Welt der Naturwissenschaften
(Scientific Medley)

 Jahresübersicht 2015

Die Gedankenfreiheit ist die einzig wahre und die größte Freiheit, die der Mensch erreichen kann.
(Maxim Gorki)

21. November 2024

Ist unser Universum ewig oder hat es Anfang und Ende? Die Frage ist heute grundsätzlich geklärt: Das Universum ist zu einem bestimmten Zeitpunkt entstanden. Dem charismatischen Astronomen Edwin Hubble (1889 – 1953) war aufgefallen, dass das Licht weit entfernter Galaxien eine Verschiebung zum Rot zeigt. Rot ist das sichtbare Licht mit der größten Wellenlänge. Noch längere Wellen hat die Infrarotstrahlung, aber die ist für unser Auge nicht mehr sichtbar. Die Astronomen erinnerten sich an den Dopplereffekt, der zu den bedeutendsten Entdeckungen der Physik zählt. Christian Doppler (1803 – 1853) stammte aus Salzburg und beschrieb erstmals die nach ihm benannte Theorie. Bewegte Schallquellen werden vom Beobachter mit veränderten Tonhöhen wahrgenommen. Offenbar kann man den Doppler-Effekt auch auf das Licht anwenden, was Albert Einstein im Rahmen seiner Relativitätstheorie auch getan hat. Bis heute wurden insgesamt 14 Nobelpreise für Arbeiten vergeben, bei denen der Dopplereffekt eine Rolle spielt.

Allmählich tauchte die Idee auf, dass eine besonders heiße Phase im Universum eine Strahlung hinterlassen haben muss. An der Princeton University in New Jersey arbeitete ein Team daran, das „Rauschen des Urknalls“ zu finden, dessen Entdeckung mehrere Physiker vorausgesagt hatten. Diese Reststrahlung wurde nicht von einem Universitätsteam, sondern durch Zufall von den beiden Nachrichtentechnikern Arno Penzias und Robert Wilson entdeckt. 1989 startete der erste Forschungssatellit COBE („Cosmic Background Explorer“) zur Messung der Hintergrundstrahlung. Damals entstand die erste Strahlungskarte des Urknalls. Vor wenigen Jahren wurde der Mikrowellenhintergrund des Universums von der deutschen Raumsonde „Planck“ noch genauer vermessen. Die Entdecker des Urknallechos wurden 1978 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.

Die Frage, wie alt unser Universum ist, war mit der Entdeckung des Urknalls noch nicht beantwortet. Das Alter des Universums ist heute aufgrund von Präzisionsmessungen durch das erwähnte Weltraumteleskop Planck bekannt. Es sind 13.800 Millionen Jahre plus/minus 40 Millionen Jahre. Was davor war, wissen wir nicht, weil es kein „davor“ gab. Zeit und Raum sind mit dem Urknall entstanden.

Meldungen, die alljährlich während der Sommerzeit auftauchen, wonach die Urknalltheorie widerlegt sei und alle Physik- und Astronomiebücher neu geschrieben werden müssen, kann man vergessen, denn jedes Jahr wird in einem ermüdenden Rhythmus irgendeine Theorie „widerlegt“.

Buchtipp: Simon Singh, „Big Bang“, Verlag dtv. Das Buch ist nicht nur verständlich geschrieben, sondern auch spannend wie ein guter Krimi.

Urknall

Helden der Wissenschaft:
Roger Penrose
(* 1931) berechnete gemeinsam mit Stephen Hawking die Verteilung von Masse und Energie im Universum und bewies die Existenz von Schwarzen Löchern.