Interview

Astro-Physiker: "Ich staune über die Schönheit"

Der aus Krems stammende Astrophysiker Dr. Franz Kerschbaum sprach bei den am 9. August zu Ende gegangenen Salzburger Hochschulwochen über den Kosmos als Heimat des Menschen. Im Gespräch mit „Kirche bunt“ lotet er die Grenzen zwischen Naturwissenschaft und Glauben aus.

Sie wurden in eine Kremser Lehrer-Familie geboren. Wie sind Sie zur Astronomie gekommen?

Meine älteste Fernseh-Erinnerung ist die Mondlandung: Das hat mich als Kind sehr fasziniert. Ich habe dann ein Fernrohr geschenkt bekommen. Später habe ich überlegt, Naturwissenschaften zu studieren, genauer gesagt Astronomie und Physik. Zuhause haben sie versucht, mir das auszureden, aber ich habe gesagt: Wenn es nichts wird, dann kann ich noch immer Physik und Mathematik unterrichten. Ich bin kein Lehrer geworden, dafür aber Hochschullehrer. Das geht ja in dieselbe Richtung.
Mein Doktorat habe ich in Wien gemacht, war dann viel international unterwegs, unter anderem in Schweden und Paris. Seit 2001 bin ich Professor für Beobachtende Astrophysik an der Universität Wien.

Womit beschäftigen Sie sich derzeit in Ihrer Forschung?

Das Grundthema sind die Spätstadien der Sternenentwicklung. Was passiert mit einem Stern am Ende seines Lebens? In diesen späten Phasen machen die Sterne eigentlich das Wichtigste: Sie erzeugen nämlich chemische Elemente. Am Anfang des Universums gab es nur Wasserstoff und Helium und ein wenig Lithium. Damit kann man keine Chemie machen, damit gibt es kein Leben. Aber die Sterne, mit denen es zu Ende geht, erzeugen die schweren chemischen Elemente und ermöglichen durch ihren Tod der nächsten Generation der Sterne, wo dieses Material dann eingebaut werden kann oder den Planeten, die sich daraus bilden, die Möglichkeit lebensfreundlich zu sein. Ich finde es spannend, dass alles, was wir sehen, in einer Supernova erzeugt wurde. Das O im Wasser, also der Sauerstoff, z. B. war im Inneren eines Sterns.
Und für die Beobachtung der Sterne braucht man Instrumente, die im Wesentlichen Wärmestrahlung bzw. Infrarot messen können. Wir verwenden Wärmebildkameras, um die chemische Zusammensetzung eines Sternes bzw. der Sternwinde zu untersuchen. Und weil ich das besonders gut machen will, entwickelt meine Gruppe Weltraumteleskope mit. Wir bauen gerade an einem sehr großen Teleskop in Chile, das 2028 in Betrieb gehen wird und das die Atmosphäre von Planeten messen kann. Das ist mein zweites Standbein. Und wenn ich noch ein drittes erwähnen darf: Mich hat immer auch das dahinterliegende, das vielleicht ein bisschen philosophische, das den Menschen Berührende interessiert. Deswegen komme ich auch zu den Salzburger Hochschulwochen.

Im August schaut man ja gerne in den Sternenhimmel. Wie viele Sterne kennen wir eigentlich?

Eigentlich sind die Sterne im Sommer nicht so gut zu sehen, weil es spät finster wird. Was man im August gern anschaut, so um den 12./13. August, sind die Tränen des Laurentius oder der Sternschnuppenschwarm der Perseiden. Und das sind kleine Staubteilchen, die ein Komet hinter sich lässt.
Mit freiem Auge kann man einige Tausend Sterne erkennen. In einer lichtverschmutzten Stadt sind es vielleicht ein paar Hundert. Wir können aber messen und ausrechnen, wie viel Sterne es gibt, indem man zum Beispiel eine Milchstraße abwiegt. Wir wissen, wie schwer sie ist und wie schwer ein typischer Stern ist.

Man kann die Milchstraße wiegen?

