Vor dem Urknall

dieses Buches noch eingehender beschäftigen werden. Die Rotverschiebung ähnelt dem sogenannten «Dopplereffekt», der eine Tonhöhenänderung eines Signaltons bewirkt, wenn sich dessen Quelle bewegt (bestes Beispiel hierfür ist das Martinshorn eines Polizeiwagens). Je weiter sich ein Beobachter in einem – wie wir heute zu wissen glauben – expandierenden Universum von uns entfernt, desto schneller bewegen sich die Sterne im Verhältnis zu uns. Entfernt sich eine Lichtquelle von uns, ist sie rotverschoben: Das Licht bewegt sich in den unteren Bereichen des elektromagnetischen Spektrums, ist also energieärmer. Mit der Art der Bewegung, wie wir sie in fernen Galaxien beobachten, verschiebt sich ein Großteil des Lichts aus dem sichtbaren Spektrum, und aus diesem Grund sind diese weit entfernten Lichtquellen nicht imstande, die Dunkelheit zu durchbrechen.
    Dieser Rotverschiebungseffekt existiert zweifellos, ist jedoch nicht der Hauptgrund dafür, dass wir kein Olbers’sches Paradoxon erhalten. Heute wissen wir, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist, und können – vorausgesetzt, das Universum hat ein bestimmtes Alter – nur das Licht sehen, das nicht länger unterwegs als das Universum alt ist. Also selbst in einem unendlich großen Universum gelangen wir – sofern die Entstehung des Universums auf einen bestimmten Zeitpunkt datiert werden kann – irgendwann an einen Punkt, an dem wir nichts sehen, wenn wir ins Weltall schauen, da das Licht bis dato nicht in der Lage war, bis hierher vorzudringen. Diese heute weithin anerkannte Lösung wurde zuerst von dem Schriftsteller Edgar Allan Poe in seinem Werk «Heureka und die Gedichte in Prosa» ins Feld geführt, einer Abhandlung über «das materielle und spirituelle Universum», die auf einem Vortrag über Kosmographie basiert, den er 1848 in New York hielt.
    Paradoxerweise bediente sich Poe nicht dieser Erklärung, um das Olbers’sche Paradoxon zu widerlegen, sondern um zu verstehen zu geben, dass das Universum nicht unendlich groß ist. Existierten die Sterne für immer und ewig, behauptet Poe, hätten wir eine gleichmäßige Lichtintensität. Da dies nicht der Fall ist, könne dies seiner Meinung nach nur so zu erklären sein, dass der Großteil des Lichts aufgrund der gigantischen Dimensionen des Universums uns noch nicht zu erreichen imstande war. «Dies mag durchaus so sein», meint Poe. «Wer wollte das ernsthaft bestreiten? Ich behaupte lediglich, dass wir nicht den geringsten Grund für die Annahme haben, dass dies so ist.»
    Auch wenn viele Leute im Laufe der Jahre mutmaßten, das Universum sei unendlich groß, galt seine Ausdehnung lange Zeit dennoch als begrenzt. Es ist nicht weiter überraschend, dass dies Verwirrung stiftete, schließlich sind wir nicht in der Lage, einfach ein Maßband zur Hand zu nehmen und draußen im Weltall exakte Messungen anzustellen. Wir müssen Mittel und Wege finden, um die Größe des Universums zu ermitteln, ohne zwangsläufig Ausflüge ins All unternehmen zu müssen.

Das Unmessbare messen
    Betrachten wir einmal den Nachthimmel. In einer klaren, dunklen Nacht sehen wir außergewöhnlich viele Sterne. Wie weit mögen sie entfernt sein? Es ist unmöglich, es durch bloße Beobachtung dieser Anordnung glitzernder Punkte zu sagen. Sie könnten riesig und weit entfernt sein oder nur unwesentlich größer, als wir sie wahrnehmen, jedoch ganz in unserer Nähe. Zu Zeiten der alten Griechen sowie während der gesamten Renaissance ging man von der Annahme aus, dass alle Sterne irgendwo am Rande des Sonnensystems beheimatet sind. Wie eingangs dieses Kapitels bereits erwähnt, bezifferte Archimedes in seinem Buch
Der Sandrechner
den Durchmesser des Universums mit etwa 1800  Millionen Kilometern, was so viel bedeutete, dass die Sterne knapp außerhalb der Bahn des Saturn lägen.
    Mit der Zeit stellte sich jedoch nicht nur heraus, dass das Universum wesentlich größer ist, als Archimedes annahm, sondern es zeigte sich auch, dass die Entfernung zwischen den einzelnen Sternen und der Erde enorm differieren kann. Obwohl wir die Sterne in uns vertrauten Konstellationen wie etwa dem Großen Wagen als zusammenhängendes Sternbild wahrnehmen, weisen die einzelnen Sterne gewaltige Entfernungsunterschiede zur Erde auf. Betrachten wir den Lichterglanz anderer Galaxien und die darin beheimateten Sterne, deren Entfernung zur Erde geradezu astronomische Ausmaße aufweisen, wird dieser Effekt noch extremer. Das eigentliche Problem, das