Wenn Astronomen von der „Form“ des Universums sprechen, meinen sie nicht einfach eine Kugel oder einen Würfel. Die Allgemeine Relativitätstheorie beschreibt drei mögliche Geometrien: flach, geschlossen oder offen. Als erfahrene Kosmologen wissen wir, dass diese Begriffe die Krümmung des Raums bestimmen.
Stellen Sie sich das so vor: Ein flaches Universum gleicht einem Blatt Papier, ein geschlossenes einer Kugeloberfläche, ein offenes einem Sattel. Diese Analogien helfen, abstrakte Konzepte greifbar zu machen.
Die Geometrie entscheidet, ob das Universum ewig expandiert, kollabiert oder unendlich ist. Sie hängt von der Gesamtdichte und der Expansionsgeschwindigkeit ab – fundierte Erkenntnisse aus jahrzehntelanger Beobachtung.
Die zuverlässigste Methode zur Bestimmung ist der kosmische Mikrowellenhintergrund (CMB), das Echo des Urknalls. Temperaturvariationen in diesem schwachen Licht entstehen durch Schallwellen im frühen Universum, wie Satellitenmessungen von WMAP und Planck präzise belegen.
Wir berechnen die erwartete Größe heißer und kalter Flecken und vergleichen sie mit Beobachtungen. Das entspricht einer gigantischen Trigonometrie über Milliarden Lichtjahre – eine Methode, die die Raumgeometrie enthüllt.
Präzise Messungen der CMB-Temperaturschwankungen in den letzten Jahrzehnten zeigen eindeutig: Das Universum ist flach, ohne nennenswerte Krümmung. Dies bildet ein zentrales Element des kosmologischen Standardmodells, gestützt durch Autorität wie die Planck-Kollaboration.
Dennoch gibt es Debatten: Einige Analysen, etwa zum Gravitationslinseneffekt – der Verzerrung des CMB durch Materie –, deuten auf ein leicht geschlossenes Universum hin. Forschung geht weiter.
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Gefragt von: Paul Reed, Lincoln
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- Dieser Artikel erschien zuerst in Ausgabe 373 des BBC Science Focus Magazine – Hier erfahren Sie, wie Sie sich anmelden können