BEFORE TIME BEGAN
The Big Bang and the Emerging Universe
Helmut Satz
OXFORD UNIVERSITY PRESS
Great Clarendon Street, Oxford, OX2 6DP, United Kingdom
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©Helmut Satz 2017
The moral rights of the author have been asserted An earlier version of this book has appeared as Kosmische Daemmerun8 with C. H. BeckVerlag, Munich 2016.
First Edition published in 2017
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Published in the United States of America by Oxford University Press 198 Madison Avenue, NewYork, NY 10016, United States of America
British Library Cataloguing in Publication Data
Data available
Library ofCongress Control Number: 2017943713
ISBN 978--0-19--879242--0 (hbk.)
Printed and bound by CPI Group(UK) Ltd, Croydon, CRO iYY
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Quid faciebat deus, antequam faceret caelum et terram?
What did God do before he made heaven and earth'
AuGusnNus (AD 354-430)
CoNFESSIONES u/12
Preface
Ever since humans began to think about the world in which they lived, they have asked themselves how this world came to be, why it is as it is, how it was before, how it will be in the future, and what rolewewillcontinueto playinit. All human civilizationstrytogive answers to these questions. Wherever we look, we see happenings which have a beginning and an end, just as our lives do. Did our universe have a beginning, and will it have an endl When we stand atnight beneaththe immense starlitsky, itseems natural toaskhow all that was formed, how large it is, and what will become ofit. We are such a tiny part ofsomething so great, but still we can ask such questions, and perhaps it is that which makes us special.
The search for answers to these questions has led to religions, to epics, to a wealth of philosophies, and eventually, of course, to natural science. In science, cosmology has developed as the relevant branch ofresearch, and what wewant to say here is largely based on studies in its framework. Nevertheless, even if different answers to the basic questions have in the course oftime seemed to contradict each other, it appears that these differences were rather superficial, and that the essentials are more in accord than initially thought. And we find today that cosmology is entering regions which for many physicists are no longer science, since they are no longer experimentally explorable. Nevertheless, they remain challenges to humanthinking.
In this book I want to describe the essential steps in the formation and evolution ofour universe, as they have proceeded according to the presently prevalent ideas in cosmology and physics. We will see that much is indeed in accord with previous, less scientific views. Already more than two thousand years ago, much of what today is considered as the latest scientific result was proposed simply as the outcome oflogical thinking. What has been added from the time ofGalilei on is certainly the insistence that all conclusions
must be confirmed by experiment. It is only that which turns metaphysics into physics. Nevertheless, we note that in recent times more and more interesting ideas have been pursued, from a multiverse and parallel universes to wormholes through space and time, even though in our present world these concepts are not accessible to experiment. The world of the imaginable remains much larger than that of the testable, and so in the future, even in natural science, concepts and ideas may well survive without presently having a chance to be verified experimentally.
The basic questions we want to address here fall into three areas:
• How and out of what was our universe formed, our world in time and space? What was before, and what will happen afterwards?
• What are the basic building blocks of matter in our present world, and what forces determine their binding?
• How could a uniform, structureless, primeval world lead to the present multitude of forms and structures?
The answers we have today to these questions are, as already indicated, still of a somewhat speculative nature, and they are certainly not accepted by all. But I believe that they are interesting enough to pursue them further. That is the aim of this book.
Less than thirty years ago, the first of these questions was still ruled out as politically incorrect. The beginning was the Big Bang, and "before" made no sense; there was no "before." Today, many cosmologists and physicists picture the birth of our universe as a rapidly expanding bubble in a hot primordial world, one bubble among many others. We are witnessing today a second Copernican revolution: neither our solar system nor our galaxy nor our universe are the end of all things. Beyond our world there are innumerable others, similar or not similar to ours, worlds we can never reach but which should nevertheless exist. These views make the Big Bang a physical process and not a singular occurrence--it is not a unique event; there were and there will continue to be others like it, and it can also lead to an end.
Preface
The question about the building blocks of our present world and of its predecessors in earlier stages of development can today be answered in a more extensive way than ever before, thanks to progress in particle physics. The dream of a final theory, a theory in which electromagnetic, strong, and weak nuclear forces are unified into a single interaction, is still not fulfilled, but has become more conceivable. Such a theory of grand unification must describe a primordial world of great symmetry, in which all constituents are treated equally. The cooling of the universe then leads to the breaking of symmetries and thus to the different interactions. The role of gravity in such a picture still remains enigmatic, however.
The development of the complexity of our world has also led to different and perhaps even contradictory ideas. The crucial point here is the famous second law of thermodynamics, insisting on a development toward increasing entropy, and thus giving a direction to time. Does that mean that our universe should become more and more disordered and thus head toward an end without form and structure? Here two ways out have been noted. First, the increasing expansion of the universe can in the long run prevent thermal equilibrium from ever being reached. Second, the role of gravitation as the dominant force implies that in a cooling gas an equidistribution of matter is not the stable form of the medium. As long as gravity rules, a world of galaxies and radiation in empty space is thermodynamically preferable to a uniform gas of particles.
So, for all three questions, much has happened in the past 30 years, and our thinking has been thoroughly modified. Two basic approaches of physics-reduction (What are the smallest possible building blocks of matter?) and extension (Earth, planets, solar system, galaxy, supergalaxy, universe)-seem to have reached their limits, through quarks and the multiverse, respectively. On the other hand, the new concept of emergence has appeared on the scene. We distinguish today fundamental observables and forces (charges, atomic binding) from emergent observables and forces (temperature, pressure) that arise from the collective effort of many constituents. It seems meaningful to present these new views of the
world to a general, nonspecialist readership, and that is what I want to do here. In doing so, I want to concentrate more on the novel concepts, notions, and ideas that have come up, and less on details about who did what, when, and why. It could well be that the new conceptual developments will eventually have profound consequences in other areas of human thought-it would not be the first time for physics. In any case, I want to show to all those interested that we are today witnessing the emergence of new ideas in natural science--ideas that so far have had a much greater impact on our thinking than they have on our technology. Whether they will ever result in advances of practical use to mankind-that remains to be seen. But they have already fundamentally changed our view of the world in which we live. The universe was reduced to one of the universes in the multiverse, one among many in a primordial world. We have become a smaller part of a greater whole.
When writing this book and looking at the various approaches, it became clear to me that in modern cosmology there still remain different, even contradictory views of the beginning of our universe. My guiding line therefore was the approach of the proverbial American baseball umpire who noted, "I calls them the way I sees them." Others may have different views, and they may be as valid as the one presented here.
A slightly earlier version of this book has appeared in German, entitled Kosmische Dammeruns (Cosmic Dawn), from C. H. Beck Publishers, Munich. I am very grateful to various colleagues here in Bielefeld for discussions on many aspects of the subject; Frithjof Karsch looked through all the entire earlier version and helped improve it greatly. Particular thanks also go to Paolo Castorina from the University of Catania, Italy, who wasalwaysready to join me enthusiastically even in the pursuit of topics that traditional physics considered as devious. Last but certainly not least, most sincere thanks go to my wife, who once more found herself in the role of wholeheartedly supporting the musician without hearing the music.
