Die in den 1930er Jahren entwickelte Urknalltheorie erfuhr erst durch den Nachweis des vorhergesagten kosmischen Mikrowellenhintergrundes im Jahre 1965 eine breite Anerkennung. In der Folge wurden dann aber Probleme entdeckt, die ihr ziemlich zu schaffen machten. Bestimmte Beobachtungen waren mit der Theorie nicht in Übereinstimmung zu bringen. So konnte beispielsweise die Gleichförmigkeit der kosmischen Mikrowellenstrahlung mit der Urknalltheorie nicht erklärt werden. Im Rahmen des Urknallmodells hätte sich die Gleichförmigkeit nicht so herausbilden können, wie sie sich nachweislich herausgebildet hat. Ein zweites Problem ergab sich aus der Flachheit des Universums. Die Flachheit des Universums hätte der Theorie folgend von Anfang an auf unvorstellbar viele Nachkommastellen genau festgelegt sein müssen. Nur geringe Abweichungen davon hätten ein Universum entstehen lassen, das völlig anders ausgesehen hätte, als wir es heute beobachten. Diese aus der Theorie resultierenden Ergebnisse gaben den Kosmologen lange Zeit Rätsel auf. Ende der 1970er Jahre entwickelte der US-amerikanische Physiker und Kosmologe Alan Guth die Theorie vom inflationären Universum, mit der sich die „Urknallprobleme“ quasi in Luft auflösten. Die Lösung Guths bestand in einer Erweiterung der Urknalltheorie, die sich mit dem Verhalten des Universums unmittelbar nach dem Urknall beschäftigte. Im sehr frühen Universum soll sich das Universum nach Guths Erkenntnissen in extrem kurzer Zeit extrem weit aufgebläht haben. Dieses Verhalten gab der Theorie ihren Namen Inflationstheorie. Physikalisch wird die „inflationäre“ Expansion auf die „Unterkühlung“ eines Energiefeldes zurückgeführt, vergleichbar mit hochreinem Wasser, das unter den Gefrierpunkt abgekühlt wird, ohne dass es zunächst gefriert. Das unterkühlte Energiefeld erzeugte eine abstoßende Gravitationskraft, die das Universum auf die beschriebene Weise „inflationär“ auseinander trieb. Diese Geschichte der kosmischen Inflation ist ziemlich verrückt. Und diese verrückte Geschichte, vorrangig ihre Konsequenzen, werden in diesem Buch erzählt.
Der Autor Klaus Becker ist Mathematiker, war einige Jahre wissen-schaftlicher Mitarbeiter im Rechenzentrum einer Forschungseinrichtung und schließlich viele Jahre Leiter eines Rechenzentrums. Er hat sich als Laie und Autodidakt mit kosmologischen Themen beschäftigt und unter anderem Arbeiten über die Expansion des Universums veröffentlicht.
Aktualisiert: 2022-04-20
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Das Universum, das uns hervorgebracht und in die Lage versetzt hat, es zu beobachten, ist vor nicht ganz 14 Milliarden Jahren aus einem extrem kleinen, extrem heißen und dichten Anfangszustand hervorgegangen. Seitdem expandiert es. Es wird zunehmend größer, kälter und weniger dicht. Seit ca. 7 Milliarden Jahren expandiert es sogar zunehmend schneller, beschleunigt also. Es ist extrem erstaunlich, was der Mensch aus seiner beschränkten Perspektive über dieses unser Universum schon herausgefunden hat und mit Sicherheit noch herauszufinden wird.
