."

+++ Er spricht per Computer +++

+++ Stationen in Raum und Zeit +++

Tatsächlich sind solche Vergleiche gewagt. Zwar hatte Hawking von 1979 bis 2009 den Lucasischen Lehrstuhl für Mathematik in Cambridge inne, den einst Isaac Newton besetzte, neben Einstein einer der bedeutendsten Wissenschaftler aller Zeiten.

Dennoch wird Hawking nicht in einer Reihe mit diesen Größen gesehen. Einsteins Relativitätstheorie habe die Kosmologie erst ermöglicht; einen derart bedeutenden Beitrag habe Hawking nicht geliefert, sagte Andreas Burkert, Präsident der Astronomischen Gesellschaft und Professor für theoretische Astrophysik an der Ludwig-Maximilians-Universität München, dem Abendblatt. Dennoch: "Hawking ist einer unserer Besten. Ich habe großen Respekt vor ihm."

Eine Ausnahmeerscheinung ist Hawking jedoch, weil er Millionen Menschen für wissenschaftliche Probleme begeistert hat wie kaum ein anderer Forscher. Sein 1988 veröffentlichtes Sachbuch "Eine kurze Geschichte der Zeit" wurde bis heute weltweit mehr als zehn Millionen Mal verkauft. Darin widmet er sich den fundamentalsten Fragen, die man sich stellen kann: Wie entstand das Universum? Wie hat es sich entwickelt - und wie könnte es enden?

Ob ein großer Teil der Käufer das Werk auch gelesen und verstanden hat, darf man jedoch bezweifeln; selbst die stark vereinfachte Version "Die kürzeste Geschichte der Zeit", erschienen 2005, ist teilweise schwere Kost. Und ein Großteil der darin beschriebenen Theorien, etwa über den Urknall, die Wirkung der Schwerkraft (Gravitation), das Verhältnis von Raum und Zeit oder die Ausdehnung des Universums stammt nicht von Hawking selbst.

Einen Forschungszweig allerdings hat der Brite maßgeblich geprägt: die Physik der schwarzen Löcher. Zusammen mit Roger Penrose lieferte Hawking Ende der 1960er-Jahre erstmals den mathematischen Beweis, dass die Gleichungen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie nur lösbar sind, wenn man davon ausgeht, dass es im Universum Singularitäten gibt, Zustände, in denen Raum und Zeit enden und physikalische Gesetze ihre Gültigkeit verlieren.

Eine solche Singularität ist ein schwarzes Loch, das der Theorie nach zwangsläufig entstehen muss, wenn sich genügend viel Masse auf kleinem Raum konzentriert. Hat ein Stern seinen Brennstoff verbraucht, "stirbt" er. Wenn er über erheblich mehr Masse verfügt als unsere Sonne, explodiert er als Supernova, das heißt, er schleudert in einem letzten Akt seine äußeren Massen ins All. Seine inneren Massen jedoch brechen unter dem Druck der Schwerkraft zusammen und verdichten sich in Millisekunden zu winzigen Gebilden. Diese üben eine so starke Anziehungskraft aus, dass alles Licht und alle Materie, die ihnen nahe kommen, angesaugt werden. Die Gesamtheit solcher Gebilde nennt man ein schwarzes Loch.

Was im Zentrum dieser Gebilde mit Raum und Zeit geschieht, ob alles endet oder ein neues Universum beginnt, lässt sich mit physikalischen Gesetzen nicht abbilden, es ist außerordentlich, einmalig, daher der Begriff Singularität.

Dass unsere Sonne irgendwann zu einem schwarzen Loch wird, ist übrigens ausgeschlossen: Ihre gesamte Masse müsste dazu in einer Kugel mit dem Radius eines Kilometers konzentriert sein - tatsächlich hat unser Zentralgestirn einen Radius von knapp 700 000 Kilometern (109-mal mehr als der Radius der Erde). Deshalb wird die Sonne in sieben bis acht Milliarden Jahren einfach verglühen.

