Erde und Sonne sind maximal 30 MillionenJahre alt. Das berechnete Lord Kelvin – er brachte damit Darwin in Verlegenheit. Aber er ging von falschen Voraussetzungen aus.
Was sollen wir von solchen geologischen Abschätzungen halten wie denen, dass Weald durch 300.000.000 Jahre Erosion geformt worden sei?“, fragte 1862 mit britisch-steifer Lippe der Physiker William Thompson (später: Lord Kelvin). Der ungenannte Adressat verbrachte schlaflose Nächte darüber – „Thompsons Ansichten des Alters der Welt waren eine Zeit lang meine sauersten Probleme“ –, er hieß Darwin und brauchte für seine Evolutionstheorie nichts so sehr wie Zeit. Er selbst hatte Weald – eine Gegend in Südengland – geologisch grob datiert, die 300 Millionen Jahre stammten von ihm, er konnte damit leben.
Thompson konnte es nicht, er hatte das Alter der Erde präzise berechnet – aus physikalischen Gesetzen –, das der Sonne auch: maximal 30 bzw. 20 Millionen Jahre, zu wenig für die Entwicklung der Arten. Aber beide Rechnungen hatten trügerische Fundamente: Man wusste zu Thompsons Zeit nicht, warum die Sonne strahlt, man hielt es für eine Wirkung ihrer Gravitation. Dass Masse auch auf anderen Wegen in Energie umgewandelt werden kann, durch radioaktiven Zerfall, bemerkte erst 1896 Henri Becquerel; und dass Sterne wie die Sonne in Kernfusion verbrennen, formulierte erst 1938 Hans Bethe. Dann konnte auch neu datiert werden: 4,4 Milliarden Jahre alt ist sie, die Sonne.
Die Erde auch. Bei ihr war Thompson einem anderen Irrtum aufgesessen. Er hatte das Alter aus der Wärme berechnet bzw. aus ihrer Diffusion, bei festen Körpern geht das. Man stelle sich einen Braten vor, den man mit 180 Grad aus dem Rohr holt und in einen minus 20 Grad kalten Kühlschrank stellt. Nach fünf Minuten ist der äußerste Zentimeter kalt – der Temperaturgradient beträgt 20 Grad pro Millimeter –, nach 20 Minuten sind es die beiden äußeren Zentimeter, der Gradient beträgt zehn Grad/mm: Er ist umgekehrt proportional der Quadratwurzel aus der Zeit, vor der das Abkühlen begonnen hat. Das lässt sich herum drehen: Kennt man den Gradienten – und die Wärmeleitfähigkeit des Materials –, kann man das Alter des Bratens berechnen. Oder das der Erde: Thompson hatte nur Schätzwerte für beides, er kam auf 20 Millionen Jahre.
Geschätzt hatte er gut, aber etwas fehlte. Als die Radioaktivität entdeckt wurde, setzte man auf sie, aber ihr Wärmeeffekt für die ganze Erde ist minimal, der Hund lag anderswo: Die Erde ist nicht fest, sondern im Inneren flüssig (deshalb kommt Wärme nicht nur durch Diffusion nach außen, sondern auch durch Konvektion). Als Erster vermutete es Thompsons Assistent Perry, er rechnete neu – und kam auf erstaunlich präzise zwei bis drei Milliarden Jahre –, aber niemand glaubte, dass die Erde innen flüssig ist. Das zeigte sich erst in den 50er-Jahren.
juergen.langenbach@diepresse.com
("Die Presse", Print-Ausgabe, 29.03.2009)