
AstroGeo - Geschichten aus Astronomie und Geologie· Staffel 2· Folge 94
Das Universum und sein Urknall – der Anfang des Anfangs
Donnerstag, 27. Juni 2024 · 1 h 18
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Shownotes
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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 (astrogeo.de/boese-doppelgaenger-die-physik-des…)
• Folge 77: Asteroseismologie: Schwingende Sterne und innere Geheimnisse (astrogeo.de/asteroseismologie-schwingende-ster…)
• Folge 63: Sterne verstehen mit Lochkarten (astrogeo.de/sterne-verstehen-mit-lochkarten)
Weiterführende Links
• WP: Albert Einstein (de.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein)
• WP: Relativitätstheorie (de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4tstheorie)
• WP: Einsteinsche Feldgleichungen (de.wikipedia.org/wiki/Einsteinsche_Feldgleichu…)
• WP: de.wikipedia.org/wiki/Kosmologie
• WP: Isaac Newton (de.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton)
• WP: Vesto Slipher (de.wikipedia.org/wiki/Vesto_Slipher)
• WP: Edwin Hubble (de.wikipedia.org/wiki/Edwin_Hubble)
• WP: Henrietta Swan Leavitt (de.wikipedia.org/wiki/Henrietta_Swan_Leavitt)
• WP: de.wikipedia.org/wiki/Cepheiden
• WP: de.wikipedia.org/wiki/Perioden-Leuchtkraft-Bez…
• WP: Georges Lemaître (de.wikipedia.org/wiki/Georges_Lema%C3%AEtre)
• WP: de.wikipedia.org/wiki/Urknall
• Empfehlung: Podcast Unboxed – Storys ans Licht gebracht (deutsches-museum.de/unboxed-podcast)
Quellen
• Fachartikel: Einstein’s conversion from his static to an expanding universe (2013) (arxiv.org/abs/1311.2763)
• New York Times: Even Einstein had his off days (2005) (nytimes.com/2005/01/02/opinion/even-einstein-h…)
• Fachartikel: The Contribution of V. M. Slipher to the Discovery of the Expanding Universe (2013) (aspbooks.org/a/volumes/article_details/?paper_…)
• Fachartikel: Lemaître – A Personal Profile (2013) (aspbooks.org/a/volumes/article_details/?paper_…)
• Fachartikel: Dismantling Hubble’s Legacy? (2013) (aspbooks.org/a/volumes/article_details/?paper_…)
• Fachartikel: Hubble Law or Hubble-Lemaître Law? The IAU Resolution (2018) (arxiv.org/abs/1809.02557)
• IAU Pressemitteilung: IAU members vote to recommend renaming the Hubble law as the Hubble–Lemaître law (2018) (iau.org/news/pressreleases/detail/iau1812)
• Fachartikel: The Beginning of the World from the Point of View of Quantum Theory (1931) (nature.com/articles/127706b0)
• Fachartikel: A homogeneous universe of constant mass and increasing radius accounting for the radial velocity of extra-galactic nebulae (1931) (academic.oup.com/mnras/article/91/5/483/985165)
Episodenbild: ESA/Robert Gendler
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Franziska Konitzer Bereit.
Karl Urban Was sage ich jetzt? Ja, warte kurz.
Franziska Konitzer Nee, jetzt seid ihr nicht. Ich warte überhaupt nicht, sondern ich frage einfach. Karl, wie laut war der Urknall?
Karl Urban Ziemlich leise. Hallo bei Astrogeo, dem Podcast der Weltraumreporter. Ich bin Karl Urban.
Franziska Konitzer Und ich bin Franzi Konitzer.
Karl Urban Und wir sind zwei Wissenschaftsjournalisten. Franzi ist Astrophysikerin, die aus dem Rechercheloch für ihre Geschichte heute fast nicht mehr rausgefunden hätte. Und ich bin Geologe, der sich schon in seiner Diplomarbeit mit gebohrten Löchern beschäftigt hat. Und in diesem Podcast erzählen wir uns gegenseitig Geschichten, die uns entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert haben oder die wir in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben.
Franziska Konitzer Ja, und im Rechercheloch für die heutige Ausgabe 94 habe ich eben eine Geschichte für dich ausgegraben, aufgestöbert.
Karl Urban Ja, ich bin sehr froh, dass du wieder aufgetaucht bist.
Franziska Konitzer Ja, ich auch. Und zwar beginnt die Geschichte recht harmlos, nämlich am 9. April 2024 mit einer Mail von einem unserer Hörer. Danke nochmal für die Mail. Und er hat geschrieben, dass er unseren Podcast Astrogeo mit seiner Tochter, die 14 Jahre zu dem Zeitpunkt war, zusammen auf langen Autofahrten hört.
Franziska Konitzer Und er hat geschrieben, für den Einstieg für sie wäre eine Zusammenfassung, wie entstand das Universum nach heutigem Stand der Wissenschaft toll. Und der Wunsch ist mir, ja nicht Befehl, aber die Geschichte erzähle ich sehr gerne, kann aber jetzt schon mal sagen, dass ihr dafür eine extra lange Autofahrt brauchen werdet, denn es wird auf jeden Fall eine Fortsetzungsgeschichte.
Franziska Konitzer Also nicht alles heute, das ist, der Anfang hat lang gedauert.
Karl Urban Naja, das Universum.
Franziska Konitzer Also dass es einen Anfang hat. Ja. Aber hatte es den wirklich? Lautet die erste Frage.
Karl Urban Und war es laut? Und war es laut?
Franziska Konitzer Das kann ich jetzt an der Stelle sagen, nein, es war nicht laut. Es war unhörbar im wahrsten Sinne des Wortes. Aber deshalb beginnt meine Geschichte eigentlich im Jahr 1917 mit Albert Einstein. Denn in den Jahren vor 1916, 17 hatte Albert Einstein zusammen mit Kolleginnen und Kollegen überlegt und sehr viel gerechnet und sich das Gehirn verrenkt und dann war er soweit und hat seine allgemeine Relativitätstheorie veröffentlicht.
Franziska Konitzer Das war schon ein bisschen davor, das war nicht erst 1917, aber im Jahr 1917 wendet er diese allgemeine Relativitätstheorie auf das Universum an und hat einen Artikel veröffentlicht mit dem schönen Titel Kosmologische Betrachtungen zur allgemeinen Relativitätstheorie. Und da komme ich nicht umhin, ganz kurz zu erzählen, was überhaupt die allgemeine Relativitätstheorie besagt.
Franziska Konitzer Und das ist sehr vereinfacht, weil diese Geschichte glücklicherweise für mich und dich und uns alle nicht von der allgemeinen Relativitätstheorie im Speziellen handelt. Aber was wichtig ist für die Geschichte ist, dass die allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass die Gravitation, also die Schwerkraft, keine Kraft im eigentlichen Sinne ist.
Franziska Konitzer Also sie ist eben nicht so wie die elektromagnetische Kraft oder wie die schwache oder starke Wechselwirkung, eine Wechselwirkung zwischen zwei Körpern, also eine Kraft. Sondern die Gravitation wird als Krümmung der Raumzeit beschrieben. Also, das heißt, dass Körper mit Masse, massebehaftete Körper, die krümmen den Raum um sich herum, je nachdem, also sie krümmen ihn umso stärker, je massereicher sie sind und andere Körper folgen dann diesen, ich sag mal, gekrümmten Linien in der Raumzeit.
Franziska Konitzer Also laut der allgemeinen Relativitätstheorie kreist die Erde um die Sonne nicht, weil Erde und Sonne direkt jetzt über die Schwerkraft miteinander wechselwirken, sondern weil die Sonne eben die Raumzeit um sich herum krümmt und die Erde dann dieser gekrümmten Linie folgt. Aber auch das müssen wir uns eigentlich nicht im Detail merken, aber deshalb diese allgemeine Relativitätstheorie war etwas konzeptionell komplett Neues.
Franziska Konitzer Also sie ist wirklich, ja, auch zum damaligen Zeitpunkt war das so eigentlich der Beginn der modernen Kosmologie, als eben Albert Einstein sie dann auf das Universum angewandt hat und sich überlegt hat, was heißt das eigentlich? Aber bevor man sich überlegen kann, was das eigentlich heißt, spuckt dir die allgemeine Relativitätstheorie erstmal Gleichungen aus, nämlich mathematische Formeln, die die einsteinischen Feldgleichungen genannt werden.
Franziska Konitzer Das ist das, was du mathematisch gesehen bei dieser Theorie hast, Gleichungen, Feldgleichungen. Und wenn ich jetzt sage, man wendet die allgemeine Relativitätstheorie auf das Universum an, dann heißt das, dass du im Grunde genommen, du hast dein Universum oder die Annahmen, die du über dein Universum hast, also zum Beispiel jetzt grob gesagt, wie groß ist es, ist es rund oder flach oder eckig oder wie auch immer, und dann löst du diese Gleichungen für dieses Universum, was wir beobachten.
Franziska Konitzer So. Und indem Einstein eben diese allgemeine Relativitätstheorie in diesem Artikel 1917 angewendet hat, war das ja auf gewisse Art und Weise der Beginn der modernen Kosmologie. Und die Kosmologie ist ja die Wissenschaft vom Kosmos, von unserem Universum als Ganzen. Und die Kosmologie setzt sich nicht mit so Kleinigkeiten auseinander wie Galaxien oder Sterne oder Planeten. Das ist Astrophysik.
Franziska Konitzer Kosmologie ist die Wissenschaft vom Kosmos.
Karl Urban Ja, so unwichtige Sachen wie Galaxien und so, ja.
Franziska Konitzer Kleinscheiß könnte man auch sagen. Und als Einstein das gemacht hat, gab es ein klitzekleines Problem, weil vollkommen egal, wie du die Schwerkraft darstellst, ob jetzt als klassische Kraft oder als Krümmung der Raumzeit, wirkt sie immer anziehend. Also alle Massen ziehen sich gegenseitig an. Also das ist ja bei der elektromagnetischen Kraft, die kann auch abstoßend wirken, was man ja bei zwei Magneten, die gleich gepolt sind, merkt.
Franziska Konitzer Es wirkt abstoßend, aber Massen können sich nicht abstoßen, sondern die ziehen sich alle immer an. Und was heißt das jetzt für ein Universum, in dem es Materie gibt, also Massen, die sich alle gegenseitig anziehen? Dann bekommst du heraus, es kollabiert. Also es zieht sich zusammen und stürzt in sich zusammen, weil sich alle Massen darin eben anziehen.
