Unser Platz im Universum: Vom Urknall bis zum Menschen

Unser Platz im Universum

Die Sonne ist ein gelber Stern, der ein Zentrum in einer Galaxie namens Milchstraße umkreist. Das Universum ist unvorstellbar groß und voll von Galaxien (Cluster von Milliarden von Sternen, die durch die Schwerkraft verbunden bleiben). Diese Galaxien bewegen sich voneinander weg, da das Universum expandiert. Wenn wir den Film über das Universum zurückprojizieren würden, wären Energie, Masse und Raum in einer sehr hohen Dichte vereint. Zu dieser Zeit begann alles, was existiert, auch Raum und Zeit; zuvor war das Universum leer von Materie. So geschah es vor 13,7 Milliarden Jahren, dass die gesamte Energiedichte instabil wurde und eine fast unbegrenzte Anzahl von Elementarteilchen schuf. Dies war der ursprüngliche Urknall (Big Bang).

In den ersten Minuten war das Universum von geladenen Teilchen erfüllt, die ständig mit einem Meer von Photonen zusammenstießen. Etwa 300.000 Jahre später sank die Energie weit genug, damit die Teilchen durch Kernfusion reagieren konnten und die ersten neutralen Atome bildeten. Die Ur-Photonen kühlten ab, bis sie den Bereich der Mikrowellenenergie erreichten. Die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung ist überall vorhanden und wurde von Arno Penzias und Robert Wilson entdeckt.

Die Entstehung der Elemente

Ausgehend vom Urknall beschrieb Fred Hoyle die verschiedenen Stufen der Entwicklung eines Sterns. Wenn ein Stern noch jung ist, verschmilzt er Wasserstoff zu Helium und ein wenig Stickstoff. Diese Reaktion dauert Jahrtausende an, bis der Anteil an Helium so hoch ist, dass der Stern kollabiert. Wenn er zu wenig Masse hat, kühlt er als Weißer Zwerg langsam ab. Wenn der Stern jedoch massereich genug ist, verschmelzen die Elemente weiter bis hin zu Eisen, wobei Energie absorbiert statt erzeugt wird. Dann bricht der Stern in einer Supernova zusammen. Bei dieser Explosion entstehen weitere schwere Elemente.

2. Die Entstehung der Erde

Das Sonnensystem begann mit dem Solaren Nebel, der unter der Einwirkung der Schwerkraft zu kollabieren begann. Die Masse und Energie wurden durch Zentrifugalkraft in eine protoplanetare Scheibe umgewandelt. Die Planeten bildeten sich durch einen Prozess der gravitativen Akkretion, bei dem sich Partikel zusammenschlossen. Am Anfang war die Erde extrem heiß, wodurch sich die verschiedenen Schichten bildeten: der Kern (Eisen und Nickel), der Mantel (Silikate) und die Erdkruste. Vor 4,4 Milliarden Jahren war die Kruste kühl genug, um fest zu werden.

Plattentektonik

Obwohl der Mantel fest ist, kommt es durch die Plattentektonik zur Kontinentaldrift. Dies stellte Alfred Wegener fest, als er bemerkte, dass die Kontinente wie Puzzleteile ineinanderpassen. Ein weiterer Beweis ist das Magnetfeld der Erde, das seine Position regelmäßig wechselt; so können wir auf beiden Seiten des atlantischen Rückens magnetisiertes Eisen sehen. Wenn wir die Bewegungen umkehren würden, bildeten die Kontinente den Superkontinent Pangäa.

3. Erforschung des Sonnensystems

Zunächst konzentrierte man sich auf die Erforschung des Mondes. Das Ziel der Sonden und Satelliten war es, die Machbarkeit einer bemannten Mondlandung zu untersuchen. Es gab eine Reihe von Missionen zur Monderkundung sowie mehrere Satelliten, die Planeten wie Mars, Venus und Jupiter beobachteten. Ein wesentlicher Schritt für die Raumfahrt sind Raumstationen, in denen unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit gearbeitet wird. Neuerdings wird auch am Weltraumrecht (Space Law) gearbeitet.

4. Der Ursprung des Lebens

In Bezug auf den Ursprung des Lebens gibt es verschiedene Theorien, wie die Theorie der präbiotischen Evolution von Oparin, die besagt, dass organische Moleküle aus anorganischen Verbindungen entstanden sind. Diese Hypothese setzt eine ursprüngliche Atmosphäre voraus, in der eine große Menge freier Energie vorhanden war. Ein Experiment, das diese Bedingungen simulierte, konnte die Entstehung organischer Moleküle nachweisen. Andere Theorien sind die Welt aus Ton oder Pyrit. Zudem wurden hydrothermale Quellen entdeckt, in denen biologische Vielfalt auf Basis von Schwefel existiert.

5. Evolutionäre Theorien

Es gibt mehrere Theorien zur biologischen Vielfalt und Evolution. Man geht heute davon aus, dass sich alles aus LUCA (Last Universal Common Ancestor) entwickelt hat. Die Grundidee dieser Theorie sind morphologische Veränderungen der Arten durch den Prozess der natürlichen Selektion. Anpassung ist der Schlüssel zur Evolution, basierend auf einer guten genetischen Ausstattung. Wir wissen heute, dass morphologische Veränderungen durch Mutationen in der DNA entstehen. Diese Erklärung, bekannt als Neodarwinismus, beruht teils auf Zufall. Um dies zu bestätigen, benötigen wir Fossilienfunde.

6. Von Hominiden zum Homo sapiens

Zu den Merkmalen unserer Spezies gehören ein hoch entwickeltes Gehirn, die Fähigkeit zur Werkzeugherstellung, eine artikulierte Sprache und der Bipedismus (aufrechter Gang). Afrika ist die Wiege der Menschheit, wo die ältesten Überreste von Hominiden (wie Toumaï) gefunden wurden. Einige uns nahestehende Arten sind:

• Australopithecus
• Homo habilis
• Homo erectus
• Homo ergaster

Letzterer entwickelte sich zum Neandertaler und schließlich zum Homo sapiens. Es gilt als gesichert, dass dieser Ursprung in Afrika liegt.