Die Entdeckung der Zukunft

Welche Lehren die Wissenschaft aus der Vergangenheit zieht

Hellseher und Propheten wagen seit jeher abenteuerliche Vorhersagen. Unglaublich scheinen auch die Prophezeiungen der modernen Wissenschaft: In 50.000 Jahren soll eine neue Eiszeit kommen. In 250 Millionen Jahren wird sich ein neuer Superkontinent gebildet haben. In rund 500 Millionen Jahren muss Brehms Tierleben völlig neu geschrieben werden. In 2,3 Milliarden Jahren soll der Erdkern erkalten und es soll keine Vulkanausbrüche mehr geben. In sieben Milliarden Jahren wird sich unsere Sonne zum roten Riesen aufblähen – die Erde wird unbewohnbar, unserem Sonnensystem schlägt die letzte Stunde.

Für die Astronomen steht der Weltuntergang bereits fest. Bis es aber eines fernen Tages so weit ist, wird unsere Sonne noch sehr, sehr lange zuverlässig auf unseren Planeten scheinen und uns mit Licht und Wärme versorgen. Das Zusammenspiel von Sonne und Mond, das das Leben auf der Erde, so wie wir es kennen, überhaupt erst möglich macht, wurde von den Menschen bereits früh erforscht. Die Entdeckung, dass Sonne, Mond und Sterne regelmäßig wiederkehren, vermittelte ihnen Sicherheit, bestimmte den Rhythmus von Aussaat und Ernte und ließ Vorhersagen zu. Schon im Mittelalter war der Himmel für manche berechenbar: Seefahrer wie Christoph Kolumbus brauchten die genauen Positionen der Gestirne zum Navigieren.

Von Newton bis zum Urknall

Skizze von Isaac Newton zum Gravitationsgesetz
Newtons Gravitationsgesetz bestimmt den Lauf der Planeten.

1686 wurde das Gesetz, das den Lauf der Himmelskörper bestimmt, von Isaac Newton erstmals formuliert. Ein vom Baum fallender Apfel hatte den Mathematiker auf den entscheidenden Gedanken gebracht: Es muss eine Kraft geben, die den freien Fall bewirkt. Newtons Gravitationsgesetz ist einer der Eckpfeiler der klassischen Physik – heute noch so bedeutend wie damals. Es ist die Planungsgrundlage jeder Weltraummission, so auch im November 2011 bei der Entsendung des NASA-Marsroboters Curiosity auf unseren Nachbarplaneten.

Zu Newtons Zeiten besaß die christliche Kirche noch die Deutungshoheit über Entdeckungen der Wissenschaft. Schöpfungsgeschichte und physikalische Theorien harmonierten in dieser Epoche miteinander. Die Ordnung der Planeten lag in der Hand Gottes, und alle Himmelskörper wurden von ihm an ihren Platz gesetzt. Doch im Wettstreit mit den Naturwissenschaften befand sich die Kirche allmählich in einer Art Rückzugsgefecht. Gott sollte die Erklärung für das Unerklärliche sein – aber mit der Zeit gab es immer mehr schlüssige Erklärungen und immer weniger Lücken in der Deutung der irdischen und himmlischen Phänomene. Heute kommen die Naturwissenschaften ohne Religion aus, die Physik scheint einer umfassenden „Theorie von allem“ als Welterklärungsmodell näher zu sein als jemals zuvor. Ist damit die letzte Lücke geschlossen? Hat der Urknall den lieben Gott tatsächlich überflüssig gemacht? Mehr zum Thema: Big Bang contra Schöpfergott

Wie entwickeln sich Tiere und Pflanzen weiter?

Vogel mit rotem Federkranz
Bringt die Evolution neue Tierarten mit verblüffenden Fähigkeiten hervor?

Wie die Astronomen zu Galileo Galileis Zeiten kam auch Charles Darwin mit der Schöpfungsgeschichte in Konflikt. Er entdeckte, dass die Tiere, die er in verschiedenen Erdteilen beobachtete und beschrieb, sich trotz großer Ähnlichkeiten in bestimmten Merkmalen deutlich unterschieden. Um diese Unterschiede der Arten zu erklären, entwickelte er die Evolutionstheorie. Sie ist mittlerweile Schulwissen, doch weniger bekannt ist, dass er damit auch als Erster das Tor zur Zukunft aufstieß: Unsere heutige Natur ist weder schon immer so gewesen noch das Endstadium einer Entwicklung, sie wird sich vielmehr immer weiter verändern.