Franziska Konitzer Das ist natürlich schlecht. So, das gleiche Problem hatte schon ein paar hundert Jahre davor Isaac Newton gehabt, weil Newton hatte ja erstmals das oder ein Gravitationsgesetz formuliert. Das Newton'sche Gravitationsgesetz gilt übrigens immer noch. Für unser Sonnensystem zum Beispiel brauchen wir nicht die allgemeine Relativitätstheorie in den meisten Fällen, sondern da reicht uns Newton's Gravitationsgesetz, weil sich für relativ kleine Massen, eben kleinen Scheiß wie Sterne und Planeten, die allgemeine Relativitätstheorie zu Newton's Gesetzen vereinfacht.
Franziska Konitzer Aber auch das ist nicht so wichtig. Das Wichtige ist, auch Newton hatte dieses Problem, dass eigentlich alles in sich zusammenstürzt, weil alles zieht sich ja irgendwie an. Und Newtons brillante Lösung war zum damaligen Zeitpunkt, dass Gott dafür verantwortlich ist, alle Himmelsobjekte schön voneinander getrennt zu halten, dass dann eben das Universum nicht zusammenstürzt.
Franziska Konitzer Einstein im Jahr 1917 hatte jetzt aber keinen Gott mehr oder keine höhere Macht, die dafür sorgt, sondern er brauchte irgendwas anderes, weil seine Feldgleichungen ihm halt gesagt haben, also entweder kollabiert das Universum oder es expandiert. Das wäre auch noch möglich gewesen, aber das konnte ja nicht sein, weil genau wie Isaac Newton lebte Albert Einstein zum damaligen Zeitpunkt einer Welt, in der man angenommen hat, dass das Universum tatsächlich statisch ist.
Franziska Konitzer Das heißt, es verändert sich nicht. Es verändert sich wieder im Raum. Also es dehnt sich nicht aus und es zieht sich nicht zusammen. Und es ist unveränderlich in der Zeit. Und das heißt, das Universum ist ewig. Das Universum ist nicht entstanden, sondern es war schon immer da und es wird schon immer da sein.
Franziska Konitzer Nun hatte ja aber, man muss auch ehrlich sagen, das war im Jahr 1917 keine absurde Annahme, dass das Universum schon immer da war und einfach so ist, wie es ist, weil es gab keine, Beobachtungen vom Weltall, die irgendetwas anderes besagt hätten, weil zum damaligen Zeitpunkt, muss man sich vorstellen oder zurückversetzen, zum damaligen Zeitpunkt im Jahr 1917.
Franziska Konitzer War tatsächlich die Annahme, dass unser gesamtes Universum aus der Milchstraße besteht. Also es war damals noch nicht bekannt oder allgemein anerkannt, dass es noch andere Galaxien neben der Milchstraße gibt. Was ich eigentlich total irre finde, dass Einstein diese allgemeine Relativitätstheorie sich überlegt hat für das gesamte Universum in einem Universum, was nur aus einer einzigen Galaxie besteht.
Karl Urban Ja, und wenn man noch ein, zwei Jahrhunderte weiter zurückgeht, so die Zeit, wo, oder weiß nicht, wahrscheinlich noch ein Stück weiter, also wo man sozusagen mit Teleskopen auch noch nicht rausgefunden hat, wie eigentlich, was eigentlich die Milchstraße genau ist, dann ist es ja fast noch kleiner, dann ist es ja eigentlich nur Erde, Sonne und Planeten und so ein paar Fixsterne, die irgendwie so die Grenze sind.
Franziska Konitzer Ja, also es wundert mich nicht, dass man dann auch tatsächlich früher angenommen hat, dass man da halt etwas, ich sag mal, spirituell Höheres an diese Stellen gesetzt hat.
Karl Urban Wobei ich es interessant finde, weil in meinen geologischen Geschichten geht es ja auch oft darum, wie selbst im 19. Und 20. Jahrhundert noch so religiöse Vorstellungen teilweise in diese naturwissenschaftlichen Vorstellungen mit reingespielt haben, sowas wie Sintflut, wo ich jetzt erwarten würde, naja, okay, also die Schöpfungsgeschichte spricht ja schon von einem Anfang, da würde ich ja fast erwarten, dass das auch irgendwie in den Köpfen drin war.
Karl Urban Aber das konnte man wahrscheinlich, ja, da gab es halt wirklich keine Anhaltspunkte dafür.
Franziska Konitzer Nein, es gab keinen Anhaltspunkt, zumindest nicht in der Astronomie oder in der Wissenschaft vom Weltall, weil man hat halt damals angenommen, es ist alles die Milchstraße und wenn du die Milchstraße beobachtest, natürlich bewegen sich Sterne und man hatte auch damals schon irgendwie so ein bisschen Parallaxe, also man konnte die Positionen von Sternen so ein bisschen bestimmen und sowas, aber nichts in der Milchstraße hat oder wenig bis gar nichts darauf hingedeutet, dass sich das Universum als Ganzes verändert.
Franziska Konitzer Dass irgendwas expandiert oder kollabiert oder so und dann war natürlich auch Einstein eher natürlich einen wissenschaftlichen Schlag in der Interpretation der Wissenschaft und seiner Ergebnisse. Und deshalb hatte er nun eben mit der Relativitätstheorie das Ärgernis, weil laut ihr verändert sich das Universum als Ganzes, aber Einstein wollte ein statisches Universum.
Franziska Konitzer Und da er sich im Gegensatz zu Newton eben schlecht auf ein höheres Wesen berufen konnte oder wollte, hat er einfach in seine Feldgleichungen eine Konstante eingefügt, einen weiteren Faktor, nämlich die kosmologische Konstante, bumms war sie drin, also die kosmologische Konstante, was ist das, die sollte wie eine Art abstoßende Kraft wirken im Universum, also sie wirkt der Anziehung der Schwerkraft entgegen.
Franziska Konitzer Und damit hat man ganz einfach ein statisches und unveränderliches Universum, wie gewünscht.
Karl Urban Postuliert.
Franziska Konitzer Ja, postuliert. Was diese abstoßende Kraft sein soll, weiß man nicht. Hat man sie je schon mal beobachtet zum damaligen Zeitpunkt? Nope. Irgendwie könnte man auch sagen, es ist schon so ein bisschen Mogelei und dessen war sich auch Einstein von Anfang an bewusst. Aber er konnte halt nur so das Universum bekommen, was er wollte und auch was der damaligen Stand der Wissenschaft entsprach, nämlich eins ohne Anfang, ohne Entstehung und ohne Veränderung.
Franziska Konitzer So und wenn Einstein recht behalten hätte, dann wäre meine Geschichte an der Stelle bereits zu Ende, weil wir erinnern uns, die Ausgangsfrage lautet, wie ist das Universum entstanden und 1917 lautete eben die Antwort darauf, gar nicht. Es war schon immer da. So, soweit zur Theorie. Nicht seine Helligkeit angucke, also Photometrie, was wir im Grunde genommen betreiben, wenn man einfach nur durch ein Teleskop guckt, dann siehst du einfach nur, wie hell ist dieser Lichtpunkt oder wie dunkel ist dieser Lichtpunkt und das ist schön und auch sehr hübsch anzugucken kann das sein, aber es ist halt letztendlich die Helligkeit eines Körpers beobachten.
Franziska Konitzer Und Spektroskopie heißt, man schaut sich nicht die Helligkeit an, sondern zerlegt dieses Licht in seine Einzelteile, also in seiner unterschiedlichen und seine einzelnen spektralfarben seiner einzelnen farben, Und kann anhand der Linien darin erkennen, welche chemischen Elemente in diesem Himmelskörper enthalten sind.
Franziska Konitzer Das ist ja wie dieses berühmte Fraunhofer-Spektrum, wenn du das scheinbar weiße Licht der Sonne mit einem Prisma zum Beispiel in seine Regenbogeneinzelfarben zerlegst, dann wirst du dunkle Linien darin sehen. Und das sind die Spektrallinien und die deuten eben darauf hin, welche Elemente in der Atmosphäre der Sonne da sind.
Franziska Konitzer So wurde das Element Helium überhaupt erst entdeckt. Zum ersten Mal in der Sonne nachgewiesen zum Beispiel.
Karl Urban Weshalb es Helium heißt vermutlich, oder? Habe ich noch nie drüber nachgedacht.
Franziska Konitzer Deshalb heißt es Helium, weil das Element Helium war nicht auf der Erde entdeckt, sondern man hat die Spektrallinien in der Sonne gesehen und sich gedacht, was ist das denn? Und kam dadurch auf den Trichter, dass es eben dieses Element Helium gibt.
Karl Urban Der Sternenstoff, sehr schön.
Franziska Konitzer Ja, der Sternenstoff. Aber das ist ein guter Punkt. Das ist, jedes chemische Element hat immer dieselben Linien. Also Helium, ich kenne jetzt nicht die Wellenlänge der Linien in Helium, die verschiedenen. Diese Linien sind immer bei derselben Wellenlänge. Und das ist tatsächlich, deshalb kann ich es auch sagen.
Franziska Konitzer Weil auch wenn ich hier zum Beispiel die Spektrallinien von Helium, bleiben wir einfach mal dabei, hier auf der Erde messe, wenn ich das Gas vermesse, die Spektrallinien, dann kann ich in der Sonne nachgucken und da sind die Linienbums an derselben Stelle. Und das ist tatsächlich ziemlich wichtig für das, was ein US-amerikanischer Astronom namens Weston Melvin Slipher gemacht hat.
Franziska Konitzer Der hat nämlich auch solche Astrospektroskopie betrieben. Wer war Weston Melvin Slipher? Ein, wie gesagt, US-amerikanischer Astronom, der den Großteil seiner Forschung am Lowell-Observatorium gemacht hat. Das ist in Flagstaff in Arizona. Der war auch super lange dessen Direktor, irgendwie von 1916 bis 1952.
Franziska Konitzer Okay. Aber bevor er eben direkt, also echt hat eine Weile durchgehalten, aber bevor er eben dessen Direktor wurde, hat er eine ganze Menge mit dieser Astrospektroskopie untersucht und im Jahr 1909 zum Beispiel sollte er das Spektrum des Andromeda-Nebels untersuchen.
Karl Urban Nebels.
Franziska Konitzer Genau. Der Andromeda-Nebel, wie er damals bekannt war, ist im Sternbild Andromeda, daher der Name. Er scheint, den kann man auch prinzipiell mit bloßem Auge sehen, bei sehr dunklen, also bei sehr guten Beobachtungsbedingungen in der heutigen lichtverschmutzten Großstadt nicht mehr.
Karl Urban Es hilft manchmal so ein bisschen daneben zu gucken, dann sieht man ihn.