Ja, indem man schaut, wie sie sich dreht, und diese Drehung, diese Rotation, folgt der Gravitation, und die Gravitation hat zu tun mit der Masse. Und man die Geschwindigkeit misst, kann man draufkommen, wie schwer etwas ist. Darum wissen wir, dass unsere Milchstraße, also nur unsere nächste Nachbarschaft, 400 Milliarden Sonnen hat. Diese Zahl kann sich niemand vorstellen, auch ich nicht. Es gibt dafür aber ein Bild: Ein Sackerl Weizen, also ein Kilo, enthält zirka 10.000 Körner. Wenn ich 400 Milliarden Weizenkörner auf ein Fußballfeld leere, dann steht der Weizen zwei Meter hoch. Das kann man sich vorstellen. Und wenn man weiterdenkt: Auf die Erde passen zirka 100 Milliarden Fußballfelder. Und wir wissen heute, dass das Universum 100 Milliarden Galaxien hat, also 100 Milliarden Milchstraßen. Das heißt: Wenn man die Erde zwei Meter hoch mit Weizenkörnern bedeckt, dann hat man so viele Weizenkörner wie Sterne im Universum. Jetzt kann man sich das vorstellen!

Unendlichkeit kann man sich nicht vorstellen. Ist das Universum unendlich?

Das Universum hat eine endliche Größe, ein endliches Alter, da ist nichts unendlich. Es sind sehr große Zahlen, aber das Universum hat ein Alter und es dehnt sich aus. Dieser Raum, der da erfüllt wird, hat eine endliche Größe. Um 1920 hat man erkannt – auch mit Hilfe eines belgischen Priesters namens Georges Lamaître, dass das Universum einen Anfang hat. Es war da ganz dicht, ein einziges Ding an einem bestimmten Ort. Seine Masse ist nicht unendlich. Bildlich gesprochen gibt es im Universum nicht nur Weizenkörner. Die machen nur etwa 4 Prozent des Universums aus. Die restlichen 96 Prozent sind dunkle Energie und dunkle Materie. Und auch die ist nicht unendlich. Aus heutiger Sicht spricht nichts für Unendlichkeit.

Wird das Universum dann ein Ende haben?

Aus heutiger Sicht ist es wahrscheinlich, dass es kein Ende hat. Wir beobachten ein beschleunigtes Ausdehnen. Die Naturwissenschaft kann nur beobachten: Wir sind wie der ungläubige Thomas, der den Finger in die Wunde Jesu legt. Wir erkunden sozusagen „die Wunde“ und spekulieren nicht, was sein könnte.
So hat Newton sehr gut beschrieben, wie sich die Planeten bewegen. Allerdings funktionierten seine Modelle in Details wie z. B. der Umlaufbahn des Merkur, nicht. So ist man draufgekommen, dass in der Nähe der Sonne die Anziehungskraft und die Zeit ein bisschen anders sind. Das hat dann Einstein beschrieben. Dennoch haben wir nach wie vor ein paar Dinge, die wir beobachten und von denen wir nicht wissen, was das ist: Materie, die anderen Gesetzen unterliegt - die dunkle Energie und die dunkle Materie. Hier wird zur Zeit sehr intensiv geforscht.

Man hört und liest in Zusammenhang mit Astronomie immer vom Infrarot. Warum?

Das sichtbare Licht ist nur ein ganz kleiner Teil im wirklichen „Regenbogen“, denn jenseits vom Rot und jenseits vom Blau geht es auf beiden Seiten unendlich weiter. Jenseits des Rots ist die Wärmestrahlung. Und das Universum leuchtet in all diesen Facetten. Deshalb sehen wir Phänomene, die unseren Augen verborgen bleiben. Interessanterweise leuchten kühle Materialien wie Sternenstaub in Infrarot.

In CERN hat man ein Teilchen gefunden, das so genannte Higgs-Teilchen. Es wird Gottesteilchen genannt?

Der Name „Gottesteilchen“ stammt von den Medien. Ich muss ein wenig ausholen, um es zu erklären. Wir kennen ja vier verschiedene Kräfte: Es gibt die Schwerkraft, die bekannteste Kraft, sowie elektromagnetische Strahlung und die starke und schwache Kernkraft. Das sind im Wesentlichen vier Grundkräfte. Nun schaut es so aus, als wenn es nicht vier wären, sondern nur eine einzige Kraft. Bei sehr hoher Dichte und sehr hoher Temperatur werden diese Kräfte eins. Es steckt also dahinter eine Kraft, die sich nur verschieden in der Welt äußert. Das Higgs-Boson ist eine Art Austausch-Teilchen, das allem Masse verleiht und das mit der Schwerkraft zu tun hat. Erwin Schrödinger hat herausgefunden, dass ein Teilchen auch als Welle gesehen werden kann.