Helmut Satz
Bielefeld
November 2016
The multiverse.
How, when, and from what could all these universes have appeared and continue to appear? What are the essential features of the multiverse?
The world before our time began is the primordial world. At that time, there was no time in our sense. The course of time requires a sequence of different events, allowing us to identify before and after. The primordial world has no beginning and no end, no before or after, no earlier or later, no here or there, no top or bottom, no large or small, no form or structure. Two thousand years ago, the Rigveda, the Indian epic of creation, said that
At that time there was neither being nor not being Only darkness hidden by darkness, And invisibly all moved about.
As an accidental fluctuation in this primordial world, like a bubble in hot lava, our universe appeared, with its space and its time. The Rigveda says
The One was born from the power of Fire, but in the same way many other bubbles, many other universes appeared as well, and they continue to appear. It is not easy to envision such a primordial world and the eternal creation it provides. Space and time are such basic features of our world that it is difficult to imagine a world without them. We can try, however, by starting with one design, and then keep on correcting that as we go on.
Let us imagine an immense container filled with water, an ocean at fixed temperature and without any external interference. We dive deep into this water, far from all confining boundaries. Here we find only uniform water, yesterday, today, tomorrow; time is meaningless, and the idea of space as well, since a shift in position, no matter in which direction, does not lead to any change in the world around , us. And if we picture such an ocean placed in interstellar space, without any effects of gravitation, there would also not be any up or down.
Before the Big Bang
As soon as the chosen temperature approaches the boiling point, small bubbles ofsteam form, regions oflower density than that ofthe surrounding water. In a terrestrial environment these bubbles rise, escape into the air above the surface of the water and continue to expand. That would be a very simple picture with which we could start to describe the formation ofa universe: the hot water would be the primordial medium, the multiverse, and the bubbles would later on become universes ofsome kind.
But we can make this even more interest-
Boiling water
ing. Ifthe water is very pure and the walls ofthe vessel very smooth, the temperature can be increased beyond the boiling point without any effect, in practice up to some 110 degrees centigrade; physicists call this superheatina. The water is now in a metastable state: any small disturbance will cause an explosion, in which a big bubble ofsteam escapes from the medium. Once the bubble is out ofthe water, its density will decrease more and more; now there is a time with a direction. Before, in the water, that was not the case: water is water, today or tomorrow; the question oftime does not arise. Time only comes into play once the bubble has escaped, once a chain ofevents appears. The water molecules now separate more and more and travel into ever more distant regions ofspace. The Big Bang, according to today's experts, was a somewhat similar process.
Let's stay with this experiment for a moment. Under fixed conditions, water is in a normal state: under atmospheric pressure at sea level, it is ice below 0 degrees centigrade, liquid from 0 to 100 degrees, and steam above 100. The transitions from one normal state to another, like melting or evaporation, are called phase transitions. But we just saw that ifwe are really careful, we can heat water some ten degrees above the boiling point without evaporation setting in. It is still liquid under conditions when it should really be steam. It is now, using physics terminology, in a false normal or ground state, and any
Before Time began
disturbance will cause it to flip to the right one. Superheated water thus was artificially brought into an unstable state of too high an energy, and in the transition from wrong to right it will liberate this energy: everything flies apart, the bubble explodes. Incidentally, a similar phenomenon occurs ifwe cool the water carefully below the freezing point; any disturbance then causes sudden ice formation. Supercooled rain coats everything it hits with a layer ofice.
In our daily world, we encounter many other such cases. A wellknown instance is the ball on the hill; here as well, any slight disturbance will cause it to roll down. On top, in the wrong, unstable state, the ball has a higher gravitational potential energy than it would have on the bottom. This higher potential energy then turns into kinetic energy ofmotion when the ball rolls down.
The ball on the hill
What we have said so far points us in the right direction, but it is still too much based on our familiar terrestrial world. The universe has features that cannot really be modeled by water. In particular, we know today that the universe is not static; it is undergoing continuous spatial expansion. Our terrestrial world provides a static stage for the ongoing events, but in the cosmos things look different. Distant galaxies are becoming ever more distant and eventually even disappear; on large scales, everything is expanding, and this has serious consequences.
Imagine you are on one side ofa large room and nowwalk toward a door on the opposite side, with your normal walking speed of about a meter a second. Ifthe room expands by more than a meter a second as you are walking, you will never reach the other side. In fact, even though you walk and walk, the door becomes ever more distant.
A similar fate is in store for an ant trying to crawl on an expanding balloon from the equator to the North Pole. If the balloon is blown up rapidly enough, the poor ant will never reach its goal; the pole will move farther and farther away.
The ant on the balloon
We conclude from these examples that a sequence of events can be seriously modified by spatial expansion. The crucial question is evidently how the rate of space expansion compares to the time scale ofthe process we are looking at.
Before we return to the expansion of the cosmos, we have to address another essential problem: there has to be some agent causing this expansion, since gravitation provides an attractive force between all stellar objects and, as we know from Einstein, even between clusters of normal energy. The mysterious something that not only compensates this attraction, but even overcomes itto cause expansion could be called
Space energy,
but in common usage it is now generally referred to as dark enerBY. From the point of the view of cosmology, empty space is therefore not really empty; it is filled uniformly with an invisible energy of very low density, driving it continuously to further expansion. Normally, such an expansion would cause the energy density to drop; here, however, that is not the case: it remains constant in space and time, having everywhere the same value, usually denoted by A. Such a concept was first introduced by Einstein, who called it the cosmolo3ical constant. At first sight, such a constancy in space and time does not seem possible: if the total volume grows and the energy density remains constant, the total energy of the universe is continuously increasing. Where does that energy come from? Isn't that a violation of energy conservation?
The solution to this puzzle is found in the description of gravity through space deformation, as it is formulated in the general theory of relativity. We saw a first instance of this in the case of the ball on the hill. The kinetic energy of the ball is zero on top of the hill, but clearly not zero when the ball hits the bottom. How is this kinetic energy created? The topology of hill and valley leads to a difference in gravity, and that difference in gravitational potential energy provides the needed kinetic energy. In a similar way, energy and space arerelatedin the cosmological world: the increase of space energy is paid for by an increased deformation of space. The bigger the effective mass of the universe becomes, the bigger the negative potential energy of the resulting gravitation. Only in this way was it possible to extract a universe as "the ultimate free lunch" out of the primordial world: what was gained in mass was paid for by the resulting negative potential energy of gravitation.
The present density of dark energy in our universe is extremely low, asalready mentioned: its mass equivalentin a volume of the size of the Earth is about one-thousandth of a gram. In stellar dimensions, this does not lead to noticeable gravity effects, and it also does not affect physical processes. Our planetary system and even
the Milky Way remain unchanged; gravity still wins. Only on cosmic scales-the astrophysicists speak ofintergalactic scales-do we find an effect: since the density is constant over the entire universe, the sheer total amount of dark energy can now overcome gravity and cause a repulsion. In our solar system, the total amount ofdark energy is negligible, but for the total observable universe it adds up to three-quarters of the total energy, and because of the expansion, that fraction is continuously increasing.