Franziska Konitzer Zu der ja auch der Andromedanebel gehörte und gehört. weil er ist spiralförmig, dass das vielleicht ein noch junges Sternensystem ist. Also ein Sternensystem, was gerade entsteht. Vestus Leifer untersuchte also so komische Spiralnebel und im Jahr 1912 ist es ihm auch gelungen, das Spektrum des Andromedanebels zu vermessen.
Franziska Konitzer Und da war eine große Überraschung, denn ich hatte ja gesagt, diese Linien von diesen chemischen Elementen, Die erscheinen immer an derselben Stelle. Und das sagt ihr aber auch, weil die ja auch immer dann im selben Abstand zueinander erscheinen. Also wenn man zum Beispiel sagt, okay, die Linie von Element XY ist an der Stelle, dann ist die Linie von Element YZ immer, ich sag jetzt mal blöd gesagt, 200 Nanometer davon entfernt.
Franziska Konitzer Also du hast durch diese Linien auch ein Muster, wie weit die alle voneinander entfernt sind und da war nun eben die große Überraschung, die Vestus Leifer herausgefunden hat, dass die Linien dieses Andromedanebels alle irgendwie verschoben waren. Also die Linien dieser chemischen Elemente waren da und sie waren auch alle im richtigen Abstand zueinander, aber sie waren nicht an der richtigen Stelle im Spektrum, sondern sie waren alle ins Blaue verschoben.
Franziska Konitzer Also wenn ich sage, okay, diese Linie von diesem Element ist normalerweise rot. Dann ist sie dann eben ein bisschen weniger rot. Also sie ist einfach in diesem Regenbogenspektrum, ist sie in den Blaubereich verschoben. Und das wusste man damals dann tatsächlich auch schon. Diese Blauverschiebung oder Rotverschiebung, was vielleicht ein eingängiger Begriff ist oder ein bekannterer Begriff.
Franziska Konitzer Das heißt, dass sich dieses Objekt, dieser Spiralnebel, in dem Fall Andromeda, dass sich dieser Nebel bewegt. Und das erklärt man immer und das ist auch letztendlich nichts anderes als der doppler effekt der doppler effekt immer wieder der klassiker mit dem mit dem krankenwagen oder dem polizeiauto was auf uns zu fährt und der schallwellen aus sendet mit dem partie tata und wenn es auf uns zu fährt wenn es auf uns zu bewegt dann sind die sind die scheibe eben auch ins blaue verschoben was auf uns zukommt und das wird dadurch hochfrequenter und wenn wenn es sich von uns weg bewegt, dann sind die Schallwellen quasi rot verschoben und dann wird es niederfrequenter, also tiefer.
Karl Urban Das habe ich erst vorgestern meinem Sohn erklärt, der achtet und mit der Wellenanalogie ist es ja auch nicht so leicht, aber er fand es total logisch. Total logisch, klar. Fand ich super.
Franziska Konitzer Dein Sohn hat sehr schlaue Eltern und natürlich finde ich das total logisch.
Karl Urban Wahrscheinlich liegt das daran, ja.
Franziska Konitzer Du kannst ihn auch einfach morgen nochmal fragen, wie das nochmal war und dann kannst du mal gucken, was hergeblieben ist.
Karl Urban Ja genau, manchmal wird da auch was simuliert, wer weiß.
Franziska Konitzer Aber man kann sich auf jeden Fall merken, wenn die Linien eines astronomischen Objektes, die Spektrallinien eines astronomischen Objektes ins Blaue verschoben sind, bewegt sie es auf uns zu und wenn sie ins Rote verschoben sind, dann bewegt sie es von uns weg. Und man kann damit auch die Geschwindigkeit vermessen.
Franziska Konitzer Und im Fall von Andromedanebel war eben die riesige Überraschung, dass dieser Andromedanebel mit einem Karacho auf uns zukam oder auf uns zuzukommen scheint, nämlich mit 300 Kilometern pro Sekunde. Was jetzt einigermaßen umfährt. Und diese erste Vermessung von dem Geschwindigkeit von so einem Spiralnebel, das war jetzt nicht so, es wurde damals mit einiger Skepsis betrachtet, weil das war halt einfach sehr viel größer als die Geschwindigkeiten von sämtlichen Sternen, die man bisher vermessen hatte. Also es war ein bisschen komisch.
Franziska Konitzer Aber Vestus Leifer macht weiter und hat in den darauffolgenden Jahren nach 1912 die Spektren und damit eben auch die Geschwindigkeiten von insgesamt 25 solcher Spiralnebel vermessen. Und davon waren nur vier ins Blaue verschoben, also ähnlich wie der Andromeda, also genau wie der Andromeda-Nebel, der eben auf uns zukommt.
Franziska Konitzer Und die restlichen 21 waren alle rot verschoben, was heißt, sie bewegen sich alle von uns weg. Und die Geschwindigkeiten von dieser, okay, sie bewegen sich alle von uns weg, die waren von so 150 Kilometern pro Sekunde bis zu 1100 Kilometern pro Sekunde. Das hat für einige Irritationen gesorgt, weil solche großen Geschwindigkeiten, ich hatte ja schon gesagt, die 300 Kilometer pro Sekunde, also schwierig, ist eigentlich viel zu schnell.
Franziska Konitzer Schneller als sämtliche Sterne.
Karl Urban Als die Polizei erlaubt. – Absolut.
Franziska Konitzer Aber diese schnelle Bewegung von uns weg war noch erstaunlicher, weil man konnte ja damals auch grob die Masse unserer Galaxie bestimmen. Und Gravitationsgesetz war ja zumindest auch damals auch schon nach Newton bekannt. Und wenn die jetzt aber so schnell unterwegs sind, diese Spiralnebel, dann würde das ja eigentlich heißen, dass die nicht aufgrund der Schwerkraft an die Milchstraße gebunden sein können.
Franziska Konitzer Also die sind zu schnell, um eigentlich sich irgendwie in der Milchstraße halten zu können. Und da war jetzt die Frage, also okay, was nun? Wenn die Messungen stimmen, dann würde es eigentlich heißen, dass die Spiralnebel eben nicht zur Milchstraße gehören, weil sie dafür zu schnell sind. Und in der Folgezeit sind dann Slifers Messungen eben zu einem Argument in der Debatte geworden, in der es darum ging, was eigentlich mit diesen Spiralnebeln los ist.
Franziska Konitzer Weil, ich hatte ja vorhin gesagt, eigentlich sollte Wester Slyther den Andromedanebel untersuchen, weil man gedacht hat, oh, es ist ein junges Sternensystem. Aber es gab eben auch Forscherinnen und Forscher, die angenommen haben, dass diese Spiralnebel ganz eigene Galaxien sind. Genau wie unsere Milchstraße. Und dass sie sich deshalb außerhalb der Milchstraße befinden und sie deshalb so schnell sein können. Perfekt.
Franziska Konitzer Und wie gesagt, wenn die mit dem Karo unterwegs sind, würde das ja eigentlich perfekt passen. Aber, hier kommt das aber, um sicherzugehen, dass diese viel zu schnellen Spiralnebel wirklich eigene Galaxien sind, müsste man halt auch ihre Entfernungen kennen und damit rausfinden, dass sie sich jenseits der Milchstraße befinden.
Franziska Konitzer Weil wenn du feststellst, okay, dieser Nebel ist nur fünf Lichtjahre weit weg, sage ich jetzt einfach mal so, dann hättest du ein noch viel größeres Problem. Aber dann würde es sich ja ganz klar in der Milchstraße befinden. Aber wenn sich diese Nebel so weit weg befinden, dass sie eben außerhalb der Milchstraße sind, also außerhalb der am weitesten bekannten Sterne, dann wäre ja klar, okay, es wären wirklich eigene Spiralnebel und nicht innerhalb.
Franziska Konitzer Also es wären extragalaktische Nebel in dem Fall. So, aber Entfernungsmessungen im Weltall sind schwierig, vor allem zu Beginn des 20. Jahrhunderts und deshalb konnten die Geschwindigkeitsmessungen von Vestus Leifer erstmal nicht weiterhelfen, nicht alleine. In der Hinsicht kam der Durchbruch erst ein paar Jahre später und zwar durch einen Astronom namens Edwin Hubble.
Karl Urban Habe ich schon mal gehört, ja.
Franziska Konitzer Die ihre Helligkeiten auslösen, periodisch verändern, also regelmäßig ihre Helligkeiten verändern. Und das 1912 von einer Astronomin oder einer Astrophysikerin namens Henrietta Swan-Levitt konnte die nachweisen, dass wenn ich Zephiiden vermesse und ihre Helligkeitsschwankungen vermesse und die Periode davon, dann kann ich ihre absolute Entfernung im All bestimmen.
Franziska Konitzer Also wenn ich die Helligkeitsschwankungen eines Zephiiden vermesse, dann kann ich dir sagen, wie weit weg dieser Stern ist. Das ist in der Kurzfassung diese Perioden-Leuchtkraft-Beziehung.
Karl Urban Genau, wir hatten übrigens die Zephiiden schon zweimal, beziehungsweise du, nämlich zum einen in der Folge über Sterne verstehen mit Lochkarten und dann in der Folge zur Astroseismologie hast du die auch erwähnt gehabt.
Franziska Konitzer Von daher das haltet dann auch in den show notes fest und wenn es wirklich interessiert dann kann das dann noch mal kommen aber habe hatte wir eben wieder loch karten noch astro seismologie sondern wasser eben hatte er ist er hat diese c4 ihnen in diesen spiral nebel entdeckt so und dann konnte er eben 1923 nachweisen dass der andromeda nebel weit außerhalb der milchstraße liegt weil er eben so weit weg ist.
Franziska Konitzer Und das war dann dadurch eben der Beweis tatsächlich, also diese Entfernungsmessung zusammen mit dieser Geschwindigkeitsmessung, weil ich hatte ja auch gedacht, der Andromeda-Nebel ist mit so viel Karacho unterwegs, dass Edwin Hubble eben zeigen konnte oder dazu beigetragen hat zu zeigen, dass diese Spiralnebel tatsächlich gar keine Nebel sind, auch wenn sie ausschauen wie ein Blob, sondern eigene Galaxien.
Franziska Konitzer Und der Andromeda-Nebel ist eben heute vor allem bekannt als die Andromeda-Galaxie, die uns nächste wirkliche Spiralgalaxie, bisschen größer als die Milchstraße, aber eben genau wie die Milchstraße eine Spiralgalaxie.
Karl Urban Das ist ja auch so der Moment, wo sich die Astronomie so richtig als zu einem Kaninchenbau wandelt, oder? Also ich finde das interessant, weil es ist ja ungefähr auch die Zeit, wo man eigentlich so das Konzept der Deep Time in der Geologie erkannt hat. Dass irgendwie alles, was so existiert, nicht ein paar Millionen Jahre, sondern ein paar Milliarden Jahre alt ist.
