Das kosmologische Prinzip
Die Verteilung der Materie im Universum ist annähernd gleichmäßig, homogen, wenn man sie auf großen Skalen betrachtet.
Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie erlaubt viele mögliche Arten von Universen. Bei der Anwendung der Theorie zur Beschreibung der Dynamik unseres Universums machte Einstein eine zentrale empirische Annahme, um die Zahl der möglichen Lösungen der Gleichungen zu begrenzen. Er nahm an, dass die Verteilung der Materie im Universum auf sehr großen Skalen konstant ist, wodurch das Universum glatt erscheint. Diese Idee ist eine Form des modernen kosmologischen Prinzips.
Dieses Prinzip ist nicht exakt, da ein großer Teil der Materie des Universums in Planeten, Sternen und Galaxien gebündelt ist, aber wenn man es in ausreichendem Maße betrachtet, ist die Verteilung der Galaxien und Galaxienhaufen ungefähr gleichmäßig. Eine nützliche Analogie ist eine Glasscheibe, die sich glatt anfühlt, aber in Wirklichkeit auf mikroskopischer Ebene eine höchst unregelmäßige Oberfläche mit Spitzen und Tälern aufweist.
Das moderne Modell des Universums
Dr. Edwin Hubble
Im Jahr 1929 machte der Astronom Edwin Hubble eine wirklich verblüffende Entdeckung. Durch die Untersuchung des von benachbarten Galaxien ausgestrahlten Lichts und detaillierte Beobachtungen einer elektromagnetischen Eigenschaft, die als Rotverschiebung bezeichnet wird, zeigte Hubble, dass sich andere Galaxien anscheinend von der Milchstraße weg beschleunigen. Im Gegensatz zu den Vorhersagen Einsteins dehnte sich das Universum tatsächlich aus…
Nebenaufgabe: Hubbles Gesetz
Down the Rabbit Hole: Expansion
Der Urknall, Lance Akiyama
Hubbles Entdeckung führte in Verbindung mit der modernen Interpretation des kosmologischen Prinzips zur Entwicklung und schließlich zur Anerkennung des Urknallmodells. Das Modell basiert auf den theoretischen Arbeiten von Alexander Freidmann und Georges Lemaitre und beschreibt die feurigen Ursprünge des Universums als „Uratom“ und seine anschließende Entwicklungsgeschichte mit Expansion und Abkühlung.
Das Urknallmodell ist die am weitesten akzeptierte wissenschaftliche Theorie für den Ursprung und die Entwicklung unseres Universums. Seit seinen Anfängen Mitte des 20. Jahrhunderts haben Wissenschaftler immer wieder wichtige theoretische und experimentelle Entdeckungen gemacht, die die Vorhersagen des Modells überprüfen und unterstützen. Die derzeitige Beweislage für den Urknall lässt sich in vier große Kategorien einteilen:
- Die Ausdehnung des Universums
- Das Vorhandensein der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung
- Die verschiedenen Elementhäufigkeiten
- Die Entwicklung von Sternen und Galaxien
Down the Rabbit Hole: Die Steady State Theorie
Kosmische Rätsel: Das Modell des Universums