Archiv für den Monat: Mai 2020

Beweise für Gott: 5. Die Feinabstimmung für das Betreiben der Wissenschaft

Beweise für Gott: 4. Das Fine-Tuning für das Leben

Weiter zum fünften Teil: https://evangel.me/2020/05/23/beweise-fuer-gott-5-die-feinabstimmung-fuer-das-betreiben-der-wissenschaft/

Im letzten Video habe ich über das „Fine-Tuning“ – die Feinabstimmung des Universums gesprochen. Im Großen und Ganzen betraf das die Feinabstimmung der Konstanten, die das Universum benötigte, um entstehen zu können. Dies kann man mit dem Uhrwerk vergleichen, in dem alle kleinen Teilchen ganz genau zusammen arbeiten  müssen, damit die Uhr überhaupt funktionieren kann.

In diesem Video werde ich zeigen, dass es weitere Arten der Feinabstimmung gibt. Vor langer Zeit lebte ein berühmter Philosoph im heutigen Griechenland, der das Geozentrische Weltbild formulierte. Natürlich spreche ich von Aristoteles. Er besagte, vom menschlichen Auge sieht es so aus, als ob alle Himmelskörper um die Erde kreisen. Dieses Weltbild hielt ungefähr fϋr 1800 Jahre an. Dann, im Jahre 1543, machte der polnische Astronom Nikolas Kopernikus Messungen, an denen er sah, dass nicht etwa die Erde, sondern die Sonne im Mittelpunkt steht. Dieses neue Weltbild wurde Heliozentrisches Weltbild benannt. Alle Himmelskörper, mit Ausnahme des Mondes, kreisen um die Sonne. Diese Entdeckung gilt als Startpunkt für die moderne Astronomie.

Mitte des 20. Jahrhundert begannen Wissenschaftler und Ingenieure Satelliten in das Weltall zu schicken. Ausgestattet mit Kameras, gaben uns diese die ersten Aufnahmen unserer Erde im Vergleich zu anderen Planeten im Sonnensystem. Diese Bilder gaben einigen Wissenschaftlern Anlass, Kopernikus‘ Heliozentrisches Weltbild in einem neuen Licht zu interpretieren. Man nannte es das Kopernikanische Prinzip. Es besagt, dass der Mensch als Beobachter im Weltall keine besondere Stellung hat. Ich bin mir nicht sicher, ob sich Kopernikus über diese Auslegung seiner Entdeckung gefreute hätte, aber nichts desto trotz gab man diesem Prinzip seinen Namen. Der amerikanische Astronom Carl Sagan fügte hinzu, dass die Erde nur ein einsames Körnchen im Weltall sei. Spätestens nach der Entdeckung von Edwin Hubbles war klar, dass sich unzählige Planeten und Sterne im Weltall befinden. Allein in unserer Galaxie,  der Milchstraße, befinden sich über 100 Milliarden Sterne. Daher nehmen viele Wissenschaftler an, dass sich Leben auf vielen anderen Planeten entwickelt haben muss. Unsere Erde ist also nichts Besonderes.

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Erde im Sonnestrahl

Die Naturwissenschaft, in der nach Leben im Weltall gesucht wird, nennt man Astrobiologie. Wenn man aber nach Leben im Weltall sucht, muss man erst einmal wissen, welche Voraussetzungen nötig sind, um Leben zu ermöglichen und zu erhalten. Anhand so einer Liste kann man dann ganz einfach eine Wahrscheinlichkeitsrechnung aufstellen, um zu überprüfen, wie wahrscheinlich es ist, dass wir Leben auf anderen Planeten finden werden. Man dividiert also die Anzahl der Planeten durch die Wahrscheinlichkeit der verschiedenen Faktoren, die zum Leben nötig sind. Wenn die Anzahl der Planeten grösser ist als die Wahrscheinlichkeit der Faktoren, d.h. wenn der Nenner grösser ist als der Zähler, dann ist es wahrscheinlich, dass sich Leben auf anderen Planeten entwickelt hat. Auf der anderen Seite, je grösser die Zahl im Zähler wird, desto unwahrscheinlicher  wird es, dass wir Leben auf anderen Planeten finden werden.

