Das James Webb Weltraumteleskop zeigt einige der ältesten und entferntesten Galaxien, die jemals gesehen wurden (Bildnachweis: NASA, ESA, CSA und STScI)
Das Universum ist unbestreitbar riesig, und aus unserer Perspektive mag es so aussehen, als befände sich die Erde in der Mitte von allem. Aber gibt es ein Zentrum des Kosmos, und wenn ja, wo befindet es sich? Wenn das Universum mit dem Urknall begonnen hat, woher kommt es dann, und wohin bewegt es sich?
Um diese Fragen anzugehen, sollten wir etwa 100 Jahre zurückgehen. In den 1920er Jahren machte der Astronom Edwin Hubble zwei erstaunliche Entdeckungen, die er nacheinander machte: Zu Beginn des Jahrzehnts stellte er fest, dass „Inseluniversen“, die heute als Galaxien bekannt sind, sehr weit von uns entfernt sind; später im selben Jahrzehnt entdeckte er, dass sich alle Galaxien im Durchschnitt von uns entfernen.
Dankenswerterweise gab es bereits eine praktische theoretische Erklärung für all dies. Einsteins allgemeine Relativitätstheorie hatte vorausgesagt, dass das Universum dynamisch ist – entweder expandiert es oder zieht sich zusammen. Dies stand im Gegensatz zu der damals vorherrschenden Ansicht, dass der Kosmos vollkommen statisch sei. Und so war es an einem Quartett von Wissenschaftlern, die halb unabhängig voneinander arbeiteten, Einsteins Gleichungen beim Wort zu nehmen und das zu entwickeln, was heute als die Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker-Metrik bekannt ist, die Grundlage der modernen Kosmologie.
Diese Lösung der Einsteinschen Gleichung in Verbindung mit den verblüffenden Beobachtungen von Hubble zeigt uns, dass wir in einem expandierenden Universum leben. Im Durchschnitt entfernen sich alle Galaxien immer weiter von allen anderen Galaxien, und vor langer Zeit wurde die gesamte Materie im Kosmos zu einem unendlich winzigen Punkt komprimiert, der als Singularität bekannt ist – der Urknall.
Verwandt: Wie wurde das Universum erschaffen?
Inhaltsübersicht
Es gibt kein Zentrum
Wo ist also der Urknall? Das wäre doch sicher das wahre Zentrum des Universums. Leider lässt die Realität, die wir durch die moderne Wissenschaft über das Universum herausgefunden haben, keine einfache Erklärung zu, ja nicht einmal eine Vorstellung davon. Das liegt daran, dass es keinen Mittelpunkt des Universums gibt. Es gibt auch keinen Rand. Der Kosmos dehnt sich nicht von irgendwoher aus, und er dehnt sich auch nicht in irgendetwas hinein.
Zunächst wollen wir uns mit dem Rand beschäftigen. Das Universum besteht per Definition aus allen Dingen, die es jemals geben könnte. Kanten sind Dinge, die eine Region von einer anderen trennen. Wenn aber das Universum aus allen Regionen besteht, kann es keine Kante geben. Das bedeutet, dass das Universum unendlich groß sein könnte, und es ist unmöglich, den Mittelpunkt eines unendlichen Raums zu bestimmen.
Schnellste Weltraumnachrichten direkt in Ihren Posteingang
Melde dich für unseren Newsletter an, um die neuesten Informationen über Raketenstarts, Himmelsbeobachtungen und vieles mehr zu erhalten!
Eine andere Möglichkeit ist, dass das Universum tatsächlich endlich ist. Das würde aber bedeuten, dass sich der Kosmos in sehr großen Maßstäben – weit größer als das, was wir beobachten können – in sich selbst zurückkrümmt. Das bedeutet auch, dass er kein Zentrum hat.
Betrachten Sie als Analogie die Erde. Sie können auf den Mittelpunkt des dreidimensionalen Planeten zeigen – es ist der geschmolzene Teil im Kern. Aber versuchen Sie einmal, den Mittelpunkt der Erdoberfläche zu bestimmen, wie auf einer Landkarte. Er könnte bei 0-0 Breiten- und Längengraden liegen; er könnte an den Polen liegen; er könnte beim Haus deiner Großmutter liegen. Jeder Punkt ist genauso gut wie jeder andere.
Das bedeutet, dass der Urknall überall im Universum gleichzeitig stattfand; er fand in dem Raum statt, in dem du sitzt, und er fand in der am weitesten entfernten Galaxie statt, die wir sehen können. Der Urknall war kein Punkt im Raum; er war ein Ort in der Zeit. Er gehört in die endliche Vergangenheit eines jeden Wesens im Universum.
Überall ist ein Zentrum
Aber es gibt eine interessante Wendung in dieser Geschichte. Das Universum hat ein Alter; es ist etwa 13,77 Milliarden Jahre alt. Und weil die Lichtgeschwindigkeit nur so schnell ist, wird nur ein kleiner Teil des Kosmos für uns beleuchtet. Es gibt eine Grenze für das, was wir sehen können, und diese Grenze liegt in etwa 45 Milliarden Lichtjahren Entfernung. (Dies ist möglich, weil sich das Universum schneller ausdehnt als das Licht).
Der größte Teil des Universums ist uns verborgen, wie der Strahl einer Taschenlampe in einem fernen Wald; wir können nur bis zur Grenze des Lichts sehen. Und aus unserer Perspektive rasen alle anderen Galaxien von der Milchstraße weg.
Es scheint, als ob wir uns im Zentrum des gesamten Universums befinden. Das Gleiche könnte man natürlich auch von jeder anderen Galaxie im Kosmos sagen. Aus ihrer Sicht befinden sie sich im Zentrum ihrer beobachtbaren Blase, und alle Galaxien rasen von ihnen weg.
Das ist der Fluch und der Segen eines expandierenden Universums. Es gibt kein Zentrum, und doch können alle Beobachter, uns eingeschlossen, mit Recht behaupten, mitten im Geschehen zu sein.