According to present cosmology, the dark energy in our universe after the Big Bang plays the role of the steam in the escaping bubble. Before the bubble escaped, it contained a primordial medium ofimmensely higher density. This created a correspondingly higher rate of expansion than the present one; the primordial world expanded and continues to expand much more rapidly than our universe. The primordial medium is the counterpart of the superheated water; it is in a wrong normal state, and any small local perturbation can create a bubble in which the transition to the correct normal state sets in. The high density of the primordial medium lets the bubble initially expand with the dramatic primordial rate, until the wrong normal state has been converted into the right, and the dark energy density has dropped from its primordial value to its present one. From this point on, the expansion rate also decreased correspondingly. The energy difference between the high false primordial density and the lower stable one today is liberated in the transition, and eventually gives rise to all the matter in our present universe. All this makes the Big Bang a "normal" physical process; nevertheless, for us it is the beginning of what we consider as space and time.
The origin ofour universe as a bubble ofprimordial medium is, as indicatedearlier, a new view ofthe world, only some thirty years old; a major role in itsformulationwas played by the American physicist Alan Guth and the Russian-American physicist Andrei Linde. Until then, our universe was considered as ultimate and final, not as part of something bigger, and for that reason, the question "What was before the Big Bang?" had been ruled out.
Photo: Jenny Guth
Photo: Linda Cicero, Stanford News Service
Nevertheless, it had been found that different observations-we will soon come back to them-required that very shortly after the Big Bang, the universe must have gone through a phase of extremely rapid expansion, an "inflation." Attempts to justify such an inflation then led to the new primordial scenario presented here. This scenario has other unavoidable consequences as well. Our universe emerged from a bubble ofthe primordialmedium; however, that medium continues to exist and expand further, so that new bubbles continue to appear forever. Hence, the primordial medium is a multiverse, now and forever giving rise to new universes; ours is only one of all these uncounted worlds. In the following picture, we have for simplicity made the new universes round; in reality, they can be arbitrarily irregular.
time time
Two universes appear out of the primordial multiverse
Alan Guth Andrei Linde
Because the other universes remain forever inaccessible to us, we will never know if the same laws of nature hold there, or if they might even hold intelligent life. For us, they are beyond any form of investigation, and for this reason many physicists consider the idea of a multiverse to be heretical, more metaphysics than physics. One of the most eloquent critics is the American theorist Paul Steinhardt, even though he initially helped to formulate the idea of a multiverse. On the other hand, a single unique universe also leads to problems such as inflation, which are difficult to comprehend in a conventional scheme and seem to require further explanation.
On the largestcosmic scales (thementionedintergalacticscales), our own universe is, as far as we can tell, quite uniform: it is homogeneous as well as isotropic, i.e., it is of the same form in different regions and in all directions. This feature is generally referred to as the cosmoloBical principle. Of course, it only holds for an average over immense regions; in our solar system and on to the Milky Way, our world is certainly not uniform. It only becomes so once we average over cosmic distances; different spatial regions and directions then become indistinguishable. While that applies to space, it is certainly not the case for time: ever since the Big Bang, our world has been steadily and dramatically changing; there is a direction, an arrow of time that leads from a hot primeval gas to a cosmos of galaxies.
Things look different in the case of the multiverse. Here as well, one cannot distinguish sufficiently large spatial regions, but they are far from uniform. In the false normal state of the primordial medium, one finds everywhere expanding bubbles undergoing transitions to the right normal state, creating future universes. And the multiverse itself continues to expand dramatically; it is a bit like a superheated soup, from which bubbles are continuously escaping. This behavior does not change with time; it goes on forever, so that for the multiverse, space and time are now on equal footing: the bubbles of the future universes appear here and there, bigger or smaller, now or later. The superheated multiverse itself undergoes an ever-increasing expansion as well.
Before Time began
A medium showing such irregularities is today called fractal. This concept was introduced by the French mathematician Benoit Mandelbrot; it refers to complex structures formed through the repetitions of a given form at different scales; it is also designated as self-similar. In the case of mathematics, one considers such structures in space, but in the case of the multiverse, they appear in both time and space: bubbles appear here and there, now and later, larger and smaller. For illustration, we show in the following figure one such structure; it is a triangle formed through the repetition of black and white triangles of different sizes and named after its inventor, the Polish mathematician Wadaw Sierpinski.
In the case of the multiverse, one has to picture the whole structure to be in continuous expansion, both in space and in time. And even then the picture is not quite correct: if we take the white triangles to be new universes, then, as far as we know today, the black primordial world expands much faster than the white, leading in turn to more new universes.
The Sierpinski triangle
In the end, that means our entire universe, from the Big Bang until today, is only one of an ever-growing number of universes, all created in the same way. Copernicus had abolished the idea that the Earth was the center of the world and thus taken away our special cosmic status. Today's cosmology takes such a status away even from our universe. It is only one of the many little triangles; we don't know and never will know what is happening in the others. Such a scenario of course leads to various questions. Our present world is possible only because our constants of nature have the values they have. If, for example, electrons were much heavier or protons could easily decay, a world such as ours could not exist. So why do they just have the values required for our existence? One proposal-not really all that satisfactory-is that the values of the constants of nature in the different universes of the multiverse have randomly distributed values, and ours just happen to have the ones they have.
Up to now, we have considered the formation of our universe "from the outside"; let's now return to our own world. In the twenties of the last century, Edwin Hubble made astronomical observations at the Mount Wilson Observatory in California; they showed that distant galaxies are moving away from us, and that their recession speed increases with their distance from us. The reason for this, as already mentioned, is the expansion of entire universe, driven by what remained of the dark space energy in its present normal state. If we now have the film run backward, we come to a beginning, to
The Big Bang.
Subsequent measurements indicatedthatthismusthavebeen about fourteen billion years ago. In 1964, the American physicists Arno Penzias and Robert Wilson found what has become the most essential confirmation of the Big Bang theory: the cosmic microwave backwound radiation as the surviving light from the Big Bang.
Edwin Hubble (1889-1953)
Part ofthe energy liberated in the transition from wrong to right normal state eventually turned into photons, particles of light. In the early stages ofdevelopment, these photons sufferedinteractions with all other charged particles that were created. But sometime later on-we shall return to this in detail-many of the charged particles annihilated each other, bringing still more photons into the game, and they all were in interaction with the remaining charges. In the long run, however, those remaining charges combined, forming neutral atoms from positive protons and negative electrons. For the photons, that was the ultimate liberation: they were now decoupled from matter and since then, they could travel on freely. This decoupling or last scattering occurred some 380,000 years after the Big Bang. The photons present at that time have ever since been on their way, flying freely through space. Space, however, kept expanding, and, as a result, the wavelength of the photonsincreasedcorrespondingly. Becausethewavelengthdetermines the temperature ofthe photon gas, the implication is that the temperature of the cosmic background radiation dropped from about 3000 degrees Kelvinatthe decoupling time to about 3 degrees today. It was just this 3 degree radiation that Penzias and Wilson found. By now, there are many ever more precise measurements of that radiation, inall regions and directions ofthe sky. And wherever one measures, one finds the same 2.72548 ± 0.00057 degrees Kelvin, up
to the fourth decimal position. The universal remaining light ofthe Big Bang is thus known very well and it is with a high degree ofprecision the same everywhere. That, as we shall see shortly, creates a serious problem.
