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Die Kosmologie

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Die Kosmologie  Empty Die Kosmologie

Beitrag  Andy Mo Feb 02, 2015 10:00 pm

Die Kosmologie (griechisch κοσμολογία – hier: „die Lehre von der Welt“) beschäftigt sich mit dem Ursprung, der Entwicklung und der grundlegenden Struktur des Universums (Kosmos) als Ganzem und ist ein Teilgebiet der Astronomie, das in enger Beziehung zur Astrophysik steht.

Die Kosmologie  HUDF-JD2
Die Aufnahme Hubble Ultra Deep Field zeigt Galaxien verschiedenen Alters, Größe, Form. Die kleinsten, rotesten Galaxien, gehören zu den am weitesten entfernten derzeit bekannten Galaxien. Diese Galaxien sind in einem Stadium zu sehen als das Universum 800 Millionen Jahre alt war.

Die Kosmologie beschreibt das Universum mittels physikalischer Gesetzmäßigkeiten. Dabei ist besonders die heute beobachtete, ungleichmäßige Verteilung der Galaxien und Galaxienhaufen im Nahbereich des sonst räumlich, aber nicht zeitlich homogenen und isotropen, expandierenden Universums zu verstehen.[1] Die signifikante Haufenbildung, mit großen dazwischenliegenden Leerräumen (Voids), führt dazu, dass man von einem „klumpigen“ Universum spricht.[2][3] Die größte bisher entdeckte Struktur, die Sloan Great Wall, ist ca. 1,37 Mrd. Lichtjahre lang.[4]

Weiterhin muss die Kosmologie die insgesamt geringe Raumkrümmung, die zeitlich unterschiedlichen Strukturen (Strahlung, Quasare, Galaxien), die Kosmische Hintergrundstrahlung, die als Expansion des Universums gedeutete Rotverschiebung des Lichts, die numerischen Werte der Naturkonstanten und die Häufigkeit der chemischen Elemente im Universum zusammenfassend beschreiben.

Standardmodell
→ Hauptartikel: Urknall

Das Standard- oder Urknallmodell sieht den Beginn des Universum in einem nahezu punktförmigen Zustand, von dem aus es sich in einer Urknall genannten Expansion zum heute beobachtbaren Kosmos entwickelte. Das Standardmodell ist mit der Allgemeinen Relativitätstheorie verträglich. Es wird durch drei Beobachtungen bestätigt:

Häufigkeit der Elemente: In der primordialen Nukleosynthese (englisch Big Bang Nucleosynthesis) kurz nach dem Urknall (10−2 s) war das Universum so heiß, dass Materie in Quarks und Gluonen aufgelöst war. Durch die Expansion und Abkühlung des Universums entstanden Protonen und Neutronen. Nach ca. 1 Sekunde verschmolzen aus Protonen und Neutronen die Kerne leichter Elemente (2H, 3He, 4He, 7Li). Dieser Prozess endete nach etwa 3 Minuten.[5] Es wurden also die relativen Häufigkeiten der Elemente vor der Bildung der ersten Sterne festgelegt.
Kosmische Hintergrundstrahlung (engl. cosmic microwave background radiation CMBR): 1946 von George Gamow postuliert, wurde sie 1964 durch Arno Penzias und Robert Woodrow Wilson entdeckt – mit einer mittleren Temperatur von 2,725 Kelvin.[4] Die Hintergrundstrahlung stammt aus der Zeit ca. 300.000 Jahre nach dem Urknall, als das Universum etwa 1/1000 seiner heutigen Größe hatte. Das ist auch der Zeitpunkt, an dem das Weltall transparent wurde; vorher bestand es aus undurchsichtigem ionisiertem Gas. Messungen beispielsweise durch COBE, BOOMERanG, WMAP, Planck-Weltraumteleskop.
Expansion des Universums: Edwin Hubble konnte 1929 die Expansion des Weltalls nachweisen, da Galaxien mit wachsender Entfernung eine zunehmende Rotverschiebung in den Spektrallinien zeigen. Proportionalitätsfaktor ist die Hubble-Konstante H, deren Wert bei 74,3 (± 2,1) km/s Mpc−1 angenommen wird (Stand: August 2012). H ist eigentlich keine Konstante, sondern verändert sich mit der Zeit – invers proportional zum Alter des Universums. Wir stehen auch nicht im Mittelpunkt der Expansion – der Raum selbst dehnt sich überall gleichmäßig aus (isotropes Universum). Durch Zurückrechnen der Expansion kann man das Alter des Universums (siehe auch Hubble-Zeit) bestimmen: Ist die Hubble-Konstante korrekt, so liegt es bei etwa 13,7 Milliarden Jahren. Auch aufgrund der bisher von der Sonde WMAP gewonnenen Daten und Supernova-Beobachtungen geht man inzwischen von einem offenen, beschleunigt expandierenden Universum mit einem Alter von 13,7 Mrd. Jahren aus.

