Home - Themenseiten - Das Weltall - Teil 3


 

Das Weltall

 

Wie sieht unser heutiges Bild vom Universum aus ?


Der Urknall brachte ein, vermutlich durch Schockwellen kreiertes Universum mit in einer wabenartigen Struktur, ähnlichem den Seifenblasen auf einem Schaumbad, hervor. Auf den Oberflächen dieser bis zu 150 Millionen Lichtjahre großen "Blasen", befinden sich Milliarden von Galaxien, die sich wiederum zu Galaxienhaufen zusammenfügen. Sie bilden untereinander noch größere Superhaufen, die so genannten Cluster.

In den Galaxien befinden sich Sternhaufen, Sterne, Planetensysteme, Planeten, Monde und Kleinkörper. Staub, Moleküle, Atome (4,6%) und Elementarteilchen gehören zu den kleinsten Bestandteile im All.

Auf der unteren Abbildung sehen sie eine graphische Darstellung unserer Galaxis. An der Position, an der "Sun", also Sonne eingetragen ist, befindet sich unser Planetensystem mit der Erde.

unsere Galaxis und der Ort unserer Sonne

Die Schwerkraft und eine zu 23% vorhandene Dunkle Materie erzeugen die Strukturen im Universum. Was diese Dunkle Materie ist, wissen wir noch nicht. Ihr Vorhandensein würde jedoch die Massedifferenz füllen, auf die man beim Erklärungsversuch der Bewegungen von Galaxien, Galaxienhaufen und von Sterne zueinander gestoßen ist.

Und eine weitere, bisher völlig unbekannte Kraft, die Dunkle Energie (die 73% des Universums erfüllt), sorgt dafür, dass sich das Universum beschleunigt ausdehnt, was wir anhand der Bewegungen von Galaxien relativ zu uns nachweisen konnten. Die unbekannte Kraft widersetzt sich dem Wirken der Gravitation, die eigentlich dafür sorgen müsste, dass sich die Expansion verlangsamt.

Das Universum dehnt sich also immer weiter aus. Irgendwann wird sich diese Struktur so vergrößert haben und die Temperaturen in ihr so weit gesunken sein, dass es kein Leben mehr ermöglicht. Es wird ein riesiges Gebilde übrig bleiben, in dem kaum noch Wechselwirkungen auftreten - unendlich scheinend und fast in Gänze dunkel.

Die quantenmechanischen Prinzipien, die im Weltall wirken, sind an jedem Ort die gleichen. Das Universum ist so wie es ist, weil die Naturkonstanten perfekt aufeinander abgestimmt sind. Veränderte man nur eine, so ergäbe das entweder gar kein Universum, oder eines, in dem es kein Leben gäbe.


Unendlichkeit?

Stellen wir uns das Universum einmal ganz vereinfacht vor, indem wir es auf eine zweidimensionale Fläche "herunterdenken" - zum Beispiel auf die Oberfläche eines Luftballons. Seit dem Urknall bläht sich der Ballon stetig auf, aber nur auf seiner Oberfläche existieren die Objekte des Weltalls. Also auch wir. Egal wie weit und in welche Richtung wir uns auch bewegen würden - wir stießen nie an eine Grenze, die uns aufhalten würde. Maximal liefen wir im Kreis, wobei sich die Wegstrecke durch das expandierende All stetig vergrößern würde. Da wir unsere Oberfläche nicht verlassen können, da solche Dimensionssprünge in das Reich der Science Fiction fallen, gibt es in unserem Universum keinen Mittelpunkt. Egal von wo aus man blickt, die Sterne und Galaxien bewegten sich immer von einem weg. Mathematisch gesehen, kann man diese Bedingungen auch auf einen höherdimensionalen Raum übertragen. Es ist also auch nicht möglich, den Ausgangspunkt für den Urknall in unserem Universum zu finden. Man kann ihm nur einen Zeitpunkt zuordnen.


Zurück auf die Erde und wieder weg!

In einer Höhe von 80 Kilometern über der Erdoberfläche beginnt also das Weltall. Wir sitzen auf einem Planeten, auf dem sich, durch unglaublich viele günstige Umstände, Leben entwickelte. Um die Erde kreist ein uns allen bekannter Mond und sie selbst bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von fast 30 km/s einmal im Jahr um die Sonne - unseren Stern. Die Sonne wiederum kreist mit 209 km/s um das Zentrum unserer Galaxis.

In unserem Sonnensystem gibt es weitere Planeten, aber auch Asteroiden, Kometen und unzählige andere Kleinkörper. Dann kommt erstmal eine Weile nichts. Bis zum nächsten Stern sind wir schon, bei Lichtgeschwindigkeit (!), mehrere Jahre unterwegs. Insgesamt gibt es 100 Milliarden Sterne in unserem Sternensystem, das einen Durchmesser von 120 000 Lichtjahren hat und etwa 100 Lichtjahre dick ist.

Es gibt schätzungsweise 100 Milliarden Galaxien im beobachtbaren Universum, die untereinander Galaxienhaufen bilden. Sie schließen sich zu noch größeren Systemen zusammen, die man als Galaxiencluster bezeichnet. Alles im Universum ist ständig in Bewegung, entfernt sich voneinander, hält sich gegenseitig auf einer Bahn oder kommt, lokal betrachtet, sogar aufeinander zu.

All das zeichnet sich über unseren Köpfen ab und Generationen von Forschern haben dazu beigetragen, der Himmelsmechanik immer wieder ein Teil des Puzzles hinzuzufügen.

Wenn Sie also das nächste mal zum Himmel aufblicken, bedenken Sie, welche unglaublichen Vorgänge dazu geführt haben, dass das Universum existiert und wie ungewöhnlich es ist, dass wir es bestaunen und uns im Bezug auf seine Natur Fragen stellen können.

Übrigens, warum das Universum existiert, wissen wir nicht.


Zum Abschluss noch ein paar Zahlen, die die Dimensionen des Alls nur anreißen:

Dimensionen im Weltall

 

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Berlin, im September 2002