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Das Banner der Rhetos-Website: zwei griechische Denker betrachten ein physikalisches Universum um sie herum.

Kältetod

Physik

Basiswissen


In der Kosmologie ist der kosmische Kältetod[1] oder der Big Freeze[2] oder auch Wärmetod[3] eine „Abkühlung aller warmen oder heißen Bestandteile (z. B. Sterne des Weltalls auf eine gemeinsame niedrige, im Weltall gleiche, Temperatur". In der Geologie steht das Wort auch für ein Erstarren der Erde, etwa in Folge eines Atomkriegs[4], geologischer Eiszeiten[5] oder für einen hypothetischen und dystopischen Endzustand der Erde.[6]

Der Kältetod der Kosmos


Im 19ten Jahrhundert, im Zeitalter der industriellen Revolution, betrachteten Physiker und Techniker, wie man Dampfmaschinen effizienter machen könnte. Eine Frage mit großer praktischer Bedeutung war es, wie man aus der Wärmeenergie des Dampfes möglichst viel nutzbare Arbeit machen kann. Die Arbeit könnte zum Beispiel dazu dienen Maschinen in Fabriken, Pumpen in Bergwerken, Lokomotiven oder Dampfschiffe anzutreiben. Über diese Betrachtungen schälte sich der zweite Hauptsatz der Thermodynamik[8] heraus. Eine Konsequenz war, dass über den gesamten Kosmos betrachtet sich die Temperaturdifferenzen mit der Zeit ausgleichen. Und wenn überall im Kosmos dieselbe Temperatur herrscht, gibt es keine Quelle an nutzbarer Energie mehr für mechanische Arbeit. Und Damit ist Leben wie wir es kennen auch die Grundlage entzogen. Diesen Endzustand nannte man den Kältetod[1], da er bei nur wenigen Grad über dem absoluten Nullpunkt liegt. Vom jetzt schon sehr kalten Universum aus gesehen wäre der Endzustand aber eine leichte Erwärmung, weshalb man denselben Zustand auch als Wärmetod bezeichnet.[3] In der heutigen physikalischen Betrachtungen spielt dabei auch die dunkle Energie eine Rolle und man spricht vom Big Freeze.[2] Siehe mehr unter Wärmetod ↗

Der Kältetod als atomarer Winter


Bei großen Explosionen werden oft auch große Mengen an Staub in hohe Schichte der Erdatmosphäre geschleudert. Dort halten die kleinen Teilchen sie viele Monate lang auf und werden dabei über die ganze Erde verteilt. Eine Folge dieser Stauwolken ist eine Verdunklung und eine Abblockung von Sonnenstrahlen. Es wird dunkler und kälter. Dies geschah sehr wahrscheinlich nach dem Einschlag des Asteroiden, der die Dinosaurier auslöschte[9], und weit zurück in der Steinzeit möglicherweise auch beim Ausbruch des Toba-Vulkans[10]. Eine ähnliche Auswirkung hätte die Explosionen vieler Atombomben, etwa in Folge eines Atomkrieges.[4] Man spricht dann auch von einem atomaren oder nuklearen Winter.

Der Kältetod als Schneeball-Erde


Über die Jahrmilliarden der Geschichte der Erde kam es mindestens zwei Mal dazu, dass die ganze oder fast die ganze Erdoberfläche von einer Eisschicht bedeckt war. In der Geologie spricht man von der Schneball-Erde (snowball earth).[5] Zu dieser Zeit gabe es auf der Erde noch keine größeren Tiere und überhaupt keine Landlebewesen. Als Ursache dieser globalen Vereisung gilt der Anstieg des Gehaltes von Sauerstoff in der Atmosphäre. Vom Kältetod befreit wurde die Erde wahrscheinlich durch starke vulkanische Aktivitäten, verbunden mit der Freisetzung von viel CO2 als wärmendes Treibhausgas. Siehe auch Schneeball-Erde ↗

Der Kältetod als dystopischer Endzustand


Im Laufe des 19ten Jahrhunderts waren die ungeheuerlich großen Zeiträume, über die sich die Vergangenheit und wahrscheinlich auch die Zukunft erstrecken, langsam ins Bewusstsein der Öffentlichkeit vorgedrungen. Man begann sich zu fragen, was das Schicksal der Menschheit in geologisch groß gedachten Zeiträumen sein könnte. In dem kleinen Roman La fin du monde[6][7], auf Deutsch das Ende der Welt, lässt der Autor Camille Flammarion die Erde verschiedene hypothetische Tode sterben.


Dieses Bild ist für das Verständnis des Textes nicht wichtig. Das Bild wird im Text nicht erwähnt.
In einer fernen Zukunft wird die Erde wegen fehlenden Wasserdampfes in der Luft abkühlen. Unsere Nachfahren werden eines jämmerlichen Kältetodes sterben, so eine düstere Vision aus dem Jahr 1894.

So wird zum Beispiel argumentiert, dass die geringe Anzahl von Wassermolekülen in der Luft der Erde doch für einen großen Teil der aufgenommen Wärme von der Sonne verantwortlich ist.[11] Und über die Jahrmillionen der Erdgeschichte gesehen wird der Wasserdampf in der Atmsphäre abnehmen. In einer fernen Zukunft von vielleicht 10 Millionen Jahren wird dann so wenig treibhauswirksamer Wasserdampf in der Lufthülle der Erde übrig sein, dass die Erde einen Zustand wie der des Mondes erreicht.[12]

Fußnoten




In 10 Millionen Jahren werden die Menschen in einer erkalteten Welt sterben: eine dystopische Vision aus dem dem Jahr 1894. Camille Flammarion