Urknall Ablauf

Nach dem Standardmodell der Kosmologie ergibt sich grob folgender Ablauf:

Planck-Ära; bis 10−43s; alle vier Kräfte noch vereint;
Inflationäre Phase auch GUT-Ära; endet nach 10−33s bis 10−30s; extreme Expansion um einen Faktor zwischen 1030 und 1050;
Quark-Ära; bis 10−7s; es bilden sich Quarks, Leptonen und Photonen; das Ungleichgewicht von Materie und Antimaterie entsteht in der Baryogenese;
Hadronen-Ära; bis 10−4s; Protonen, Neutronen und deren Antiteilchen entstehen; außerdem Myonen, Elektronen, Positronen, Neutrinos und Photonen;
Lepton-Ära; bis 10 s; Myonen zerfallen, Elektronen und Positronen zerstrahlen;
Primordiale Nukleosynthese; bis 3 min; Wasserstoff, Helium, Lithium entstehen;
Strahlungs-Ära; ca. 300.000 Jahre;
Materie-Ära; bis heute; Universum wird durchsichtig, Galaxien entstehen.

Wichtige Instrumente zur Erforschung des Universums werden heute von Satelliten und Raumsonden getragen: Das Hubble-Weltraumteleskop, ROSAT, Hipparcos und WMAP.

Zur Erklärung der beobachteten Expansion und der flachen Geometrie des Universums im Großen wird das Urknallmodell heute ergänzt nach Ideen von Alan Guth, dass es durch eine Symmetriebrechung in der Frühzeit des Universums zu einer sehr starken kurzzeitigen Expansion kam, welche die Gleichförmigkeit des Universums auch am Rand des beobachtbaren Bereiches (Horizont) erklärt.

Die derzeit größte Herausforderung an die kosmologische Theorie stellt heute aber wohl das Missverhältnis zwischen beobachtbarer Materie und deren Verteilung sowie der beobachteten mittleren Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums dar. Die übliche Erklärung macht für die nicht mittels elektromagnetischer Strahlung beobachtbaren Anteile der benötigten Materiedichte Dunkle Materie (ca. 23 %) und Dunkle Energie (ca. 73 %) verantwortlich. Deren genaue Zusammensetzung ist heute aber offen. Es wird jedoch vielfach vermutet, dass es sich bei der Dunklen Materie um die von Elementarteilchenphysikern unabhängig von der Kosmologie postulierten supersymmetrischen Partner der bereits bekannten Elementarteilchen handelt. Sofern es diese gibt, dürften sie eventuell aufgrund der erwarteten Energieniveaus und der verfügbaren Teilchenbeschleuniger innerhalb der nächsten 5 bis 10 Jahren zweifelsfrei nachgewiesen werden. Alternativ dazu wurde auch eine Veränderung der einsteinschen Gravitationsgleichungen vorgeschlagen.
Steady-State-Theorie

Die Steady-State-Theorie (Stationäres Verhalten, z. B. „gleichmäßige Expansion“) wurde 1949 durch Fred Hoyle, Thomas Gold und anderen als Alternative zur Urknalltheorie entwickelt. Während der 1950er und bis in die 1960er Jahre hinein wurde diese Theorie von den meisten Kosmologen als mögliche Alternative akzeptiert.

Die 'Steady-State-Theorie' wurde aufgrund von Berechnungen postuliert, die zeigten, dass ein rein statisches Universum mit den Annahmen der allgemeinen Relativitätstheorie nicht verträglich wäre. Zudem zeigten Beobachtungen von Edwin Hubble, dass das Universum expandiert. Die Theorie postuliert nun, dass das Universum sein Aussehen nicht ändert, obwohl es größer wird. Dazu muss ständig Materie neu gebildet werden, um die durchschnittliche Dichte gleich zu halten. Da die Menge der neu zu bildenden Materie sehr klein ist (nur einige hundert Wasserstoffatome pro Jahr in der Milchstraße), kann die Neubildung von Materie nicht direkt beobachtet werden. Obwohl diese Theorie den Energieerhaltungssatz verletzt, hatte sie unter anderem die attraktive Eigenschaft, dass das Universum keinen Anfang hat und Fragen nach dem Vorher bzw. nach dem Grund des Beginns der Expansion überflüssig sind.

