WAS IST DER BEWEIS FüR DEN URKNALL?

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Fast alle Astronomen sind sich einig über die Theorie des Urknalls, dass sich das gesamte Universum auseinander ausbreitet und entfernte Galaxien in alle Richtungen von uns weg rasen. Lassen Sie die Uhr auf 13,8 Milliarden Jahre zurücklaufen, und alles im Kosmos begann als ein einziger Punkt im Weltraum. In einem Augenblick dehnte sich alles von diesem Ort aus nach außen aus und bildete die Energie, Atome und schließlich die Sterne und Galaxien, die wir heute sehen. Aber dieses Konzept nur als Theorie zu bezeichnen, bedeutet, die überwältigende Menge an Beweisen falsch einzuschätzen.

Es gibt separate Beweislinien, von denen jede unabhängig darauf als Ursprungsgeschichte für unser Universum hinweist. Das erste kam mit der erstaunlichen Entdeckung, dass sich fast alle Galaxien von uns entfernen.

1912 berechnete Vesto Slipher die Geschwindigkeit und Richtung von „Spiralnebeln“, indem er die Änderung der Wellenlängen des von ihnen kommenden Lichts maß. Er erkannte, dass die meisten von ihnen sich von uns entfernten. Wir wissen jetzt, dass diese Objekte Galaxien sind, aber vor einem Jahrhundert dachten Astronomen, diese riesigen Ansammlungen von Sternen könnten sich tatsächlich in der Milchstraße befinden.

Im Jahr 1924 fand Edwin Hubble heraus, dass sich diese Galaxien tatsächlich außerhalb der Milchstraße befinden. Er beobachtete einen speziellen Typ eines variablen Sterns, der eine direkte Beziehung zwischen seiner Energieabgabe und der Zeit hat, die benötigt wird, um in der Helligkeit zu pulsieren. Indem er diese variablen Sterne in anderen Galaxien fand, konnte er berechnen, wie weit sie entfernt waren. Hubble entdeckte, dass all diese Galaxien außerhalb unserer eigenen Milchstraße liegen, Millionen von Lichtjahren entfernt.

Wenn diese Galaxien also weit, weit entfernt sind und sich schnell von uns entfernen, deutet dies darauf hin, dass sich das gesamte Universum vor Milliarden von Jahren an einem einzigen Punkt befunden haben muss. Die zweite Beweislinie kam von der Fülle der Elemente, die wir um uns herum sehen.

In den frühesten Augenblicken nach dem Urknall wurde nichts weiter als Wasserstoff zu einem winzigen Volumen komprimiert, mit verrückt hoher Hitze und verrücktem Druck. Das gesamte Universum wirkte wie der Kern eines Sterns und verschmolz Wasserstoff mit Helium und anderen Elementen.

Dies ist als Urknall-Nukleosynthese bekannt. Wenn Astronomen in das Universum schauen und die Verhältnisse von Wasserstoff, Helium und anderen Spurenelementen messen, stimmen sie genau mit dem überein, was Sie erwarten würden, wenn das gesamte Universum einst ein wirklich großer Stern wäre.

Beweislinie Nummer 3: kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. In den 1960er Jahren experimentierten Arno Penzias und Robert Wilson mit einem 6-Meter-Radioteleskop und entdeckten eine Hintergrundfunkemission, die Tag und Nacht aus allen Himmelsrichtungen kam. Soweit sie es beurteilen konnten, maß der gesamte Himmel einige Grad über dem absoluten Nullpunkt.

Theorien sagten voraus, dass nach einem Urknall eine enorme Freisetzung von Strahlung stattgefunden hätte. Und jetzt, Milliarden von Jahren später, würde sich diese Strahlung so schnell von uns entfernen, dass die Wellenlänge dieser Strahlung vom sichtbaren Licht auf die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung verschoben worden wäre, die wir heute sehen.

Die letzte Beweislinie ist die Bildung von Galaxien und die großräumige Struktur des Kosmos. Ungefähr 10.000 Jahre nach dem Urknall kühlte sich das Universum so weit ab, dass die Anziehungskraft der Materie die dominierende Form der Energiedichte im Universum war. Diese Masse konnte sich zu den ersten Sternen, Galaxien und schließlich zu den großräumigen Strukturen zusammenschließen, die wir im Space Magazine sehen.

Diese sind als die 4 Säulen der Urknalltheorie bekannt. Vier unabhängige Beweislinien, die eine der einflussreichsten und am besten unterstützten Theorien in der gesamten Kosmologie aufbauen. Aber es gibt noch mehr Beweise. Es gibt Schwankungen in der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, wir sehen keine Sterne, die älter als 13,8 Milliarden Jahre sind, die Entdeckungen von dunkler Materie und dunkler Energie sowie die Art und Weise, wie sich das Licht von entfernten Supernovae krümmt.

Obwohl es sich um eine Theorie handelt, sollten wir sie genauso betrachten wie die Schwerkraft, die Evolution und die allgemeine Relativitätstheorie. Wir haben eine ziemlich gute Vorstellung davon, was los ist, und wir haben einen guten Weg gefunden, dies zu verstehen und zu erklären. Im Laufe der Zeit werden wir erfinderischere Experimente entwickeln. Wir werden unser Verständnis und die damit verbundene Theorie verfeinern.

Vor allem können wir Vertrauen haben, wenn wir darüber sprechen, was wir über die frühen Stadien unseres großartigen Universums wissen und warum wir verstehen, dass es wahr ist.