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Die Erde ist nicht flach, aber das Universum ist es!

Das Universum ist flach, wobei flach hier nicht im Sinne von platt zu verstehen ist, sondern eher im Sinne von nicht gekrümmt. Das bedeutet, dass zwei Lichtstrahlen, die man parallel in eine Richtung schickt, immer parallel zueinander bleiben werden.

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Hat man ein Dreieck mit drei Eckpunkten, an denen sich zum Beispiel 3 Milliarden Lichtjahre voneinander entfernte Galaxien befinden, so ist die Summe der drei Winkel im Dreieck immer 180 Grad (euklidischer Raum, Ω ist gleich 1).

Wäre das Universum offen (negative Krümmung, hyperbolischer Raum, Ω kleiner 1), so wäre die Summe der drei Winkel kleiner als 180 Grad. Umgekehrt gilt: wäre das Universum geschlossen (positive Krümmung, eine sogenannte 3-Sphäre, Ω größer 1), so wäre die Summe der drei Winkel größer als 180 Grad.

Ω ist der sogenannte Dichteparameter des Universums und beschreibt die Gesamtdichte aus Materie und Energie im Universum:

Ω = Dichte ordinärer Materie + Dichte dunkler Materie + Dichte ordinärer Energie + Dichte dunkler Energie

Die vier Komponenten des Dichteparameters des Universums werden später noch erklärt. Bleiben wir zunächst bei der Form des Universums.

  • Einsteins Formel der Zeitdilatation
  • Die Expansion des Universums nach dem Big Bang (Bild: NASA/WMAP Science Team / Public domain)
  • Geschlossen, gekrümmt, platt - für das Universum sind einige Formen vorstellbar. (Bild: NASA / WMAP Science Team)
  • Die gängigen Modelle über die Zukunft des Universums (Grafik: Miroslav Stimac)
  • Nicht immer ergeben die Winkel eines Dreiecks in der Summe 180° (Bild: Lars H. Rohwedder, Sarregouset / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0))
Geschlossen, gekrümmt, platt - für das Universum sind einige Formen vorstellbar. (Bild: NASA / WMAP Science Team)
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Welche Form hat das Universum?

Studien wie das Boomerang-Experiment, eine im Oktober 1999 im The Astrophysical Journal Letters veröffentlichte Untersuchung des Microwave Anisotropy Telescope (MAT) - Teams und TOCO97 deuten darauf hin, dass das Universum flach ist (Ω ≈ 1).

Nun ist wichtig zu wissen, dass mathematische Modelle, die davon ausgehen, dass das Universum mit dem Urknall entstanden ist, ein flaches Universum zwar für möglich, aber für sehr unwahrscheinlich halten. Erst wenn man die Existenz der kosmischen Inflation ins Modell aufnimmt, ist ein flaches Universum wahrscheinlich.

Genauer gesagt ist lediglich das beobachtbare Universum flach, weil es ein sehr kleiner Teil des gesamten, expandierten Universums ist. Das gesamte Universum kann auch gewölbt sein, aber das spielt in dem Fall für uns keine Rolle, weil es mit Überlichtgeschwindigkeit expandiert und wir es deshalb nicht sehen können.

Man kann sich das so ähnlich vorstellen, wie wenn man sich auf der Erde die Längengrade ansieht. Der räumliche Abstand zwischen den Linien ist beim Äquator maximal und geht bei den Polen gegen 0, weil die Erde nicht flach, sondern eine (wenn auch nicht perfekte) Kugel ist.

Die Längenlinien verlaufen somit nicht parallel zueinander. Betrachtet man jedoch einen kleinen Teil der Erde, stellen wir uns beispielsweise eine 10-Kilometer-Süd-Nord-Länge in Ägypten vor, so sind die Längenlinien nahezu parallel.

  • Einsteins Formel der Zeitdilatation
  • Die Expansion des Universums nach dem Big Bang (Bild: NASA/WMAP Science Team / Public domain)
  • Geschlossen, gekrümmt, platt - für das Universum sind einige Formen vorstellbar. (Bild: NASA / WMAP Science Team)
  • Die gängigen Modelle über die Zukunft des Universums (Grafik: Miroslav Stimac)
  • Nicht immer ergeben die Winkel eines Dreiecks in der Summe 180° (Bild: Lars H. Rohwedder, Sarregouset / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0))
Nicht immer ergeben die Winkel eines Dreiecks in der Summe 180° (Bild: Lars H. Rohwedder, Sarregouset / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0))

Das Universum ist also wahrscheinlich flach. Die nächste wichtige Frage ist nun, woraus es eigentlich besteht.

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 Wie vermutlich alles begannVor allem dunkle Materie und dunkle Energie 
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fein-beobachtet 26. Okt 2020 / Themenstart

Zitat von Seite 4: "Nach einigen Minuten war das Universum kühl genug und es entstanden...

megazocker 17. Okt 2020 / Themenstart

füllt ein Glas mit Wasser, wobei das Glas das MAX des Universum ist. Ein paar Zutaten wie...

Golg 16. Okt 2020 / Themenstart

Mindestens einer der folgenden Aussagen ist wahrscheinlich falsch: 1. Es gibt nur dieses...

GwhE 14. Okt 2020 / Themenstart

Finde den Aritkel auch sehr gut Bei mir ist der Artikel auf einer Seite. Das Abo habe ich...

ConstantinPrime 14. Okt 2020 / Themenstart

Die 0,5 Sekunden waren bezogen auf die gesamte Dauer einer großen Explosion hier auf der...

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