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Hawkings Kosmos einfach erklaert

Hawkings Kosmos einfach erklaert

Titel: Hawkings Kosmos einfach erklaert
Autoren: Rüdiger Vaas
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einfangen. So entstanden die ersten Atome, und die Strahlung hatte plötzlich freie Bahn. Ein großer Teil davon durchflutet als Kosmische Hintergrundstrahlung auch heute noch den Raum (rund 400 Lichtteilchen pro Kubikzentimeter). Dass sie früher wärmer war, lässt sich inzwischen auch messen – eine weitere Bestätigung für die Urknall-Theorie. Und die winzigen räumlichen Temperaturunterschiede der Hintergrundstrahlung im Bereich weniger Hunderttausendstel Grad (siehe die Himmelskarte hier und hier ) spiegeln die Dichteverteilung der Urmaterie im frühen Kosmos wider. Wo sie zufällig etwas stärker konzentriert war, hat die Schwerkraft im Lauf der Zeit Sterne, Galaxien und Galaxienhaufen geformt.
    Zusammen mit anderen astrophysikalischen Messungen erlaubt das Temperaturmuster der Hintergrundstrahlung sehr genaue Rückschlüsse auf die grundlegenden Kennzahlen unseres Universums ( Tabelle Unser Universum in Zahlen ). So zeigte sich, dass die normale Materie nur einen kleinen Bestandteil der Zusammensetzung des Alls ausmacht (siehe rechts) und dass der Urknall ziemlich genau 13,7 Milliarden Jahre zurückliegt.
    Ãœbrigens: Vor der Erfindung des Kabelfernsehens konnte jeder nach Sendeschluss etwas vom Echo des Urknalls erhaschen: Denn im Rauschen, das bei Antennenübertragung über den Fernsehschirm flimmert, wurde die Kosmische Hintergrundstrahlung gewissermaßen sichtbar – in den seligen Zeiten, als der Sendeschluss dem medialen Geschwätz wenigstens für ein paar Stunden ein Ende machte. Zwar stammte der Großteil des Rauschens auf der Mattscheibe von irdischen Störquellen, doch ein Prozent wurde von der Hintergrundstrahlung erzeugt.
    Unser Universum in Zahlen: Messungen der Kosmischen Hintergrundstrahlung in Kombination mit anderen Beobachtungen haben die kosmologischen Kennziffern, gewissermaßen den Steckbrief unseres Universums, inzwischen so genau ermittelt, dass die statistischen und systematischen Fehler nur noch wenige Prozent betragen. – „Rekombination“ bezeichnet das „Durchsichtigwerden“ des Weltraums infolge der Entstehung von Atomen und der dann freien Bahn des Lichts. Das wurde teilweise durch die „Reionisierung“ rückgängig gemacht, weil die energiereiche Ultraviolett-Strahlung der ersten Sterne (und wohl auch der Energiegewitter in der Umgebung Schwarzer Löcher) Teile des intergalaktischen Wasserstoffs sowie Heliums wieder ionisierten, das heißt die Elektronen von den Atomkernen abstreifte.
› Die Entstehung der Elemente
    Für den Urknall spricht neben der Kosmischen Hintergrundstrahlung besonders auch die Häufigkeit der leichten Elemente: 75 Prozent der sichtbaren Materie besteht aus Wasserstoff, 24 Prozent aus Helium. Die beiden Elemente sowie Spuren von Deuterium (schwerer Wasserstoff) und Lithium haben sich schon in den ersten drei Minuten des Universums gebildet. Diese Prozesse lassen sich heute sehr genau nachvollziehen und erlauben Rückschlüsse auf den Zustand des frühen Universums und die Dichte der sichtbaren Materie (siehe Grafik unten). Fast alle aus kernphysikalischer Sicht wichtigen Vorgänge waren also in den ersten Minuten des Universums bereits abgeschlossen.
    Die erste Viertelstunde: Die leichten Elemente, insbesondere Wasserstoff und Helium, machen rund 99 Prozent der gewöhnlichen Materie des Alls aus. Sie sind in den ersten 15 Minuten unseres Universums entstanden. Die Kernreaktionen, die dieser sogenannten Urknall-Nukleosynthese zugrunde liegen, kennen Kernphysiker bestens. Ihre theoretischen Voraussagen stimmen exzellent mit den astrophysikalischen Messungen überein. Die Grafik zeigt die Häufigkeit der einzelnen Atomkerne, die sich mit der Zeit verändert und durch den Temperaturabfall stabilisiert hat, sowie der ungebundenen Neutronen, die rasch zerfallen sind.
    Wie unvorstellbar kurz dieser Zeitraum im Vergleich zum heutigen Gesamtalter des Universums ist, kann man sich verdeutlichen, wenn man letzteres – etwa 13,7 Milliarden Jahre – auf ein Jahr zusammenrafft. In dieser Verkürzung wären die ersten Menschen am 31. Dezember rund fünf Minuten vor Mitternacht über die Erde spaziert, die Dinosaurier wären am 30. Dezember um 6.04 Uhr morgens ausgestorben, die Erde hätte sich um den 30. August gebildet, der Weltraum wäre in der ersten Viertelstunde des 1. Januars durchsichtig geworden und die leichten Elemente hätten
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