In der vorliegenden Ausarbeitung geht der Autor der Frage nach, was wir eigentlich erwarten können, wenn wir mit unseren Teleskopen und Satellitenexperimenten in den Weltraum hineinschauen. Es wäre wahrscheinlich einigermaßen vermessen zu glauben, dass das Universum genau so groß ist, wie gerade wir es heute sehen. Das für uns beobachtbare Universum ist mit hoher Wahrscheinlichkeit nur ein Teil, wenn nicht sogar nur ein winziger Bruchteil, des ganzen Universums. Und dieser beobachtbare Teil ist, wie wir wissen, schon unvorstellbar groß. Der Autor möchte diese Aussage konkreter fassen und beschäftigt sich mit der Beantwortung der Frage, was wir theoretisch erwarten können, wenn wir in den Raum hinein und dabei gleichzeitig in die Vergangenheit blicken. Er führt diese Beobachtungen nicht mit Teleskopen und Satellitensystemen durch. Vielmehr bewegt er sich in den Modellen, die sich die Kosmologen von unserem Universum machen. Das heißt, er „beobachtet“ das Universum mit mathematischen Mitteln.
Klaus Becker ist Mathematiker, war einige Jahre wissenschaftlicher Mitarbeiter im Rechenzentrum einer Forschungseinrichtung und schließlich viele Jahre Leiter eines Rechenzentrums. Er hat sich als Laie und Autodidakt mit kosmologischen Themen beschäftigt und unter anderem ein Buch über die Expansion des Universums veröffentlicht.
Aktualisiert: 2022-04-20
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Das Buch stellt das Standardmodell der Kosmologie vor und beschäftigt sich insbesondere mit der Expansionsdynamik des Universums. Noch Albert Einstein war vor nicht ganz hundert Jahren von einem statischen Universum überzeugt und diesem seinerzeit vorherrschenden Weltbild so verhaftet, dass er seinen eigenen Gleichungen nicht traute. Er veröffentlichte 1917 sein auf der Allgemeinen Relativitätstheorie basierendes Weltmodell. Seinen Gleichungen hatte er die sogenannte kosmologische Konstante „eingehaucht“, die das modellierte Universum statisch werden ließ. Der russische Physiker und Mathematiker Alexander Alexandrowitsch Friedmann war es, der 1922 Lösungen der einsteinschen Feldgleichungen vorstellte, die ohne kosmologische Konstante auskamen und ein dynamisches Universum in Betracht zogen. Als dann der US-amerikanische Astronom Edwin Hubble Ende der 1920er Jahre die Expansion des Universums tatsächlich beobachtete, verwarf Einstein die kosmologische Konstante und nannte sie angeblich die größte Eselei seines Lebens. Eine Expansion des Universums bedeutete nun aber auch, dass es einen Anfang gegeben haben musste. Lässt man nämlich den „Expansionsfilm“ zurücklaufen, muss das Universum in der Vergangenheit kleiner, dichter und heißer gewesen sein. Anfang der 1930er Jahre entstand so die Theorie vom heißen Urknall, die aber erst mit der Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung im Jahre 1964 eine breite Anerkennung fand. Beinahe bis zur Jahrtausendwende blieb allerdings offen, ob das Universum für alle Zeiten expandieren oder irgendwann in sich zusammenfallen und durch die Energie des Rückpralls möglicherweise sogar erneut expandieren würde. 1998 entdeckte man bei der Vermessung weit entfernter Supernovae, was niemand erwartet hatte. Das Universum expandiert seit geraumer Zeit beschleunigt, mit zunehmender Geschwindigkeit also. Diese Entdeckung kam einer kosmologischen Sensation gleich. Sie führte zu dem Bild des Universums, dass in dieser Arbeit vorgestellt wird. Es ist das Bild eines ungebremst expandierenden Universums.
Der Autor Klaus Becker ist Mathematiker, war einige Jahre wissenschaftlicher Mitarbeiter im Rechenzentrum einer Forschungseinrichtung und schließlich viele Jahre Leiter eines Rechenzentrums. Er hat sich als Laie und Autodidakt mit kosmologischen Themen beschäftigt und unter anderem Arbeiten über die Expansion des Universums veröffentlicht.
Aktualisiert: 2022-04-20
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