Zusammenfassung
Für Dante, die frühen und eigentlich auch die neuzeitlichen Kulturen bis vor nicht allzu langer Zeit waren die Sterne auf der Himmelssphäre wie Juwelen an der Decke eines Tempels verteilt. Drei tiefe Einsichten revolutionierten unsere Deutung von dem, was wir in einer sternklaren Nacht beim Blick nach oben sehen.
Die Welt der Ideen, die sie offenbart und erhellt, die Schau göttlicher Schönheit, die sie gewährt, die harmonische Verbindung ihrer Teile, die unendliche Hierarchie und die absolute Evidenz der Wahrheiten, mit denen sie befasst ist: dies und dergleichen bilden die sicherste grundlage für den anspruch der mathematik auf menschliche hochachtung. das bliebe alles unangefochten und ungeschmälert, würde der plan des Universums wie eine Karte zu unseren Füssen ausgelegt und wäre der geist des menschen imstande, den ganzen schöpfungsplan zu erfassen.
—J. J. Sylvester, Mathematiker aus dem 19. Jahrhundert
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Literatur
„Edwin Hubble zugeschrieben“: Mehr zum Leben und den Beiträgen von Hubble findet man in „Edwin Hubble and the Expanding Universe“ von Donald E. Osterbrock, Joel A. Gwinn und Ronald S. Brashear, Scientific American, Juli 1993, S. 84–89.
„von dem wunderbaren Wechselspiel von Theorie und Beobachtung“: Eine der besten mir bekannten Erörterungen der Schritte bei der Etablierung der Weltallexpansion und der Formulierung des Hubbleschen Gesetzes ist das neue Buch von P. J. E. Peebles: Principles of Physical Cosmology, Princeton University Press, Princeton, 1993, S. 77–82. Auf den Seiten 82–93 findet sich eine ebenso ausführliche Diskussion des zugunsten des Hubbleschen Gesetzes sprechenden Beobachtungsmaterials.
Eine weitere ausgezeichnete Darstellung ist das Kapitel 10 von Edward R. Harrisons Cosmology: The Science of the Universe, Cambridge University Press, 1981.
Unmengen von historischen Details, besonders zu den jahrzehntelangen Versuchen zu bestimmen, ob die „Spiralnebel“ innerhalb unserer Galaxis liegen oder eigene externe „Welteninseln“ bilden, findet man in The Expanding Universe: Astronomy’s “Great Debate“ 1900–1931 von Robert W. Smith, Cambridge University Press, 1982.
Schließlich gibt Sir Arthur Eddington, The Expanding Universe, Cambridge University Press, 1933 (Neuauflage 1987) eine bestechend klare und lebhafte Darstellung des Themas durch einen Teilnehmer an den frühen Debatten selbst.
„Die ersten Hinweise auf eine Expansion des Alls“: Die Idee des expandierenden Weltalls war eine Legierung von Theorie und Beobachtung. Die Beobachtungskomponente war dabei, daß das Licht entfernter Galaxien gegen das rote Ende des Spektrums verschoben ist und daß die Verschiebung um so größer ist, je entfernter die Galaxie ist. Der theoretische Teil war die Interpretation der Rotverschiebung als eine Art Dopplereffekt, der anzeigte, daß die Fluchtgeschwindigkeit mit der Entfernung der Galaxie zunimmt. Nachdem de Sitter 1917 eine Rotverschiebung vorausgesagt hatte, wurde das Thema zumindest ab 1920 (s. Smith, S. 175–76) aktiv von führenden Astronomen wie H. N. Russell und Harlow Shapley diskutiert. Ludvik Silberstein und Knut Lund-mark veröffentlichten in den Jahren 1923–25 (s. Smith, S. 175–78) Artikel, die aufgrund der verfügbaren Beobachtungsdaten eine Beziehung zwischen der Rotverschiebung und der Entfernung herzustellen versuchten. Wenn man dies mit anderen — experimentellen und theoretischen — Anstrengungen in den 1920ern, erst die Realität und dann die Bedeutung der de Sitterschen Voraussage einer Rotverschiebungs-Entfernungs-Relation von 1917 festzustellen, zusammennimmt, erscheint die Legende von Hubbles plötzlicher Entdeckung dieser Beziehung im Jahr 1929 um so mysteriöser.
