Die Omegapunkt-Theorie

Die Omegapunkt-Theorie ist eine kosmologische Theorie, die aus der allgemeinen Relativitätstheorie abgeleitet werden kann, wenn man die Entwicklung des Weltall vom Urknall bis jetzt in die Letzte Zukunft fortsetzt. Die in den Einsteinschen Gleichungen offenbleibenden Parameter und Randbedingungen werden dabei aus einer Endbedingung bestimmt, deren wesentliche Aussage darin besteht, daß alle zeitartigen Weltlinien in solcher Weise in einen Raumzeit-Endpunkt einmünden sollen, daß bis in den Endpunkt hinein Leben in einem verallgemeinerten Sinne möglich ist. In diesem "Omegapunkt" sind dann alle durch das Leben gesammelten Informationen vereinigt, weshalb die Eigenschaften dieses Punktes mit dem in den verschiedenen Religionen definierten Gott gleichgesetzt werden können. Da gleichzeitig gefordert wird, daß diese Informationen unendlich groß werden sollen, ergibt sich daraus die theoretische Möglichkeit der Rekonstruktion sämtlicher im Laufe der Evolution entstandenen und wieder verstorbenen Lebewesen. Diese theoretische Möglichkeit als "Wiederauferstehung der Toten" zu bezeichnen, halte ich jedoch für eine stark überzogene Kreation. Im übrigen gibt sich diese Theorie jedoch streng physikalisch-reduktionistisch.

Die Fortsetzung des Lebens bis zum Omegapunkt ist nur möglich, wenn der Mensch - das Leben - die Erde bis spätestens in 900 Mio. bis 1,5 Mrd. Jahren verläßt, weil dann infolge der ständigen Zunahme der Strahlungsleistung der Sonne das Leben auf der Erde nicht mehr möglich sein wird. Wenn das Leben letztendlich den Omegapunkt erreichen soll, muß es schrittweise das gesamte Universum bis zum Zeitpunkt seiner maximalen Ausdehnung in 5x10^16 bis 5x10^18 Jahren erobert haben. Aus energetischen Gründen ist das dem Menschen in natura mit seinen Lebensansprüchen nicht möglich, da wegen der großen Entfernungen und Reisezeiten jede Weltraumstation vollständig autark und riesengroß sein müßte.

Für unbemannte Stationen ist Autarkie möglich, sobald Computer ein Intelligenzniveau erreichen, das dem des Menschen überlegen ist. Die hierfür notwendige Speicherkapazität von 10^15 Bits bis 10^17 Bits und eine Rechengeschwindigkeit von 10^13 bis 10^17 Flops erreichen Rechenmaschinen bei der derzeitigen Entwicklungsgeschwindigkeit in den Jahren 2030 bis 2040. (siehe hierzu auch die Angaben von Kurzweil). Auf solchen Maschinen ist Leben perfekt simulierbar.

Mit Hilfe eines Computers, dessen Intelligenzniveau das des Menschen übertrifft, ist es möglich, einen universellen, sich selbstreproduzierenden Konstrukteur zu bauen. In Nanotechnologie ausgeführt, hätte eine solche Maschine eine Masse von etwa 100 Gramm und könnte bis etwa Mitte des Jahrhunderts zusammen mit einer Rakete, die 0,9 c erreicht, gebaut werden zu Kosten, die etwa dem 5-fachen des Apollo-Programmes entsprächen. Eine solche Sonde könnte die Informationskapazität zur Simulation einer ganzen Stadt mit 10000 Einwohnern transportieren, innerhalb von 10 Jahren den nächsten Fixstern erreichen und 20 bis 50 Jahre brauchen, um sich selbst aus den auf einem Planetoiden vorhandenen Materialien zu reproduzieren, aus den mitgenommenen Geninformationen irdisches Leben zu rekonstruieren und eine Kopie von sich selbst zum nächsten, etwa 10 Lichtjahre entfernten Sternsystem zu starten. Die Kolonisierung der Milchstraße könnte so mit einer Geschwindigkeit von 10 Lichtjahren pro 60 Jahre voranschreiten und nach 600000 Jahren abgeschlossen sein.

