Montag, 20. Februar 2012

Expandiert das Universium oder nicht?

Frage: Wenn ich in das Universum hinaus Blicke, so blicke ich zugleich in die Vergangenheit. Könnte ich nur weit genug blicken, sähe ich zurück bis zum Anfang der Zeit, EGAL IN WELCHE RICHTUNG ich schaue, ich bin eingehüllt von dem Moment des Urknalls ringsherum. Der Mittelpunkt ist der Umfang... Warum behauptet die moderne Physik dennoch, das Universum expandiere?

Antwort: Ab etwa 1915 entdeckte man aufgrund der Bewegung der Galaxien die Expansion des Universums: Wenn das Universum heute expandiert, bedeutet das, dass früher alle Teile des Universums näher zusammen waren. Extrapoliert man diesen Prozess in die Vergangenheit, kommt man zu einer Phase, in der alle Materie in einem sehr kleinen Bereich vereinigt war – dem Anfang des Universums. Die Zeitspanne von heute zurück bis zu dieser Phase gibt das Alter des Universums an. Und das sind nach unseren heutigen kosmologischen Modellen etwa 13,7 Milliarden Jahre. Wollen wir im Universum alte Dinge sehen, müssen wir sehr weit entfernte Dinge betrachten. Die Lichtteilchen, Photonen genannt, breiten sich mit einer endlichen Geschwindigkeit, der Lichtgeschwindigkeit von 299.793 km/s, aus. Sie sind umso länger zu uns unterwegs, je weiter weg von uns sie entstanden sind. Doch wo liegt der universelle Horizont – die älteste und fernste für uns sichtbare Lichtquelle? Etwa 300.000 Jahre nach dem Urknall, als das Universum sich genug abkühlte und ausdünnte wurde es erstmals transparent. Diese ältesten Lichtteilchen der sogenannten kosmischen Hintergrundstrahlung, also dem Nachleuchten des Urknalls, sind 13,7 Milliarden Jahre unterwegs! Und wie weit schauen wir dabei hinaus?  Da sich nach der Relativitätstheorie kein Signal schneller als Licht ausbreiten kann, wäre eine schnelle Antwort 13,7 Mrd. Lichtjahre oder ca. 128 Trilliarden km in alle Richtungen. Das ist die Strecke, die Licht in 13,7 Mrd. Jahren - dem Alter des Universums - zurücklegen kann. Dieser Wert ist aber noch zu kurz gegriffen: In Wirklichkeit sind Objekte, deren Licht uns nach 13,7 Mrd. Jahren erreicht, durch die kosmische Expansion heute weiter von uns entfernt als zum Zeitpunkt der Lichtaussendung. Da wir mit diesen Objekten über das Licht in Verbindung stehen, ist der uns zugängliche Bereich also größer und umfasst ein Raumvolumen von deutlich mehr als  27,4 Mrd. Lichtjahre Durchmesser.


Beantwortet von Prof. Franz Kerschbaum, Institut für Astronomie an der Uni Wien.

Viele andere Fragen zum Universum beantworten Prof. Kerschbaum und Franz Simbürger auch in ihrem Buch "Sonne, Mond und Sterne...52 kosmische Antworten".
Link: http://www.seifertverlag.at/de/programme/2010_herbst/detail_sonne-mond-und-sterne.php

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