At the time ofdecoupling, a small region ofthe universe at the eastern rim ofthe sky was many light years distant from one at the western rim. Between the two regions, no communication was possible; each was outside the other's causal horizon. So how could they synchronize their radiation temperatures with such precision? How could the conductors oftwo orchestras in absolutely separate concert halls, one in London and one in Sydney, manage to start the identical music at precisely the same instant? This puzzle, this horizon problem, has bothered cosmologists for decades; today it is thought that it is solved by the idea of
Inflation.
At the beginning, there was a small bubble ofhot, dense primordial matter in thermal equilibrium, like a gas at fixed temperature and pressure. Then, suddenly, the inflation set in, the transition from wrong to right normal state. In an unbelievably short time, space expanded by an immense factor, thus creating regions that could no longer communicate. And in this expansion, even the slightest irregularities were largely smoothed out. Such a process lets us understand how causally disconnected systems can still have the same temperature: they were together in the same pot and under the same conditions, until the explosion-like inflation pulled them light years apart. What is separate todaywas once together and could communicate. The relevant scales are illustrated in the following picture. It shows that the inflation process had lengths increase by a factor of 1026 in a time interval ofonly 10-34 seconds. This means that the space ofthe primordial bubble expanded at a rate that surpasses the velocity oflight by a factor of 1050• So it was indeed a very special process, difficult to accommodate in the previous views ofphysics.
10-34 s
Cosmic inflation
The new view of the origin of the universe thus solves two puzzles at the same time. We see how our universe appeared as a bubble in the primordial world, and how the inflation of that bubble allows causally separate regions to exhibit the same conditions. The cosmic background radiation thus contains more information than was thought at first. It provides our only tool to look for something remaining from the flash of the Big Bang, of the transition from wrong to right normal state. And the universal temperature value of the radiation implies that the transition must have been accompanied by a dramatic spatial expansion, by cosmic inflation. That brings us to the next question: how could the transition terminate, in these first instants of the Big Bang, with the formation of something like matted
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Erde, das sich selbst genügen will und einst den frommen Mönchen auch die Welt war! Gleich jenem Mönch von Heisterbach, der, wie die Sage uns erzählt, nachgrübelnd sich in der Ewigkeit verlor, so ist es auch uns in dieser Waldeinsamkeit, als wenn die Weltenuhr stille uns stände. In dem prächtigen Buchenhochwald umfängt uns Dämmerung am hellen Tage, und des Mittags Hitze wird zu erquickender Kühle. So schwinden uns die Stunden-, die Zeitbegriffe.
Tausend Jahre sind ihm wie ein Tag, Und ein Tag wie tausend Jahre!
Die Erinnerung an den Mönch von Heisterbach, der, aus seinen Träumen aufwachend, eine neue, um tausend Jahre jüngere Welt um sich sieht und nur aus einer alten Chronik Kunde von sich selbst vernimmt, begleitet uns auf allen Schritten; denn der Sinn dieser
Abb. 165. Ringstraße in Köln. (Zu Seite 173.)
Sage wurzelt in der Stimmung der Landschaft. Wer unter frohen Menschen weilen will, wandert hin zum Drachenfels, wer jedoch von des Lebens Hast und Unruhe genesen will, der sucht die Waldesstille von Heisterbach auf. Der Waldesodem haucht neue Kraft in Körper und Geist, und im stillen beginnen wir die klugen Mönche zu bewundern, die sich diese Waldesherrlichkeit im Tale wählten und den Rittern gern die luftige Bergeshöhe ließen. Die Bergeshöhe mit ihrem freien Blick in die Ferne und hinab auf das Leben und Treiben der geschäftigen Menschheit, das stille Tal mit seiner Einsamkeit und Ruhe, mit seinem Alleinsein und Alleinfühlen, das sind die beiden Gegensätze, die, wie in vielen anderen Berglandschaften, so auch im Siebengebirge zu unserer Empfindung kommen, und die uns in jeder Örtlichkeit ihren eigenen Zauber finden läßt, je nach dem Grade, in dem die eine oder die andere Stimmung auf uns wirkt. Die Idylle des Margaretenhofes am Fuße des Ölberges, sowie des Burghofes in Zweidrittelhöhe des Drachenfels und die Stille des Forsthauses an der Löwenburg stimmen unser Herz ähnlich wie die Waldesruhe von Heisterbach. Aber nicht so ganz ist die Stimme des Lebens dort verstummt, und wenn wir emporsteigen und auf den genannten Bergkuppen Umschau halten, so fühlen wir uns Städten und Dörfern, so fern sie auch liegen, den Menschen näher.
166. Denkmal
Nach einer Photographie der Neuen Photographischen Gesellschaft in Berlin-Steglitz. (Zu Seite 173.)
Es ist vorwiegend das Verdienst des eifrig tätigen Verschönerungsvereins für das Siebengebirge, daß jede Örtlichkeit
Abb.
Kaiser Wilhelm I in Köln.
Das Siebengebirge. in dieser herrlichen Landschaft bis heute ihre natürliche Eigenart erhalten hat. Es ist allzeit sein Streben gewesen, die Schönheit des Siebengebirges aufzuschließen, ohne die Naturstimmung der Landschaft irgendwie zu beeinträchtigen. Schöne Landstraßen, von denen die eine rings um das eigentliche Siebengebirge führt, die beiden anderen es vom Margaretenhof am Ölberg zum Rhein hin durchqueren, lassen alle schönen Punkte auch zu Wagen leicht erreichen. Aber der Fußgänger braucht nicht überall ihnen zu folgen. Wo sie schattigen Wald durchschneiden, zweigen sich wohlgepflegte Waldwege ab, auf denen es sich herrlich wandert, und der Wanderer fühlt dort sich näher der Natur, den Blumen und Gräsern, den Bäumen und Sträuchern, dem Kuckuck, dessen Ruf ertönt, und der Nachtigall, die dicht neben uns plötzlich ihren schmetternden Schlag anstimmt. Eine andere Sorge des Verschönerungsvereins war darauf gerichtet, den Betrieb der Steinbrüche, die tiefe Wunden in die Bergkuppen rissen und einigen die Schönheit völlig zu rauben drohten, einzuschränken oder durch Ankauf gänzlich zum Stillstand zu bringen. Durch Bewilligung einer Lotterie zur Erhaltung des Siebengebirges sind dem Verein die Mittel gewährt worden, seine gemeinnützigen Bestrebungen in größerem Umfange zu verwirklichen. Durch Ankauf von Gelände soll auch einer weiteren Besiedelung, besonders auch einer Bebauung mit Villen vorgebeugt werden. Denn ein verborgenes Heiligtum der Natur sei diese Landschaft, das nicht ein Opfer werde der menschlichen Habsucht und nicht entweiht vom Menschenhader. Drum Dank den Männern, die an der Rettung und Verschönerung des Siebengebirges, der Perle des Rheinlandes, mitgewirkt haben. Dank auch der preußischen Staatsbehörde, die durch Genehmigung der Siebengebirgs-Lotterie die Bestrebungen des Verschönerungsvereins so wirksam unterstützte und für die Erhaltung der wenigen Ruinen, die vom Kulturschmucke früherer Jahrhunderte in dieser Landschaft übriggeblieben sind, Sorge trug. Gewaltige Schutzmauern stützen den alten Bergfried auf dem Drachenfels, und demnächst sollen auch die geringen Burgreste auf der Löwenburg vor weiterem Verfall geschützt werden. Von anderen Burgen, so von der Wolkenburg, die einst, im zwölften Jahrhundert,
den Juden bei einer Verfolgung als Zufluchtsstätte angewiesen wurde, ist kein Stein mehr vorhanden, und riesige Schutthalden, von früherem Steinbruchbetrieb herrührend, verunstalten den Berg dieses Namens. So führt derselbe abschreckend uns vor Augen, was frühere Zeiten gefrevelt haben am schönen Bilde der Natur, und mächtig hallt die Mahnung der Dichterin Fanny Stockhausen in uns wider:
Rheinland, steh’ auf! Laß keinen Stein Dir mehr von deinen sieben Bergen brechen, Und laß die kühle Prosa nicht hinein Dir sprechen!
