Wissenschaft für Jedermann: Die Expansion des Universums – ein Streitfall über 100 Jahre

Das Universum dehnt sich kontinuierlich aus. Die Entfernungen zwischen den Galaxien werden immer größer. Die heutige Expansionsrate, allgemein als Hubble-Konstante bezeichnet, ist eine der wichtigsten Parameter zum Verständnis unseres Universums und seiner Entwicklung. Sie bestimmt sowohl seine Größe als auch sein Alter.

Schon vor ihrer Entdeckung war die kosmische Expansion ein Streitfall. Und heute ist sie wieder Gegenstand hitziger Debatten. Die Expansion des Universums ist eine direkte Vorhersage der Einsteinschen Relativitätstheorie, stand aber im Widerspruch zu den damaligen Beobachtungen. Nachdem Georges Lemâitre die Expansion 1927 theoretisch berechnete und Edwin Hubble sie 1929 empirisch bestimmte, blieb sie für mehrere Jahrzehnte Gegenstand des wissenschaftlichen Diskurses. Schon Hubble war klar, dass seine Bestimmung der Expansionsrate nicht korrekt sein konnte. Danach war das Universum jünger als die Erde.

Die Messung der Hubble-Konstante ist extrem schwierig, da sie die Kombination von genauen kosmologischen Entfernungen und Fluchtgeschwindigkeiten erfordert. Während sich die Fluchtgeschwindigkeiten als spektrale Rotverschiebung sehr genau messen lassen, sind die Entfernungen schon immer schwer zu ermitteln. Trotz diesen Schwierigkeiten ist die Hubble-Konstante heute auf etwa drei Prozent Genauigkeit bestimmt. Mit dieser ist das Universum auch erheblich älter als die Erde. Allerdings besteht eine Diskrepanz zwischen den Messungen im frühen Universum und dem lokalen Wert der Hubble-Konstante. Es scheint, dass wir das Universum noch nicht richtig verstanden haben.

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