Karl Urban Und in der Astronomie das Gleiche. So, okay, das ist alles irgendwie viel, viel, viel, viel größer, als wir uns das vorgestellt haben.
Franziska Konitzer In der Geologie wurde es auf einmal zeitlich sehr viel größer und in der Astronomie wurde es auf einmal räumlich sehr viel größer. Ja, stimmt. Aber ja, also auf einmal war alles größer. Aber damit, mit Hubbles Entfernungsmessungen lebten wir ab 1925 dann auf einmal in einem Universum, in dem es außer unserer Galaxie, der Milchstraße, noch andere Galaxien ist.
Franziska Konitzer Aber im Großen und Ganzen ist es immer noch Einsteins statisches, unveränderliches Universum, das es schon immer gegeben hat und das unendlich groß ist und in dem die Feldgleichungen immer noch die kosmologische Konstante enthalten, die dafür sorgt. Dann habe ich dir jetzt viel von Galaxien erzählt, von ihren Entfernungen und ihren Geschwindigkeiten, aber was hat das nun mit diesem unveränderlichen Universum zu tun?
Franziska Konitzer Die Antwort darauf lautet eine ganze Menge. Das meinte zumindest ein belgischer Priester namens Georges Lemaitre.
Karl Urban Der Name.
Franziska Konitzer Sagt dir vielleicht….
Karl Urban Auch schon mal gehört, ja.
Franziska Konitzer Auch schon mal gehört, genau. Also, wer war Georges-Edouard Lemaitre? Also er war belgischer Theologe, katholischer Priester und Astrophysiker, geboren 1894 und gestorben 1966. Und 1925, um den Dreh rum, hat Georges Lemaitre eben noch einmal nachgerechnet. Oder halt sich wie viele theoretische Physiker oder wie einige theoretische Physiker hat er sich eben mit Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie beschäftigt und hat versucht, die Feldgleichungen zu lösen für unser Universum.
Franziska Konitzer Weil ich habe ja auch vorhin schon mal anklingen lassen, das ist die allgemeine Relativitätstheorie, auch diese Feldgleichungen sind furchtbar komplex. Einstein hat ja dafür Jahre gebraucht. Also zum Vergleich, die spezielle Relativitätstheorie hat er sich ja im Grunde genommen selber in seinem Berner Patentamt am Schreibtisch überlegt.
Franziska Konitzer Und für die allgemeine Relativitätstheorie hat er wirklich auch in Zusammenarbeit mit anderen Mathematikern mehrere Jahre gebraucht, um das zu formulieren. Und von daher war das eben auch nicht so einfach, das dann eben für alles hinterher zu lösen. Und deshalb haben sich damit eben auch andere Forscher beschäftigt und eben auch Georges Lemaitre.
Franziska Konitzer Und er hat eben diese Feldgleichungen oder die Feldgleichungen für unser Universum gelöst und festgestellt, dass die einsteinischen Feldgleichungen, kosmologische Konstante hin oder her, dir eben ein Universum geben, was nicht statisch ist, sondern dynamisch, dass es sich verändert. Das gleiche hatte auch ein Kollege ein paar Jahre zuvor schon gezeigt, auch komplett theoretisch, aber die kurz auch davon lautet die vereinfachte Erklärung, mit der kosmologischen Konstante ist es immer noch nicht getan, weil selbst wenn ich die kosmologische Konstante habe, wäre das Universum instabil.
Franziska Konitzer Also es geht einfach nicht. Auch die kosmologische Konstante gibt dir kein statisches Universum, sondern laut Georges Lemaitre eben eins, was sich mit der Zeit verändert. Und dass es eben die Argumentaritätstheorie ist, wie auch Einstein ja eigentlich ursprünglich herausgefunden hat, dass es dir ein Universum gibt, was eben expandiert und kollabiert.
Franziska Konitzer Das ist soweit zur Theorie, was, wie gesagt, auch andere Kollegen schon vorher beschrieben hatten teilweise. Aber was Georges Lemaitre nun gemacht hat, was ihm wirklich gelungen ist, ist, diese theoretischen Überlegungen mit Beobachtungen zu verknüpfen.
Karl Urban Obwohl er Theoretiker ist.
Franziska Konitzer Ja, obwohl er Theoretiker ist, hat er sich überlegt, okay, also die Mathematik sagt mir, die Galaxie oder das Universum, Verzeihung, das Universum ist nicht statisch, sondern es ist dynamisch, es verändert sich, es expandiert, es kollabiert, aber vielleicht ist es ja trotzdem auch statisch. Welche Beobachtungen könnten mir nun zeigen, wie es wirklich ist?
Franziska Konitzer Und dann ist ihm eingefallen, dass man das natürlich wunderbar verknüpfen könnte mit den Entfernungen und den Geschwindigkeiten der Spiralnebel. Also mit den weit entfernten Galaxien, die Slifer und Hubble vermessen hatten. Slifer die Geschwindigkeiten und Hubble die Entfernung. So, und das hat er nämlich gemacht, er hat sich angeschaut, okay, also ich trage das einfach mal auf, wie weit sind diese gesamten, sind diese Galaxien von uns entfernt und wie schnell sind sie?
Franziska Konitzer Und was ihm da aufgefallen ist, ist, je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg. Soll heißen, das hatte ich ja auch, ich hatte ja gesagt, die Andromeda-Galaxie und ich sage jetzt einfach Galaxie, weil sie ist ja nicht wirklich ein Nebel. Die Andromeda-Galaxie ist uns ja sehr, sehr nahe.
Franziska Konitzer Also es ist unsere Nachbar-Galaxie. Und die bewegt sich auf uns zu. Okay. Aber im Großen und Ganzen, ich hatte gesagt, Slipher hat die Geschwindigkeiten von 25 Galaxien vermessen und 21 davon bewegen sich von uns weg. Und was Georges Lemaitre dann eben rausgefunden hat, ist, je weiter die Galaxie von uns weg ist, desto schneller ist sie dabei.
Franziska Konitzer So und das ist eine Beobachtung, die wird auch in einer Geschwindigkeit, die wird auch zusammengefasst, das ist eine lineare, also tatsächlich direkt proportional, das heißt also es gibt die Formel v ist gleich h mal d, h ist einfach nur eine Konstante, v ist die Geschwindigkeit, d ist die Entfernung.
Franziska Konitzer Und da kann man sich ja, je größer das d ist, desto größer ist auch die Geschwindigkeit.
Karl Urban Aber das heißt, es gab Cepheiden-Messungen, also Entfernungsmessungen, nicht nur für die Andromeda-Galaxie, sondern auch schon für andere Galaxien zu der Zeit.
Franziska Konitzer Ja, das hatte Hubble auch gemacht. Also das haben natürlich dann auch noch andere Astronomen und Astronomen gemacht, aber das war eben der eigentliche Knackpunkt, warum Hubble das dann auch zugesprochen wurde, dass er diese ganzen Entfernungsmessungen durchgeführt hat, weil er das nicht nur für die Andromeda-Galaxie gemacht hat, sondern auch für andere Galaxien.
Karl Urban Okay.
Franziska Konitzer Und deshalb waren eben für die Geschwindigkeiten, die Slipher damals vermessen hatte von diesen Galaxien, dafür waren dann eben auch dann als Jean-Claude Maitre dann eben 1927 ankam, waren dann eben auch schon die Entfernungen bekannt und deshalb konnte er das überhaupt erst in so einem Graph, also in so einem Diagramm auftragen.
Franziska Konitzer Und was sagt dir das, wenn du feststellst, wenn du das alles so aufträgst, dass je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg? Für welches Universum spricht das?
Karl Urban Naja, was weiter weg ist, bewegt sich noch schneller. Das heißt, es wird langsamer, oder?
Franziska Konitzer Nee, nicht langsamer. Also denk mal an räumlich.
Karl Urban Ich denk grad falsch rum.
Franziska Konitzer Also ich hatte ja gesagt, das Universum expandiert, es kollabiert oder es ist statisch.
Karl Urban Achso, naja, es expandiert.
Franziska Konitzer Genau, weil wenn es statisch wäre, würde man ja eigentlich annehmen, dass das alles, dann wären ja vielleicht die Geschwindigkeiten zufällig, also dann hättest du….
Karl Urban Dann bewegst du dich im Mittel, irgendwie im Mittel Null, manche kommen auf uns zu, wie Andromeda, ungefähr gleich viele fliegen weg von uns, genau.
Franziska Konitzer Und wenn es kollabieren würde, würde man ja erwarten, dass alle Galaxien auf uns zukommen und dann der Großteil einfach die Mehrheit, dass der Großteil blau verschoben ist. Aber wenn der Großteil nun mal rot verschoben ist und je schneller, je weiter sie weg ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg.
Franziska Konitzer Das heißt ja eigentlich, dass sich das Universum als Ganzes, also die Raumzeit als Ganzes ausdehnt, dass das Universum expandiert. Und deshalb, nachdem Georges Lemaitre eben diese Tatsache eigentlich schon aus der Mathematik, aus dieser allgemeinen Relativitätstyp rausgezogen hatte, er hatte ja schon rausgezogen, dass das Universum eben sich in der Zeit verändert und eben expandiert, sich ausdehnt.
Franziska Konitzer Und dann hat er eben das mit diesen Beobachtungen verglichen und festgestellt, ja, das passt ja ganz gut. Also er hat zum ersten Mal die Theorie mit den Beobachtungen verknüpft und festgestellt, es passt und konnte dadurch eben beschreiben, dass wir in einem Universum leben, was expandiert. So, 1927 war das. Da hat Georges Lemaitre seinen Artikel dazu veröffentlicht.
Franziska Konitzer Dann fragt sich, was denkst du, ist dann passiert, Karl?
Karl Urban Ähm, warte, warte, das ist schon ein Podcast-internes Meme, oder? Nichts?
Franziska Konitzer Genau.
Karl Urban Das haben wir lange nicht mehr benutzt.
Franziska Konitzer Ich habe immerhin nicht tatsächlich gesagt, es ist nichts passiert. Warum ist nichts passiert? Das hat vor allen Dingen einen Grund, dass Georges Lemaitre seine Entdeckung, seine Beschreibung in einem ziemlich obskuren belgischen Fachmagazin veröffentlicht hat und auch noch auf Französisch.
Karl Urban Ohlala.