Die nächste große Galaxie, der Andromeda-Nebel, ist 2,7 Millionen Lichtjahre entfernt und kann von der 0,9 c Sonde in etwa 3 Millionen Jahren erreicht und kolonisiert werden, der nächstgelegene große Galaxienhaufen ist 60 Millionen Lichtjahre entfernt und kann in 70 Millionen Jahren erreicht und kolonisiert werden. Bis zu Entfernungen dieser Größenordnung kann der Nutzlast die erforderliche Fluchtgeschwindigkeit von 0,9 c durch Sonnensegel übertragen werden. Bei größeren Entfernungen muß jedoch berücksichtigt werden, daß wegen der ständigen weiteren Ausdehnung des Universums die relative Geschwindigkeit zu den entfernteren Galaxien mit der Zeit immer weiter abnimmt. Um das Universum bis zum antipodischen Punkt mit 0.9 c zu durchqueren, müßte die Nutzlast mit der 600000-fachen Energie ihrer Ruhmasse beschleunigt werden, was nur mit einem Antimaterie-Antrieb möglich wäre. Die erforderlichen Kosten für die Beschleunigung einer Sonde mit 100 g Nutzlast würden dann die 10^9-fache Höhe des derzeitigen Bruttosozialprodukts der gesamten Erde erreichen und damit illusorisch sein. Die anfangs mögliche Strategie, eine Sonde von Galaxie zu Galaxie zu schicken, ist aber wegen der fortschreitenden Veränderungen des Universums später nicht weiter verfolgbar. Wenn das Universum seine maximale Ausdehnung nach 10^16 bis 10^18 Jahren erreicht, tritt bis dahin folgende Entwicklung des Universums ein:

Nachdem das Universum nach 10^18 Jahren seinen maximalen Radius von 10^18 Lichtjahren erreicht hat, trifft auch ein heute abgesandter Lichtstrahl am antipodischen Punkt ein und bald darauf eine mit durchschnittlich 0,9 c durch das Universum fliegende Sonde. Wenn das Leben nicht zugrunde gehen soll, muß es mit fortschreitender Zeit das Universum umgestalten, die sich abkühlende Materie zerlegen und in solche Biosphäre umwandeln, die dem Lebens weitere Evolutionsmöglichkeiten gestattet. Dabei wird alle Materie allmählich in Strahlungsenergie umgesetzt.

Wenn das Universum seine maximale Ausdehnung erreicht hat, beginnt es wieder entsprechend den Einsteinschen Gleichungen zu kollabieren. Dabei erhöht sich die Strahlungstemperatur immer weiter, bis keinerlei Temperaturunterschiede mehr vorhanden sind, die dem Leben zur Energiegewinnung dienen könnten, so daß der Wärmetod eintreten würde. Hier bietet sich dem Leben nur noch eine Möglichkeit, diesem Schicksal zu entkommen, wenn es durch kohärente Aktionen das Universum veranlassen könnte, nicht gleichmäßig in den drei Raumrichtungen, sondern nur in einer Raumrichtung zu kollabieren. In dieser Richtung würden dann heiße Stellen im Universum entstehen, die zur Energiegewinnung genutzt werden könnten. Es besteht jedoch nur dann eine Chance, in dieser Weise auf die Kontraktion des Universums Einfluß zu nehmen, wenn das zukünftige Leben das gesamte Universum gleichmäßig besetzt hat und gelernt hat, als Kollektiv ohne zentrale Direktiven, die nicht schnell genug über das Universum gesendet werden könnten, kohärent zu handeln.

Nur immerwährender Fortschritt, insbesondere in der Technologie, kann den ewigen Bestand des Lebens bis zum Ende des Universums sicherstellen. Trotz mancher gegenteiliger Auffassungen ist ohne Fortschritt die völlige Auslöschung allen Lebens unvermeidlich. Alle Alternativen laufen auf die in verschiedenen Philosophien und Religionen vertretenen und auf manchen Teilgebieten der Physik abgeleiteten Theorien der ewigen Wiederkehr und auf die aus dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik folgende Theorie des Wärmetodes hinaus.

