Govert Schilling bringt Licht in eines der größten Rätsel des Universums

In seinem neuesten Buch Der Elefant im Universum: Dunkle Materie, geheimnisvolle Teilchen und die Zusammensetzung unseres Weltalls erzählt der Wissenschaftsjournalist und Publizist Govert Schilling von einem der größten ungelösten Rätsel der heutigen Astronomie. Von den ersten Hinweisen auf dunkle Materie bis zum heutigen Stand der Forschung. Niederländische Innovationen spielen eine wichtige Rolle in dieser faszinierenden Geschichte. Und nicht nur das: Die Astronomie hat im Allgemeinen mehr Einfluss auf technische Innovationen gehabt, als wir denken. Innovation Origins hat eine Reihe von Fragen an Schilling.

Die Astronomie ist der Katalysator für viele wissenschaftliche Entwicklungen und technologische Innovationen. So versucht beispielsweise die niederländische Forschungsorganisation TNO, die Wissenschaft durch die Entwicklung von Technologien für die Astronomie voranzubringen. Welche Bedeutung hat die Astronomie Ihrer Meinung nach für Wissenschaft und Innovation?

“Astronomen und Experimentalphysiker haben schon immer extrem empfindliche und präzise Messgeräte benötigt. Dies hat in mehreren Fällen zu wichtigen Entwicklungen geführt. Ich möchte Ihnen einige interessante Beispiele nennen. In unseren Mobiltelefonen und Digitalkameras haben wir alle CCD-Chips (charge-coupled device, dt.: ladungsgekoppeltes Gerät), damit wir Bilder aufnehmen können. Diese Technologie wurde ursprünglich für militärische Anwendungen entwickelt. Dann wurde es von den Astronomen aufgegriffen und so sehr perfektioniert und verbessert, dass wir es heute alle täglich benutzen. Außerhalb des geheimen militärischen Bereichs war die Astronomie also die erste, die mit der Lichtdetektortechnologie experimentierte und sie entwickelte.

Das zweite Beispiel ist auch sehr schön, denn viele Menschen wissen das nicht. Unser Wi-Fi-Protokoll wurde von Radioastronomen erfunden und hat somit seinen Ursprung in der Radioastronomie. Die Radioastronomen wollten herausfinden, wie kleine Radioempfänger kodierte Informationen speichern und übertragen können. Diese Technologie ist die Grundlage des Wi-Fi-Protokolls, wie wir es heute kennen. Eine weitere besondere Erfindung ist das World Wide Web. Es wurde am CERN in Genf entwickelt.

CCD-Chips, Wi-Fi und das World Wide Web sind drei gute Beispiele für Innovationen, die dank der Astronomie groß wurden. Obwohl sie ursprünglich für den Einsatz in der Astronomie entwickelt wurden, profitiert heute ein viel breiterer Personenkreis davon.”

In Ihrem neuesten Buch geht es um dunkle Materie. Trotz des hoch entwickelten Instrumentariums tappt die Astronomie in diesem Bereich – im wahrsten Sinne des Wortes – noch im Dunkeln. Können Sie kurz erklären, was dunkle Materie bedeutet?

“Man könnte sagen, dass es die Masse ist, die das ganze Universum zusammenhält. Diese Materie mit ihrer Schwerkraft gibt dem Universum Struktur, Entwicklung und Zusammenhalt. Die Astronomen sind sich sicher, dass diese Materie nicht aus den bekannten Teilchen, wie Atomen und Molekülen, bestehen kann. Er besteht auch nicht aus schwarzen Löchern oder Schleiern aus dunklem, intergalaktischem Gas. Das ist es, was das Geheimnis so großartig macht. Wir können messen, dass sie da ist. Die Fingerabdrücke der Schwerkraft der dunklen Materie sind überall zu sehen.

Aber wir wissen immer noch nicht genau, was es ist. Niemand hatte erwartet, dass das Rätsel bis heute ungelöst bleiben würde. Es bleibt ein Rätsel. Das macht es spannend. So gibt es inzwischen Querdenker, die sich fragen, ob die dunkle Materie überhaupt existiert oder ob in unserem Bild der Schwerkraft etwas fehlt. Das wäre natürlich absolut spektakulär. Vielleicht gibt es überhaupt keine Substanz.”

Warum wollten Sie ein Buch über dieses immer noch schwer fassbare Thema schreiben?

“Die Frage der dunklen Materie ist ein großes Problem in der Astronomie. Nur wenige Menschen sind sich dessen noch bewusst. Ich hatte die Hoffnung, dass es um diese Zeit einen revolutionären Durchbruch geben könnte. Schließlich gibt es eine ganze Reihe von Entwicklungen. Es gibt neue Detektoren und neue Forschungsprogramme. Natürlich weiß man das nie im Voraus, aber es ist ein Thema, das im Mittelpunkt einer solchen Entwicklung steht.

