Die letzte Zivilisation im Universum: Iron Star

Wie könnte eine Zivilisation in einer fernen Zukunft überleben, wenn nach unvorstellbar langer Zeit selbst die Sterne im Universum ihr Lebensende erreicht haben und sogar Schwarze Löcher durch Hawking-Strahlung vollständig verdampft sind?

[Zivilisationen im Zeitalter der Schwarzen Löcher (1:45–6:06)]

• Der Text greift die Idee einer Zivilisation auf, die Energie aus Schwarzen Löchern gewinnt, und behandelt insbesondere die Nutzung der Hawking-Strahlung, die bei kleineren Schwarzen Löchern stärker ausfällt
• Es wird die Hypothese vorgestellt, dass ein künstliches Schwarzes Loch, dem man pro Jahr 1 kg Materie zuführt, über Billionen Jahre elektrische Leistung im Gigawatt-Bereich erzeugen könnte
• Bei natürlich existierenden, weitaus größeren Schwarzen Löchern wäre die Leistung zwar extrem gering, doch eine computerbasierte Zivilisation könnte ihren subjektiven Zeitfluss verlangsamen und dadurch Hunderte Millionen Jahre wie die Geschwindigkeit eines normalen Gesprächs erleben und so diesen winzigen Energiefluss nutzen

[Landauer-Grenze und ultrakaltes Computing (6:47–8:10)]

• Die Landauer-Grenze beschreibt das Prinzip, dass mit sinkender Temperatur die Recheneffizienz steigt; je weiter sich das Universum ausdehnt und abkühlt, desto effizienter werden Computer
• Dadurch wird eine Zivilisation möglich, die mit extrem wenig Energie arbeitet
• Um die Rechenleistung zu maximieren, entsteht die Strategie, Energie bewusst zu speichern, bis das Universum noch deutlich kälter geworden ist

[Herausforderungen des langfristigen Überlebens (10:35–14:51)]

• Zu den zentralen Aufgaben gehören die Erhaltung von Ausrüstung über Billionen Jahre mit winzigen Energiemengen sowie der Umgang mit Protonenzerfall
• In der Nähe eines Schwarzen Lochs könnte man den Zeitfluss verlangsamen, wodurch sich auch Zerfallsprozesse verlangsamen; zugleich reduziert ein fast leeres und extrem kaltes Universum äußere Schäden
• Falls Protonenzerfall tatsächlich auftritt, würde sich letztlich alle Materie in Eisen verwandeln; vorgeschlagen wird, dass sich eine Zivilisation durch die Nutzung von Positronium daran anpassen könnte

[Die Big-Rip-Theorie (17:26–21:05)]

• Behandelt wird der Big Rip, ein Endzeitszenario des Universums, bei dem durch beschleunigte Expansion sämtliche Materie auseinandergerissen und vernichtet wird
• Nach dem heutigen Verständnis von Dunkler Energie und ihrer Konstante w ist es jedoch wahrscheinlicher, dass ein solches Ereignis auch über unendlich lange Zeit nicht eintritt

[Akkumulation von Materie und fortgeschrittenes Computing (21:05–29:40)]

• Eine Zivilisation, die langfristiges Überleben plant, würde Materie im Maßstab ganzer Galaxien und darüber hinaus von Superhaufen sammeln, damit nichts verschwendet wird
• Vorgestellt werden fortgeschrittene Computing-Konzepte wie reversibles Computing und Quantencomputing; dabei wird theoretisch die Möglichkeit erwähnt, Berechnungen ohne Energieverbrauch auszuführen und mit kleinen Mengen Materie eine astronomische Zahl von Geistern zu simulieren

[Iron Star und die letzte Phase (30:28–34:20)]

• Nach dem Zeitalter der Schwarzen Löcher könnten Iron Stars entstehen, bei denen sich sämtliche Materie allmählich in Eisen verwandelt hat
• Diese Iron Stars würden über Zeiträume von bis zu 10^1500 Jahren zu extrem schwachen Energiequellen, während Eisen in noch energieärmere Zustände zerfällt
• Letztlich könnten Eisensterne zu Neutronensternen oder Schwarzen Löchern kollabieren; die dabei freigesetzte Energie könnte ein letztes kurzes, aber intensives Energieangebot liefern

[Boltzmann-Gehirne und das wahre Ende (35:55–39:45)]

• Diskutiert wird das Konzept der Boltzmann-Gehirne: Selbst nach dem Wärmetod des Universums und dem Erreichen des thermischen Gleichgewichts könnten durch zufällige Fluktuationen kurzzeitig bewusste Wesen entstehen
• Das wäre keine Zivilisation, bedeutet aber, dass isolierte Intelligenz im Chaos theoretisch dennoch auftreten könnte
• Zum Abschluss wird die Kurzgeschichte „Die letzte Frage“ erwähnt, die sich mit dem endgültigen Schicksal von Universum und Intelligenz befasst

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Es ist zwar ein älteres Video, aber ich glaube nicht, dass es bisher auf GeekNews gepostet wurde, deshalb teile ich es hier.
† Iron Star ließe sich wörtlich als Eisenstern übersetzen, aber da ein Iron Star kein Himmelskörper ist, der durch Kernfusion selbst leuchtet, habe ich kurz überlegt, ob Eisenzwerg passender wäre. Die Nuance schien mir jedoch zu stark abzuweichen, daher habe ich den Begriff unverändert gelassen.