Expansion des Universums
Kosmologie
Grundidee
Der Weltraum wird immer größer: in den 1920er Jahren stellte der belgische Priester Georges Lemaitre fest, dass sich so gut wie alle[4] Galaxien von unserer Galaxie entfernen. Und: die Fluchtgeschwindigkeit, mit der sie sich entfernen ist umso größer, je weiter die Galaxie von uns enfernt ist. Diese Beobachtung bestätigte schon bestehende theoretische Gedanken eines sich ausdehnenden Universums. Dabei dehnen sich die Objekte im Universum nicht mit aus, sondern nur der leere Raum zwischen ihnen.[5] Siehe dazu auch Hubble-Konstante ↗
Fußnoten
- [1] Erich Bagge: Die Entstehung der kosmischen Ultrastrahlung und das Expansionsphänomen der Welt. Karl Thieme, München 1966.
- [2] Das Modell der Bombensplitter, in einer Version aus dem Jahr 1953: "Vor dem geistigen Auge des Beschauers entsteht so ein fasznierendes Bild des Kosmos: In einem zentralen Punkte befindet sich ein ruhendes Sternensystem - unsere Milchstraße - , darum herum sind nach allen Richtungen des Raumes einigermaßen gleichmäßig ähnliche Weltengebilde verteilt, die mit großer Geschwindigkeit von diesem Zentrum fortstreben." Nach Bagge wäre das auch das Bild, das ein Beobachter hätte, der sich "unmittelbar nach der Detonation einer großen Sprengbombe an den Explosionsherd begäbe und die Bombensplitter verfolgte." Dabei würde der Beobachter auch feststellen, dass sich die weiter entfernten Splitter schneller von ihm fortbewegen als die näheren Splitter, denn: "Bruchstücke, die im Moment der Explosion zufällig eine große Geschwindigkeit erhielten, hätten sich weiter von ihm entfernt als andere, die von Anfang an langsamer waren." Ausgehend von diesem gut nachvollziebaren Bild, so Bagge, kann man jetzt rechnen: "Ebenso nämlich wie der irdische Beobachter aus den augenblicklichen Geschwindigkeiten der Bombensplitter und ihrer zugehörigen Entfernungen rückwärts zu berechnen vermag, vor wieviel Sekunden die Zündung des Pulvers erfolgte, kann der Astronom als „Alter der Welt“ einen Zeitraum von rund vier Milliarden Jahren angeben, den er aus der Fluchtbewegung der Spiralnebel schließt. In: [3, Seite 287 und 288]. Erich Bagge: Der Urknall und die Geburt der chemischen Elemente. In: Das Neue Universum. Ein Jahrbuch des Wissens und Fortschritts. 70. Band. Union Deutsche Verlagsgesellschaft. Stuttgart. 1953. Dort ab Seite 286. Zur Abschätzung des Alter des Universmus mit Hilfe des Bombensplitter-Modells siehe auch Bagges Weltalter ↗
- [3] Einen kurzen Überblick über die Ideengeschichte der Expansion des Universums gibt Richard Panek: Was das Weltall auseinander treibt. In Spektrum der Wissenschaft. März 2024. Dort die Seiten 12 bis 21.
- [4] Eine Ausnahme ist die Andromedagalaxie, unsere Nachbargalaxie. Die Andromedagalaxie bewegt sich mit einer hohen Geschwindigkeit von etwa 110 Kilometern in jeder Sekunde auf unsere eigene Galaxie, die Milchstraße zu. Zur Kollision kommt es in wahrscheinlich 3 bis 4 Milliarden Jahren. Siehe auch Andromedagalaxie ↗
- [5] Bei der Expansion des Universums dehnt sich vor allem der leere Raum zwischen den Galaxien aus. Der Raum in den Galaxien und die darin befindlichen Körper hingegen dehnen sich nicht nennenswert aus. Die Gravitationskraft wirkt der Ausdehnung entgegen: "die Galaxien selbst werden durch ihre eigene Anziehungskraft zusammengehalten und dehnen sich nicht zusammen mit dem Unversum aus. Erst irgendwo zwischen den Entfernungen der Galaxienhaufen und -fäden gewinnt die Expansion des Universums die Oberhand und dehnt das galaktische Netz aus." In: Sabine Hossenfelder: Mehr als nur Atome. Was die Physik über das Leben verrät. Englisches Original: Existential Physics: A Scientist's Guide to Life's Biggest Questions. Viking, New York. Deutsche im Pantheon Verlag, 2024. ISBN: 978-3-570-53500-2. Dort das "Kapitel 8 Denkt das Universum?". Seite 221 und 222.