AstroGeo Podcast: Das Universum und sein Urknall – der Anfang des Anfangs
Unser schönes Universum, so majestätisch, so… ewig und unveränderlich? Als Albert Einstein zu Beginn des 20. Jahrhunderts seine Allgemeine Relativitätstheorie auf das gesamte Universum anwendete, gefiel ihm das Ergebnis ganz und gar nicht: Denn seine Theorie sagte ihm, dass das Universum entweder expandiert oder kollabiert, kurzum, dass es dynamisch sei. Das passte Einstein ganz und gar nicht – denn er lebte zu einer Zeit, als das Universum nur aus einer einzigen Galaxie, nämlich unserer Milchstraße, bestand und dazu noch statisch war. Das heißt: Das Universum verändert sich nicht. Es wird weder größer noch kleiner, es hat es schon immer gegeben und es wird es immer geben.
Wie ist unser Universum entstanden? Albert Einsteins Antwort darauf lautete zunächst: gar nicht.
In dieser Folge von AstroGeo erzählt Franzi die Geschichte vom Anfang des Anfangs: Ein belgischer Priester und Physiker namens Georges Lemaître fand als Erster heraus, dass sich das Universum ausdehnt – und ist von dieser Expansion des Universums zu seinem Anfang gelangt, den wir heute Urknall nennen.
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- Folge 85: Böse Doppelgänger aus der Parallelwelt: Die Physik des Multiversums
- Folge 77: Asteroseismologie: Schwingende Sterne und innere Geheimnisse
- Folge 63: Sterne verstehen mit Lochkarten
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Quellen
- Fachartikel: Einstein’s conversion from his static to an expanding universe (2013)
- New York Times: Even Einstein had his off days (2005)
- Fachartikel: The Contribution of V. M. Slipher to the Discovery of the Expanding Universe (2013)
- Fachartikel: Lemaître – A Personal Profile (2013)
- Fachartikel: Dismantling Hubble’s Legacy? (2013)
- Fachartikel: Hubble Law or Hubble-Lemaître Law? The IAU Resolution (2018)
- IAU Pressemitteilung: IAU members vote to recommend renaming the Hubble law as the Hubble–Lemaître law (2018)
- Fachartikel: The Beginning of the World from the Point of View of Quantum Theory (1931)
- Fachartikel: A homogeneous universe of constant mass and increasing radius accounting for the radial velocity of extra-galactic nebulae (1931)
Episodenbild: ESA/Robert Gendler
Karl Urban schrieb (03. Jul 2024):
> […] Als Albert Einstein zu Beginn des 20. Jahrhunderts seine Allgemeine Relativitätstheorie auf das gesamte Universum anwendete, […]
Eine bestimmte Theorie wird (insbesondere) dadurch “angewendet”, dass (hinreichend und geeignet) gegebene Beobachtungsdaten durch Anwendung jeweils eines im Rahmen der betreffenden Theorie festgesetzten Messoperators ausgewertet werden; dass also bestimmte Messwerte der in der Theorie definierten Messgrößen ermittelt werden.
Hinsichtlich der Einsteinschen Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Art der auszuwertenden Beobachtungsdaten jedenfalls ausdrücklich benannt: Koinzidenz-Bestimmungen »… [auf die alle] unsere zeit-räumlichen Konstatierungen [alias: geometrisch-kinematische Messwerte] [direkt] hinauslaufen« und aus denen wiederum auf Werte von entsprechend (per Variationsrechnung) dynamisch-konjugierter Größen zu schließen ist, wie z.B. die (jeweils “wahrscheinlichste”) Verteilung von Masse/Impuls/Spannung/Ladung/Feldstärke nach Hilbert-&-Einstein.
Hat Einstein dafür (oder: hat jemand jemals) die Koinzidenzen (bzw. Nicht-Koinzidenzen) aller Bestandteile der gesamten Universums während ihrer gesamten Existenz(en) bestimmt und Theorie-gemäß ausgewertet ?? — Wohl kaum.
Vermutlich wurde (nur) ein eher schlichtes Modell (betreffend die Verteilung von Masse/Impuls/Spannung/Ladung/Feldstärke nach Hilbert-&-Einstein) des Universums in Betracht gezogen, und daraus (Variationsrechnungs-weise passende) geometrisch-kinematische Schlussfolgerungen gezogen; wohl insbesondere Werte von Komponenten des Einstein-Tensors.
Aber hat Einstein denn überhaupt festgesetzt, wie bestimmte Werte der Komponenten des nach ihm benannten Tensors konkret aus (hinreichend und geeignet) gegebenen Koinzidenz-Urteilen zu ermitteln wären ??
Dafür gibt es ja erst seit Kurzem einen wenigstens Ansatz-weisen Vorschlag; sprich: A. V. Nenashev, S. D. Baranovskii — “How to detect the spacetime curvature without rulers and clocks”.
> […] gefiel ihm das Ergebnis ganz und gar nicht […]
Es sollte ohnehin niemandem gefallen, ausdrückliches, auf Koinzidenz-Bestimmungen hinauslaufendes Messen mit Modelliererei und ‘n Bißchen Variationsrechnung zu verwechseln …