Wenn Materie eigentlich Schwingung ist: Kann man hier einen Zusammenhang mit der Bibel sehen, die Gott als Licht beschreibt?

Man kann die Materie mit Wellen, also der Wellenmechanik, gut beschreiben. Das bedeutet, dass ich ein Teilchen nicht festmachen kann, dass es nicht lokalisierbar ist und dass es eine Wahrscheinlichkeitsverteilung hat. Je genauer man es anschaut, desto unschärfer wird es. Das ist eigenartig. Dass Gott Licht ist, ist ein Bild, um die Erfahrungen der Menschen mit der Welt und mit Gott zur Sprache zu bringen. Gott ist ja laut der Bibel der „Ich bin, der ich bin“ und das entzieht sich der Sprache, würde ich sagen.

Die Kirche hat sich immer für Astronomie interessiert. Es gibt z. B. eine Sternwarte im Vatikan. Warum ist das Ihrer Meinung nach so?

Ich denke, die Menschheit hat immer nach Ordnung im Chaos der Welt gesucht und sie in den Gesetzmäßigkeiten des Himmels, der Sterne und Planeten, gefunden. Das Einzige, was berechenbar war, war der Himmel. Hier liegen sicher die ersten Zugänge zu Transzendenz, der Überschreitung des sinnlich Wahrnehmbaren. Himmelsphänomene werden in der Bibel des Öfteren dazu verwendet, die Allmacht Gottes zu zeigen, der Gesetze außer Kraft setzen kann. Die Sonne steht über Gideon – und Gott hält die Sonne an. Oder im zweiten Buch Könige: Der Feldherr Hiskia will ein Zeichen, dass Gott mächtig ist, und der Schatten verläuft plötzlich im umgekehrter Richtung.
Die katholische Kirche brauchte die Astronomie u. a. für die Festlegung des Osterfestes. Das Pessach-Mahl ging ja mit dem Frühlings-Vollmond zusammen, und deshalb wollte man das im Vorhinein berechnen. Die Bestimmung dieses Zeitpunkts ist eine ganz komplizierte astronomische Angelegenheit. Die Gregorianische Kalenderreform hat dann den Zeitpunkt des Osterfestes präzisiert.
Das weitere Interesse an der Astronomie hat mit der Aufklärung zu tun. An den Universitäten sind die Naturwissenschaften groß geworden, und die Jesuiten spielten hier eine bedeutende Rolle.

Hatten sie die Motivation, Spuren Gottes in der Natur zu finden?

Ganz sicher, ganz sicher. Aber als Forscher waren sie ganz normale Naturwissenschaftler. Das sieht man an dem, was sie gemacht haben. An der Uni Wien waren im 18. Jahrhundert rund die Hälfte der Professoren Jesuiten.

Kann man Gottes Spuren besonders im Weltraum zu finden?

Nicht mehr im Weltraum als auf der Wiese. Nicht mehr, und auch nicht weniger. Man kann schon für sich - in einer persönlichen Entscheidung - Indizien dafür finden, dass es mehr gibt als diese materielle Welt. Aber ich würde sagen, mindestens ebenso sehr entdecke ich Gott im Du als in die Sternen.
Das folgende ist kein Gottesbeweis, aber für manche ein Indiz: die Feinabstimmung der Physik. Wir haben Gesetze in der Physik, die Kernkräfte, die bewirken, dass die Welt funktioniert. Und dass die Welt so ist, dass es uns gibt. Wenn man manche Konstanten ganz leicht ändern würde, zum Beispiel die schwache oder die starke Kernkraft – z. B. in der Formel ändert man an der 5. Dezimalstelle die Zahl -, dann kann kein Kohlenstoff bei der Kernfusion entstehen. Und Kohlenstoff bedeutet Leben. Das ganze Universum ist so gebaut, dass Kohlenstoff und damit Leben entsteht. Aber dass es so geschaffen ist, damit der Mensch entsteht – das kann man als Naturwissenschaftler nicht behaupten. Natürlich sind wir das Produkt von zahlreichen Kausalzusammenhängen. Aber sie könnten das auch Zufall nennen.

Sind Naturwissenschaft und Glaube ein Widerspruch?

