Jahrtausendelang war für uns Menschen das eigene Universum so unbegreiflich, dass der Gedanke an andere Welten unvorstellbar war. Erst die moderne Physik mit der Theorie der Multiversen schuf die Voraussetzung, andere, neue Universen zu beschreiben, wie sie nach den Gesetzen der Physik möglich sind. John Barrow zeigt uns die bislang entdeckten Lösungen für Einsteins Universumsgleichung in diesem faszinierenden Buch: rotierende und unberechenbare, sich aufblähende und schrumpfende, heiße und kalte, bucklige und glatte, flache Universen und solche mit einem Loch in der Mitte, Universen voller Leben und Universen, die plötzlich aufhören zu existieren. Eine spektakuläre Reise in die fantastischen Welten der modernen Kosmologie - und an die Grenzen unseres eigenen Vorstellungsvermögens.

Physiker, Kosmologe und Bestsellerautor John D. Barrow, Jahrgang 1952, ist Professor für Mathematik und Geometrie sowie Leiter des Millennium Mathematics Project an der Universität Cambridge. Neben seiner eindrucksvollen akademischen Karriere hat er zahlreiche Bücher veröffentlicht. Im Campus Verlag erschien von ihm 'Das 1x1 des Universums' (2004) und 'Einmal Unendlichkeit und zurück' (2006).

VORWORT "Irgendetwas Unbekanntes tut etwas, doch wissen wir nicht was." Arthur S. Eddington Universen sind gerade der große Renner. Und dies ist ein Buch über Universen. Es ist eine Geschichte, die sich um eine ungewöhnliche Tatsache dreht, die im Hintergrund verborgen ist: die geniale Leistung Albert Einsteins, der uns gezeigt hat, wie man alle Universen beschreiben kann, die möglich sind. Zuvor hat man Tausende von Jahren die Struktur unseres Universums diskutiert. Jede Menge exotischer Bilder wurden entworfen, um es zu beschreiben und zu erklären. Die Resultate waren oft von religiösen, nationalistischen, künstlerischen und ganz persönlichen Vorurteilen geprägt. Im frühen 20. Jahrhundert änderten sich die Dinge aber plötzlich: Einstein zeigte uns, wie wir alle Universen, die mit den physikalischen Gesetzen und den Eigenschaften der Gravitation in Einklang stehen, beschreiben können. Er zeigte uns, wie wir ihre Vergangenheit rekonstruieren und ihre Zukunft vorhersagen können. Diese Universen aber wirklich zu finden, war keine leichte Aufgabe. Seit damals haben sich Astronomen, Mathematiker und Physiker damit abgemüht, Einsteins komplizierte Gleichungen zu lösen. Mein Buch ist diesem Ringen gewidmet - und den Möglichkeiten, die bei diesem Kampf aufgedeckt wurden. Was für eine Galerie von Welten! Viele tragen den Namen der berühmtesten Naturwissenschaftler des 20. Jahrhunderts. Einige Universen blähen sich auf, andere kollabieren, einige rotieren wie ein Kreisel, während wieder andere völlig chaotisch sind. Manche sind perfekt geglättet und homogen, in anderen ist die Materie zusammengeklumpt oder wird von kosmischen Gezeiten in alle Richtungen geschüttelt. Einige oszillieren bis in alle Ewigkeit, andere werden leblos und kalt, wieder andere eilen auf eine Zukunft mit immer schnellerer Expansion zu und laufen aus dem Ruder. Es gibt Universen, die Zeitreisen in die Vergangenheit erlauben, während andere damit drohen, dass in einem endlichen Zeitabschnitt unendlich viele Dinge passieren. Nur ganz wenige erlauben, dass sich in ihnen Leben entwickelt, während der große Rest niemals von bewussten Wesen erforscht werden wird. Einige enden mit einem großen Knall, andere mit einem kläglichen Winseln. Wieder andere enden überhaupt nie. Das Buch setzt sich mit Universen auseinander, in denen sich die Gesetze der Physik von Zeit zu Zeit und von Ort zu Ort ändern können, mit Universen, die verborgene Zeit- und Raumdimensionen haben, mit Universen, die ewig existieren oder in Schwarzen Löchern leben, ohne Warnung sterben werden oder mit anderen kollidieren. Es wird um inflationäre Universen gehen und um Universen, die aus etwas ganz anderem entstehen - oder sogar aus dem Nichts. Nach und nach werden wir dann zu den neuesten und derzeit besten Beschreibungen unseres Universums vorstoßen, also des Universums, das wir heute beobachten können, und uns mit dem Konzept des Multiversums auseinandersetzen, dem Universum aller möglichen Universen, dessen Existenz die modernen physikalischen Theorien behaupten. Das sind dann die fantastischsten und am weitesten reichenden Spekulationen, die derzeit in den Naturwissenschaften zu finden sind. Sie konfrontieren uns mit der Frage, ob die Ausstellungsstücke in unserer Bildergalerie möglicher Universen wirklich existieren oder ob es vielleicht doch nur ein einziges Universum gibt, das diesen Namen verdient - nämlich unseres. Es gibt eine Vielzahl von Büchern über Kosmologie und Astronomie, die sich mit einzelnen Aspekten von Universen wie ihrem Anfang und ihrem Ende, der dunklen Energie, der dunklen Materie, der inflationären Expansion und den Bedingungen für Leben auseinandersetzen. Mein Buch soll Ihnen, liebe Leserinnen und Leser, einen Überblick über ganze Universen und die Geschichte ihrer Entdeckung und Erforschung geben - wobei ich nicht vergessen werde, die Lebensgeschichten der Wissenschaftler zu erzählen, die das alles erforscht haben. Mein besonderer Dank für die Hilfe bei der Ab