Rheinland steh’ auf und halte stand
Zum Schutze deiner siebenzack’gen Krone, Daß sie des unbedachten Frevlers Hand Verschone!
Und standst du auf, ihr Schutz zu sein, Muß dir dein herrlich Rettungswerk gelingen; Welch einen frohen Dank wird dir dein Rhein
Dann singen!
Wie wir, versunken in die Schönheit des Siebengebirges, freudig dem plaudernden Quell der Sage und Geschichte lauschten, so wollen wir gerne auch dem forschenden Geiste folgen, der uns in das Werden dieses schönen Landes einweihen möchte. Nicht immer standen die sieben Berge so stolz und so schön. Verhältnismäßig jung ist ihr Alter. Als der Boden des Rheinischen Schiefergebirges längst gebildet und der größte Teil desselben emporgetaucht war aus den Wasserfluten des Meeres, auf dessen Grunde es sich abgelagert hatte, da wälzten sich über die Gegend des Siebengebirges mächtige Ströme. Große Massen von Ton, Quarzsand und Kieselgeröll lagerten sie ab, und in Buchten bildeten sich die Ablagerungen der Braunkohle. Nach dieser, für den menschlichen Haushalt so wichtig gewordenen Bildung bezeichnet man jene Ablagerung mit einem allgemein
Entstehung des Siebengebirges. Das Siebengebirge zur Tertiärzeit.
verständlichen Worte als Braunkohlenformation. Sie gehört der Tertiärzeit an. Im Siebengebirge ist sie besonders im Nordwesten verbreitet. Nördlich von Königswinter erstreckt sie sich ostwärts weit in dasselbe hinein, bis über den Wintermühlenhof hinaus reichend. In der Nähe dieses Hofes treffen wir namentlich Lager von weißlich gefärbtem Quarzit an. Beim Zerschlagen dieses etwas schiefrigen Gesteins kommen häufig Abdrücke von Blättern zum Vorschein, von Lorbeer, ferner von Palmen und Myrte. So sind uns die Spuren einer einst im Rheinland heimischen Pflanzenwelt erhalten, die heute nur noch in viel südlicheren Ländern vorkommt. Die Funde beweisen, daß im Rheingebiet zur Tertiärzeit ein wärmeres Klima herrschte.
Abb. 167. Madonna im Rosenhag. Dem Meister Stephan von Köln zugeschriebenes Tafelgemälde im Wallraf-RichartzMuseum zu Köln. (Zu Seite 173.)
Gesteine des Siebengebirges.
In der Zeit, in der die Braunkohlenlager entstanden, oder etwas später begann auch die vulkanische Tätigkeit im Siebengebirge. Als die ältesten vulkanischen Auswurfsmassen sind die trachytischen Tuffe festgestellt worden, die man eine lange Zeit, weil sie die anderen überlagern, für die jüngsten hielt. Zwei Tatsachen haben bei der Beweisführung hauptsächlich die Entscheidung gebracht. In einer Schlucht im Siebengebirge, die den Namen Hölle führt, erblicken wir an mehreren Stellen in den senkrecht aufsteigenden, gelblich gefärbten Tuffwänden Adern einer anderen Gesteinsmasse. Eine von ihnen ist mit Basalt angefüllt, der von unten emporgequollen sein muß. Es kann keinem Zweifel unterliegen, daß letzteres erst nach Ablagerung des Tuffs geschehen sein kann. Dieser ist also älter als der Basalt. Ferner sehen wir in einer nördlichen Vorkuppe des Siebengebirges, in dem Großen Weilberg, der sich durch seine schönen Säulenbasalte auszeichnet, daß die Tuffhülle, in der der Basalt stecken blieb, an der Berührungszone mit diesem eine rötliche Färbung angenommen hat, eine Folge der Hitze, die der emporgequollene Basalt entwickelte. Wäre der Trachyttuff erst nach diesem, also auch nach dessen Erkaltung abgelagert worden, dann hätte die Feuerwirkung nicht stattfinden können. Hierdurch wird allerdings wiederum nur bewiesen, daß der Trachyttuff älter als der Basalt ist, das Altersverhältnis zu dem Trachyt, der im Siebengebirge ebenfalls sehr viel verbreitet ist, dagegen nicht berührt. Man nimmt an, daß aus Ausbruchsstellen, die heute nicht mehr nachgewiesen werden können, zuerst ein starker Auswurf von Trachyttuff stattfand, daß dann die Trachytgesteine und zuletzt die basaltischen Gesteine hervorquollen.
Der Trachyttuff bedeckte einst wohl das ganze Gebiet des Siebengebirges. In größerer Mächtigkeit lagert er jetzt noch bei der Hölle, die sich als eine echte Cañonschlucht durch die Tuffdecke gebildet hat und mit dem ebenfalls tief eingeschnittenen Nachtigallental zusammenstößt, ferner am Kühlsbrunnen und an der Ofenkaule. Der Quarzit am Wintermühlenhof wird vom Trachyttuff überlagert, ein Beweis, daß die vulkanische Tätigkeit im Siebengebirge erst nach seiner Ablagerung begann.
