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Die dunkle Macht des Vakuums

Alles, was wir sehen, wahrnehmen und messen können, macht bloß vier Prozent des Universums aus. Der riesige Rest von 96 Prozent liegt im Dunkeln. Forscher haben nun ein neues Puzzlestück des größten aller Rätsel entdeckt.



Der Urknall: Teil 1
Picture by NASA/Bacon

Am Anfang, vor etwa 13,7 Milliarden Jahren, war nur ein unendlich kleiner, "singulärer" Punkt von unvorstellbarer Energiedichte und Temperatur. Dieser Punkt blähte sich in einer gewaltigen Explosion in drei Raumdimensionen und einer Zeitdimension zu unserem Universum auf, sagt die Urknall-Theorie.

Der Urknall: Galaxienhaufen bilden sich, Teil 2
Picture by NASA/Bacon

Erst war nur intensive Strahlung, dann entstand Materie, aber daneben auch Bausteine des Kosmos, die uns heute noch unbekannt sind. All das flog mit ungeheurer Geschwindigkeit auseinander, formte sich mit der Zeit zu größeren Klumpen: Planeten, Sonnen, Galaxien, Galaxiehaufen. Und wie das bei Explosionen so üblich ist, dachten Wissenschafter bis vor kurzem, dass sich die auseinander fliegende Materie irgendwann abbremsen, zum Stillstand kommen und eventuell sogar aufgrund der Schwerkraft wieder zurücksausen würde. Falsch gedacht.

Der Urknall: Galaxienhaufen treiben auseinander, Teil 3
Picture by NASA/Bacon

Was eine Mikrowellen-Sonde der NASA laut Berechnungen des britischen Astrophysikers Dr. Steve Allen vergangenes Jahr aufdeckte, zertrümmert unser gültiges Weltbild mit ungefähr so viel Wucht, wie die einstige Erkenntnis, dass die Erde keine Scheibe ist und schon gar nicht im Mittelpunkt des Universums steht: Alle Materie, alles, was wir sehen, fühlen und direkt messen können, macht nur lächerliche vier Prozent des Universums aus. Und sogar von diesem kleinen Bisschen sind 85 Prozent nur heißes, interstellares Gas. Der Rest, unglaubliche 96 Prozent unseres Universums, scheint aus sogenannter dunkler Materie und dunkler Energie zu bestehen.

Der Urknall: Galaxienhaufen treiben auseinander, Teil 4
Picture by NASA/Bacon

Über die dunkle, unsichtbare Materie weiß man, dass sie offenbar die Galaxien (wie auch unsere Milchstraße) wie Klebstoff zusammenhält, die sich eigentlich für ihre geringe Masse viel zu schnell drehen und seltsamerweise trotzdem nicht auseinander fliegen.

Der Urknall: Galaxienhaufen treiben auseinander, Teil 5
Picture by NASA/Bacon

Über die ominöse dunkle Energie Steve Allen nennt sie im Interview auch "Vakuum-Energie" glaubt man seit vergangener Woche zumindest recht sicher zu wissen, dass sie tatsächlich existiert und dass sie in zig Milliarden Jahren über das Ende unseres Universums entscheiden wird. Durch Beobachtung von Sternen-Explosionen und seit neuestem auch sehr weit entfernten Galaxiehaufen, deren Licht jetzt nach einer Reise von 68 Milliarden Jahren zu uns auf die Erde kommt, hat man mit Hilfe des NASA-Röntgenteleskops "Chandra" festgestellt: Vom Urknall weggerechnet hat sich die Ausdehnung des Universums tatsächlich wie bei einer normalen Explosion langsam abgebremst. Dann, vor zirka fünf Milliarden Jahren, setzte auf einmal wieder eine Beschleunigung ein. Und seither rast das Universum mit seinen Galaxien, Sonnen und Planeten mit immer höherer Geschwindigkeit auseinander.

Der britische Astrophysiker Dr. Steve Allen und Kollege Dr. Andy Fabian
Picture by Steve Allen

Dr. Steve Allen (im Bild rechts mit Kollege Andy Fabian): "Diese Vakuum-Energie wirkt offensichtlich der Schwerkraft entgegen. Der Grund, weshalb sie nach etwas mehr als acht Milliarden Jahren ,plötzlich' die Oberhand bekam, liegt darin, dass die kosmische Schwerkraft durch die Ausdehnung des Universums an Bedeutung verloren hat."

Was Steve Allen und sein Team aus ihren Berechnungen außerdem zu sehen glauben, ist, dass die "Vakuum-Energie" des Universums konstant ist, also über all die vielen Milliarden Jahre weder größer noch kleiner wird.

Warum das wichtig ist? Wenn die dunkle Energie konstant ist, dann fliegt das Universum einfach immer weiter auseinander, bis wir in 100 Milliarden Jahren auch mit den stärksten Teleskopen keine anderen Galaxien außer unserer mehr ausmachen können. Sollte die dunkle Energie kleiner werden, dann könnte doch irgendwann wieder alles in sich zusammenstürzen und in einen neuerlichen "Urknall" münden.

Dunkle Energie: Aufteilung der Materie im Universum
Picture by CXC/Weiss

Sollte aber die dunkle Vakuum-Macht zunehmen, dürfte es nach der "Big-Rip"-Theorie des US-Astrophysikers Robert Caldwell in zirka 21 Milliarden Jahren sehr ungemütlich in unserem Universum werden: Dann wird die Beschleunigung der Fluchtgeschwindigkeit aller Materie so groß sein, dass erst die Galaxien auseinanderbrechen, dann Sterne und Planeten. Schließlich wird jedes einzelne Atom in seine Bestandteile zerrissen. "Das Ende", meinte Dr. Caldwell bei der Präsentation seiner Theorie, die wie die wissenschaftliche Beschreibung der biblischen Apokalypse klingt: "wäre laut dieser mathematischen Gleichungen wieder eine Singularität..."

Das NASA-Röntgenteleskop "Chandra"
Picture by CXC

Wenn Astrophysiker so leicht mit Galaxiehaufen und mit zig Milliarden von Jahren jonglieren, sollte man sich zur Beruhigung auch einmal die uns Menschen wirklich bewegenden Zahlendimensionen ins Gedächtnis rufen: Unsere Erde ist zirka 4,5 Milliarden Jahre alt. Erstes Leben entstand vor rund 3,5 Milliarden Jahren. Vor 350 Millionen Jahren betraten die ersten Tiere das Land. Vor 65 Millionen Jahren starben die Dinosaurier aus, die ganze 200 Millionen Jahre lang unseren Planeten regierten. Der "Homo sapiens sapiens", wie er heute existiert, ist im Vergleich dazu erst mickrige 240.000 Jahre "an der Macht".

Im Rechnen sind wir gut. Und es scheint ein wenig, wie Dr. Caldwell andeutete, dass wir vielleicht irgendwann Gott ausrechnen können. Aber in der Praxis? Ob wir wenigstens die Regierungszeit der Dinosaurier schaffen?


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© Eine Reportage von T. Micke (30-05-04) – Kontakt