Autor: DerSchneider<\/strong><\/p>\n\n\n\n Es ist eine der allt\u00e4glichsten Erfahrungen: Du trittst in einer klaren Nacht vor die T\u00fcr, blickst nach oben \u2013 und siehst Dunkelheit, durchsetzt mit den funkelnden Lichtern ferner Sterne. Diese Dunkelheit scheint so selbstverst\u00e4ndlich, so wenig erkl\u00e4rungsbed\u00fcrftig, dass die meisten Menschen nie dar\u00fcber nachdenken.<\/p>\n\n\n\n Doch genau diese scheinbare Banalit\u00e4t birgt eines der tiefgreifendsten R\u00e4tsel der Physik: das Olbers\u2019sche Paradoxon<\/strong>. Es fragt, warum der Nachthimmel nicht in hellem Licht ergl\u00fcht \u2013 obwohl es doch unz\u00e4hlige Sterne geben m\u00fcsste, deren Licht jede Blickrichtung irgendwann erreichen sollte. Die Antwort, die die Physik darauf gibt, f\u00fchrt zu nichts Geringerem als zu der Erkenntnis, dass das Universum einen Anfang hatte<\/strong> und endlich ist<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Dieser dritte Teil der Serie zeigt, wie eine einfache Frage die Grundfesten der Kosmologie ersch\u00fctterte \u2013 und wie ein Dichter den Physikern mit einer philosophischen Vision weit voraus war.<\/p>\n\n\n\n Im Jahr 1823 ver\u00f6ffentlichte der deutsche Astronom Heinrich Wilhelm Olbers<\/strong> eine Abhandlung, die eine Frage stellte, die Astronomen schon seit Jahrhunderten besch\u00e4ftigte:<\/p>\n\n\n\n \u201eWenn das Universum unendlich gro\u00df ist und \u00fcberall gleichm\u00e4\u00dfig mit Sternen gef\u00fcllt ist \u2013 warum ist der Nachthimmel dann dunkel?\u201c<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n Die Logik dahinter ist ebenso einfach wie zwingend:<\/p>\n\n\n\n Olbers war nicht der Erste, der diese \u00dcberlegung anstellte. Bereits Thomas Digges<\/strong> (1576) und Johannes Kepler<\/strong> (1610) hatten \u00e4hnliche \u00dcberlegungen angestellt. Doch Olbers gab dem Problem seinen Namen \u2013 und seine Formulierung war so pr\u00e4gnant, dass sie bis heute als das Olbers\u2019sche Paradoxon<\/strong> bekannt ist.<\/p>\n\n\n\n Die naheliegendste Erkl\u00e4rung f\u00fcr die Dunkelheit des Nachthimmels schien lange Zeit: Interstellarer Staub<\/strong> oder Gas<\/strong> absorbiert das Licht ferner Sterne. Doch diese Erkl\u00e4rung h\u00e4lt einer genaueren Betrachtung nicht stand:<\/p>\n\n\n\n Die Staub-Hypothese verschiebt das Problem lediglich \u2013 sie l\u00f6st es nicht. Damit war sie als Erkl\u00e4rung des Paradoxons ungeeignet.<\/p>\n\n\n\n Die endg\u00fcltige Aufl\u00f6sung des Paradoxons erforderte einen Paradigmenwechsel \u2013 und eine Erkenntnis, die die Astronomie erst ein Jahrhundert sp\u00e4ter erreichen sollte. Sie besteht aus zwei zentralen Einsichten:<\/p>\n\n\n\n Das Licht ben\u00f6tigt eine endliche Zeit, um zu uns zu gelangen. Da das Universum selbst ein endliches Alter hat \u2013 etwa 13,8 Milliarden Jahre \u2013 k\u00f6nnen wir nur das Licht von Sternen sehen, die nahe genug sind, um uns innerhalb dieser Zeit zu erreichen. Die Sichtbarkeitsgrenze liegt bei etwa 46 Milliarden Lichtjahren (der Radius des beobachtbaren Universums).<\/p>\n\n\n\n \u201eDie Dunkelheit des Himmels impliziert, dass das Universum ein endliches Alter haben muss.\u201c<\/em> Die kosmische Rotverschiebung<\/strong> ist ein weiterer entscheidender Faktor. Das Licht der entferntesten Galaxien wird durch die Expansion des Raums in l\u00e4ngere Wellenl\u00e4ngen verschoben \u2013 von sichtbarem Licht bis hin zu Mikrowellen oder Radiowellen. Diese Strahlung ist f\u00fcr das menschliche Auge unsichtbar.<\/p>\n\n\n\n Diese beiden Effekte wirken zusammen:<\/p>\n\n\n\n Tabelle 1: Die beiden kosmologischen Faktoren, die das Olbers\u2019sche Paradoxon aufl\u00f6sen.<\/em><\/p>\n\n\n\n Die Hintergrundstrahlung des Urknalls \u2013 die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung<\/strong> \u2013 ist genau das verblasste Echo, das Olbers eigentlich h\u00e4tte sehen m\u00fcssen: ein von allen Seiten kommendes, gleichm\u00e4\u00dfiges Leuchten. Doch es liegt im Mikrowellenbereich und ist daher f\u00fcr das menschliche Auge unsichtbar. Die Dunkelheit ist also nicht Abwesenheit von Licht, sondern eine Verschiebung ins Unsichtbare<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Die bemerkenswerteste fr\u00fche Antwort auf das Paradoxon stammte von einem Literaten, nicht von einem Astronomen. In seinem Prosagedicht Eureka<\/strong> (1848) schrieb Edgar Allan Poe:<\/p>\n\n\n\n \u201eWenn die Reihen der Sterne unendlich w\u00e4ren, dann w\u00e4re das Firmament ein durchgehendes Leuchten \u2013 wie die Galaxis. Denn in einer Unendlichkeit von Sternen g\u00e4be es keinen Punkt, an dem kein Stern existierte. Das einzige Mittel, diese Unendlichkeit zu erkl\u00e4ren, ist die Annahme eines endlichen Universums oder einer endlichen Verteilung der Sterne.