Tipler setzt mit seiner Omegapunkt-Theorie nicht den 2. Hauptsatz der Thermodynamik außer Kraft, sondern fordert am Ende des Universums einen unendlichen Anstieg der Entropie durch Überführung der Scherungsenergie des relativistischen Energie-Impuls-Tensors in Freie Energie, die zur unbegrenzten Erhöhung der Informationsentropie verwendet werden kann. Damit würde die finale Gleichverteilung der Energie verhindert. Auf die naheliegende Frage, inwiefern die Scherungsenergie gegen unendlich gehen kann, geht Tipler jedoch nicht ein. (Oder ich habe es nicht verstanden)

Die in den östlichen Weisheitslehren und Religionen gängige Theorie der ewigen Wiederkehr tritt in der Physik nur unter sehr eingeschränkten Bedingungen auf, so gilt z.B. Poincare´s Theorem der Wiederkehr in der Newtonschen Mechanik nur unter der Voraussetzung, dass das Volumen des Phasenraumes, in dem der Vorgang abläuft, endlich und beschränkt ist. Bei einer Markowschen Kette von Ereignissen gilt das Theorem der ständigen Wiederkehr nur für eine endliche Kette von Ereignissen und bei einer unendlichen Markowschen Kette erfolgt eine Wiederkehr erst nach unendlich langer Zeit. In der Quantenmechanik gilt ein Theorem der fastperiodischen Wiederkehr in den gleichen Zustand ebenfalls nur unter der Voraussetzung, dass der Phasenraum des Systems beschränkt ist.

In der auf den Einsteinschen Gleichungen beruhenden Kosmologie gibt es dagegen ein Theorem der Nichtwiederkehr unter der Voraussetzung, dass die Gravitationskonstante überall positiv ist. Aus diesem Theorem folgt die Notwendigkeit des ewigen Fortschritts und vergangene Zustände können global nicht zurückkehren. Das bedeutet aber nicht, dass lokal nicht auch Rückschritt möglich wäre. Unter Fortschritt in diesem Sinne versteht Tipler die ständige Zunahme der Komplexität des Universums als unbegrenztes Wachstum der verallgemeinerten Entropie in Form der vom Leben codierten Information.

Wenn "Leben" als charakteristische Eigenschaft des Universums diskutiert wird und als solche bis zum Ende der Welt existieren soll, so muß man sich von der rein biologischen Definition lösen. Tipler definiert in diesem Sinne ein Lebewesen als jedes beliebige Gebilde, das Information (im physikalischen Sinne des Wortes) codiert, wobei die codierte Information durch natürliche Auslese bewahrt wird. Leben ist demnach eine Art Informationsverarbeitung und der menschliche Geist ein hochkomplexes Computerprogramm, das den Turing-Test bestehen kann.

Solches Leben kann als "ewig" angesehen werden, wenn es bis zum zeitlichen Ende des Universums existiert. Dabei ist der für das Leben entscheidende Zeitmaßstab ein anderer als der für die kosmologische Entwicklung des Universums maßgebende. Ein im mittel positiv gekrümmtes Universum ist geschlossen und hat in seiner Eigenzeit einen Zeitablauf mit definiertem zeitlichen Endpunkt, an dem es in einer Endsingularität verschwindet. Für das Leben ist jedoch nicht diese kosmologische Eigenzeit maßgebend, sondern eine Zeit, die durch das fortschreitende Sammeln von Information bestimmt ist. Der Maßstab dieser "entropischen Zeit" ist die Menge der durch das Leben gesammelten Information. Wenn die Geschwindigkeit der Lebens- und Denkprozesse ständig zunimmt, kann die entropische Zeit unendlich werden, auch wenn die kosmologische Zeit einen Endpunkt hat. In diesem Sinne führt ständiger Fortschritt zum ewigen Leben. Nach der Omegapunkt-Theorie entwickelt sich das Universum gerade so, dass ewiges Leben möglich und Ziel der Evolution ist. Die so geforderte Entwicklung ist nur möglich, wenn folgende Voraussetzungen und Bedingungen gegeben sind, die gleichzeitig im Sinne Poppers als Kriterien für die Prüfung des Wahrheitsgehaltes dieser Theorie anzusehen sind:

