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Wo ist das Zentrum des Universums?

In einer früheren Folge haben wir angedeutet, dass sich jeder Punkt im Zentrum des Universums befindet. Aber warum? Es stellt sich heraus, dass Sie, egal wie Sie es betrachten, genau in der Mitte von allem stehen. Und jeder andere auch.
Wir beendeten eine frühere Folge damit, dass das Zentrum des Universums überall ist, und gingen dann schnell zu „Danke fürs Zuschauen“ über, ohne irgendwelche Details außer einem Augenzwinkern und einem Nicken zu liefern.

Gute Neuigkeiten, hier kommen Ihre Details. Stellen Sie sich zunächst das sich ausdehnende Universum in Ihrem Kopf vor. Vielleicht stellen Sie sich einen sich aufblähenden Ball vor, der sich in alle Richtungen ausdehnt. Vielleicht sehen Sie eine Art riesigen, sich ausdehnenden himmlischen Kürbis. Leider ist diese Vorstellung falsch. Aber seien Sie nicht traurig, unsere denkenden Fleischteile sind für so etwas einfach nicht gebaut.

Der Bereich des Raums, den wir sehen können, ist das beobachtbare Universum. Wenn wir in irgendeine Richtung schauen, sehen wir das Licht, das die Sterne vor Millionen und sogar Milliarden von Jahren verlassen hat. Wenn Sie bis zur 13,8-Milliarden-Lichtjahre-Marke hinausgehen, sehen Sie das Licht, das kurz nach dem Urknall ausgesandt wurde, als das Universum so weit abgekühlt war, dass es transparent wurde. Das beobachtbare Universum ist also eine Kugel um Sie herum, es ist relativ zu Ihrer Position.

Mein beobachtbares Universum ist eine Kugel um mich herum, relativ zu meiner Position. Wenn ich also 10 Meter von Ihnen entfernt bin, kann ich in dieser Richtung ein wenig weiter in das Universum hineinsehen. Wenn Sie hinter sich schauen, sehen Sie das beobachtbare Universum ein wenig weiter in diese Richtung.

Stellen Sie sich vor, Sie stehen in einem dunklen Raum und halten eine Kerze. Sie können in eine Kugel um Sie herum sehen. Sie befinden sich im Zentrum Ihres beobachtbaren Raumes. Und wenn ich mich an einem anderen Ort befinde, habe ich eine andere beobachtbare Sphäre. Deshalb sagen wir, dass sich jeder im Zentrum seines persönlichen beobachtbaren Universums befindet.

Das hat einen Hauch von Pedanterie und ist ein wenig unbefriedigend, also lassen Sie uns ein wenig tiefer graben. Wo ist das tatsächliche Zentrum des Universums, unabhängig davon, wer es beobachtet? Unser Universum könnte endlich oder unendlich sein. Die Astronomen wissen es nicht wirklich sicher. Ihre genauesten Berechnungen besagen, dass das beobachtbare Universum 93 Milliarden Lichtjahre groß ist.

Darstellung der Zeitlinie des Universums über 13,7 Milliarden Jahre und der anschließenden Expansion des Universums. Credit: NASA/WMAP Science Team.
Darstellung der Zeitachse des Universums über 13,7 Milliarden Jahre und der darauf folgenden Expansion im Universum. Credit: NASA/WMAP Science Team.

Erinnern Sie sich an das Licht vom Urknall, das 13,8 Milliarden Lichtjahre brauchte, um zu Ihnen zu gelangen? Nun, die Expansion des Universums hat diese Region auf mehr als 46 Milliarden Lichtjahre hinausgeschoben. Schauen Sie so weit wie möglich nach rechts und so weit wie möglich nach links. Diese beiden Punkte sind derzeit 93 Milliarden Lichtjahre voneinander entfernt. Wir können also nicht sehen, wie groß das Universum wirklich ist. Es muss größer sein als 93 Milliarden Lichtjahre. Alles, was außerhalb dieser Region liegt, können wir einfach nicht sehen… noch nicht. Es könnte unendlich sein.

Wenn das Universum unendlich ist, dann gibt es eine unendliche Menge an Raum in diese Richtung und eine unendliche Menge an Raum in diese Richtung und in jene Richtung. Und wir sind wieder da, wo wir angefangen haben, buchstäblich. Noch einmal: Sie sind im Zentrum des Universums. Und das bin ich auch.

Aber was, wenn das Universum endlich ist? An dieser Stelle wird es knifflig. Stellen Sie sich das beobachtbare Universum als eine winzige Kugel innerhalb des viel größeren tatsächlichen Universums vor. Vielleicht hat es einen Durchmesser von 100 Milliarden Lichtjahren, oder vielleicht eine Billion oder eine Billiarde. Wie groß es auch sein mag, es ist nicht unendlich. Nun würde man denken, dass es ein Zentrum gibt, richtig?

Nun, Astronomen denken, dass die Topologie eines endlichen Universums darauf hinweist, dass man, wenn man lange genug in eine Richtung reist, zu seinem Ausgangspunkt zurückkehrt. Mit anderen Worten: Wenn man weit genug in eine beliebige Richtung schaut, sieht man seinen Hinterkopf.

Stellen Sie sich das Universum als eine Kugel vor - Advanced Celestial Sphere (Wolfram Project). Credit: Jim Arlow
Stellen Sie sich das Universum als eine Kugel vor – Advanced Celestial Sphere (Wolfram Project). Credit: Jim Arlow

Wir haben eine ganze Folge zu diesem Thema gemacht, die Sie sich vielleicht ansehen wollen. Und Sie sollten sich unbedingt die ausführliche Erklärung von Zogg the Aliens ansehen. Betrachten Sie als Analogie eine Ameise auf der Oberfläche einer Kugel. Sollte die Ameise sich entscheiden, in irgendeine Richtung zu laufen, wird sie zu ihrem Ausgangspunkt zurückkehren. Nehmen Sie dieses Konzept und vergrößern Sie es um eine Dimension. Sie können es sich nicht vorstellen? Das ist kein Problem. Wie ich schon sagte, unsere Gehirne sind nicht dafür ausgerüstet oder erfahren. Und doch scheint diese zusätzliche Dimension die Natur des Universums zu sein. Egal, in welche Richtung man reist, wenn man die gleiche Zeit braucht, um zum Ausgangspunkt zurückzukehren. Nun… Sie befinden sich im Zentrum des Universums?

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