Warum ist der Himmel nachts schwarz? Die Urknalltheorie →

Autor: Duan Yuechu und Huang Xianghong

Wenn wir in einer klaren Nacht in den Sternenhimmel blicken, sehen wir in der tiefen Dunkelheit funkelnde Sterne, was uns fragen lässt: Warum ist der Himmel nachts schwarz? Der Astronom und Wissenschaftskommunikator Phil Platt geht dieser Frage ausführlich nach.

Vor dem 20. Jahrhundert glaubten viele Astronomen fest daran, dass das Universum „zeitlich und räumlich unendlich sei und sich für immer ausdehne“. Sie glauben, dass Sterne wie ewige Wächter sind, die im riesigen Universum immer existieren und sich nie verändern. Unter dieser Annahme tritt still und leise ein rätselhafter Widerspruch zutage. Wenn das Universum wirklich unendlich ist, dann sollte unser Blick, egal wohin wir blicken, irgendwann auf einen Stern fallen. In diesem Fall sollte der Himmel wie am Tag von endlosem Sternenlicht erleuchtet sein. Die Realität sieht jedoch anders aus, der Nachthimmel ist immer noch dunkel.

Im Jahr 1929 machte Edwin Hubble eine bedeutende Entdeckung, die die wissenschaftliche Welt schockierte. Er stellte fest, dass das Universum nicht statisch ist, sondern sich ständig ausdehnt. Diese Entdeckung war wie der Fall eines riesigen Felsens in einem ruhigen See. Sie erschütterte das bisherige Wissen völlig und ebnete den Weg für die rasante Entwicklung der Urknalltheorie in den folgenden Jahrzehnten. Der Urknalltheorie zufolge entstand das Universum durch eine spektakuläre Explosion, und dieser große Anfang wurde auf die Zeit vor etwa 13,8 Milliarden Jahren datiert. Dies bedeutet, dass das Universum nicht ewig existierte, sondern einen bestimmten Anfang hatte.

In diesem neuen Modell des Universums wirken viele Faktoren zusammen, um die Dunkelheit unseres Nachthimmels zu formen. Die Ausdehnung des Universums gleicht einer riesigen Bahre, die dazu führt, dass die Distanz zwischen den Galaxien immer weiter zunimmt. Außerdem wird das Licht während des Ausbreitungsprozesses allmählich gestreckt, und es geht kontinuierlich Energie verloren, was zum sogenannten kosmischen Rotverschiebungsphänomen führt, wodurch das Licht ferner Sterne extrem schwach wird und es schwierig wird, den gesamten Nachthimmel zu erhellen. Gleichzeitig ist die Lebensdauer von Sternen begrenzt und sie sterben, wenn ihnen der Brennstoff ausgeht. Mit der Zeit nimmt die Zahl der Sterne, die Licht aussenden können, allmählich ab, und auch das Licht des Universums wird schwächer. Das Licht der Sterne, die zu weit von uns entfernt sind, hat sich auf seiner langen Reise im unendlichen Universum aufgelöst, bevor es die Erde erreicht.

Dieser Widerspruch zwischen der Dunkelheit des Nachthimmels und der Annahme, dass das Universum unendlich ist, wird als Olbers-Paradoxon bezeichnet. Es ist nach dem deutschen Astronomen Olbers benannt, der sich 1823 in einer Abhandlung mit dieser Frage befasste. Olbers war jedoch nicht der Erste, der über dieses Problem nachdachte. Bereits im 16. Jahrhundert hatte der britische Astronom Thomas Digges dieses Thema angesprochen, als er die Idee aufstellte, dass das Universum unendlich sein könnte. Dieses Paradoxon ist wie ein Mysterium, das Astronomen seit Jahrhunderten beschäftigt.

Im Jahr 1848 schlug ein berühmter amerikanischer Schriftsteller in einem Aufsatz eine scheinbar vernünftige, aber nicht quantifizierbare Lösung vor, die neues Licht auf das Olbers-Paradoxon warf. Phil Platt hat in seinem Artikel Hinweise darauf hinterlassen, wer dieser Autor ist, und möchte die Leser dazu anregen, die Antwort herauszufinden.

Dieses Forschungsergebnis hat weitreichende Bedeutung im Bereich der Astronomie. Es veranlasste Wissenschaftler dazu, die Natur des Universums neu zu untersuchen, sprengte die Fesseln traditioneller Konzepte und ermöglichte einen gewaltigen Sprung in der kosmologischen Theorie. Aus einer breiteren wissenschaftlichen Perspektive wird uns deutlich, dass das menschliche Verständnis des Universums ein sich entwickelnder Prozess ist und jeder Durchbruch mit einer Untergrabung bestehender Erkenntnisse einhergeht. Lord Kelvin sagte: „In der Wissenschaft gibt es keine Paradoxe. Es sind lediglich eingebildete Konflikte, die aus unserem begrenzten Verständnis entstehen.“ Während wir das Universum weiter erforschen, werden die Rätsel, die uns einst plagten, schließlich nach und nach gelöst und unser Verständnis des Universums wird neue Höhen erreichen.

Experten spielen in diesem Erkundungsprozess eine entscheidende Rolle. Mit ihrem scharfen Verstand und ihrer strengen wissenschaftlichen Einstellung fördern sie immer wieder neue Erkenntnisse zutage und verbessern theoretische Modelle. Die Entwicklung der Urknalltheorie ist das Ergebnis der gemeinsamen Anstrengungen vieler Wissenschaftler. Von Hubbles Beobachtungen bis hin zu den eingehenden Analysen zahlloser Forscher später verkörpert jeder Schritt die Kristallisation menschlicher Weisheit. Die Forschung dieser Experten hilft uns nicht nur zu verstehen, warum der Nachthimmel dunkel ist, sondern offenbart uns auch ein großartiges Bild der Geburt und Entwicklung des Universums und weckt unsere endlose Leidenschaft, die Geheimnisse des Universums zu erforschen.

Quellen:

Warum ist der Nachthimmel dunkel? Sie können dem Urknall danken | Wissenschaftlicher Amerikaner