Die Trachyte des Siebengebirges sind von verschiedener Beschaffenheit. Der Trachyt des Drachenfels hat keine Hornblende, dafür Feldspat, der auch in Form von schönen, großen Sanidinkristallen dem Gestein eingeschlossen ist. Diese Kristalle, deren Glitzern sofort auffällt, machen den Drachenfels-Trachyt als Baustein minderwertig. Am Kölner Dom, bei dessen Bau er verwendet wurde — der Domsteinbruch befand sich an der Südwestseite des Drachenfels — zeigte es sich, daß die Sanidinkristalle ausgewittert waren, wodurch besonders der Bildhauerschmuck sehr gelitten hatte. Infolgedessen wurde bei der Fortführung des Dombaues kein Trachyt mehr verwandt. Aus echtem Trachyt bestehen auch die Kuppen des Lohrberg, Schallenberg und Geisberg. Am Kühlsbrunnen im Rhöndorfer Tal kommt ein Trachyt vor, der fast nur aus Sanidin besteht, aber keine Sanidinkristalle ausschließt. Es ist dies die einzige Fundstelle eines solchen Trachyts in ganz Nordeuropa. Von ganz anderer
Abb. 168. Das Hahnentor in Köln. (Zu Seite 173.)
Beschaffenheit ist das trachytische Gestein der Wolkenburg. Es ist ein Hornblende-Trachyt oder Andesit, benannt nach den Anden in Südamerika. Die Hornblende bildet oft schöne schwarze Kristalle. Aus Andesit bestehen außerdem noch die Breiberge, der Hirschberg, die Rosenau und der Stenzelberg.
Auch der im Siebengebirge vorkommende Basalt ist nicht gleichartig. Die mächtigsten und die höchsten Kuppen bestehen aus diesem Gestein, aus echtem Basalt der Ölberg, der Petersberg, der Nonnenstromberg und zahlreiche nördliche und südliche Vorberge, aus Dolerit, einer Abart des Basaltes, die Löwenburg.
Abb. 169. Hauptpostamt in Köln. (Zu Seite 173.)
Es ist eine Eigenart des Siebengebirges, daß die Trachyt- und Basaltausbrüche nicht in Form von Lavaströmen, die in der Eifel so zahlreich sind, erfolgten. Nur auf der Oberkasseler Heide nördlich vom Weilberg wurden Lavaströme nachgewiesen. Im eigentlichen
Siebengebirge dagegen blieben Trachyte und Basalte in der Devonund Tuffdecke stecken. Von den schönen Formen der Bergkuppen war damals noch nichts zu sehen. Allmählich wurde die Tuffhülle von den Gewässern weggetragen. Es bildeten sich Talfurchen, und stolz traten die bloßgelegten Kuppen heraus, das Bild der Landschaft mit der Schönheit schmückend, die wir heute an ihm bewundern.
Die Zahl der Kuppen ist nicht sieben, wie es der Name „Siebengebirge“ vermuten läßt, sondern viel größer. Die „Sieben Berge“, die man in der Kölner Gegend, in einer Reihe liegend, mit dem Drachenfels auf der einen und dem Großen Ölberg auf der anderen Flanke, sieht, und von denen das Gebirge, von dieser Gegend aus, seinen Namen erhielt, sind nicht einmal die sieben höchsten, wie folgende Zusammenstellung der bedeutendsten Kuppen, in der die „Sieben“ durch ein Sternchen bezeichnet sind, erkennen läßt:
* Großer Ölberg 464 m
* Löwenburg 459 „
* Lohrberg 440 „
* Nonnenstromberg 337 „
* Petersberg 334 „ Geisberg 329 „
* Wolkenburg 328 „
* Drachenfels 325 „ Rosenau 324 „
Großer Breiberg 318 „ Hirschberg 255 „
Das Siebengebirge.
Wenn wir die Rangordnung nach der Höhe träfen, so würde also der Drachenfels nicht einmal zu den „Sieben Bergen“ gehören. Doch wenn wir ihn aus der stolzen Berggemeinschaft herausstoßen wollten, die Wogen des Rheins würden wild aufbrausen, und die Sage würde fliehen aus diesem Land, wo nicht der Prosa kaltes Licht, sondern das Farbenreich der Poesie das Gold der Berge malt.
VIII. Die Eifel.
Unter „Eifel“ versteht man in geographischem Sinne das Gebirgsland nördlich von der Mosel und westlich vom Rhein, also den nordwestlichen Flügel der großen Gebirgsscholle des Rheinischen Schiefergebirges. So sagen die Geographen und die geographischen Lehrbücher, denen man ja alles glauben soll. Reist man aber durch die Eifel, so fragt man in vielen Gegenden vergeblich nach einem Lande, das so heißt, und mancher ist von einer vieltägigen Eifelreise zurückgekehrt und, nach den Versicherungen der Bewohner, nicht in der Eifel gewesen. „Die Eifel ist noch weit,“ so hieß die Rede, und immer war sie noch weit. Eigentlich haben die Bewohner vollständig recht, wenn sie sich gegen einen Namen sträuben, der so wenig für das Ganze paßt, nach der Nebenbedeutung, die ihm von seinem Heimatlande anklebt. Ursprünglich bezeichnete man mit dem Wort „Eifel“ nur einen kleinen Bezirk im Umkreise der Stadt und früheren Abtei Prüm. Eine Schenkungsurkunde Pippins aus dem Jahre 762 redet von dem „pagus Eflinsis“, dem Eifelgau. Der Name soll von dem keltischen Worte ap, das dem lateinischen Worte aqua entspricht und also Wasser heißt, herkommen. Danach würde Eifel soviel als Wasserland oder Land der Quellen bedeuten. In der Tat ist die Gegend von Prüm reich an Gewässern, und etwas nördlicher liegt das Quellgebiet der meisten größeren Eifelbäche. Im Volke aber lebt dieser ursprüngliche Sinn des Wortes nicht fort. Unter „Eifel“ versteht es ein rauhes und ödes Gebirgsland mit langem und kaltem Winter und kurzem Sommer, wo nur wenig Getreide gezogen werden kann und in manchen Jahren die Ernte nicht zur vollen Reife gelangt, wo die Bewohner also arm sind, kurz, wo man nicht gern leben möchte. Arm sind auch in Wirklichkeit viele Gegenden der Eifel. Die Notstände, welche vor Jahren wiederholt herrschten und ein Eingreifen des Staates nötig machten, haben die wirtschaftliche Lage der Bewohner in einem düstern Lichte gezeigt. Dies erklärt
Die Eifel.
noch mehr, warum man sich in den reicheren Nachbargegenden der eigentlichen Eifel gegen die Übertragung dieses Namens sträubt. Indem aber die schreiende Not des armen Eifelvolkes die Blicke der Behörden und auch weiter Kreise der rheinischen Bevölkerung auf ein Land lenkte, von dem fast jeder nur unsichere Vorstellungen und unklare Begriffe hatte, begann sich das Interesse zu regen, die Eifel besser kennen zu lernen. Es bildete sich der Eifelverein, der besonders unter der Leitung des verstorbenen Direktors Dronke sowohl in touristischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht segensreich wirkte, der Bau von Eisenbahnen erleichterte das Reisen, und so ward die „verschriene Eifel“ ein Touristenland. Ungeahnte Schönheiten lernte man kennen. Gar viele lernten die Eifel lieb gewinnen, und viele kehren alljährlich im Sommer oder Herbst zurück in dieses Land, wo das Auge gebannt ist von den merkwürdigen Spuren, die die vulkanische Tätigkeit hinterlassen hat, wo es sich erfreut an des Waldes Pracht und an dem hellen Grün der Wiesen, und wo der Küchenzettel noch oft die leckere Forelle, die in den klaren Gewässern spielt, für das Mahl verheißt. Und selbst die öde Eifelheide mit ihrer Melancholie und mit ihrem Purpurkleide, wenn die Heide blüht, hat ihre Bewunderer gefunden. In dieser kurzen Darstellung kann nicht ein vollständiges Bild des weiten Gebietes, das man heute geographisch Eifel nennt, gezeichnet werden. Es kann nur versucht werden, die charakteristischsten Züge dieses Bildes wiederzugeben.