FAQ: So viel Wasser gibt es auf der Erde - quarks.de

Nach heutigem Wissensstand müssen mindestens fünfzehn Voraussetzungen gegeben sein, um Leben auf einem Planeten zu ermöglichen. Wie unsere Erde braucht der Planet flüssiges Wasser. Wasser ist ideal für Leben, welches auf Kohlenstoff basiert. Die von euch, die schon einmal StarTrek gesehen haben wissen, dass Leben auf Kohlenstoff basieren muss. Aber Spaß zur Seite, zu mindestens kennen wir keine andere Basis die Leben ermöglicht. Offensichtlich brauchen wir Wasser zum trinken. Weniger bekannt, aber trotzdem wichtig ist, dass Wasser auch ein idealer Hitzespeicher ist und daher auch ideal zum Regulieren der Temperatur auf der Erdoberfläche ist. Die Entfernung eines Planeten zur Sonne bestimmt, ob und in welchem Zustand sich Wasser befinden kann. Wenn die Erde nur 5% näher an der Sonne wäre, wie zum Beispiel der Planet Venus, dann wäre die Erdtemperatur zu heiß, um Wasser gewährleisten zu können. Wäre die Erde um 20% weiter von der Sonne entfernt, wie zum Beispiel der Mars,  dann wäre es zu kalt für flüssiges Wasser.

Weitere Voraussetzungen sind, dass der Planet das richtige Verhältnis zwischen Wasser- und Landmassen haben muss. Der Planet muss von der richtigen Größe sein, denn diese bestimmt die Gravitationskraft des Planeten. Die Atmosphäre des Planeten muss sauerstoffreich sein. Die Umlaufbahn des Planeten um dessen Sonne muss kreisförmig sein. Im Solarsystem des Planeten müssen sich große Planeten befinden (wie zum Beispiel Saturn und Jupiter). Diese ziehen Asteroiden an und beschützen somit die kleineren Planeten. Weiterhin braucht der Planet einen Mond der groß genug ist um die Achse des Planeten zu stabilisieren, sprich in einem konstanten Winkel hält. Weiterhin darf die Geschwindigkeit der Rotation des Planeten nicht zu schnell oder zu langsam sein. Von dieser kurzen Liste können wir also schon ahnen, dass es vielleicht nicht ganz so einfach ist einen Planeten zu finden auf dem Leben entstehen kann. Aber dazu später mehr denn Wissenschaftler haben noch weitere Voraussetzungen erkannt.

Der Planet, nach dem wir suchen, muss ein terrestrischer (oder erdähnlicher) Planet sein, welcher eine dünne Erdkruste hat, und somit Plattentektonik ermöglicht. Ist die Kruste zu dick, dann ist keine Plattentektonik möglich. Plattentektonik, welche für zahlreiche Katastrophen wie Erdbeben und Tsunamis verantwortlich ist, ist aber auch unentbehrlich für die Erhaltung des Lebens auf unserer Erde. Die Erde ist in verschiedene bewegliche Platten eingeteilt. Das „Verschlucken“ alter – und die Bildung neuer Landmassen ist notwendig, um die innere Temperatur der Erde zu regulieren. Dies hat auch zur Folge, dass der Kohlenstoff auf der Erdoberfläche recycelt werden kann. Wie vorhin schon erwähnt, ist dieser Kohlenstoff absolut notwendig um Leben auf unseren Planeten zu ermöglichen und zu erhalten. Aber nicht nur Kohlenstoff sondern auch andere lebensnotwendige chemischen Elemente werden durch die Plattentektonik auf der Erde verteilt.

Eine weitere Voraussetzung ist, dass der Planet ein magnetisches Feld haben muss um uns vor kosmischer Strahlung schützen zu können. Unsere Erde hat genau so ein magnetisches Feld, da sie einen flüssigen Eisenkern besitzt. Und wie ihr euch schon denken könnt, muss dieser Kern von der richtigen Größe sein. Denn ein Kern, der zu klein ist, produziert ein zu schwaches magnetisches Feld. Ist der Kern zu groß, dann bekommt die Plattentektonik Schwierigkeiten.

Ich habe vorhin schon einmal die Atmosphäre erwähnt. Nun muss diese nicht nur sauerstoffreich sein, sondern auch andere Elemente besitzen. Unsere Erdatmosphäre besteht aus mehr oder weniger 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff, und 1% Kohlenstoffdioxid. Die Erde hat einen Durchschnitt von ungefähr 12.700km. Die Atmosphäre ist zwar hauch dünn, denn sie bildet weniger als 1% dieses Erddiameters, dennoch ist sie extrem wichtig. Sie beschützt uns vor der tödlichen Sonnenstrahlung und ist daher lebensnotwendig.

Eine weitere Voraussetzung, dass Leben auf unsere Erde entstehen konnte, ist das Verhältnis zwischen Erde und Mond. Da die Größe des Mondes ungefähr ein Viertel der Erde ist, ist er genau groß genug, um die Erdachse zu stabilisieren (23.5°). Dies bewirkt, dass Wasser auf der Erde zirkulieren kann. Hierdurch werden die Gezeiten ermöglicht (Ebbe und Flut). Warmes Wasser kann damit vom Äquator zu den Polen und zurück zirkulieren, und somit das von der Sonne erwärmte Wasser abkühlen. Nun fragst du dich vielleicht, warum das wichtig ist? Diese Wasserzirkulation reguliert das Klima auf der Erde und ermöglicht einen mäßigen Wechsel von Sommer und Winter, und somit ein mildes Klima auf der Erde.