Die Schwierigkeiten dieser Theorie begannen in den späten 1960er Jahren. Beobachtungen zeigten, dass sich das Universum zeitlich tatsächlich verändert, die Stationaritätsbedingung also explizit verletzt ist: Quasare und Radiogalaxien wurden nur in weit entfernten Galaxien gefunden. Halton Arp interpretierte die vorliegenden Daten seit den 1960er Jahren anders und gab an, dass es Quasare auch im nahe liegenden Virgohaufen gäbe. Der Niedergang der Steady-State-Theorie wurde beschleunigt durch die Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung, welche von der Urknall-Theorie vorausgesagt worden war.

Seitdem gilt nicht die Steady-State-Theorie, sondern die Urknalltheorie bei der Mehrheit der Astronomen als erfolgreiches Standardmodell der Kosmologie. In den meisten Publikationen über Astrophysik wird sie implizit vorausgesetzt.

Geschichte der Kosmologie
Anfänge und ptolemäisches Weltbild

Die Kosmologie  EpizykelBahn
Schleifenbahn eines Planeten nach der Epizykeltheorie

Die Kosmologie  640px-Codice_di_hammurabi_03
Das Relief im oberen Teil der Stele zeigt Ḫammurapi vor dem thronenden Sonnen-, Wahrheits- und Gerechtigkeitsgott Šamaš

Aufzeichnungen von mythischen Kosmologien sind aus China (I Ging, Buch der Wandlungen), aus Babylon (Enuma Elish) und Griechenland (Theogonie des Hesiod) bekannt. Kosmologische Vorstellungen hatten in der chinesischen Kultur besonders im Daoismus und Neokonfuzianismus einen hohen Stellenwert. Die babylonischen Mythen – welche vermutlich auf ältere sumerische Mythen zurückgehen und ihrerseits wieder Vorlage für die biblische Genesis sein dürften – und Himmelsbeobachtungen haben wahrscheinlich auch die späteren griechischen kosmologischen Vorstellungen beeinflusst, die zur Grundlage der mittelalterlichen abendländischen Kosmologie wurden. - Kosmologische Aufzeichnungen erfolgten nicht nur seitens der babylonischen, sondern auch seitens der ägyptischen Priesterschaft.[6] In den Pyramidentexten wird die Götterwelt mit kosmischen Wesenheiten in Verbindung gebracht, die hauptsächlich auf die Sonne bezogen sind, aber auch auf den Mond und zahlreiche Gestirne. Es wird damit auch ein astronomischer Hintergrund deutlich.[7] Dieser geht auch aus dem Relief des Codex Hammurapi hervor, der den kosmopolitisch denkenden König vor dem thronenden Sonnengott zeigt.

Frühere Kosmologien unterlagen dem Prinzip Aufzeichnung astronomischer Daten und anschließendes Deuten der Daten. Aus den Deutungen und Prophezeiungen entwickelten sich die Mythologien. Zusätzlich stellten die astronomischen Aufzeichnungen nützliche Angaben für die historischen Kalender dar, z. B. Ur-3 Kalender, mit deren Hilfe die Abläufe in der Landwirtschaft geordnet wurden. Bei den griechischen Gelehrten Thales von Milet, vor allem aber bei Anaximander (6. Jahrhundert v. Chr.), begann der Prozess der Rationalisierung. Anaximander entwarf erstmals ein Weltbild, welches auf gesetzmäßigen kausalen Zusammenhängen basierte und den Himmelsobjekten eine physikalische Natur zuordnete. Nach Anaximander sei das unendliche Universum die Quelle einer unendlichen Zahl von Welten, von denen unsere Welt nur eine sei, die sich abgespalten habe und ihre Teile durch Drehbewegung gesammelt habe. In die gleiche Richtung gingen die kosmologischen Entwürfe der Atomisten Demokrit und Anaxagoras.

Anaximenes arbeitete die Ideen von Anaximander weiter aus und sah dabei die Luft als Urmaterie an. Pythagoras – für den alle Dinge in Wirklichkeit Zahlen bzw. Zahlenverhältnisse waren – vertrat die Auffassung, dass der Himmel das Unendliche eingeatmet habe, um Gruppen von Zahlen zu bilden.