„Albert Einstein und ... Willem de Sitter“: Nachdrucke der Artikel von Einstein und de Sitter finden sich, zusammen mit einer Anzahl weiterer fruchtbarer Artikel zur Kosmologie, in dem Buch, hrsg. von Jeremy Bernstein und Gerald Feinberg, Columbia University Press, New York, 1986.
„Alexander Friedmann“: Friedmann war sowohl ein Wissenschaftler mit einer außergewöhnlichen Breite als auch ein farbiger Charakter. Er starb noch in seinen Dreißigern am Typhus, den er sich in einer entlegenen Region zugezogen hatte, in der er nach einem riskanten Ballonaufstieg gelandet war. Eine ausführliche Biographie wurde neulich ins Englische übersetzt: Alexander A. Friedmann: The Man Who Made the Universe Expand von Edward A. Tropp, Victor Ya. Frenkel und Artur D. Chemin, übersetzt von Alexander Dron und Michael Burov, Cambridge University Press, 1993. Friedmann erlangte besondere Bekanntheit, nachdem Einstein in einer Veröffentlichung Friedmanns Rechnungen zuerst für falsch gehalten hatte und später dann seine Behauptung öffentlich hatte zurücknehmen und zugeben müssen, daß Friedmann recht hatte.
„Hermann Weyl“: Weyl wurde neben Einstein eine der Hauptstützen des neugegründeten, renommierten Institute for Advanced Study in Princeton.
„Harlow Shapley“: Zu Shapleys Modell der Milchstraße siehe Kapitel 2 von Smith.
„Georges Lemaître ... und Howard Robertson“: Mehr zu Lemaître, Robertson und ihren Beiträgen finden Sie in Harrisons Cosmology.
„das Retroversum“: Die üblicheren Bezeichnungen des Retroversums sind „Rückwärts-Lichtkegel“ oder „Nullkegel“. Diese Worte werden jedoch auch in einer etwas anderen Weise gebraucht. (Das Retroversum ist ein Teil der Raumzeit — des tatsächlichen Universums. Der „Lichtkegel“ oder „Nullkegel“ wird oft nicht in der Raumzeit selbst, sondern im sogenannten „Tangentialraum“ der Raumzeit angesiedelt.)
„Nach den augenblicklich besten Schätzungen“: Es gibt eine gewisse Uneinigkeit über den genauen Wert der Hubbleschen Konstanten. Doch ist unter den allgemein vorgeschlagenen Werten der größte weniger als das Doppelte des kleinsten, so daß der Bereich möglicher Werte ziemlich beschränkt ist. Jedenfalls hat die Unsicherheit des genauen Werts keine Auswirkung auf die Gültigkeit des hier entwickelten allgemeinen Bildes. Einige dieser Themen finden Sie in John P. Huchra, „The Hubble Constant“, Science, Band 256 (17. April 1992), S. 321–25 behandelt.
„ziemlich überzeugendes physikalisches Indizienmaterial“: Siehe zum Beispiel das Kapitel 4: „Evidence for the Big Bang“ in dem Buch von Joseph Silk, The Big Bang, W. H. Freeman, New York, 1989. Zwei der am meisten überzeugenden physikalischen Indizien bestehen in den durch die Beobachtung bestätigten Voraussagen der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung und der Verteilung von Helium und Deuterium im Universum. Beide Voraussagen basieren auf der Physik des frühen Universums in einem Urknall-Szenarium, und niemand hat eine überzeugende alternative Deutung für die Beobachtungen gefunden.
„eine für die Betrachter von Weltkarten vertraute Wahl“ : Der verwendete Kartenentwurf heißt „Hammer-Projektion“ oder „Hammer-Aitoff-Projektion“. Er stellt die Welt innerhalb einer Ellipse dar. Eine Hammer-Karte der Erde findet sich in Kapitel 2.
„Das LIGO-Projekt“ : Eine faszinierende Darstellung des LIGO-Projekts und der damit verbundenen Physik gibt das Buch Black Holes & Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy von Kip S. Thorne, W. W. Norton, New York, 1994.
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© 1997 Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig/Wiesbaden
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Osserman, R. (1997). Blick zurück: Das beobachtbare Universum. In: Geometrie des Universums. Facetten. Vieweg+Teubner Verlag. https://doi.org/10.1007/978-3-322-85025-6_8
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DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-322-85025-6_8
Publisher Name: Vieweg+Teubner Verlag
Print ISBN: 978-3-322-85026-3
Online ISBN: 978-3-322-85025-6
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