Es gibt eine Reihe von Instrumenten, mit denen Wissenschaftler versuchen, dunkle Materie zu finden. Wenn es in den nächsten zwei Jahren nicht klappt, befinden wir uns wahrscheinlich in einer Sackgasse. Wir können diese Instrumente nicht noch empfindlicher machen. Wir müssen vielleicht zu dem Schluss kommen, dass wir es nie herausfinden werden oder dass wir in die falsche Richtung schauen. Ja, das ist ein heikles Thema in der Astronomie. Aber ich würde mich freuen, wenn sich bald herausstellen würde, dass die Dinge ganz anders liegen, als wir denken. Oder zumindest, dass eine Lösung gefunden wird.”

Bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es Hinweise auf die Existenz von dunkler Materie. Ihre Existenz ist jedoch erst seit kurzem anerkannt.

“Dunkle Materie ist ein altes Rätsel, mit dem sich die Astronomen seit langem herumschlagen. Wie ich in meinem Buch beschreibe, spielten die niederländischen Astronomen Jacobus Cornelius Kapteyn und Jan Hendrik Oort zusammen mit dem schweizerisch-amerikanischen Astronomen Fritz Zwicky eine wichtige Rolle bei den ersten Hinweisen. Sie erkannten, dass das Universum eine Menge unsichtbarer Dinge enthält, und versuchten, deren Natur zu ergründen. Obwohl ihre Erkenntnisse recht überzeugend waren, konnten die Menschen damals nicht viel damit anfangen. Außerdem legte der Zweite Weltkrieg viele Forschungsarbeiten für lange Zeit auf Eis.

Ein weiterer Faktor ist, dass das Thema lange mehr oder weniger ignoriert wurde. Die Menschen zogen es vor, sich auf Dinge zu konzentrieren, bei denen echte Fortschritte erzielt werden konnten. Erst im Laufe der 1970er Jahre wurden in entfernten Teile des Universums zunehmend Messungen möglich. Da konnten wir die Existenz der dunklen Materie nicht mehr ignorieren, und immer mehr Menschen begannen, sich mit ihr zu beschäftigen.”

Sie haben für dieses Buch mit vielen Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern gesprochen. Wer sind die wichtigsten Akteure in diesem Bereich?

“Wenn man sich nur den Bereich der dunklen Materie ansieht, sind es vor allem die Vereinigten Staaten, Europa und China. Innerhalb Europas spielen die Niederlande nach wie vor eine wichtige Rolle. Das liegt zum Teil daran, dass sich die Radioastronomie hier in der Mitte des letzten Jahrhunderts entwickelt hat.

Aber auch, weil die Niederlande einen enormen Bedarf an internationaler Zusammenarbeit haben. Kapteyn war in dieser Hinsicht ein Pionier. Dies hat dazu geführt, dass viele Länder unsere Hightech-Detektionsgeräte einsetzen, z. B. Geräte für Weltraumteleskope und Empfänger für Mikrowellenstrahlung. In dieser Hinsicht gehören die Niederlande zu den fünf führenden Ländern in diesem Bereich.

Insgeheim finde ich es gut, dass dieses Buch all diese wichtigen niederländischen Beiträge nicht unterbewertet. Ich habe es sicher nicht übertrieben, sondern einfach so dargestellt, wie es ist. Das Buch wurde ursprünglich für einen amerikanischen Verlag geschrieben, und es ist großartig, dass die Amerikaner – und hoffentlich auch viele andere Länder – auf diese Weise mit der großen Bedeutung der niederländischen Astronomie vertraut gemacht werden. Es kommt wirklich nicht alles aus Amerika.”

Haben Sie das Gefühl, dass es vielleicht doch eine Lösung gibt, nachdem Sie mit all diesen verschiedenen Wissenschaftlern gesprochen haben?

“Um ganz ehrlich zu sein, ich bin ein Dickschädel. Sehen Sie, es gibt einige sehr große Fragen in der Wissenschaft, auf die noch keine klaren Antworten gefunden wurden. Wir wissen zum Beispiel immer noch nicht genau, wie das Universum entstanden ist. Und wie sieht es mit der Existenz außerirdischen Lebens aus? Darüber wird schon seit langem nachgedacht und spekuliert. Die dunkle Materie ist ein weiteres Beispiel für eine solche große Frage. Vielleicht werden solche Rätsel noch Jahrzehnte lang ungelöst bleiben.

Aber in der Zwischenzeit geben diese großen Fragen unserer Forschung die Richtung vor, wie eine Art Punkt am Horizont. Sie ermöglichen es uns, viele andere Dinge zu entdecken. So hat die Suche nach außerirdischem Leben in den letzten Jahren viele Erkenntnisse über die Chemie zwischen den Sternen, über die Geschichte der Planeten in unserem eigenen Sonnensystem und über die Existenz von Planeten ander Himmelskörpern erbracht. Das Gleiche gilt für die Erforschung der dunklen Materie. Das geht nun schon seit vierzig Jahren so und kann noch lange so weitergehen. Es wäre schade, wenn wir das Problem am Ende nicht lösen könnten, denn die Chance ist da.”

De olifant in het universum
Fontaine Uitgevers
352 pagina’s
ISBN 9789464040975
Paperback € 25