Wie groß ist das Universum?

Unser Universum ist nicht nur auf die Milchstraße beschränkt! Aber wie groß ist es dann? Ist es endlich oder unendlich? Um diese Fragen zu beantworten, lassen Sie uns auf das zurückkommen, was wir wissen.

Zur Endlichkeit und Unendlichkeit des Universums

Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie lehrte uns, dass sich die Raumzeit wie eine elastische Membran verformen kann. Die aus Einsteins Theorie abgeleitete und durch die Erfahrung gut bestätigte Urknalltheorie sagt uns, dass sich der Raum ausdehnt. Diese Theorie ist mit der Vorstellung vereinbar, dass unser Universum eine Art Blase von endlicher Größe ist, die sich ausdehnt, aber auch mit der Vorstellung, dass dieses Universum zum Zeitpunkt des Beginns seiner Ausdehnung bereits von unendlicher Größe war.

Diese letzte Idee scheint paradox, ist aber mathematisch kohärent. Wir können uns auch vorstellen, dass nur ein kleiner Teil dieses unendlichen Universums irgendwann in seiner Geschichte expandierte.

Größe des Universums und fossile Strahlung

Streng genommen kann man nur sagen, dass sich zumindest ein Teil der Raumzeit vor 13,7 Milliarden Jahren mit einer Geschwindigkeit ausdehnte, die die des Lichts übertraf, bevor sie dies mit einer langsameren Geschwindigkeit weit vor der ersten Sekunde ihrer Existenz tat. Die Regionen, aus denen uns heute die berühmte Fossil Strahlung erreicht, die entferntesten beobachtbaren Regionen, befinden sich demnach in einer Entfernung von etwa 45,6 Milliarden Lichtjahren.

Es muss verstanden werden, dass diese Aussage nicht paradox ist, wenn weder Licht noch Materie die Geschwindigkeit von etwa 300.000 km/s im Raum überschreiten können, hindert nichts den Raum zwischen zwei Objekten daran, sich mit einer viel höheren Geschwindigkeit auszudehnen.

Letztlich wissen wir nur, dass die Größe des beobachtbaren Universums mindestens einige zehn Milliarden Lichtjahre beträgt, aber wir wissen nicht, ob das gesamte Universum selbst endlich ist, wie Stephen Hawking und Jean-Pierre Luminet denken, oder unendlich, wie Roger Penrose und andere Forscher meinen.