Nach der Omegapunkt-Theorie kollabiert das Universum in einer Weise, in der es zwar anisotrop wird, aber dennoch alle zeitartigen Weltlinien in einen Punkt münden, eben den Omegapunkt. Das hat zur Folge, das der Omegapunkt, in den also die gesamte vom Leben codierte Information eingeht, letztendlich das gesamte Wissen über die gesamte Vergangenheit des gesamten Universums in sich vereinigt. Dieser Punkt besitzt damit eine Eigenschaft, die in der christlichen Religion Gott zugeschrieben wird: er ist allwissend über die Ewigkeit und könnte, so er wollte, mit diesem Wissen jeden Menschen virtuell auferstehen lassen.

Die klassische allgemeine Relativitätstheorie ist deterministisch, d.h. wenn der Zustand der Raumzeit zu einem Zeitpunkt t0 vollständig gegeben ist, so ist damit der Ablauf der Raumzeit für alle Vergangenheit und Zukunft eindeutig bestimmt.

In der nichtrelativistischen Quantenmechanik gilt ein solcher Determinismus nicht. Nach der Kopenhagener Deutung haben Elementarteilchen wegen der Unschärferelation ein unbestimmtes Verhalten, das durch einen makroskopischen Meßvorgang zur Eindeutigkeit reduziert wird, wodurch der Zufall in die makroskopische Welt kommt. Ein solcher Meßvorgang hat m.E. nichts mit einer Einwirkung eines subjektiven Bewußtseins zu tun, sondern diese Reduktion erfolgt auch durch Einwirkung einer objektiven Meßapparatur, die ja immer ein makroskopisches Messergebnis produziert, das eine bestimmte Wahrscheinlichkeitsverteilung repräsentiert. Die Schrödingersche Katze ist dann eben mit einer Wahrscheinlichkeit von 50% tot.

Tipler und mit ihm die Mehrheit der Kosmologen wollen dieses Ergebnis nicht akzeptieren. Sie kommen dann zu der Vielweltentheorie, bei der die Unbestimmtheiten der Elementarteilchen ins makroskopische tranferiert werden. Dabei entstehen dann letzten Endes unendlich viele Teilwelten, die alle nebeneinander herlaufen und in sich streng deterministisch sind. Wie sich diese Leute vorstellen, man könnte durch den freien Willen aus einer dieser Welten in eine andere übertreten, ist für mich nicht vorstellbar und der von Tipler zur Begründung der Vielweltentheorie dargelegte Beweis ist für mich nicht schlüssig. Tatsächlich kommt Tipler später bei der Erörterung, wie eine aus freiem Willen getroffene Entscheidung zustande kommt, auch nicht auf die Vielweltentheorie zurück.

Wenn Tipler meines Erachtens richtig feststellt, dass eine freiwillige Entscheidung eines bewußt Handelnden zwar nach rationaler Prüfung aller vorliegenden (objektiv aber unvollständigen) Informationen erfolgt, dennoch aber "auf der untersten physikalischen Ebene indeterminiert sein" muß, so erkennt er doch gerade den für die Kopenhagener Deutung typischen Zufallscharakter der Reduktion der Wellenfunktion der Elementarteilchen an, auch wenn sich der Handelnde dessen nicht bewußt ist und sich in seiner Entscheidung "frei fühlt". Ganz offenbar ist der Widerspruch zwischen dem Determinismus der Relativitätstheorie und dem Indeterminismus der Quantentheorie eben in der Welt und kann nicht wegdiskutiert werden. Offenbar soll die Vielweltentheorie dem Handelnden die Illusion einer freien Entscheidung geben, die ihn in jeweils eine andere Welt führt, alle möglichen anderen Welten sind aber in der Vielweltentheorie vordefiniert und enden im selben Omegapunkt.

