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Hawkings neues Universum

Hawkings neues Universum

Titel: Hawkings neues Universum Kostenlos Bücher Online Lesen
Autoren: Franckh-Kosmos-Verlags-GmbH und Co. <Stuttgart>
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genannt, war das Universum ewig, unendlich und im Großen und Ganzen unveränderlich. Die Urknall-Modelle hingegen postulierten einen heißen Anfang der Welt und eine Abkühlung und Entwicklung seitdem.
Kontinuierliche Schöpfung
    Inspiriert von dem britischen Horrorfilm Dead of Night (1945) mit seinem Wiederkehr-Plot hatten die Kosmologen Fred Hoyle, Thomas Gold und Hermann Bondi 1948 das Steady-State-Modell entwickelt und in den darauffolgenden Jahren immer wieder verbessert und modifiziert.
    Die Grundannahme war neben der Expansion des Weltraums das Vollkommene Kosmologische Prinzip. Gemäß dem schon von Einstein eingeführten Kosmologischen Prinzip sieht das Universum im sehr großen Maßstab überall und in jeder Richtung ungefähr gleich aus. Mit der Entdeckung der schaumartigen Materie-Verteilung – Superhaufen von Galaxien und große Leerräume – ist dieses Prinzip durch Beobachtungen auf Skalen von Milliarden Lichtjahren inzwischen gut bestätigt. (Ob es in ganz großem Maßstab gilt, wird in jüngster Zeit aber wieder kontroverser diskutiert.) Das Kosmologische Prinzip ist die Voraussetzung dafür, die komplizierten Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie durch Symmetrie-Bedingungen soweit zu vereinfachen, dass überhaupt eine handhabbare kosmologische Beschreibung möglich wurde. Das Vollkommene Kosmologische Prinzip geht noch einen Schritt weiter: Es postuliert nicht nur die räumliche, sondern auch die zeitliche Gleichförmigkeit des Alls – der Weltraum hat demzufolge auch zu jeder Zeit ähnlich ausgesehen wie heute.
    Eine Konsequenz des Steady-State-Modells ist die Annahme eines kontinuierlichen Materie-Nachschubs. Andernfalls hätte nämlich die kosmische Expansion eine stetige Ausdünnung bewirkt. Hoyle & Co. postulierten daher ein ominöses C-Feld („creation field“), das die wachsende Leere mit neuen Atomen auffüllte. Diese Annahme stand nicht mit den Beobachtungen im Widerspruch, weil der nötige Nachschub außerordentlich gering sein konnte – nur etwa ein Wasserstoff-Atom pro Kubikmeter und Jahrmilliarde.
    Trotz anfänglicher Erfolge ließ sich das Steady-State-Modell aber in den 1960er-Jahren nicht länger halten: Astronomische Beobachtungen zeigten, dass das Universum einst ganz anders aussah und sich entwickelt hat – also keineswegs unveränderlich ist. Das war ein Ergebnis der aufsehenerregenden Entdeckung der Kosmischen Hintergrundstrahlung (dazu gleich mehr) sowie ferner Radiogalaxien und Quasare (die hellen Zentren junger Galaxien). Maßgeblich daran beteiligt war der Astronom Martin Ryle von der Cambridge University, der für seine Forschungen 1974 mit dem Physik-Nobelpreis ausgezeichnet wurde. Außerdem gab es auch theoretische Widersprüche in den Steady-State-Modellen, wie Hawking in seiner allerersten wissenschaftlichen Veröffentlichung nachwies, im Jahr 1965.
Der große Knall
    Der große Rivale des Steady-State-Modells war schon früher entstanden, hat aber kurioserweise von Fred Hoyle seinen Namen bekommen: „Big Bang“ (Urknall). Hoyle prägte diese Bezeichnung in Rundfunkvorträgen der BBC, zuerst am 28. März 1949 in der Sendung The Nature of Things , in denen er das Szenario vom heißen Start des Universums vehement kritisierte.
    Im Gegensatz zur in der Naturwissenschaft des 19. und frühen 20. Jahrhunderts weit verbreiteten und schon in der antiken Naturphilosophie populären Annahme einer ewigen Welt, bei der sich die Frage nach ihrem Anfang erübrigt, geht die Urknall-Theorie von einer Entstehung des Universums vor endlicher Zeit aus. Als Albert Einstein die Allgemeine Relativitätstheorie 1917 erstmals auf die Beschreibung des Weltalls insgesamt anwendete, musste er erkennen, dass sich ein statischer Kosmos mit der neuen Auffassung von Raum, Zeit, Materie und Energie kaum vereinbaren ließ. Einstein versuchte es, indem er einen Term hinzufügte, die Kosmologische Konstante, die den Raum gleichsam ruhig halten sollte. Bezeichnet wurde sie mit dem griechischen Buchstaben Lambda ( Λ ). Aber schon die kleinste Störung, ein Räuspern etwa, hätte eine Instabilität zur Folge gehabt. Dies vor Augen, schrieb Einstein schon 1923 in einem Brief an den Mathematiker Hermann Weyl: „Wenn es keine quasi-statische Welt gibt, dann weg mit dem kosmologischen Term!“ Und nach Hubbles Entdeckung der Galaxienflucht glaubte er, ohne die Kosmologische Konstante auszukommen. 1931 schrieb er: „Es lässt sich zeigen, dass die statische Lösung nicht stabil ist,

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