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Ist die Gesamtmenge der Materie und
Energie immer gleich?
Jeder Student der Naturwissenschaften lernt, dass die Gesamtmenge der Materie und
Energie immer gleich ist. Materie und Energie können weder erzeugt noch vernichtet
werden. Der Erhaltungssatz der Materie und Energie ist einfach und tröstlich, gewähr-
leistet er doch etwas Gleichbleibendes als Grundlage dieser so wandelbaren Welt.
Dieses Gesetz wird normalerweise nicht in Frage gestellt, steht jetzt aber doch vor ein-
er nie dagewesenen Belastungsprobe. Wie bereits erwähnt, glauben die meisten Physiker
heute, dass der Kosmos gewaltige Mengen »dunkler Materie« enthält. Um was es sich
dabei handelt und was für Eigenschaften sie hat, bleibt freilich einstweilen wirklich
dunkel. Man nimmt gegenwärtig an, dass dunkle Materie ungefähr 23 Prozent der Ges-
amtmasse und Gesamtenergie des Universums ausmacht, während die bekannte Materie
und Energie nur einen Anteil von etwa vier Prozent stellen. Damit nicht genug, nehmen
die meisten Kosmologen außerdem an, dass die Ausdehnung des Universums auf »dunk-
ler Energie« beruht, über die man auch weiter nichts weiß. Nach dem derzeitigen Stand-
ardmodell der Kosmologie macht die dunkle Energie etwa 73 Prozent der Gesamtheit der
Energie und Materie im Universum aus.
In welcher Beziehung stehen dunkle Materie und Energie zu normaler Materie und En-
ergie? Und was ist das Nullpunktsenergiefeld, das auch Quantenvakuum genannt wird?
Lässt sich Nullpunktsenergie auf irgendeine Weise nutzen?
Der Erhaltungssatz der Materie und Energie wurde formuliert, als sich solche Fragen
noch nicht stellten, und es lassen sich auch nicht ohne Weiteres Antworten aus ihm
ableiten. Er beruht auf philosophischen und theologischen Erwägungen und hat seine
Wurzeln in der atomistischen Schule der antiken griechischen Philosophie. Es handelte
sich von Anfang an um eine Annahme. In seiner modernen Form fasst er eine Reihe
von »Gesetzen« zusammen, die vom siebzehnten Jahrhundert an formuliert wurden - die
Erhaltungssätze für Materie, Masse, Bewegung, Kraft und Energie. Im vorliegenden Kap-
itel möchte ich die Geschichte dieser Ideen beleuchten und darstellen, wie die moderne
Physik Fragen aufwirft, die von den alten Theorien nicht beantwortet werden können.
Der Glaube an die Erhaltung kommt ins Wanken, und genau da eröffnen sich neue, er-
staunliche Möglichkeiten, was die Erzeugung von Energie, die Ernährung der Mensch-
heit und andere Dinge angeht.