Eine weitere wichtige Entwicklung war das erste historisch überlieferte System, in dem die Erde nicht im Zentrum stand, das von Philolaos, einem Pythagoreer, im 5. Jahrhundert v. Chr. entworfen wurde.

In der Kosmologie Platons (5./4. Jahrhundert v. Chr.), die er im Timaios schildert, beschrieb er die Himmelsobjekte als von personalen, mit Verstand ausgerüstete göttliche Wesen. Die Erde war in Platons Vorstellung eine Kugel, die im Zentrum des Kosmos ruhte.

Platons Schüler Aristoteles widersprach in seiner Kosmologie teilweise der Auffassung seines Lehrers hinsichtlich der göttlichen Natur von Himmelsobjekten. Die Himmelskörper nennt auch er göttlich und mit Intellekt begabt; sie bestehen aus dem „fünften Element“ und werden von der „ersten Philosophie“ erforscht.[8] Die Bewegungen der Himmelskörper und -sphären werden letztlich von einem ersten unbewegten Beweger (im Sinne von Veränderer) hervorgerufen. Aristoteles vertrat ein Modell des Universums, welches ein Zentralfeuer annahm (er meinte damit explizit nicht die Sonne), um welches die Himmelskörper in Kreisen liefen.[9]

Eudoxos von Knidos entwarf Anfang des 4. Jahrhunderts v. Chr. ein Sphärenmodell, das von Kallippos weiterentwickelt wurde und erstmals die retrograden Schleifenbewegungen der Planeten beschreiben konnte und das sowohl Aristoteles als auch das ptolemäische Weltbild beeinflussten. Messungen von Eratosthenes, der im 3. Jahrhundert v. Chr. den Umfang der Erde mit guter Genauigkeit bestimmte, und auch von Aristyllus und Timocharis zeigten jedoch Abweichungen der Planetenbewegungen von den nach Eudoxos' Methode berechneten Positionen. Apollonios von Perge entwickelte im 3. Jahrhundert v. Chr. eine Methode der Berechnung von Planetenbahnen mithilfe von Epizykeln, d. h., er ließ Kreisbewegungen der Planeten zu, deren Mittelpunkt selbst wieder auf einer Kreisbahn lag.

Ein heliozentrisches Weltmodell vertrat Aristarchos von Samos (3./2. Jahrhundert v. Chr.). Er wurde deshalb der Gottlosigkeit beschuldigt; sein Weltmodell konnte sich nicht durchsetzen.

Ptolemäus beschrieb im 2. Jahrhundert in seinem Almagest eine geozentrische Kosmologie, welche mit den meisten Beobachtungen seiner Zeit in Einklang zu bringen war und bis zur Durchsetzung des kopernikanischen Weltbildes allgemein anerkannt wurde.

Siehe auch: Kosmologie des Mittelalters

Siehe auch: Kopernikanische Wende

Die kopernikanische Wende


Die Kosmologie  640px-De_Revolutionibus_manuscript_p9b
Seite aus Copernicus' Manuskript von De revolutionibus orbium coelestium

Bereits im 15. Jahrhundert wurden durch den deutschen Universalgelehrten und Kardinal Nikolaus von Kues (1401–1464) wichtige Gedanken der späteren Kosmologie vorweggenommen und das ptolemäische Weltbild in Frage gestellt, indem er die Vorstellung eines begrenzten Universums verwarf, in dessen Mittelpunkt sich unbeweglich die Erde befindet. Im Gegensatz dazu war das von Copernicus 1543 in seiner Schrift De revolutionibus orbium coelestium beschriebene Universum endlich und durch eine materielle Fixsternsphäre begrenzt. Diese war allerdings nach Copernicus' Vorstellungen zu groß, um das Fehlen einer Fixsternparallaxe zu erklären. Wichtig an dem kopernikanischen System war der Verlust der Sonderstellung der Erde und die Einführung eines heliozentrischen Weltalls mit kreisförmigen Bahnen der Planeten um die Sonne. Erst Thomas Digges (1576, A Perfit Description of the Caelestiall Orbes) vertrat ein modifiziertes kopernikanisches Weltbild ohne materielle Fixsternsphäre mit unendlichem euklidischen Raum. Auch von Giordano Bruno (1548–1600) wurde ein unendliches Universum mit unendlich vielen Sonnen und Planeten postuliert, in dem die beobachteten Fixsterne ferne Sonnen sind. Aufgrund dessen und anderer Aussagen, die den katholischen Glaubensgrundsätzen widersprachen, wurde er als Ketzer verurteilt und auf dem Scheiterhaufen hingerichtet.