Weil Hawkings mathematische Herleitung mit Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie übereinstimmt und sämtlichen Überprüfungen standgehalten hat, sind Astronomen und Astrophysiker heute sicher: Schwarze Löcher existieren tatsächlich. In den vergangenen Jahrzehnten sammelten sie immer mehr Hinweise auf die monströsen Gebilde. Zu erkennen sind schwarze Löcher indirekt an dem Gravitationsfeld, das in ihrer Umgebung auftritt. Den Studien zufolge befindet sich auch im Zentrum der Milchstraße ein schwarzes Loch, dessen Masse die unserer Sonne um das Millionenfache übertrifft.

Weil aus schwarzen Löchern kein Licht entrinnt, sind sie mit Teleskopen nicht auszumachen, also praktisch unsichtbar. Das soll sich ändern: In dem 1,05 Milliarden Euro teuren EU-Projekt "eLisa" wollen Forscher anhand von Gravitationswellen schwarze Löcher zumindest indirekt nachweisen. Auch diese Wellen sind bisher eine Theorie, aber mit drei Spezialsatelliten sollen sie ab 2022 aufgefangen werden.

Noch größeres Aufsehen als Hawkings Beitrag zum sogenannten Singularitäten-Theorem erregte seine 1974 veröffentlichte Berechnung, dass schwarze Löcher nicht zwangsläufig auf ewig unveränderlich sind, sondern unter bestimmten Bedingungen energiereiche Strahlung aussenden. Diese Vorhersage ist konsistent mit der Quantentheorie, der zweiten großen physikalischen Theorie des 20. Jahrhunderts - aber sie passt nicht zur ersten, der Allgemeinen Relativitätstheorie. Denn wenn schwarze Löcher tatsächlich Strahlung aussendeten, würden sie Energie verlieren, kleiner werden und irgendwann verschwinden. Nach der Relativitätstheorie müssten sie aber wachsen, weil sie Materie schlucken und so an Masse gewinnen. Wie viele andere Physiker hofft auch Hawking, dass es irgendwann gelingt, die beiden Theorien durch eine "Weltformel" zu vereinen.

Das Universum mathematisch zu erklären, ohne auf einen göttlichen Schöpfer verweisen zu müssen, das treibt ihn seit Studienzeiten an. Trotz dieser Einstellung erhielt er 2008 eine Audienz bei Papst Benedikt. Das Abendblatt schrieb damals: "So unterschiedlich ihre Ansichten über die Entstehung oder das Sein unserer Welt sein mögen, so ähnlich sind sich die beiden Männer im Bemühen, Antworten zu finden. Sei es, in der Wissenschaft - oder eben im Glauben." Freilich ist Hawking auch nach der Audienz bei seiner Haltung geblieben. In seinem 2010 veröffentlichten Buch "Der große Entwurf" schrieb er, man könne zwar nicht beweisen, dass Gott nicht existiere. "Aber die Wissenschaft macht Gott überflüssig."

Vor diesem Hintergrund ist es nur logisch, dass Hawking nicht an einen Himmel glaubt. Er habe es zwar nicht eilig zu sterben, fürchte sich aber auch nicht vor dem Tod, sagte er der britischen Zeitung "The Guardian" im Mai 2011: "Ich sehe das Gehirn als einen Computer an, der aufhört zu arbeiten, wenn seine Einzelteile nicht mehr funktionieren. Es gibt kein Leben nach dem Tod für kaputte Computer; das ist ein Märchen für Leute, die Angst im Dunkeln haben."

Über Hawkings Privatleben ist wenig bekannt. Seine Ex-Frau Jane Hawking brachte 1999 ein Buch heraus, in dem sie ihn als Haustyrannen beschrieb, den sie gelegentlich daran erinnern musste, dass er nicht Gott sei. In Anspielung an seine Forschung sagte sie 2004: "Sein Ruhm trug ihn aus dem Orbit unserer Familie." Hawking hat drei Kinder. Zumindest mit seiner Tochter Lucy Hawking, 40, scheint er sich blendend zu verstehen. Die Journalistin veröffentlichte im September den letzten Band ihrer Jugendbuch-Trilogie über den Weltraum. An allen drei Büchern hat ihr Vater mitgewirkt.