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Woraus besteht das Universum?

In dem Sie lernen, dass Sie ziemlich schräg und eigenartig sind

Wenn Sie ein Mensch sind (und wir wollen zunächst einmal von dieser Annahme ausgehen), dann sind Sie wahrscheinlich, ob Sie es wollen oder nicht, ein wenig neugierig auf die Welt um Sie herum. Das ist ein Teil Ihres Menschseins und ein Teil Ihres Entschlusses, dieses Buch in die Hand zu nehmen.

Das ist kein neues Empfinden. Seit Anbeginn der Zeit versuchen die Menschen, Antworten auf einige grundlegende und sehr vernünftige Fragen über die Welt um uns herum zu finden:

Woraus ist das Universum gemacht?

Sind große Steine aus kleineren Steinen gemacht?

Warum können wir keine Steine essen?

Wie ist es, eine Fledermaus zu sein?1

Die erste Frage: »Woraus ist das Universum gemacht?«, ist eine ziemlich große Frage. Sie ist nicht groß wegen des Themas (viel größer als das Universum geht es nicht), sondern weil die Frage, woraus das Universum gemacht ist, jeden angeht. Es ist so, als fragte man, woraus Ihr Haus und alles darin (einschließlich Ihrer Person) gemacht ist. Man braucht kein tieferes Verständnis der Mathematik oder Physik, um zu begreifen, dass diese Frage uns alle betrifft.

Nehmen wir an, Sie wären der erste Mensch, der versucht, die Frage zu beantworten: »Woraus ist das Universum gemacht?« Ein guter Ausgangspunkt wäre der Versuch, es zunächst einmal mit der einfachsten, der naivsten Idee zu versuchen. Beispielsweise könnten Sie sagen, dass das Universum aus den Dingen gemacht ist, die sichtbar sind. Sie können die Frage also beantworten, indem Sie eine Liste aufstellen – eine Liste wie folgende:

Diese Methode wirft aber erhebliche Probleme auf. Erstens: Ihre Liste wird sehr, sehr lang werden. Sie muss jeden Stein auf jedem Planeten im Universum einschließen, und sie muss auch Ihre Liste selbst enthalten (denn die ist ein Teil des Universums). Wenn Sie wollen, dass die Liste neben den Objekten auch die in ihnen befindlichen Dinge umfasst, könnte sie unendlich lang sein. Halten Sie es hingegen nicht für notwendig, dass die Liste auch die Teile innerhalb der Objekte erfasst, könnte Ihre Liste mit einem einzigen Element auskommen: »dem Universum«. Wie gesagt, diese Methode wirft große Probleme auf, egal wie Sie sie angehen.

Aber noch wichtiger: Eine Liste aufzustellen, ist keine echte Antwort auf die Frage. Eine zufriedenstellende Antwort würde nicht nur die Komplexität erfassen, von der wir umgeben sind – die fast unendliche stoffliche Vielfalt, die wir in unserem Umfeld erblicken –, sie würde sie für uns auchvereinfachen. Genau darin liegt die phänomenale Leistung des Periodensystems der Elemente (Sie wissen schon, die Tabelle mit Sauerstoff, Eisen, Kohlenstoff und so fort). Sie beschreibt jedes Objekt, das Menschen jemals gesehen, berührt, geschmeckt2 oder als Wurfgeschoss benutzt haben – und all das mithilfe von etwa hundert grundlegenden Bausteinen. Es zeigt, dass die Dinge des Universums nach den gleichen Prinzipien organisiert sind wie Legosteine. Mit dem gleichen Satz von winzigen Plastikbausteinen kann man Spielzeugdinosaurier, Flugzeuge und Piraten zusammensetzen – oder seine eigene Hybridschöpfung hervorbringen, einen fliegenden Dinopiraten.

Genau wie mit Legosteinen lassen sich mit einigen fundamentalen Bausteinen (den Elementen) viele Dinge in unserem Universum konstruieren: Sterne, Steine, Staub, Eiscreme, Lamas. Dank dieses Organisationsprinzips – kom