Franziska Konitzer Ja, in einer Zeit vor Google. So, es gab dann aber 1927 gab es einen Kongress, auf dem Georges Lemaitre anwesend war und auch Albert Einstein, der ja zu dem Zeitpunkt schon längst den Status einer Legende erlangt hatte. Und Georges Lemaitre gibt also Albert Einstein eine Ausgabe seines Fachartikels, in dem er eben beschreibt, dass wir in einem expandierenden Universum leben.
Franziska Konitzer Und was Einstein dazu gesagt hat, hat Georges Lemaitre einige Jahre selber aufgeschrieben. Und zwar, Also was Einstein gesagt hat ist, deine Mathematik ist prima und deine Physik ist furchtbar. Also Einstein fand es furchtbar, weil die Physik würde ja dann heißen, wir leben in einem expandierenden Universum, aber Einstein hat ja jetzt extra diese kosmologische Konstante reingeschuhornt irgendwie und da kann man natürlich nicht mit d'accord gehen.
Franziska Konitzer Also Einstein fand es furchtbar und damit galt auch 1927 immer noch, wir leben in einem statischen Universum ohne Anfang.
Karl Urban Weil Einstein einfach die Autorität war in dem Moment wahrscheinlich auch.
Franziska Konitzer Natürlich, also das war ja jetzt kein öffentlicher Slapdown, aber es war halt einfach, das war halt der wissenschaftliche Konsens zu dem Zeitpunkt. Und ja, da kommt dann ein belgischer Priester an und sagt, übrigens, also nein. Nein. Aber ja, deshalb erst mal noch in einem statischen Universum gelebt, aber nicht mehr lange, könnte man sagen, 1927, denn ich hatte ja vorhin schon mal Edwin Hubble angesprochen, der mit dem Hubble-Weltraumteleskop, der die Entfernungen zu den damaligen Spiralnebeln gemessen hat und so herausgefunden hat, die sind viel zu weit weg, um noch in unserer Galaxie zu sein. So.
Franziska Konitzer Und Hubble hat aber nicht nur sich mit den Entfernungsmessungen zufrieden gegeben, sondern er arbeitet auch an den Rotverschiebungen der Galaxien, also auch an den Geschwindigkeitsmessungen der Galaxien und veröffentlicht 1929 einen Fachartikel, indem er beides miteinander verknüpft, in ein Diagramm einträgt und feststellt, hey, je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg.
Karl Urban Ach was.
Franziska Konitzer Ja, und zwar hat das einen direkt proportionalen Zusammenhang. Geschwindigkeit v ist gleich h der Hubble-Konstante mal d der Entfernung. Also Hubble hat das damals nicht selber Hubble-Konstante genannt, aber ja. So, und wenn du jetzt denkst, das hat mir die Franzi doch eben schon erzählt. Ja, das stimmt, hat sie.
Franziska Konitzer Weil genau das, was Georges Lemaitre schon zwei Jahre zuvor beschrieben hatte, übrigens auch mit den Daten von, mit den Entfernungsmessungen von Hubble und den Geschwindigkeitsmessungen von Slipher, macht jetzt Hubble im Jahr 1929 einfach nochmal. Und erwähnt übrigens Sliphers Geschwindigkeitsmessungen nicht namentlich, er nimmt die Daten einfach und ja, so.
Franziska Konitzer Um ehrlich zu sein, es ist sehr, sehr unwahrscheinlich, dass Hubble im Jahr 1929 den obskuren, auf Französisch geschriebenen Artikel eines belgischen theoretischen Astrophysikers und Priesters kannte. Aber es ist halt auch so, dass im Gegensatz zu Georges Lemaitre durch seine Galaxienentdeckungsgeschichte, dass Galaxien eben eigene Galaxien sind, sehr viel bekannter war und außerdem nicht gerade als stiller, zurückhaltender Mensch bekannt war.
Franziska Konitzer Also er war sehr gut in Self-Promo und darin auch die Errungenschaften und tollen Dinge seines Observatoriums herauszustellen, an dem er gearbeitet hat. Das war das Mount Wilson Observatorium bei Los Angeles. Das hat alles im Grunde genommen dazu geführt, dass diese Beziehung, also dieses je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg, dieses V ist gleich H mal D, dass diese Beziehung als das Hubble-Gesetz bekannt geworden ist, dass H als Hubble-Parameter bekannt geworden ist und das ist auch mal eine eigene Geschichte, dieser Hubble-Parameter, das Hubble-Teleskop, also FAMOUS.
Franziska Konitzer Und auch heute, warum kennst du Edwin Hubble? Was ist das Erste, was dir zu ihm einfällt?
Karl Urban Ein Hubble-Teleskop, tatsächlich. Eine Hubble-Teleskop, ja. Das ist natürlich auch in meinen Kindheitstagen, also in unseren, gestartet worden.
Franziska Konitzer Aber was hat er wissenschaftlich geschafft?
Karl Urban Naja, das, was du erzählt hast, dass wir wissen, dass das Universum nicht nur aus der Milchstraße besteht, durch die Entfernungsmessung. Das ist das, was ich mit ihm verbinde.
Franziska Konitzer Okay. Dann bist du auf meine Fangfrage nicht herein. Eingefallen, das ist schade, aber, was tatsächlich auch heutzutage noch oft gelehrt wird und auch erzählt, ist die Geschichte, dass mit dieser Publikation von 1929, dass Edwin Hubble die Expansion des Universums entdeckt hat. Aber das stimmt eben nicht. Weil Edwin Hubble in seinem gesamten Fachartikel von 1929 die Expansion des Universums überhaupt gar kein einziges Mal erwähnt hat.
Franziska Konitzer Er war nämlich generell kein Fan davon, seine Daten irgendwie zu interpretieren und außerdem, also er hat einfach nur gemessen, er hat große Datensätze für die damalige Zeit, große Datensätze verarbeitet. Die Beziehung daraus beschrieben. Dann hat er es dabei aber belassen. Er hat keinen Schluss daraus gezogen.
Franziska Konitzer Das galt auch für seine andere Forschung. Und er war außerdem ein Wissenschaftler seiner Zeit. Er hat eigentlich angenommen, dass das Universum statisch ist und unveränderlich. Also Edwin Hubble hat nicht entdeckt, dass das Universum expandiert. Und daran hat sich tatsächlich auch den Rest seines Lebens nichts geändert.
Karl Urban Die Grundannahme war letzten Endes ähnlich wie bei Einstein, ja? Also das ist halt irgendwie unveränderlich.
Franziska Konitzer Aber er hat eben, Einstein hat ja letztendlich Theorie gemacht und eine Grundannahme explizit reingesteckt, Hubble hat einfach nur gemessen und hat sich ansonsten sehr zurückgehalten, aber Hubble war nie ein Fan vom expandierenden Universum. Es ist, es hat ein, ein, Hubble ist 1953 verstorben und ein Wissenschaftshistoriker hat das sehr schön beschrieben in einer Geschichte, dass das anscheinend auch bis, das war auch erst so eine Entwicklung, dass erst ab Mitte der 1940er Jahre Astronominnen und Astronomen angefangen haben, Hubble als den Entdecker der kosmischen Ausdehnung zu identifizieren und zu bezeichnen.
Franziska Konitzer Aber dass Hubble selber, als er dann 1953 gestorben ist, dass er, also er war happily unaware, also ist er ins Grab gegangen, dass er die Expansion des Universums entdeckt hätte. Also weil Hubble kein Fan der Expansion.
Karl Urban Aber das heißt, er hat letzten Endes dieses Paper 29 geschrieben, wo seine Daten eigentlich zeigen, dass alles, was weiter weg ist, sich immer schneller bewegt. Aber er hat keine Schlüsse draus gezogen.
Franziska Konitzer Und er hat sich auch immer wieder dagegen gewehrt. Es gibt doch irgendeinen Zeitungsschnipsel. Er war halt von der Schule, der beobachtenden Schule, das, was man bei Theoretikern heutzutage sagt, als Shut up and calculate. Dieses, ich interpretiere es nicht.
Karl Urban Also not my department so ein bisschen, ne? Das ist jetzt ein bisschen böse.
Franziska Konitzer Das geht mich nichts an und es gibt ja auch noch andere Möglichkeiten. Zum Beispiel könnte das ja auch daran liegen, dass ein Phänomen namens Lichtermüdung stattfindet, wo Licht quasi je weiter es weg ist, einfach ein bisschen müde wird sozusagen und sich deshalb ins Rote verschiebt. Oder, das ist eine neuere Theorie, war halt auch eher Fringe, dass alle Massen im Universum schwerer werden mit der Zeit und sich deshalb das Licht ins Rote verschiebt.
Karl Urban So ein bisschen die Frage, ob die physikalischen Gesetze über die Zeit und den Raum überhaupt konstant sind. Und wenn das nicht der Fall ist, dann kann das natürlich alles Mögliche sein.
Franziska Konitzer Aber ich sag nur, das ist natürlich aus heutiger Sicht, würde man sagen, du schaust dir das an, okay, je weiter eine Galaxie von uns weg ist, desto schneller bewegt sich und denkst dir, ja Logo spricht das für die Expansion des Universums, aber zum damaligen Zeitpunkt eben auch konzeptionell, wenn du in einem Universum lebst, was statisch ist, ja, dann wäre das natürlich ein Giant Leap.
Karl Urban Ja, man muss immer vorsichtig sein mit so diesen rückblickenden Urteilen.
Franziska Konitzer Das sowieso, aber als Urteil, was man rückblickend sagen kann ist, Hubble hat dazu beigetragen, vor allen Dingen mit seinen Entfernungsmessungen. Dass man eben mehr über Galaxien herausfinden konnte. Ja, er hat diesen Artikel 1929 veröffentlicht und er hat da auch nicht plagiiert von Georges Lemaitre, wie gesagt, das war, äh, nein.
Franziska Konitzer Aber ja, er war sehr gut in Selbstpromo und seine wissenschaftlichen Errungenschaften und Entdeckungen und auch die seines Observatoriums in den Vordergrund zu stellen. Und deshalb verwundert es nicht, dass dieses Gesetz zunächst nach ihm benannt wurde, das Hubble-Gesetz. Dieses V ist gleich H mal D, Hubble-Gesetz. Aber im Gegensatz zu Georges Lemaitre hat er keine Schlüsse daraus gezogen.
Franziska Konitzer Man darf ja auch nicht, Georges Lemaitre wollte ja auch nicht beweisen, dass das Universum expandiert, sondern Georges Lemaitre hatte theoretisch herausgefunden, dass das Universum dynamisch ist und wollte es dann anhand von Beobachtungen überprüfen. So, aber unter anderem auch deshalb hat die Internationale Astronomische Union, also der Berufsverband der Astronomen, hat im Jahr 2018 durch Abstimmung entschieden, dass dieses Hubble-Gesetz umbenannt wird zu Hubble-Lemaître-Gesetz, um eben das anzuerkennen, dass Georges Lemaître sehr dazu beigetragen hat, das durchzusetzen, die Erkenntnis, dass das Universum expandiert.