Weitere wichtige Gründe für die Abkehr vom ptolemäischen Weltbild waren die von Tycho Brahe beobachtete Supernova von 1572 und sein Nachweis, dass ein 1577 beobachteter Komet sich außerhalb der Mondbahn befand, womit der Himmel nicht, wie von Aristoteles beschrieben, unveränderlich war. Tycho Brahe steigerte die Präzision der Planetenbeobachtung erheblich. Sein Assistent Johannes Kepler erkannte nach dessen Tod bei der Auswertung der Beobachtungsdaten, dass die Planetenbahnen nicht, wie von Copernicus angenommen, kreisförmig, sondern elliptisch sind. Er formuliert die Gesetze für die Planetenbewegung, die heute als die keplerschen Gesetze bezeichnet werden. Kepler versuchte die Planetenbewegung durch eine magnetische Kraft zu erklären. Er wandte sich damit einem mechanistischen Bild der Planetenbewegung zu, in dem die Planeten nicht mehr wie bei Ptolemäus beseelt waren. Allerdings glaubte Kepler noch an ein endliches Universum und versuchte dies durch Argumente zu zeigen, die später als olberssches Paradoxon bekannt wurden. Gestützt wurde das kopernikanische System auch durch Galileis Entdeckung der Jupitermonde, der Beobachtung der Mondoberfläche und seines Nachweises, dass Fixsterne scheinbar punktförmig sind.

Durch Isaac Newton (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, 1687) wurden mit seiner Theorie von der Gravitation die Kosmologie und die Mechanik erstmals miteinander verknüpft. Dadurch brachte Newton eine Physik in die Kosmologie, in der gleiche Gesetze für himmlische (Planetenbewegung) und irdische Bereiche (Schwerkraft) galten. Erst durch die newtonsche Mechanik wurde das kopernikanische System gegenüber dem ptolemäischen System ausgezeichnet, da der gemeinsame Schwerpunkt zwar nicht exakt im Mittelpunkt der Sonne liegt, aber doch innerhalb der Sonne. Ein wichtiger Schritt für diese Entwicklung war die vorausgegangene Entwicklung der Mechanik, insbesondere des Trägheitsbegriffes (Galilei, Descartes).

Thomas Wright hielt die Sonne nicht für den Mittelpunkt des Weltalls, sondern für einen Fixstern unter vielen. Er wies die Annahme einer homogenen Sternverteilung zurück und identifizierte die Milchstraße als aus Einzelsternen bestehende Scheibe, in deren Ebene sich die Sonne befindet. Auch betrachtete er die von Astronomen beobachteten Nebel als andere Galaxien. Immanuel Kant entwickelte 1755 in der Allgemeinen Naturgeschichte und Theorie des Himmels nicht nur eine Kosmologie ähnlich der von Thomas Wright, sondern auch eine Kosmogonie, in der eine anfangs chaotisch verteilte Materie sich unter Gravitationswirkung zu den beobachteten Himmelskörpern zusammenballt. Ein ähnliches Entwicklungsschema wurde von Laplace entwickelt. Auch der Astronom Wilhelm Herschel versuchte durch Klassifizierung der Sterne und Galaxien ein chronologisches Entwicklungsschema abzuleiten.

Von Götterwelt und Mythos zur Naturwissenschaft

Die Kosmologie  Universum
Die kontemplative Betrachtung der Natur und insbesondere des Kosmos war in der griechischen Kultur beispielgebend für den Bios theoretikos. - C. Flammarion, Holzschnitt, Paris 1888, Kolorit : Heikenwaelder Hugo, Wien 1998