Falls alle oben angeführten Voraussetzungen und Bedingungen in der physikalisch-kosmologischen Realität tatsächlich zutreffen, existiert auch der Omegapunkt wirklich, alle zeitlichen Weltlinien werden letztendlich in ihn einlaufen und dieser Punkt hat dann alle Eigenschaften eines einzigen, allwissenden Gottes. Die weiteren Teile des Buches befassen sich mit diesen Eigenschaften und vergleichen diese mit den in den verschiedenen Weisheitslehren und Weltregionen Gott und dem Ende der Welt zugeschriebenen Eigenschaften. Dabei werden verblüffende Ähnlichkeiten festgestellt, es gibt aber keine Erklärungen, wie die verschiedenen Offenbarungen zustande gekommen sind, denn der Omegapunkt existiert erst am Ende der Zeit wirklich, dann aber notwendig. Eine Lösung dieses Widerspruchs erfordert eine idealistische Philosophie im Sinne des Platonschen Höhlengleichnisses, die Omegapunkt-Theorie ist also diese Philosophie, denn aus allen nach der Vielweltentheorie theoretisch vorhandenen Welten wird nur durch die bewußten Entscheidungen aller Lebewesen die tatsächlich physikalisch existierende Welt definiert.

Die Auferstehung erfolgt im Omegapunkt in der Weise, das alle überhaupt nur möglichen Lebewesen, die früher gelebt oder auch nicht gelebt haben, in den dann existierenden Computern auf der Basis elektromagnetischer Wellen exakt simuliert werden, weil das den Bedingungen der Unterscheidbarkeit aller quantenmechanischen Zustände und der Maximierung der Information entspricht.

Zwei Anfragen zu dieser Thematik veranlassen mich zu folgender Stellungnahme:

Ich halte die Omegapunkttheorie des Herrn Tipler für eine nicht beweisbare Hypothese. Zwar scheint es mir möglich, seine Schlussfolgerungen mit Hilfe der allgemein anerkannten physikalischen Theorien exakt abzuleiten, aber die hierzu notwendigen Annahmen und Voraussetzungen liegen nicht oder nur zum Teil vor und werden nur gemacht, damit diese Herleitung möglich ist.

Vom philosophischen Standpunkt des kritischen Realismus ist unsere Kenntnis der Naturgesetze notwendigerweise nur annähernd richtig und erlaubt deshalb grundsätzlich nicht derartige Schlussfolgerungen für die weitere Entwicklung des Universums in eine unendlich ferne Zukunft. Ich glaube deshalb grundsätzlich nicht, dass Tipler die Richtigkeit seiner Annahmen und Voraussetzungen beweisen kann. Mit seiner Hypothese liefert er meines Erachtens lediglich eine interessante Zusammenfassung möglicher Weiterentwicklungswege des Universums ohne Anspruch auf tatsächliche Realisierbarkeit.

Nach 7x10^9 Jahren	Die Sonne bläht sich auf und verschlingt die Erde
Nach 10^11 Jahren	Galaxien aus Galaxienhaufen verdampfen
Nach 10^12 Jahren	Es bilden sich keine neuen Sterne mehr, alle massiven Sterne sind zu Neutronensternen oder zu Schwarzen Löchern geworden
Nach 10^14 Jahren	Die langlebigsten Sterne werden zu Weißen Zwergen
Nach 10^15 Jahren	Durch Sternkollisionen werden tote Planeten von toten Sternen getrennt
Nach 10^17 Jahren	Weiße Zwerge kühlen zu Schwarzen Zwergen von 5 Grad K ab
Nach 10^19 Jahren	Neutronensterne kühlen auf 100 Grad K ab.