Die Urknalltheorie des Georges Lemaitre hat eigentlich um 1930 Glauben und Naturwissenschaft miteinander versöhnt: Es gibt einen Anfang! Es gibt natürlich immer Lücken des Wissens, z. B. was vor dem Urknall war. Wo die Wissenschaft nichts beitragen kann, sind Sinnfragen: Was ist der Sinn des Lebens? Woher kommt das Ich-Bewusstsein? Gibt es einen freien Willen? Für mich ist es tröstlich zu glauben, dass das, was mich ausmacht, einen Ur-Grund hat. Vielleicht ist der Seelengrund das Göttliche überhaupt.

Können Sie in der Natur Gottes Spuren sehen? 

Ich kann in der Natur sehr gut über mich selbst nachdenken. Es gibt für mich nichts Schöneres als am Rücken zu liegen und in die Sterne hinaufzuschauen. Dabei denke ich mehr über mich nach als über die Sterne. Ich bin da der Natur pur ausgesetzt. Das ist ein Teil der Faszination. Ich werde am 12. August die Sonnenfinsternis in Spanien sehen. Für eineinhalb Minuten schaue ich mit den gleichen Augen hin wie die Babylonier, die geglaubt haben, dass die Welt untergeht. Das rührt mich tief im Inneren. Da kann man Spuren entdecken – aber nicht über die naturwissenschaftliche Ratio, den Intellekt. Ich staune über die Schönheit. Das bewegt mich tief – aber nicht in einem rationalen Sinn.
Ich persönlich bin mir ziemlich sicher, dass es etwas Transzendentes gibt. . Ich habe das Gefühl, dass uns etwas trägt, dass das Ganze eine Grundlage hat.

Gibt es Leben im restlichen Universum? Sind wir Menschen die einzigen intelligenten Lebewesen im All? 

Mit der Drake-Formel kann man ausrechnen, wie wahrscheinlich es ist, dass wir alleine im All sind. Es braucht einen Stern, der eine gewisse Zeit lang und in einer ruhigen Umgebung existiert und auf dem es flüssiges Wasser gibt. Es läuft darauf hinaus, dass jetzt im Moment vielleicht in der Milchstraße eine Handvoll Zivilisationen gibt. Uns Menschen gibt es ja auch erst seit relativ kurzer Zeit: ein Wimpernschlag! Und es wird uns solange geben, solange die Temperatur nicht ins Unerträgliche steigt. Die Oberflächentemperatur der Erde steigt in einem Zeitraum von Millionen Jahren auch ohne menschliches Zutun. Einzelliges Leben könnte im Universum weit verbreitet sein, aber höheres Leben braucht viel Zeit und passende Bedingungen. Ich sage da immer ganz gern: Grüne Männchen sind sehr rar, grüner Schleim ist überall. Es könnte auch zwei Zivilisationen geben, die nicht gleichzeitig in einem ähnlichen Entwicklungsstadium sind. Dann verpassen wir uns. Das könnte erklären, warum wir nicht besucht werden. Wir haben mittlerweile die technischen Möglichkeiten, in einem Umkreis von einigen zehn Lichtjahren zu suchen, wir würden uns selbst aufgrund von Funk-Wellen bemerken.

Wie sehen Sie als Astronom die Klimakrise? Ist es nicht schade um unseren Planeten Erde?

Der Temperaturanstieg würde sich über hunderte Millionen Jahre von Jahren erstrecken. Das Zuviel an Methan geht zurück auf unseren Fleisch-Konsum, das CO2 stammt vom Verbrennen fossiler Rohstoffe usw. Über den Einfluss des Menschen gibt es keinen Zweifel. Welche Schlüsse ziehen wir aus diesen Erkenntnissen? Wollen wir das ändern oder ist uns das egal? Es ist sehr schade um unseren Planeten Erde und ich sorge mich um das Leben meiner Kinder und Kindeskinder. Aber Leben wird dadurch nicht zur Gänze ausgelöscht. Der „grüne Schleim“, das einfachere Leben, bleibt.
Wir Menschen können uns selbst umbringen. Vor allem vor einer klimabedingten Massen-Migration habe ich Angst. Die Menschen flüchten, weil man nicht mehr leben kann, wo man jetzt lebt.

Interview: Patricia Harant-Schagerl

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