Für den Wanderer, der das Rheintal als Reiseroute wählt und von ihm aus die Eifel besuchen will, kommt zunächst die Vordereifel, auch vulkanische Eifel genannt, in Betracht. Es ist ein eigenartiges Land, voll von Wunderwerken der Natur, die unser Auge fesseln und unsern Geist bannen. Wir schauen stolze Bergkuppen, deren Scheitel hoch gewölbt ist, und echte Kraterberge, die einen vertieften Kraterschlund umschließen. Wir stehen sinnend vor den kleinen Seen, den Maaren, deren Wasser den früheren Feuerschlund ausgefüllt hat, und verfolgen den Lauf des Lavastromes, der einst aus dem Krater als ein zäher Feuerschleim hervorquoll und sich hinab in die Täler ergoß, so daß die Bäche vielfach ihre Kraft mit dem harten Gestein messen müssen. Und nicht nur in der Nähe der
Vulkane der Eifel.
vulkanischen Ausbrüche schreitet unser Fuß über vulkanische Asche, sondern oft auch in weiter Entfernung von diesen. Alles deutet auf eine umfangreiche einstige vulkanische Tätigkeit hin. Im Geiste hören wir das dumpfe Dröhnen des Erdbodens. Er zittert von den Spannungen der Gase, die mit Gewalt einen Ausgang suchen. Die Wellen der Erdbeben durchlaufen das Land. Wir sehen den Feuerschein der Krater, der diese Höllenlandschaft einst beleuchtete, umdüstert von dem qualmenden Rauch und farbig umspielt von den brennenden Gasen, die dem Kraterschlund entstiegen. Wie Raketen fliegen durch den Aschenregen glühende Felsbrocken höher empor, prasselnd fallen sie nieder, und in der Aschenhülle finden wir sie wieder als rundliche, schwärzlich gefärbte Steinkugeln, Bomben genannt, die bald die Größe nur eines Taubeneies, bald die eines Menschenkopfes haben. Immer höher wölbte sich der Aschenkegel. Die Jahrhunderte oder Jahrtausende trugen ihn wieder zum Teil ab. Der Vulkan stellte seine Tätigkeit ein, sein Feuerschlund erkaltete. Noch lange aber blieb seine Umgebung eine Stätte des Todes, bis allmählich die Pflanzenwelt den schwarzen Boden sich eroberte. Nun lacht überall, wo Totenstarre war, die grüne Farbe des Lebens, üppige Wälder, Wiesen und Felder schmücken Berg und Tal, und nur der sinnende Geist des Menschen lebt noch, beim Anblick des vulkanischen Bodens, in der grauen Vorzeit, in der die Vulkane der Eifel entstanden.
Es gibt in der Eifel zwei vulkanische Hauptlinien, eine westliche und eine östliche, auf denen zahlreiche Vulkanberge, sowohl Vulkankuppen als auch echte Kraterberge und Maare, geordnet sind. Manche Vulkanberge liegen auch auf Querlinien. Die westliche vulkanische Hauptlinie beginnt bei Bertrich in der Nähe der Mosel mit der Falkenlei. Sie streicht in nordnordwestlicher Richtung über Daun und Hillesheim und endet erst in der Schneifel (= SchneeEifel), wo noch der Goldberg liegt. Zwei wichtige vulkanische Querlinien auf dieser Hauptlinie sind die von Manderscheid und Gerolstein-Birresborn. In diesen Gegenden erreicht das westliche Vulkangebiet eine bedeutende Breite. Am dichtesten drängen sich die Vulkanberge zwischen Daun (Abb. 148), Gerolstein und Hillesheim zusammen, wo wir ein schönes Bergland vor uns zu sehen glauben. Als die höchste Kuppe ragt dort der 700 m hohe
Ernstberg auf. Sehr zahlreich treffen wir die merkwürdigen Kraterseen, in der Eifel Maare genannt, an. Man hält sie für Vulkane, die früh zur Ruhe gekommen sind, ehe ihnen als ein feuriger Teig Lava entquoll, die sich bei anderen Vulkanen entweder zur Kuppe aufwölbte, wenn sie in der Aschenhülle stecken blieb, oder sich als ein Lavastrom hinabwälzte in die Täler, ehe sie völlig erstarrte. Sehr verschieden ist das Bild der Maare. Das Pulvermaar bei Gillenfeld ist von hohen Kraterwänden, die mit schönen Buchen bewachsen sind, umgeben. Lieblich blinkt uns der Seenspiegel aus dem Grün der Landschaft entgegen. Ein lachendes Bild des Lebens dort, wo einst Feuersglut alles Leben auslöschte! Ein völlig anderes Bild zeigt das Weinfelder Maar. Die düstern Schatten des Todes gleiten über dasselbe. Kein Leben, kein Pflanzenschmuck, kein Laut! Todesruhe! In der Nähe von Daun, wo das Weinfelder Maar liegt, treffen wir noch das Schalkenmehrener (Abb. 149) und Gemündener Maar an. Von anderen bekannten Maaren im westlichen Vulkangebiete der Eifel sei noch das Meerfelder Maar bei Manderscheid genannt. Einige von ihnen, wie das Pulver-, Weinfelder und Gemündener Maar, haben keinen, wenigstens keinen sichtbaren Zu- und Abfluß. Auf den gleichen Ursprung wie die Maare führt man auch zahlreiche Kesseltäler der Eifel zurück.
Abb. 170. Vom Kölner Karneval. Der Wagen „Kölner Bauer mit Jungfrau“ (links) und „Wolkenwagen des Prinzen Karneval“ (rechts) auf dem Festzuge des Jahres 1901. Nach einer Photographie von Ad. Fischl jun. in Köln. (Zu Seite 174.)
Die östliche vulkanische Hauptlinie, die ebenfalls in fast nördlicher Richtung verläuft, läßt sich von Winningen an der Mosel bis in die Ahrgegend südlich von Ahrweiler verfolgen. Den Rodderberg, einen Vulkan mit schwacher Kratermulde, der bei Rolandseck unmittelbar am Rhein aufsteigt, kann man schon zum Vulkangebiet des Siebengebirges rechnen. Den Hauptherd der vulkanischen Tätigkeit bildet im östlichen Vulkangebiete der Laacher See. An seiner Stelle befand sich einst ein riesiger Kraterschlund. Etwa 40 Lavaströme nahmen von ihm ihren Ausgang. Ungefähr ebenso groß ist die Zahl der Vulkanberge, die in der Umgegend des Laacher Sees liegen. Dieser selbst ist von sechs Kraterbergen malerisch umgeben, von denen der Laacher Roteberg (510 m), der Laacherkopf (460 m) und der Krufter Ofen (453 m) die höchsten sind. Letzterer ist der bekannteste und besuchteste.