Der vorletzte Punkt betrifft die Größe unseres Sternes, der Sonne. Wäre unsere Sonne kleiner, dann müsste die Erde näher an der Sonne kreisen, um die richtige Temperatur für flüssiges Wasser zu ermöglichen. Aber hier befindet sich ein weiteres Problem. Wenn die Erde zu nah an der Sonne kreist, dann passiert mit ihr dasselbe, was zwischen Erde und Mond passiert ist: Die Anziehungskraft des größeren Planeten fixiert den kleineren Planeten in eine feste Position. So zumindest behaupten es die Astrophysiker. Genau das ist der Grund, dass wir immer nur die gleiche Seite des Mondes sehen. Vor der modernen Astronomie dachte man, dass das unveränderliche Bild des Mondes ein Beweis dafür sei, dass er nur eine flache Scheibe ist. Später fanden Wissenschaftler heraus, dass die Gravitationskraft der Erde dafür verantwortlich ist. Wenn die Erde also zu nah an der Sonne wäre, und sie somit in eine feste Position fixiert wird, dann würde die Seite der Erde, die zur Sonne zeigt, austrocknen. Die andere Seite hingegen würde sehr kalt werden, da diese nie dem Sonnenlicht ausgesetzt werden würde.

Die letzte Voraussetzung für das Leben die ich nennen möchte, ist die Position unseres Sonnensystems in unserer Galaxie, der Milchstraße. Nicht jedes Gebiet in unserer Galaxie ist wie das andere. Wissenschaftler haben entdeckt, dass manche Gebiete Leben ermöglichen, und andere Gebiete das Leben unmöglich machen. Glücklicherweise befinden wir uns in einem Gebiet der Milchstraße, das Leben ermöglicht. Dieses nennt man zirkumstellare, bewohnbare Zone. Im nächsten Video schauen wir uns dies ein bisschen mehr im Detail an. Für dieses Video reicht es zu wissen, dass wir auch galaktisch gesehen Glück gehabt haben.

Die zirkumstellare, bewohnbare Zone – gekennzeichnet in rot. In gelb ist die Position des Solarsystemes in der Milchstrasse

Am Anfang dieses Videos behauptete ich, dass wir an Hand dieser lebensnotwendigen Voraussetzungen eine Wahrscheinlichkeitsrechnung aufstellen können, um zu sehen wie gewiss es wirklich ist, dass wir andere Planeten finden werden, die Leben ermöglichen. Hierfür müssen wir annehmen wie wahrscheinlich es ist, dass eine Jede dieser Voraussetzungen eintreten kann. Ich schlage vor, dass wir jedem Faktor eine Wahrscheinlichkeit von 10% (1/10) geben. Dies ist natürlich sehr konservativ denn zum Beispiel kennen wir viel mehr als 10 Planeten, aber nur einen mit flüssigem Wasser. Nichts desto trotz, wenn wir jedem Faktor 10% geben, dann heisst das, dass der Zähler auf 10^15 kommt, d.h. 10 x 10 x 10 – fünfzehnmal. Nun setzen wir die Anzahl der bekannten Planeten in den Nenner.  Eine Galaxis besteht ungefähr aus 100 Milliarde Planeten (10^11). Daher ist unsere Rechnung wie folgt: 10^11 geteilt durch 10^15 ist 10^-4. Das bedeutet, dass bestenfalls jede zehntausendste Galaxy der Größe unserer Milchstraße einen Planeten mit Leben beinhaltet. Aber da Wissenschaftler immer weitere dieser Voraussetzungen entdecken und die wahren Faktoren weit unter 10% sind, stehen die Chancen außerirdisches Leben zu entdecken immer schlechter.

Daher können wir schlussfolgern, dass wir das Kopernikanische Prinzip, welches besagt, dass der Mensch als Beobachter im Weltall keine besondere Stellung hat, noch einmal überdenken sollten. Obwohl die Erde nicht, wie einmal gedacht, im physischen Mittelpunk steht, scheint sie nichts desto trotz recht außergewöhnlich zu sein.
Entdeckungen wie diese veranlassten Wissenschaftler, wie zum Beispiel Donald Brownlee von der NASA Stardust Mission (übersetzt NASA Sternenstaub Mission) Bücher mit dem Titel „Rare Earth Why Complex Life is Uncommon in the Universe“ (übersetzt Seltene Erde – Warum komplexes Leben im Weltall außergewöhnlich ist), zu veröffentlichen. Im folgenden Video präsentiere ich eine weitere Entdeckung, welche die Erde noch außergewöhnlicher macht.