Wenn das Universum grenzenlos und voller Sterne und Galaxien ist, warum sehen wir sie dann nicht überall, wo wir hinschauen? Manchmal haben die einfachsten Fragen tiefe Wurzeln. Was ist, wenn wir in den Nachthimmel schauen und nur Schwärze und Sterne sehen, die viel weniger zahlreich sind als die Sterne im Universum, weil wir Menschen sind und nicht mehr sehen können? Warum ist der Nachthimmel schwarz und lichtlos?
Auf den ersten Blick mag dies wie Unsinn erscheinen. Natürlich haben wir eine transparente Atmosphäre, die es uns ermöglicht, in die weiten Tiefen des Weltraums zu blicken, wenn sich die Sonne auf der anderen Seite unserer Welt befindet. Und unser Standort in der Galaxie bedeutet, dass nur ein Bruchteil des Universums durch galaktisches Gas und Staub verdeckt wird, die normalerweise den größten Teil des Lichts in den zentralen Regionen der Milchstraße blockieren. Wenn wir jedoch in einem wahrhaft unendlichen Universum leben würden, wenn die Leere des Weltraums lange genug in jede Richtung andauern würde, würden wir überall, wo wir hinschauten, überall leuchtende Lichtpunkte sehen.
Natürlich können wir in die tiefsten Tiefen des leeren Raums schauen, wo es keine Sterne oder Galaxien gibt, die mit bloßem Auge oder mit gewöhnlichen Teleskopen gesehen werden können. Wir können das Hubble-Weltraumteleskop anweisen, stunden- oder sogar tagelang in diese Dunkelheit zu blicken. Und dann stellen wir fest, dass das Universum voller Sterne und Galaxien ist. Starlight reist Millionen, Milliarden oder sogar Dutzende Milliarden Lichtjahre und erreicht unsere beste Ausrüstung. Es kann lange dauern, bis genügend Photonen in so großer Entfernung eingefangen sind. Angesichts der mindestens 170 Milliarden Galaxien in dem Teil des Universums, den wir beobachten konnten, könnte man meinen, dass es tatsächlich unendlich viele davon gibt.
Auf jeden Fall sehen wir eindeutig keine Unendlichkeit. Bereits im Jahr 1800 erkannte Heinrich Olbers, dass wenn das Universum wirklich unendlich wäre - mit einer unendlichen Anzahl leuchtender Sterne -, letztendlich, wo immer Sie hinschauten, Ihre Augen die Oberfläche des Sterns treffen würden. Sie würden die Galaxien, die wir sehen, nicht sehen, die größtenteils leerer Raum sind; Sie würden alle ihre Sterne und die Sterne in den Galaxien hinter sich sehen und immer weiter. Wenn Sie durch Milliarden, Billionen, Billiarden Lichtjahre reisen, gelangen Sie zu einem Stern.
Dies ist eine einfache mathematische Tatsache: Wenn Sie einen unendlichen Raum mit einer endlichen Dichte von "Substanz" ungleich Null nehmen und dann einen beliebigen Ort (und eine beliebige Richtung) betrachten, würden Sie definitiv über eine endliche Entfernung zu dieser Substanz gelangen. Angenommen, der Kosmos ist voller Sterne - auch wenn sie verdünnt sind -, aber unendlich und gleichmäßig dicht, dann kommen Sie unweigerlich zum Stern, unabhängig von der Richtung.
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Das gleiche mathematische Theorem sagt Ihnen, dass irgendwann Sternenlicht aus allen Richtungen an Ihrem Ort sowie an allen Orten im Raum ankommen wird. Wenn unser Universum so statisch, endlos und mit ewig leuchtenden Sternen wäre, wäre der Nachthimmel immer hell.
Was hat uns vor all dem gerettet? Ob Sie es glauben oder nicht, dies ist der Urknall. Die Tatsache, dass das Universum nicht immer existiert hat und dass wir Sterne und Galaxien nur in einer bestimmten Entfernung beobachten können - was bedeutet, dass wir eine begrenzte Menge an Licht, Wärme und Energie von ihnen erhalten - erklärt, warum es so wenig Licht in unserem Nachthimmel gibt. Natürlich gibt es eine riesige Anzahl von Lichtpunkten, die im gesamten Universum verstreut sind. Aber die Zahl, die wir sehen, ist durch die Lichtgeschwindigkeit und die Physik des expandierenden Universums begrenzt. Irgendwo gibt es ein riesiges Universum, eine Reihe von Sternen und Galaxien, die wir nicht sehen, aber sie können unseren Himmel nicht beleuchten, da seit dem Urknall nicht so viel Zeit vergangen ist, bis ihr Licht uns erreicht.
"Warte eine Minute", werden Sie bemerken, "der Urknall sagt uns, dass das Universum in der Vergangenheit heißer und dichter war, was bedeutet, dass Strahlung aus diesem dichten und heißen Zustand heute überall sein sollte und sich in alle Richtungen ausbreiten sollte." Und Sie werden Recht haben: Vor 13,8 Milliarden Jahren war das Universum so heiß, dass sich keine neutralen Atome bilden konnten, geschweige denn Sterne und Galaxien. Als sich diese neutralen Atome schließlich bildeten, begann sich das Licht in einer geraden Linie zu bewegen und sollte die ganze Zeit aus allen Richtungen zu unseren Augen kommen, egal was wir tun.
Und wir sehen dieses Licht jedes Mal, wenn wir einen alten Fernseher auf einen toten Kanal schalten. Dieser „Schnee“, das Schwarz-Weiß-Rauschen, das Sie auf Ihrem Fernsehbildschirm sehen, stammt aus allen Quellen: Radiosendungen, Sonne, Schwarze Löcher und alle Arten von astrophysikalischen Phänomenen. Etwa 1% stammt aus dem Nachglühen des Urknalls: dem kosmischen Mikrowellenhintergrund. Wenn wir im Mikrowellen- und Funkbereich des elektromagnetischen Spektrums sehen könnten - nicht nur im sichtbaren Bereich - würden wir feststellen, dass der Nachthimmel fast gleichmäßig hell ist und es nirgendwo schwarze Flecken gibt.
Es ist eine Kombination aus zwei Fakten:
- dass das Universum für eine begrenzte Zeit existierte;
- und dass wir nur im sichtbaren Teil des Spektrums Licht sehen
verantwortlich für die Dunkelheit des Nachthimmels. Der einzige Grund, warum wir gut dafür geeignet sind, Licht zu sehen, ist, dass das Licht unserer Sonne im Bereich von Tausenden von Grad Kelvin liegt, sodass wir alles sehen, was es reflektiert. In gewisser Weise zwangen uns unsere begrenzten Sinne, das Universum zu erkunden.
ILYA KHEL