In fernen Zeiten werden Tiere und Pflanzen völlig anders aussehen als heute. Denn die Prinzipien der Evolution sind Veränderung und Auswahl. Und unsere Welt befindet sich in ständigem Wandel – auch ihre Geografie. So schiebt sich die Kontinentalplatte Afrikas stetig gegen die europäische. In Millionen Jahren, so vermuten einige Forscher, könnte sich die Meerenge von Gibraltar geschlossen haben. Ohne Zufluss würde das Mittelmeer austrocknen, und die Natur würde sich an diese neuen Gegebenheiten anpassen. Mehr zum Thema: Die Zukunft des Lebens

Das Wetter: nicht zu fassen

Hurrikan im Satellitenbild
Satellitenaufnahme eines Hurrikans

All diesen Prognosen über Millionen von Jahren hinweg steht unsere Unfähigkeit gegenüber, das Wetter nur für eine Woche zuverlässig vorherzusagen. Was wie ein Scheitern von Wissenschaft und Technik aussieht, entpuppt sich als Problem, das in der Natur selbst steckt: Sie ist einfach zu komplex! So ist etwa bei der Vorhersage eines Hurrikans eine riesige Datenmenge zu berücksichtigen. Eigentlich sind diese tropischen Wirbelstürme ein gut verstandenes Phänomen: Die Sonne erwärmt die Meeresoberfläche, und Meerwasser wird zu Wasserdampf. Die warme, feuchte Luft steigt nach oben. In der Höhe, wo es viel kälter ist, kondensiert Dampf zu feinen Tröpfchen. Dabei wird Energie in Form von Wärme frei, die Luft steigt immer schneller auf, und ein tropischer Sturm entsteht. Findet er auf seinem Weg ständig neues "Futter", wird er zu einem Hurrikan. Die warmen Meeresgebiete, die ihn antreiben, bestimmen zugleich seinen Weg.

Hurrikan wird von warmen Meeresgebieten vorangetrieben (Animation)
Warme Meeresgebiete treiben den Hurrikan an und bestimmen seinen Weg.

Doch hier beginnen die Schwierigkeiten mit der Vorhersage, denn Meerestemperatur wird nur zu einem kleinen Teil vom Wetter vor Ort bestimmt. Entscheidenden Einfluss haben große Meeresströmungen, die den gesamten Globus umspannen und bis heute nicht vollständig erforscht sind. Für die Wolkenbildung ausschlaggebend ist der Anteil an feinen Aerosolen – zum Beispiel Sand aus der Sahara –, die mit dem Wind Tausende von Kilometern über den Erdball reisen können. Diese Aerosole wirken als Kondensationskeime für Regentropfen. Schließlich kann sogar der Süßwassereintrag ins Meer durch Flüsse bei der Entstehung von Hurrikans eine Rolle spielen: Normalerweise kühlt sich das Meer im Sturm ab, indem es sich mit kaltem Tiefenwasser vermischt. Eine Sperrschicht aus Süßwasser kann das aber verhindern. Um die nötigen Daten zu sammeln, ist ein erdumspannendes Messnetzwerk nötig – je enger das Netzwerk, je mehr Daten, desto besser die Vorhersage. Doch es gibt eine Grenze: All diese Daten müssen verarbeitet werden, und selbst die Kapazität sämtlicher Computer der Welt ist endlich. Das Wetter bleibt damit eine Grenzmarke der Wissenschaft: intensiv studiert und dennoch unberechenbar.

Um unser Web-Angebot optimal zu präsentieren und zu verbessern, verwendet das ZDF Cookies. Durch die weitere Nutzung des Web-Angebots stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. Näheres dazu erfahren Sie in unserer Datenschutzerklärung.

Gemerkt! Merken beendet Bewertet! Bewertung entfernt Abonniert! Abo beendet