Karl Urban Also der eine hat gut gemessen, der andere hat ein bisschen vorausschauender interpretiert, kann man sagen.
Franziska Konitzer Der andere hat sich dazu tatsächlich ein paar warme Gedanken gemacht, was das nun eigentlich heißt.
Karl Urban Genau.
Franziska Konitzer Also da kann man natürlich auch argumentieren, was ist dann die größere Contribution oder was zählt da mehr, aber unterm Strich bleibt.
Karl Urban Es gehört einfach alles dazu.
Franziska Konitzer Es ist über 100 Jahre her und letztendlich auch es wurscht, aber was tatsächlich, was ich schon ganz wichtig finde, ist, dass man halt, wie gesagt, Hubble hat nicht entdeckt, dass das Universum expandiert. Das stimmt so nicht. Er hat das vermessen und die Indizien dafür gefunden, aber er hat selber nie diesen Gedankensprung gemacht und er wollte ihn auch nicht machen. Das ist so das Ding.
Franziska Konitzer Er war ja auch nicht ein paar Jahre später nachher so, oh Gott, wie konnte ich nur überhaupt nicht. Er war bis zu seinem Lebensende eigentlich in der Öffentlichkeit mehr oder weniger agnostisch zu diesem Thema und aber eigentlich skeptisch gegenüber diesem expandierenden Universum. Also. Aber damit sind wir dann wenigstens jetzt gegen Ende dieser Geschichte dabei angelangt, dass das Universum expandiert.
Franziska Konitzer Also ja, das ist ja schön. Aber die Frage ist natürlich immer noch, oder eine Frage, was ist mit Einstein in all den Jahren, was hat er dazu gedacht? Also Einstein, hatte ich ja schon gesagt, der hat 1927 Georges Lemaitre ziemlich abgewatscht und immer gesagt hat, ihre Physik ist furchtbar. Und er hat noch ein paar Jahre mehr gebraucht, aber ab 1931 war auch Albert Einstein davon überzeugt, dass das Universum expandiert.
Franziska Konitzer Und wie wurde er davon überzeugt? Nun ja, es wird öfters tatsächlich darüber berichtet oder es wird so berichtet, dass es Edwin Hubble war, der Einstein bei einem Besuch im Jahr 1931 am Mount Wilson Observatorium seine Beobachtungen gezeigt hatte und ihn dadurch von der Expansion des Universums überzeugt hat. Aber das stimmt nicht.
Franziska Konitzer Wie gesagt, Hubble selbst hat seine eigenen Daten nie interpretiert und in der Öffentlichkeit gesagt, dass diese Beziehung darauf hindeutet, dass sich das Universum ausdehnt. Und tatsächlich hat Einstein, oh, tatsächlich, ups, Einstein hat das Mount Wilson Observatorium im Jahr 1931 besucht. Das war ein großer Besuch oder ein mehrwöchiger Besuch an der Westküste der USA und dabei mit sehr vielen Forscherinnen und Forschern gesprochen oder eigentlich nur mit Forschern, muss man ehrlicherweise leider sagen.
Franziska Konitzer Aber Hubble scheint da keinen nachhaltigen Eindruck hinterlassen zu haben, weil in seinen eigenen Aufzeichnungen, in Einsteins Aufzeichnungen, erwähnt er Edwin Hubble selbst so gut wie nicht. Also auch nicht, dass er ihn getroffen hätte. Und wenn er später von dieser Beobachtung, von dieser Beziehung schreibt, schreibt er durchgehend, und das finde ich zum Schreien lustig, von Hubbel.
Franziska Konitzer Also H-U-B-B-E-L statt Hubbel. Mir auch nachträglich sehr lustig finde.
Karl Urban Wer weiß, was in dieser wenig Erwähnung, was dahinter steckt. Am Ende hat es sich begegnet und wahnsinnig nicht grün oder so.
Franziska Konitzer Nein, nein, nein, das hatte ja Einstein auch, der war ja recht offen in seinen Aufzeichnungen. Er hat einfach, selbst wenn er ihm mal die Hand geschüttelt hat, das hat einfach keinen Eindruck auf ihn hinterlassen. Das muss es ja auch nicht. Und wie gesagt, auch Hubble hat selbst seine Daten nie so interpretiert.
Franziska Konitzer Also es war auf jeden Fall nicht Edwin Hubble, der Einstein von der Expansion des Universums überzeugt hatte, was... Stattdessen den Ausschlag gegeben hat, war die Theorie, nicht die Beobachtung. Neben Georges Lemaitre hatten sich auch noch andere Theoretiker mit den einsteinischen Feldgleichungen beschäftigt.
Franziska Konitzer Und genau wie Georges Lemaitre, aber auch ein anderer Forscher war der Alexander Friedmann, der leider sehr früh verstorben ist, 1925. Und die Theorie hat eben festgestellt, dass daraus berechnete statische Universum, was ja Einstein dann bekommen hat mit seiner kosmologischen Konstante, dass dieses Universum ist nicht stabil.
Franziska Konitzer Also was das heißt ist, es kann nicht ewig sein, es ist einfach nicht stabil, sondern würde auch wieder in sich zusammenstürzen oder sofort expandieren. Also selbst mit der kosmologischen Konstante funktioniert das nicht. Man erhält nicht das statische Universum, was Einstein haben wollte. Mit anderen Worten, es kann was nicht stimmen.
Franziska Konitzer Und das hat dann über die Jahre hinweg, als sich das nun so angesammelt hat und auch die Debatten mit anderen Kollegen, das hat dann dazu geführt, in Kombination mit der Tatsache, dass Einstein selbst nie ein besonders großer Fan dieser reingequetschten kosmologischen Konstante war, weil die hat er ja nur reingenommen, um sein statisches Universum zu bekommen.
Franziska Konitzer Hat dann dazu geführt, dass Einstein die kosmologische Konstante wieder rausgeschmissen hat aus seiner allgemeinen Relativitätstheorie für das Universum und dass er ab 1931 das expandierende Universum akzeptiert hat und 1932 auch einen Fachartikel veröffentlicht hat mit einem neuen Modell des Universums, einem dynamischen Universum ohne kosmologische Konstante. So.
Franziska Konitzer Hurra. Also Ende gut, alles gut. Fast. Weil jetzt habe ich viel vom expandierenden Universum geredet, aber die Frage, wie genau das Universum nun entstanden ist oder dass es entstanden ist, ist ja immer noch nicht beantwortet. Weil ich meine, dass es entstanden ist, kann man sich ja irgendwie schon überlegen, wenn das Universum expandiert, dann kann ich ja eigentlich in der Zeit zurückrechnen oder immer zurückgehen und dann würde es ja mit der Rückspultaste immer kleiner werden, immer kleiner werden, immer kleiner und dann hätte ich ja irgendwann einen Anfang.
Franziska Konitzer Aber wie schaut dieser Anfang aus? Also zurück zur Frage, wie ist das Universum entstanden? Und dazu sagt die allgemeine Relativitätstheorie tragischerweise gar nichts. Also die allgemeine Relativitätstheorie sagt dir, es ist dynamisch, es expandiert, das ist die Beobachtung. Aber wie es nun entstanden ist, also wie der Anfang ausgesehen hat, war das nun irgendwie ein, hat es sich früher zusammengezogen oder vielleicht vibriert es ja auch immer nur so ein bisschen oder irgendwie so, mal expandiert, man zieht sich zusammen, vielleicht war es ganz früher trotzdem statisch und hat dann irgendwann angefangen sich auszudehnen, weil das eben nicht stabil ist, dieses statische Universum, weiß man ja nicht. Also was war der Anfang?
Franziska Konitzer Und hier kommt ganz zum Schluss dann eben wieder Georges Lemaitre ins Spiel, denn der hatte sich auch dazu ein paar Gedanken gemacht und schreibt 1931 erst einen sehr kurzen Brief an das Fachmagazin Nature und veröffentlicht später dazu auch eine Publikation. Und beschreibt eben einen Anfang des Universums als ein einzigartiges Quantum, als ein einzigartiges ursprüngliches Atom.
Franziska Konitzer Weil, und darum ging die Geschichte heute nicht, es war ja auch zu der damaligen Zeit, so hat sich auch die Quantenmechanik entwickelt. Also man hat auf einmal verstanden, wie Atome und Teilchen auf der kleinsten Skala funktionieren, man hat verstanden, wie Radioaktivität funktioniert und dass es eben auch diese Welt gibt.
Franziska Konitzer Und darauf basierend überlegt sich eben Georges Lemaitre, dass das Universum so angefangen haben könnte, dass ein primeval atom, also ein ursprüngliches Atom, dass das das Universum war und dass dieses ursprüngliche Atom explodiert ist und dadurch das Universum entstanden ist. Und der Schluss daraus ist also, das Universum ist in einer Art gigantischen Explosion entstanden, wie eine Art Knall, nämlich in einem Urknall.
Karl Urban Kabumm.
Franziska Konitzer Das Kabumm. Ein explosiver, ein plötzlicher Anfang des Universums. Also nicht irgendwie schön pulsierend oder langsam oder irgendwie sowas, sondern ein plötzlicher Anfang des Universums. Das, was Georges Lemaitre als das ursprüngliche Atom erstmals benannt hat, wird bei uns eben heute als der U-Knall bezeichnet.
Karl Urban Und das war erst ein kurzer Brief und dann ein Artikel für Nature.
Franziska Konitzer Aber das…. Am anfang das so erdingten auch ein sehr berühmter physiker das so erdingten schreibt dass ihm philosophisch die vorstellung eines beginns der derzeitigen natur gesetzes da geht's mal so dass ihm das ein plötzlicher anfang dass er ihm das zuwider sei das ist stimmt das hat es hat er Arthur Eddington geschrieben, der hat gesagt, ihm ist die Vorstellung, dass alles plötzlich beginnt, repugnant hat er gemeint. Mir ist es zuwider.
Franziska Konitzer Also er hat tatsächlich auch schon geschrieben, 1928 war das in dem Buch, dass letztendlich die Vorstellung, dass das Universum oder die Natur mit einem Bang gestartet hat, sei ihm zuwider. Also dieser plötzliche Beginn. Und dann schreibt George Lemaitre weiter, dass er eher entdenkt hat, dass dass so wie die Quantenmechanik oder Quantentheorie sich derzeit entwickelt, dass es sich ihm eigentlich daraus erschließt, dass das Universum früher eben sehr viel anders ausgesehen hat als heute.
