Das Universum hat einen Anfang
Hawking beginnt mit dem expandierenden Universum (Hubbles Entdeckung, 1929) und verfolgt es rückwärts: Wenn Galaxien sich heute voneinander entfernen, waren sie in der Vergangenheit näher zusammen. Die Extrapolation in die Vergangenheit führt zu einem Moment unendlicher Dichte — dem Urknall vor etwa 13,8 Milliarden Jahren. Die Allgemeine Relativitätstheorie sagt voraus, dass das Universum als Singularität begann. Die Penrose-Hawking-Singularitätstheoreme beweisen, dass dies unter plausiblen Bedingungen unvermeidlich ist.
Raum und Zeit könnten keine Grenze haben
Die originellste kosmologische Behauptung des Buches: der No-Boundary-Vorschlag (mit Jim Hartle). So wie die Erde keine Kante hat — man kann unendlich nach Süden reisen, ohne herunterzufallen —, schlugen Hawking und Hartle vor, dass Raum und Zeit zusammen keine Grenze haben. „Die Randbedingung des Universums ist, dass es keine Ränder hat.“ Das Universum begann nicht mit einer Singularität; die Zeit selbst entstand erst mit dem Universum. Es gab kein „Davor“ vor dem Urknall.
Schwarze Löcher und Hawking-Strahlung
Hawking erklärt seine größte Entdeckung: Schwarze Löcher emittieren thermische Strahlung (Hawking-Strahlung) aufgrund von Quanteneffekten nahe dem Ereignishorizont. Das bedeutet, dass Schwarze Löcher langsam an Masse verlieren und schließlich verdampfen — eine tiefe Verbindung zwischen Allgemeiner Relativitätstheorie, Quantenmechanik und Thermodynamik. Das Informationsparadoxon (was mit Informationen passiert, die in ein Schwarzes Loch fallen) wird aufgeworfen, aber nicht gelöst.
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IQ-Test starten →Der Zeitpfeil
Die Gesetze der Physik sind (größtenteils) zeitsymmetrisch — sie funktionieren vorwärts wie rückwärts gleichermaßen gut. Dennoch erleben wir einen eindeutigen Zeitpfeil: Die Vergangenheit ist fest, die Zukunft offen; die Entropie nimmt zu. Hawking argumentiert, dass drei Zeitpfeile zusammenfallen: der thermodynamische Pfeil (Entropiezunahme), der psychologische Pfeil (wir erinnern uns an die Vergangenheit, nicht an die Zukunft) und der kosmologische Pfeil (das Universum expandiert, anstatt zu kontrahieren).
„Der Geist Gottes“
Hawking endet mit der Frage nach einer vereinigten Theorie: Wenn wir die Allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik kombinieren könnten, „würden wir den Geist Gottes kennen“. Er meint das nicht wörtlich — Hawking war Atheist. Die Formulierung bedeutet: Eine vollständige physikalische Theorie würde das endgültige Warum beantworten und wäre ein umfassendes Wissen über die physikalische Realität.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in Eine kurze Geschichte der Zeit?
Hawkings Buch behandelt den Urknall und den Ursprung des Universums, Schwarze Löcher und Hawking-Strahlung, den No-Boundary-Vorschlag (das Universum hat keinen Anfang oder Rand in imaginärer Zeit), den Zeitpfeil und die Suche nach einer vereinigten Theorie von Quantenmechanik und Allgemeiner Relativitätstheorie. Es argumentiert, dass die Wissenschaft einem vollständigen Verständnis des Ursprungs und der Struktur des Universums nahekommt.
Was ist der No-Boundary-Vorschlag?
Der Hartle-Hawking-No-Boundary-Vorschlag legt nahe, dass das Universum keine anfängliche Singularität hat — keine „Kante“ in der Zeit, so wenig wie die Erde eine geografische Kante hat. In imaginärer Zeit ist das Universum endlich, aber grenzenlos, wie die Oberfläche einer Kugel. Die Zeit selbst entstand erst mit dem Universum; zu fragen, was davor war, ist wie die Frage, was südlich des Südpols liegt.
Glaubte Hawking an Gott?
Hawking war Atheist oder Agnostiker, der religiöse Begriffe metaphorisch verwendete. Sein Verweis auf den 'Geist Gottes' in A Brief History of Time bezieht sich auf eine vollständige physikalische Theorie, nicht auf eine Gottheit. Er stellte 2010 öffentlich klar: 'Ich betrachte das Gehirn als einen Computer, der aufhört zu arbeiten, wenn seine Komponenten versagen. Es gibt keinen Himmel oder ein Leben nach dem Tod für defekte Computer; das ist ein Märchen für Leute, die Angst vor der Dunkelheit haben.'