Die Übergänge von der Philosophie zur Naturwissenschaft erfolgten je nach unterschiedlicher Haltung zur Metaphysik.[6] Allerdings ist der Kosmos auch in der Philosophie als Urbild und Vorbild benutzt worden, um die einem Menschen angemessene Handlungsweise darzustellen. Die harmonische Ordnung des Weltalls war für die griechische Philosophie beispielgebend und diente sowohl als Ideal eines kontemplativen Lebens als insbesondere auch dem Ideal der wissenschaftlichen Einstellung, dem Bios theoretikos. Dieser kosmischen Ordnung konnte man sich durch Mimesis anpassen, siehe auch die aus der griechischen Antike herrührenden Artes liberales. Die Kräfte, die in der griechischen kosmologischen Tradition als Götter und übermenschliche Gewalten aufgefasst wurden, hat die Philosophie später als Kräfte der Seele angesehen.[10] Daher rührte auch die Verbindung und z. T. Gleichsetzung von Astronomie und Astrologie bis ins späte Mittelalter und darüber hinaus bis ins 18. Jahrhundert. Hannah Arendt sieht noch im Uhrengleichnis ein ähnliches Weltbild, das aufgrund unvollkommener Naturkenntnisse zur Subjekt-Objekt-Spaltung neigt.[11] Entsprechende Mystifizierungen erklären dann den Versuch einer Überwindung dieser Spaltung und bedingen den von Jürgen Habermas kritisierten „objektivistischen Schein“.[10] Kosmos als griechisches Wort, das soviel wie Schmuck, Zierde, Ordnung, Einteilung, Einrichtung, Bauart Weltordnung und Weltall bedeutet, besitzt einerseits ästhetische und andererseits technisch-praktische Aspekte.[12] Dieser Begriff vermittelt die für griechische Wertvorstellungen der Beschäftigung mit dem Schönen passende Rahmenvorstellung, die der alten Ontologie zugrunde lag und eine Art von sakraler Haltung einschloss.[10] Hieran mag auch der nachfolgende kantsche „Beschluss“ anknüpfen:

„Zwei Dinge erfüllen das Gemüt mit immer neuer und zunehmenden Bewunderung und Ehrfurcht, je öfter und anhaltender sich das Nachdenken damit beschäftigt: Der bestirnte Himmel über mir und das moralische Gesetz in mir.“

– Immanuel Kant: KpV A288
Kopernikanisches, Kosmologisches und Anthropisches Prinzip

Die Annahme eines im Wesentlichen homogenen Kosmos wurde später zu Kopernikus' Ehren „kopernikanisches Prinzip“ genannt. Die konkrete zusätzliche Forderung der Isotropie führt zum kosmologischen Prinzip.

Es gibt eine Vielzahl möglicher Theorien des Universums. Das anthropische Prinzip sagt aus, dass eine Theorie nicht dazu in Widerspruch stehen darf, dass heute intelligentes menschliches Leben existiert. Sie muss die entsprechenden Entwicklungsbedingungen und Lebensbedingungen gewährleisten, sonst ist sie falsch.
Problem: Informationsverlust

Die Standardtheorie ist wesentlich abhängig von Informationen, die aus dem Universum selbst gewonnen wurden (Existenz anderer Galaxien, Rotverschiebung, Hintergrundstrahlung, Elementhäufigkeiten usw.). Diese Informationen werden im Laufe der Zeit aber durch die Expansion des Universums verloren gehen.[13]

Es bildet sich ein immer weiter ausgedehnter Ereignishorizont, der jedoch im Vergleich zur Ausdehnung des Universums immer kleiner wird. Objekte jenseits dessen, z. B. andere Galaxien, entziehen sich der Beobachtung.
Die kosmische Hintergrundstrahlung wird immer langwelliger. Bei einer Wellenlänge von 300 km ist sie nicht mehr in der Lage, in die Milchstraße einzudringen, sie wird von deren Staub reflektiert.
Durch die Nukleosynthese in den Sternen werden die Spuren der primordialen Nukleosynthese immer mehr verwischt. Der Anteil des Heliums im Universum wird von 24 % (primordial) über 28 % (heute) bis auf 60 % (in einer Billion Jahren) steigen.
Milchstraße, Andromedanebel und einige kleinere, nahegelegene Galaxien werden sich zu einem einzigen Supersternhaufen vereinigen.

All dies führt dazu, dass es bereits in 100 Milliarden Jahren für einen Beobachter in diesem Supersternhaufen so aussieht, als würde dieser das gesamte Universum darstellen. Auch können keine Rückschlüsse mehr auf den Urknall gezogen werden. Astronomen, die dann eventuell leben, würden somit ein gänzlich anderes Bild von Aufbau und Entwicklung des Universums bekommen als heute lebende.

Dies hat auch zu der Frage geführt, inwieweit ein solcher Informationsverlust unter Umständen bereits eingetreten ist, und damit auch zur Frage nach der Zuverlässigkeit kosmologischer Theorien.

Immerhin hat es mit der inflationären Phase bereits einen solchen Informationsverlust gegeben. Durch die Inflation wurden weite Bereiche des Universums jenseits des Beobachtbaren verschoben.

Siehe auch
Portal: Astronomie – Übersicht zu Wikipedia-Inhalten zum Thema Astronomie

Liste bedeutender Kosmologen
Struktur des Kosmos
Astronomie



Quelle - Literatur & Einzelnachweise
Andy
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