Franziska Konitzer Dass eben nicht the present order of nature mit einem Bang entstanden ist, sondern es war ja eben nicht so, dass es einen Bang gab und auf einmal hattest du Galaxien und Sterne und Planeten, also order of nature, sondern dass es aufgrund der Quantenmechanik eben früher ganz anders aussah, nämlich dass eben alles in so einem ursprünglichen Atom ist und das da dann quasi plötzlich begonnen hat.
Franziska Konitzer Das war dieser Conceptual Leap, das war dieser Gedankensprung, der Georges Lemaitre gelungen ist, weil er halt auch gesagt hat, was ja die Quantenmechanik eigentlich beschreibt, ist, dass die Energie nur in diskreten Quanten vorhanden ist. Also Energie ist ja jetzt kein Kontinuum, sondern es ist immer in wohldefinierten Päckchen vorhanden.
Franziska Konitzer Und das aufgrund der Expansion des Universums oder wie auch immer, das beschreibt er da nicht so, aber dass er sagt, okay, die Anzahl dieser Päckchen, dieser Energiepäckchen, die wird immer größer. Und wenn wir dann einfach zurückspulen dann, wenn die Anzahl der Päckchen sich jetzt erhöht, der Energiepäckchen dann muss ja die Anzahl in der Vergangenheit immer kleiner, immer kleiner, immer kleiner werden und deshalb sagt er dann, dass wir zu einem Zeitpunkt, die gesamte Energie des Universums in einem einzigen Energiepäckchen haben müssen und das ist das, was er als das ursprüngliche Atom beschreibt.
Karl Urban Ich finde das total spannend, weil Also Big Bang Theory kennen wir irgendwie aus der Popkultur, aber irgendwie ist es auch in der Popkultur oder so im allgemeinen Kopf so, glaube ich, schon so etabliert, dass das mit dem Urknall ja schon irgendwie so eine fundamentale Theorie ist und das so gleichwertig zu Relativitätstheorie oder Newton'sche Mechanik oder so.
Karl Urban Aber zu dem Zeitpunkt ist es ja überhaupt nicht so. Demetre ist sozusagen, also ohne das jetzt herabwürdigen zu wollen, der verbindet sozusagen so ein paar Punkte und hat diese Idee. Aber was das dann physikalisch bedeutet, das sind wir heute noch nicht, dass wir irgendwie wirklich eins zu eins beschreiben können, wie das funktioniert, wie die Physik funktioniert, wenn das alles so in dieser Singularität zusammenhängt.
Franziska Konitzer Genau, und ob es eine Singularität ist, weiß man ja auch nicht. Das weiß man auch gar nicht.
Karl Urban Er macht sozusagen diese Extrapolation und traut sich, diesen Gedanken zu äußern. Und das ist seine Leistung. Und das ist auch eine Leistung, wenn alle anderen nur sagen, ja, wir beobachten nur. Und den anderen ist es total zuwider. Und keine Ahnung, was ist denn das für ein Argument? Also das ist ja auch irgendwie...
Franziska Konitzer Ja gut, aber es war halt damals so.
Karl Urban Aus dem Bauch, ne?
Franziska Konitzer Ja, aber ich meine, letztendlich ist es halt auch die... Das war jetzt halt auch meine Geschichte für dich. Das war wirklich die Geschichte von den Anfängen des Anfangs des Universums. Als die Wissenschaft erstmal herausfinden musste, dass es überhaupt entstanden ist. Und das konnte sie eben herausfinden, indem sie festgestellt hat, dass das Universum expandiert. Und tatsächlich war es Georges Lemaitre, der mit dieser Idee des ursprünglichen Atoms, was explodiert, die Urknalltheorie begründet hat tatsächlich.
Franziska Konitzer Aber der Begriff des Urknalls, der sollte erst Jahre später geprägt werden. Und es ist ja auch so, das war 1931, da hat man ja nicht darauf gewartet, dass George Lemaitre sich jetzt dazu Gedanken macht. Das war auch lange noch nicht anerkannt und hat sich dann durchgesetzt. Überhaupt nicht. Sondern das war der Anfang vom Anfang und deshalb hätte ich auch gesagt, die Fortsetzung gibt es dann ein andermal.
Karl Urban Genau.
Franziska Konitzer Aber dann war das eine Geschichte für dich heute. Sondern es hat ja einen Anfang. Und teilweise wurde Georges Lemaitre auch deswegen... Naja, kritisiert? Naja, nicht kritisiert, aber ja schon so, weil ich meine mit seinem ursprünglichen Atom hat er natürlich eine Schöpfungsgeschichte und er hat einen definitiven Anfang und das ist ja kein Problem, im Grunde genommen ein höheres Wesen hinter dieses ursprüngliche Atom zu setzen, was es zu Explosionen gebracht hat.
Franziska Konitzer Na, das war schon. Ich meine, Georges Lemaître selber hat immer gesagt, er betrachtet das getrennt voneinander, aber er hat dann eine Schöpfungsgeschichte, kreiert und recht behalten.
Karl Urban Ich finde, das ist ein total interessanter Punkt hier, weil ich hatte dich ja auch am Anfang das gefragt, so mit diesem christlichen Background und dass es in der Geologie so eine Rolle spielte. Und hier kommt jetzt halt auch ein theoretischer Physiker, der aber auch katholischer Priester ist. Und Und das könnte man jetzt so irgendwie abtun, aber es ist ja auch immer die Frage, wie wir dazu kommen, als Menschen eine Idee zu denken.
Karl Urban Und meistens ist es ja nicht, wir denken diese Idee von Null auf, sondern es hat immer eine Grundlage. Und die Grundlage ist auch bei weitem ja nicht immer nur naturwissenschaftlich begründet, weil wir haben irgendwie frühkindliche Erfahrungen und alles mögliche. Aber wir haben auch einfach Kultur außenrum, zu der die Religion dazugehört.
Karl Urban Und da muss vielleicht auch mal so jemand im richtigen Zeitpunkt, im richtigen Ort sein. Und dass da, ja.
Franziska Konitzer Ja, dass halt jemand, dessen Weltbild, sag ich jetzt mal, theologisches Weltbild, aber dessen Weltbild eine Schöpfung, einen Zeitpunkt der Entstehung beinhaltet, vielleicht konzeptionell offener ist. Auch in der Wissenschaft eine Schöpfung, einen Zeitpunkt der Entstehung anzunehmen, ist, ja, da hast du recht.
Franziska Konitzer Ich meine, man muss aber auch sagen, ich meine, auch in diesem Artikel von 1927, er ist nicht davon ausgegangen, das ist jetzt nicht böse gesagt, dass ich mein Weltbild laut dem Kreationismus anpasse und verzweifle, versuche, irgendwelche Belege zu befinden, so hat er nicht agiert. Das war auch diese Überlegungen mit diesem Prämiebel Atem waren aufgrund von quantenmechanischen Überlegungen.
Franziska Konitzer Aber natürlich, was auch, denke ich, du gemeint oder meinst, dass man natürlich, wenn das das Weltbild, ich sag mal, wenn dein Weltbild geprägt ist von, wir leben in einem zyklischen Universum oder eben wir leben in einem statischen Universum, dann kommt man vielleicht sehr schwer auf den Gedanken, dass es ganz anders sein könnte.
Franziska Konitzer Um ehrlich zu sein, ich frage mich das heutzutage manchmal nicht mehr im Sinne auf Theologie oder auf Religionen, sondern wenn man sich heute mit der Kosmologie beschäftigt, dann lebt man ja in einem Universum, das lernt man ja an der Uni oder wie auch immer, in einem Universum voller dunkler Materie, voller dunkler Energie.
Franziska Konitzer Energie, auch eine andere Geschichte, da würde dann die kosmologische Konstante ihr gläubiges Comeback starten und das lernt man so, du lernst so, okay, das Universum besteht zum großen Teil aus dunkler Energie und pipapo und ich denke mir immer, dass ich mir das vorstellen könnte, dass es konzeptionell ist, es ist, glaube ich, sehr schwierig, sich konzeptionell davon zu lösen, Mit all diesem Vorwissen und was du lernst, wie dein Weltbild letztendlich ist und dann sich was komplett anderes zu überlegen.
Franziska Konitzer Also bei der dunklen Materie kannst du ja immer noch andere Schwerkraftgesetze dir vorstellen oder irgendwie so, aber eigentlich nicht wirklich. Aber wenn man in einem Universum lebt, okay, dunkle Energie, dunkle Materie und was ist aber, wenn es, beides ist ja nicht gefunden oder beschrieben oder sonst was und was ist, wenn es eigentlich ganz anders ist und man kommt und die Forscherinnen und Forscher kommen halt nur sehr schwer auf diesen Trichter, weil eben das in ihrem Weltbild so festgelegt ist, dass es so ist, weil du kannst ja nicht mit frischen Augen drauf gucken.
Franziska Konitzer Das frage ich mich manchmal.
Karl Urban Ja und du bist immer auch ein Kind deiner Zeit. Also das ist ja auch interessant hier, dass dann wirklich auch die Quantenmechanik hat gleichzeitig oder kurz nach der, ja eigentlich schon gleichzeitig. Der Einstein hat ja sogar auch erst seinen Nobelpreis für den Fotoeffekt, also eigentlich für einen mikrophysikalischen Effekt bekommen.
Franziska Konitzer Was auch schön ist, er hat den Nobelpreis für den Fotoeffekt bekommen, was ein Effekt der Quantenmechanik ist und fand aber auch bis zu seinem Lebensende die Quantenmechanik furchtbar.
Karl Urban Genau.
Franziska Konitzer Genau so wie am Anfang die Expansion des Universums.
Karl Urban Genau. Der Wissenschaftler ist halt nicht objektiv, der ist halt ein Mensch und der hat halt seine Haltungen und die sind auch nicht immer ganz rational und dann ist er noch ein Kind seiner Zeit und das Wissen ist im Fluss. Also ich finde es interessant, wirklich interessante Einblicke. Und auch bei sowas wie dem Urknall, was ja bis heute irgendwie, ja, also die Religionslehrerin meines Sohnes meinte wohl neulich im Unterricht, sie kann sich das ja nicht so ganz vorstellen mit dem Urknall.
Karl Urban Ich weiß nicht, was genau ihr Problem damit ist, weil den Gott kann man ja trotzdem haben, ne?