INHALT Vorwort 11 1.Zur rechten Zeit am rechten Ort 13 Zwei ältere Herren und das Universum 13 Was ist ein Universum? 14 Die Bedeutung des Standorts 16 Die Kristallschalen des Aristoteles 24 Das Universum des Ptolemäus 25 Die Kopernikanische Wende 28 2.Wandel und ewige Wiederkehr 33 Besondere Zeiten und besondere Orte 33 Demokratie im Weltall 35 Das Universum im Wandel 37 Kant und Laplace: Nebel im Weltall 43 Wallace und Kelvin: Abstürzende Sterne 44 Wärmetod: Das Ende des Universums? 49 Schwarzschild: Der Mann, der zu viel wusste 53 3.Einsteins Universen 59 Noch eine Kopernikanische Wende 59 Einsteins Einsicht 60 Eine Abschweifung: alte und neue Theorien 64 Einsteins statisches Universum 65 De Sitters leeres Universum 69 Friedmanns Universen: Bewegung und Materie 72 LemaÃtres Feuerwerkstheorie 76 Einstein und de Sitter 84 Tolmans oszillierendes Universum 87 LemaÃtre und Tolman: Das verrückte Universum 90 Milnes gottgefälliges Universum 93 4.Barock-Universen mit Zopf und Rüsche 96 Blumenkohl-Universen 96 Kasners Pfannkuchen-Universum 100 Diracs Universum und der Zerfall der Schwerkraft 103 Einstein und Rosen: Gravitationswellen 108 5.Ganz neue Ideen 114 Das Emmentaler-Universum 114 Harmoniestörungen 116 Schrödingers Universum aus dem Quantensee 120 Gödels Kreisel-Universum 124 6.Big Bang oder der lange, ruhige Fluss? 132 Ein Universum, das immer sein wird, wie es war 132 Ein Universum auf dem Schreibtisch 141 Elektrische Universen 144 Heiße Universen 146 7.Ungeschminkte Universen 156 Turbulente Universen 156 Gestörte Universen von I bis IX 161 Glatte Universen und ein neues Fenster ins All 167 Chaotische Universen 169 Das Mixmaster-Universum 171 Magnetische Universen 176 Die Universen von Brans und Dicke 177 Universen aus Materie und Antimaterie 179 8.Singularitäten für Anfänger 183 Universen mit Singularitäten 183 Welche Universen sind singulär? 188 Kalte und lauwarme Universen 197 Vereinigung aller Kräfte 199 Freiheit im Teilchenzoo 200 9.Schöne neue Welten 204 Asymmetrische Universen 204 Problematische Universen 207 Inflationäre Universen 208 Aufgeblähte Blasen 214 Ewig inflationäre Universen 217 Zurück zur Einfachheit 221 Universen außer Kontrolle 223 10.Postmoderne Universen 228 Zufällige Universen 228 Wahrscheinliche Universen 230 Anthropische Universen 231 Zufälle im Multiversum? 240 Hausgemachte Universen 243 Natürliche Auslese unter den Universen 246 Schwindeluniversen 249 Universen aus Schrott und Abfall 257 Der Auftritt der Boltzmann-Gehirne 261 11.Ausgefranste Universen 267 Eingerollte Universen 267 Quantenuniversen 273 Ein Universum erzeugt sich selbst 280 Universen auf Kollisionskurs 281 Dämmerlicht 286 Hyperuniversen 288 12.Universen auf der Flucht 291 Das Schnäppchen-Universum 291 Das groteske Universum 297 Das rätselhafte Universum 304 Anmerkungen 311 Bildnachweise 352 Register 353

Unendliche Weiten