Der Laacher See.
Durch üppigen Wald steigen wir zum Krufter Ofen hinan. Auf seinem Gipfel entfaltet sich uns ein prächtiger Rundblick auf die schöne Landschaft. Hell blinkt der Wasserspiegel des Sees, dunkel umsäumen ihn die waldigen Berge, und ihr Spiegelbild taucht tief hinab in die Fluten. Am Südende des Sees, wo der hohe Rahmen der Berge sich etwas verflacht, ergänzt ein herrliches Bauwerk, die prächtige Abteikirche des Benediktinerklosters Laach (Abb. 150), die formenschöne Landschaft. Wenden wir uns aber von diesem Bilde ab zur anderen Seite des Gipfels, so blicken wir hinab in den früheren Kraterschlund des Krufter Ofen. Aber kein Bild des Todes ist’s, das wir da schauen. Wald, üppigster Wald hat die frühere Feuerstätte erobert, und wo einst das düstere Grauen wohnte, dort lacht jetzt Pflanzengrün. Muntern Schritts eilen wir hinab, wo der See uns winkt. Er ist kreisrund, 3,3 qkm groß und in der Mitte 53 m tief. Sein Durchmesser beträgt 2732 m, und zwei Stunden müßten wir wandern, um ihn zu umkreisen. Das zweitgrößte Eifelmaar, das Pulvermaar, ist nur ⅒ so groß. Wie stimmungsvoll paßt die Benediktinerabtei Laach zu der Stille der Landschaft, zu der Ruhe des Sees und dem Schweigen des Waldes! Die schöne Abteikirche, in edlem romanischen Stile erbaut, stammt aus dem Jahre 1156. Sie ist mit einer Kuppel und fünf Türmen geschmückt. Die zierliche Vorhalle wurde 1859 neu hergestellt. Die Ornamentik an den Säulenkapitälen ist überaus fein und sorgfältig ausgeführt (Abb. 151). Der sehr schöne, in romanischem Stile gehaltene Hochaltar wurde vom Kaiser Wilhelm II. im Jahre 1899 geschenkt.
Nach kurzem Aufenthalt wandern wir weiter. Der Hohe Gänsehals ist unser Ziel. Von der Waldespracht des Laacher Sees müssen wir bald Abschied nehmen. Einförmig liegt das Land in seinem düstern, dunkelgrauen Ton vor uns. Es ist Aschenboden, über den wir wandern. Hier und da eine Halde, der die Bewohner von der schwärzlichen Asche entnehmen. Von zahlreichen kleinen und größeren Bomben ist die Aschenmasse durchsetzt. Mäßig hohe Berge, Vulkanberge, wölben sich aus der kahl und daher so tot erscheinenden Landschaft heraus. Auch der Gänsehals, der dort vor uns aufsteigt, hat nur eine geringe relative Höhe. Dennoch bietet er als höchster Punkt der Gegend (591 m hoch) — und besonders der auf ihm errichtete Aussichtsturm — einen umfassenden Rundblick dar, nach Osten über das waldgeschmückte Gebiet des Laacher Sees, dessen Spiegel hell aufblitzt, und nach Nordwesten über die stolzen Basaltkuppen der Hohen Eifel.
Abb. 171. Remscheid.
Nach einer Photographie im Verlag von Herm. Krumm in Remscheid. (Zu Seite 175.)
Abb. 172. Kaiser Wilhelm-Brücke bei Müngsten. Nach einer Photographie im Verlage von Herm. Krumm in Remscheid. (Zu Seite 175.)
Eine große Verbreitung haben in dem östlichen Vulkangebiet der Eifel die Schlackentuffe. Drei Arten derselben sind zu unterscheiden, nämlich basaltische, die in der Umgebung fast eines jeden Eifelvulkans vorkommen, zweitens basaltartige, nämlich Leucitphonolithtuffe, die eine große Verbreitung westlich vom Laacher See haben, und drittens trachytische, die namentlich im Brohltal, wo die Traßgewinnung ein wichtiger Industriezweig geworden ist, verbreitet sind. Als Auswurfsmasse der Vulkane der östlichen Eifel ist ferner noch der Bimssand zu nennen. Er ist eine leichte, durchlöcherte Asche von weißlicher Farbe. Die Vulkanherde im Umkreise des Laacher Sees bedeckten mit ihm, ehe sie völlig erloschen, meilenweit und viele Meter hoch das Land. Bis Moselkern, Boppard, Mayen und Brohl lagern die Bimssandsteinschichten, allein auf der linken Rheinseite ein Gebiet von etwa 800 qkm bedeckend. Doch auch auf der rechten Rheinseite sind sie noch weithin verbreitet. Sie bilden die Grundlage einer wichtigen Industrie, der Bimssandsteinziegelei. Der Bimssandstein wird zerkleinert und dann mit Kalkmilch angemengt. Aus dieser Masse werden große Ziegelsteine geformt, die sich durch ihre
Gesteine der Eifel.
Leichtigkeit und eine geringe Beeinflussung durch den Witterungswechsel auszeichnen. Namentlich zwischen Andernach und Coblenz, in der Nähe der Orte Weißenturm und Urmitz, sind große Ziegeleien angelegt worden, die man auf der Fahrt mit der Eisenbahn sehen kann. Ein schon älterer Industriezweig ist die Lavagewinnung bei Niedermendig. Schon die Römer brachen dort ihre Mühlsteine. Da die Lava von einer 15 bis 20 m mächtigen Schicht Sand, Bimsstein und Löß bedeckt ist, mußten die Steinbrüche unterirdisch angelegt werden. Auch die oberste Schicht der Lavamasse mußte noch durchbrochen werden, weil sie ein minderwertiges Gestein liefert. Das darunter anstehende Gestein bildet Pfeiler, von den Arbeitern Stämme genannt, von 1½ bis 2 m Stärke. Durch den jahrhundertelangen Betrieb der Steinbrüche sind große Hohlräume entstanden. Labyrinthartig verzweigen diese sich im Innern der Erde. Eine niedrige, fast das ganze Jahr sich gleich bleibende Temperatur herrscht in ihnen. Viele werden wegen dieser wertvollen Eigenschaft als Bierkeller benutzt, und ein blühendes Bierbrauereigewerbe, das diese Gunst ausnutzt, hat sich in Niedermendig entwickelt.
Abb. 173. Solingen. Nach einer Photographie im Verlag von Jul. Tückmantel & Söhne in Solingen. (Zu Seite 175.)
Von der eigentlichen vulkanischen Vordereifel wollen wir hiermit Abschied nehmen. An sie
Hohe Eifel.