Franziska Konitzer Da kann man, ich weiß nicht, welche Art von Religion sie unterrichtet, aber der damalige Papst war natürlich schwer begeistert von Georges Lemaitre, dem ursprünglichen Atom. Was auch super lustig ist, weil ich meine, Jahrzehnte später, kurz vor seinem, als er schon älter war, hat man den Georges Lemaitre irgendwie von Rom in eine Kommission für Schwangerschaftsabbrüche gesteckt oder irgendwie sowas. oder irgendwie, nee, für Geburtenkontrolle irgendwie Pille nehmen oder irgendwie so.
Franziska Konitzer Also er durfte sich dann später in einer Kommission mit der weiblichen Physiologie und Psychologie auseinandersetzen, was natürlich super war für jemanden, der sich sein ganzes Leben lang mit Kosmologie und Astrophysik beschäftigt hat, aber ja.
Karl Urban Na gut.
Franziska Konitzer So war's.
Karl Urban Also bevor du jetzt im Quiz mir auch noch irgendwelche theologischen Fragen stellst, wollen wir mal dazu übergehen.
Franziska Konitzer Nein, das sind keine theologischen Fragen, versprochen. Aber du darfst meinen Bäcker aufziehen.
Karl Urban Sehr gut. So, jetzt gucken wir mal, ob das hier funktioniert. Okay, ich bin bereit.
Franziska Konitzer Sehr gut. Frage Nummer 1. Warum hat Albert Einstein in seinen Feldgleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie eine kosmologische Konstante eingebunden?
Karl Urban Weil er der Meinung war, das Universum sollte statisch sein.
Franziska Konitzer Richtig.
Karl Urban Also nicht physikalisch begründet. Ich habe überlegt, genau.
Franziska Konitzer Das ist keine Fangfragen. Frage Nummer zwei. Was hat der Astronom Weston Mervyn Slipher als Erster beobachtet und gemessen?
Karl Urban Ähm, Moment, Slipher war der, Moment, Hubble hat die Entfernung gemessen und Slipher hat gemessen, dass sich die meisten Galaxien von uns wegbewegen.
Franziska Konitzer Richtig. Also auch noch okay gewesen. Ich habe im Gegensatz zu dir keine Musterlösungen für diese Fragen. Er hat die Geschwindigkeiten von Galaxien als erstes vermessen. Im konkreten Fall, er hat mit der Andromeda-Galaxie angefangen. Aber du hast schon ganz recht, Slipher hat die Geschwindigkeiten vermessen.
Franziska Konitzer Frage Nummer drei. Wie konnten die Astronomen des frühen 20. Jahrhunderts nachweisen, dass es außer der Milchstraße noch weitere Galaxien gibt.
Karl Urban Durch diese Entfernungsmessung auf Basis der Cepheiden? Richtig. Ja, doch, war richtig. Ich glaube, die Geschwindigkeiten waren auch ein Anhaltspunkt, aber die Entfernungen waren dann eindeutig.
Franziska Konitzer Die Geschwindigkeiten waren ein Anhaltspunkt. Das sind die Messungen, die Slifer gemacht hat, dass diese Geschwindigkeiten viel zu hoch sind, als dass diese Nebel noch an unsere Milchstraße gebunden sind, aber den endgültigen Nachweis gebracht haben dann die Entfernungsmessungen, die eben gezeigt haben, dass sie definitiv zu weit weg sind, um noch in unserer Milchstraße zu sein.
Franziska Konitzer Frage Nummer vier. Mit welcher Beobachtung oder mit welchen Messungen von weit entfernten Galaxien konnte Georges Lemaitre zeigen, dass das Universum expandiert?
Karl Urban Äh.
Franziska Konitzer Hubble-Metri-Gesetz?
Karl Urban Ich weiß es nicht mehr. Oh. Wiederhol mal, Franzi.
Franziska Konitzer Mit welcher Beobachtung, dass das Universum expandiert? Mit der Beobachtung, dass je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg. Mathematisch, V ist gleich H mal D.
Karl Urban Okay.
Franziska Konitzer Du kannst auch sagen, Galaxienflucht mit der Rotverschiebung von weit entfernten Galaxien, aber die einfache Variante ist, je weiter sie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie von uns weg. Frage Nummer 5. Würdest du lieber in einem statischen oder in einem dynamischen Universum leben? Oder zyklisch, das halte ich für eigentlich, ja.
Karl Urban Ich bin da total agnostisch, muss ich sagen, aber ich habe auch da keine kulturelle, Vorprägung, die mich irgendwie irgendwas doof oder nicht doof finden lassen würde. Vielleicht liegt es da dran.
Franziska Konitzer Richtig! Dann hast du es geschafft. Vier von fünf, das ist doch sehr gut. Sehr gut.
Karl Urban Sehr schön. Ja, genau. Vielleicht geht es mir auch deshalb ab, so dieses, das hat so zu sein, das hat so zu sein. Ist doch egal. Es sind ja auch so Zeiträume, aber es betrifft mich ja nicht und es ist halt, wie es ist. Also was ich bei diesen Themen immer schon von Kindesbeinen an habe, ist dieses Gefühl, mich sehr klein und unbedeutend zu fühlen, wenn ich so darüber nachdenke, weil das so die eigene Existenz ja dann auch betrifft irgendwie und man denkt darüber nach, wie das so wäre, wenn man nicht da wäre oder dass man das Privileg hat, als denkendes Wesen in diesem Universum zu sitzen.
Karl Urban So, also das ist ein sehr komischer Gedanke, ich kann ihn auch gar nicht so gut in Worte fassen, aber das überfällt mich immer und das ist tatsächlich ein Gefühl, was ich dann habe, dieses unbedeutend Gefühl. Echt? Ja. Kennst du gar nicht?
Franziska Konitzer Nee, ich fand das schon immer einen beruhigenden Gedanken, extrem beruhigend, dass es eigentlich komplett wurscht ist, was wir hier auf der Erde fabrizieren, weil das dem Universum im Großen und Ganzen komplett egal ist. Es ist wirklich Wumpe. Und wenn wir morgen diesen Planeten in die Luft sprengen, dann ist das immer noch so und das hat noch nicht mal in unserer Milchstraße eine Auswirkung, geschweige denn im Großen und Ganzen.
Karl Urban So kann man das auch sehen, das stimmt, ja.
Franziska Konitzer Ja, ich meine, das war der wichtigste Grund, warum ich mich damals für Astrophysik als Studium entschieden hatte, weil ich wirklich, ich wollte wissen, woher oder will immer noch wissen, woher wir kommen und wohin wir gehen. Und da ich auch eher als Mensch darauf nicht die Antworten einer Theologie jedweder Art verwenden möchte, erschien mir damals die Wissenschaft oder die Astrophysik und Kosmologie als die rationalste Variante oder als die Wissenschaft, die sich eben genau mit diesen Fragen beschäftigt, aber eben ohne jetzt unbedingt ein Weltbild dahinter zu stellen.
Franziska Konitzer So. Und ja, deshalb habe ich das aber damals studiert. Aber weil ich halt auch, ich fühle mich nicht unbedeutend, ich bin eher dankbar, dass ich in einer Zeit lebe, wo man das forschen kann oder wo auch schon einfach man Dinge weiß. Also, dass ich nicht in einer Zeit lebe, wo, wahrscheinlich wäre es damals auch okay gewesen, wo man eben nicht, wo man eben denkt, das Universum war schon immer da und es gibt nur die Milchstraße.
Franziska Konitzer Andererseits kennt man ja dann nur dieses eine Weltbild und kann sich nicht vorstellen, wie es anders wäre. Und dann ist es auch okay.
Karl Urban Es gab weit davor dann Zeiten, wo man Sachen glauben musste und die nicht hinterfragen durfte. Also das ist wahrscheinlich eher das extreme Gegenbeispiel dafür. Wir können gedanklich darauf rumkauen.
Franziska Konitzer Eben, und ich darf auch gedanklich darauf rumkauen als ich sag mal Frau mit in dieser Region der Welt zu dieser Zeit.
Karl Urban Genau.
Franziska Konitzer Das finde ich sehr schön. Von daher mit diesem positiven Ende Ende. Beenden wir doch den Anfang vom Anfang.
Karl Urban Genau. Und das Ende vom Anfang kommt dann später. Genau. Dann war sie das, die 94. Ausgabe von Astrogeo. Definitiv nicht die letzte. Wir danken allen, die unsere Arbeit unterstützen. Das sind die regelmäßigen AbonnentInnen der Riff Reporter. Und die Riff Reporter sind eine Genossenschaft von über 100 freien und unabhängigen JournalistInnen und Journalisten, die zu vielen relevanten Themen arbeiten und alles ist frei von Werbung und von Trackern.
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Karl Urban Und zuletzt danken wir euch fürs Zuhören. Wir sagen Tschüss, hat Astra und Glück auf. Bis zum nächsten Mal. Hi, ich bin Lisa-Sophie Scheure und ihr kennt mich vielleicht vom Podcast Wissen Weekly oder 1000 erste Dates. Ich bin also Fan von Wissenschaft und von guten Geschichten. Und ihr wahrscheinlich auch, sonst wärt ihr ja nicht hier. Vielleicht gefällt euch dann auch Unboxed – Stories ans Licht gebracht, der neue Podcast vom Deutschen Museum.
Karl Urban In jeder Folge gucke ich mir ein Ausstellungsstück ganz genau an. Ich lasse mir von den ExpertInnen des Museums erklären, welche Geschichte dahinter steckt. Und tauche ein in das Leben der ErfinderInnen und EntdeckerInnen, die damit den Lauf der Geschichte beeinflusst haben. Zum Beispiel geht es um den russischen Physiker Lev Termin. Der entwickelt Anfang des 20.
Karl Urban Jahrhunderts aus einer Art Alarmanlage eines der ersten elektronischen Instrumente ever. Er wird regelrecht zum Popstar, geht nach New York und verschwindet dann plötzlich spurlos. Er hat fast alle Sachen mitgenommen, fast alle Pläne, alle Instrumente. Also es muss eine gute Logistik gegeben haben. Das war jetzt keine Entführung von ihm? Ja, das wurde auch spekuliert.
Karl Urban Man weiß das alles nicht so genau. Aber es war nicht einfach jetzt auf der Straße gefangen und mitgenommen, sondern er hat es auch vorbereitet. Oder Lise Meitner. Sie war Chemikerin und Mitentdeckerin der Kernspaltung. Als Jüdin muss sie in den 1930er Jahren allerdings aus dem Exil forschen. Anderer Lebensmittelpunkt, schlechte Bedingungen zum Arbeiten, kaum persönliche Kontakte.
Karl Urban Und dann eben machen die diese tolle, überraschende Entdeckung. Hört doch mal rein. Unboxed, Stories ans Licht gebracht, gibt's überall, wo es Podcasts gibt. Auch hier, wo ihr gerade hört. Herzlich willkommen im Deutschen Museum.