Das versteckte Experiment (German Edition)
sie könnten ziemlich weit auseinanderliegen, sodass nur eine geringe Anzahl von Zivilisationen in der Lage wäre, tatsächlich Kontakt miteinander aufzunehmen.“
Ich würde mich gerne einmal mit einem Alien unterhalten. Das wäre sicher sehr interessant :-). Wir haben also unser Standardmodell für die Entstehung des Universums: der Urknall mit einer kurzen Inflationsphase. Das Ganze spielte sich vielmals ab, wahrscheinlich seit Ewigkeiten und für alle Ewigkeiten. Das klingt immer noch einigermaßen anschaulich.“
„Ich freue mich, dass du meinen Ausführungen noch folgen magst. Leider gibt es noch ein großes Problem zu lösen.“
„Immer, wenn ich denke, dass ich alles verstanden habe, kommst du mit neuen Problemen.“
„So ist die Wissenschaft. Neue Erkenntnisse erfordern oft eine Revision der bisherigen Theorien. Zum Glück reicht es häufig aus, bestehende Theorien zu erweitern.“
„… wie Newtons Gravitationsgesetze von Einstein nicht widerlegt, sondern durch die Allgemeine Relativitätstheorie erweitert und verallgemeinert wurden. Was sind die neuen Erkenntnisse, die wir noch für unser Standardmodell berücksichtigen müssen?“
„Man hat versucht, die Entstehung von Galaxien im Computer zu simulieren. Bei den Berechnungen stellte sich heraus, dass stabile Galaxien im Modell nur erreicht wurden, wenn man zusätzlich zu den bekannten Massen in den Gaswolken, Sternen und Planeten weitere Massen voraussetzte, Massen, die jedoch offenbar bisher nicht beobachtet werden konnten.“
„Unsichtbare Materie?“
„Ja, man nennt sie deshalb die Dunkle Materie.“
„Vielleicht hätte man nur das Computermodell überarbeiten müssen.“
„Auch bestimmte Beobachtungen kann man nur erklären, wenn man zusätzliche Massen annimmt. So nimmt die Rotationsgeschwindigkeit, mit der die Sterne um das Zentrum der Galaxie rotieren, weit weniger schnell mit der Entfernung vom Rotationsmittelpunkt ab, als nach den Keplerschen Gesetzen bei der bekannten Massenverteilung zu erwarten wäre. Setzt man jedoch zusätzliche Massen voraus, so kann auch dieses Phänomen erklärt werden. Aber es gibt noch einen weiteren Hinweis auf die Dunkle Materie. Wie du weißt, krümmen Massen den Raum. Durch diese Raumkrümmung entsteht ein Linseneffekt. So konnten Astronomen mithilfe einer Gravitationslinse, die durch die Massen einer Galaxie zur Verfügung gestellt wurde, eine noch weiter entfernte Galaxie quasi mit einem Vergrößerungsglas beobachten. Berechnungen nach der Allgemeinen Relativitätstheorie zeigen, dass die Größe des Linseneffekts, der Raumkrümmung solcher Galaxien, mit der sichtbaren Materie nicht erklärbar ist. Es müssen zusätzliche Massen vorhanden sein.“
„Man kann doch sicher aus der Größe des Linseneffektes und der Rotationsgeschwindigkeit der Sterne den Anteil der dunklen Materie in unserem Universum berechnen.“
„Das kann man. Solche Berechnungen zeigen, dass 23 Prozent des Universums aus dunkler Materie bestehen. Setzt man die Dunkle Materie in das Computermodell ein, so entstehen tatsächlich die Strukturen, die heute beobachtbar sind, die sichtbaren Sterne und Galaxien. Die Strukturen entstehen durch Zusammenklumpen der Gas- und Staubwolken zu Sternen, der Sterne zu Galaxien und der Galaxien zu Galaxienhaufen.“
„Du hast mir erzählt, dass die Energieverteilung im frühen Universum gleichförmig war, dass die Hintergrundstrahlung, die sozusagen ein Foto aus der damaligen Zeit darstellte, in alle Himmelsrichtungen gleich war. Wenn es keine Schwankungen in der Energieverteilung und damit in der Materieverteilung gab, so konnte es auch zu keinen Zusammenklumpungen kommen.“
„Du hast recht. Die Cobe und der WMAP haben zwar eine fast ideale Isotropie der Hintergrundstrahlung beobachtet, die uns das Argument für die Inflationstheorie lieferte. Es wurden jedoch ganz geringe Schwankungen in der Hintergrundstrahlung gemessen, die zeigen, dass die Energie tatsächlich nicht vollständig gleich verteilt war und sich damit sozusagen die Kondensationskeime für die Materieanhäufungen bilden konnten.“
„Woraus besteht die Dunkle Materie?“
„Das ist bisher leider ein großes Rätsel.“
„Ein wesentlicher Anteil der Materie unseres Universums, immerhin 23 Prozent, besteht aus Materie, die wir nicht kennen?“
„Es ist noch schlimmer, als du denkst. Die sichtbare Materie macht nur circa vier Prozent des Universums aus. Es hat sich herausgestellt, dass 73 Prozent aus einer noch
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