Welt der Naturwissenschaften
(Scientific Medley)

 Jahresübersicht 2006

Die schönsten Träume von Freiheit werden im Kerker geträumt.
(Friedrich Schiller)

27. Juli 2024

Das „Echo des Urknalls“ brachte 2006 den Physik-Nobelpreis den beiden US-Physikern John Mather vom NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt (Maryland) und George Smoot von der University of California in Berkeley (Kalifornien). Manche mögen sich erstaunt die Augen gerieben haben. Urknall? Ist das nicht so eine abseitige Theorie, die irgendwo im Niemandsland zwischen nicht bewiesen und umstritten herumgeistert?

Die Urknalltheorie ist nur hinsichtlich einiger Details umstritten. Die Astrophysiker wissen längst, dass unser Universum einen sehr heißen Anfang hatte. Bereits 1917 hatte Albert Einstein ein Modell des Universums vorgelegt, das auf seiner allgemeinen Relativitätstheorie gründete. Einstein zeigte, dass die Schwerkraft als eine Krümmung der Raum-Zeit verstanden werden kann, woraus er den Schluss zog, dass sich das Universum laufend ausdehnt. Unterstützung erhielt Einstein vom belgischen Astronom und Domherrn Abbé Georges Lemaître und anderen Astronomen. Was noch fehlte, war ein experimenteller Beweis. Edwin Powell Hubble und einige seiner Kollegen hatten inzwischen Spektrallinien ferner Galaxien vermessen und herausgefunden, dass sie um so weiter in den roten Lichtbereich verschoben waren, je größer ihre Entfernung war. Hubble deutete diese Rotverschiebung als die Folge einer Fluchtbewegung der Galaxien. Im März 1929 veröffentlichte Hubble seine Messergebnisse. Mit dieser Arbeit lieferte er den ersten experimentell überprüfbaren Hinweis für ein expandierendes Universum und damit indirekt für die Urknalltheorie.

Der russisch-amerikanische Physiker George Gamov war 1948 der erste, der aus den Beobachtungen Hubbles den Schluss zog, dass das Universum ursprünglich sehr klein gewesen sein muss. Aus der Physik wissen wir, dass rasche Kompression zur Erwärmung, Expansion hingegen zur Abkühlung führt. Gamov rechnete Hubbles Daten zurück und kam auf einen Zeitpunkt vor rund 15 Milliarden Jahren, an dem unser Universum klein und heiß gewesen sein muss. Dem britischen Physiker Fred Hoyle, dem diese Theorie nicht gefiel, erfand den Spottausdruck „Big Bang“ (deutsch: „Urknall“), wodurch diese Theorie erst richtig populär wurde. Ein weiterer Beweis für die Urknalltheorie kam 1965 mit der Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung durch Arno Penzias und Robert Wilson. Die Arbeiten der beiden diesjährigen Physik-Nobelpreisträger basieren auf Messungen mit dem 1989 gestarteten NASA-Satelliten „Cosmic Background Explorer“ (Cobe). Der Satellit maß Temperaturschwankungen in der Hintergrundstrahlung, die auf die Entstehung der Galaxien zurückzuführen sind. Der Durchbruch der Urknalltheorie ist damit endgültig gelungen.

Point Venus
Raumsonden
Das Himmelsjahr 2003
Mars
Schwarze Löcher (2005)
No blast?

Helden der Wissenschaft:
Max Planck
(1858-1947) entdeckte den Quantensprung, das Allerkleinste, was die Natur an Energie zu bieten hat. In der Folge versuchte er mehrfach, seine eigene bahnbrechende Theorie zu widerlegen, was ihm nicht gelang.