\u201c<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n Poe erkannte intuitiv, dass die Dunkelheit des Himmels logisch ein endliches Universum<\/strong> verlangt. Er formulierte diese Einsicht mehr als ein Jahrhundert vor der Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung \u2013 ein bemerkenswertes Beispiel f\u00fcr physikalische Intuition au\u00dferhalb der wissenschaftlichen Sph\u00e4re.<\/p>\n\n\n\n Das Olbers\u2019sche Paradoxon ist heute vollst\u00e4ndig gel\u00f6st \u2013 doch seine Bedeutung reicht weit \u00fcber die Frage der Helligkeit hinaus. Es zeigt, dass:<\/p>\n\n\n\n Die Dunkelheit des Nachthimmels ist also kein Mangel, sondern ein physikalisches Fenster<\/strong> in die Geschichte des Kosmos. Sie erz\u00e4hlt die Geschichte von der Entstehung des Universums \u2013 und von seiner Endlichkeit.<\/p>\n\n\n\n Das Olbers\u2019sche Paradoxon geh\u00f6rt zu den seltenen F\u00e4llen, in denen eine einfache Beobachtung eine fundamentale theoretische Konsequenz hat. Es lehrt uns, dass die offensichtlichsten Ph\u00e4nomene oft die tiefsten Geheimnisse bergen \u2013 und dass ein offener Blick f\u00fcr das Selbstverst\u00e4ndliche der erste Schritt zum Verst\u00e4ndnis des Kosmos ist.<\/p>\n\n\n\n Doch das Paradoxon wirft auch eine unbequeme Frage auf: Wenn das Universum einen Anfang hatte \u2013 wird es dann auch ein Ende haben? Diese Frage f\u00fchrt bereits zum n\u00e4chsten Paradoxon dieser Serie, das sich mit der Feinabstimmung<\/strong> der Naturgesetze besch\u00e4ftigt \u2013 und der Frage, ob unsere Existenz nicht vielleicht das Produkt eines winzigen kosmischen Zufalls ist.<\/p>\n\n\n\n Teil 3: Das Olbers\u2019sche Paradoxon \u2013 Warum der Nachthimmel dunkel ist Autor: DerSchneider Einleitung Es ist eine der allt\u00e4glichsten Erfahrungen: Du trittst in einer klaren Nacht vor die T\u00fcr, blickst nach oben \u2013 und siehst Dunkelheit, durchsetzt mit den funkelnden Lichtern ferner Sterne. Diese Dunkelheit scheint so selbstverst\u00e4ndlich, so wenig erkl\u00e4rungsbed\u00fcrftig, dass die meisten Menschen […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[40,18],"tags":[10456,10460,10459,10401,10458,10457,10455,10448,10403],"class_list":["post-7064","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-denkwerkzeuge","category-im-kopf-methoden-werkzeuge","tag-dunkelheit","tag-edgar-allan-poe","tag-endliches-universum","tag-expansion-des-universums","tag-kosmische-hintergrundstrahlung","tag-nachthimmel","tag-olbers-paradoxon","tag-paradoxien-der-physik","tag-urknall"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7064","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7064"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7064\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7066,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7064\/revisions\/7066"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7064"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7064"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7064"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\n\n\n\nEinleitung<\/h3>\n\n\n\n
\n\n\n\nDie Frage des Heinrich Olbers \u2013 Eine scheinbar einfache \u00dcberlegung<\/h3>\n\n\n\n
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\n\n\n\nDie erste L\u00f6sung \u2013 Ein Trugschluss \u00fcber Staub und Absorption<\/h3>\n\n\n\n
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\n\n\n\nDie richtige Antwort \u2013 Ein Universum mit Anfang<\/h3>\n\n\n\n
1. Das Universum ist nicht unendlich alt<\/h4>\n\n\n\n
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\u2013 Edgar Allan Poe, Eureka<\/em> (1848)<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n2. Die Expansion des Raums dehnt das Licht<\/h4>\n\n\n\n
Faktor<\/th> Wirkung<\/th><\/tr><\/thead> Endliches Universumsalter<\/td> Nur Sterne innerhalb eines bestimmten Radius sind sichtbar<\/td><\/tr> Expansion des Raums<\/td> Das Licht entfernter Sterne wird in unsichtbare Bereiche verschoben<\/td><\/tr> Ergebnis<\/td> Der Nachthimmel bleibt \u00fcberwiegend dunkel<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
\n\n\n\nEdgar Allan Poes prophetische Vision<\/h3>\n\n\n\n
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\n\n\n\nModerne Implikationen \u2013 Was die Dunkelheit uns heute sagt<\/h3>\n\n\n\n
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\n\n\n\nAusblick \u2013 Das Ende der Unendlichkeit<\/h3>\n\n\n\n
\n\n\n\nQuellen<\/h3>\n\n\n\n
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