Steady-State-Modell des Universums

Die Rückschau ist eine wunderbare Sache. Rückblickend auf das, was wir jetzt wissen, scheint die Idee eines stationären Universums ein Modell zu sein, das nicht zu unserem Verständnis der Kosmologie passt. Wie ich schon sagte, ist die Rückschau eine wunderbare Sache! Gegenwärtig halten wir das Urknallmodell für das am besten geeignete Modell, um die tiefe Vergangenheit des Universums zu erklären, aber im Laufe der Jahrzehnte wurden mehrere andere Modelle vorgeschlagen – einige waren besser als andere. Das Steady-State-Universum war eine dieser vorgeschlagenen Theorien.

Das Steady-State-Modell wurde 1948 von drei Personen vorgeschlagen, Hermann Bondi, Thomas Gold und Fred Hoyle. Es basiert auf der Annahme, dass das Universum in großen Maßstäben völlig homogen ist, d. h. dass es von jedem Ort im Universum aus zu jeder Zeit gleich aussieht. Damals war diese Theorie aufgrund unseres mangelnden Verständnisses des Universums nicht ganz so verrückt. Je mehr wir im letzten halben Jahrhundert über das Universum gelernt haben, desto wahrscheinlicher ist es, dass die Theorie des stationären Universums schlichtweg falsch ist.

Die Idee des stationären Modells war es, einige der Probleme des Urknallmodells zu berücksichtigen: Die Tatsache, dass das Universum jünger als das Sonnensystem berechnet wurde, war ein großes Problem des Urknallmodells von 1948. Das Problem damals war, dass die kosmologische Konstante 1948 viel, viel höher war als das, was heute berechnet wird, z. B. die jüngste Planck-Mission mit ~67 km/s/Mpc oder die ~72 km/s/Mpc aus den Daten der WMAP-Mission. Die ursprüngliche kosmologische Konstante wurde von Hubble in der Größenordnung von 500 km/s/Mpc berechnet, auch nachdem genauere Ergebnisse erzielt worden waren. Im Jahr 1948 war sie immer noch VIEL höher als das, was wir heute als wahr erachten. Wie einige der anderen Theorien, die damals in Betracht gezogen wurden, hat das Steady-State-Modell einige Probleme mit dem damaligen Urknallmodell behoben.

Es gab einige Gründe, warum das Steady-State-Modell schließlich aufgegeben wurde, und einer der Gründe war überhaupt nicht wissenschaftlich, sondern rein philosophisch. Die Vorstellung eines Universums, das schon immer existiert hat, gefiel vielen Menschen nicht, da sie dem Glauben der Kreationisten zuwiderlief, dass das Universum keinen Anfang hatte und schon immer existierte. Obwohl dies nicht bedeutet, dass die Kirche die Wissenschaftler wie in früheren Jahrhunderten unterdrückte, war dies nur ein Gefühl unter den verschiedenen Wissenschaftlern.

Abgesehen von den philosophischen Gründen gab es viele andere wissenschaftliche Gründe, die dafür sprachen, dass das Urknallmodell das Steady-State-Modell übertrifft. Während das Steady-State-Modell davon ausging, dass das Universum homogen ist (aus jeder Richtung und zu jedem Zeitpunkt der Geschichte des Universums betrachtet gleich), widersprechen die Beobachtungen der früheren Teile des Universums dieser Annahme. Aus unserer Sicht ist das Universum in großen Maßstäben isotrop, d. h. es sieht in jeder Richtung gleich aus, aber das sich beschleunigend ausdehnende Universum lässt keine Homogenität zu. Um ein Universum homogen zu halten, muss es eine konstante Dichte haben, und da sich das Universum ausdehnt, bedeutet dies, dass nach dem Steady-State-Modell Materie entsteht, wenn neuer Raum gebildet wird.

Die letzte Bemerkung bedeutet, dass es sowohl alte als auch neue Galaxien gleichzeitig geben sollte, aber das ist nicht das, was wir beobachten, wenn wir ins Universum hinausschauen. Das Urknallmodell besagt, dass die Dichte in den frühen Teilen des Universums viel höher war, während das Steady-State-Modell besagt, dass das Universum heute mehr oder weniger genauso aussehen sollte wie vor 13 Milliarden Jahren – es hat immer gleich ausgesehen und wird auch immer gleich bleiben.

Ein weiterer Beweis gegen das Steady-State-Universum ist die Entdeckung von Mikrowellen aus allen Richtungen. Nach dem Steady-State-Modell wird dies dadurch verursacht, dass das Licht alter Sterne von Staub und ähnlichem absorbiert und gestreut wird. Wenn es sich um punktförmige Objekte handeln würde, die gestreut werden, wären die gesammelten Mikrowellendaten natürlich nicht annähernd so glatt wie sie sind. Wenn man sich die WMAP-Daten ansieht, die wir haben, oder sogar die Planck-Daten, dann kann die Abweichung nicht von punktförmigen Quellen wie Sternen stammen.

Im Laufe der Geschichte sind viele verschiedene Theorien vorgeschlagen worden, um verschiedene Phänomene zu erklären, einige weit ausgefallener als andere. Das Steady-State-Modell war nur eine der vielen Theorien, die im letzten Jahrhundert vorgeschlagen wurden, um zu erklären, woher das Universum kam und wohin es sich entwickelt. Mit dem heutigen Wissensstand ist es manchmal schwer zu glauben, dass solche theoretischen Modelle jemals erdacht werden konnten, da sie so weit von der Wahrheit entfernt sind. Die Stringtheorie ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie sich dies mit unserem heutigen Wissen in die Praxis umsetzen lässt. Die Stringtheorie ist ein Weg, auf dem viele Wissenschaftler versuchen, die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik zu vereinen, und in ein paar Jahrzehnten werden wir vielleicht alle entweder auf die Stringtheorie als die harte Wahrheit oder als eine verrückte Idee zurückblicken und ausrufen: „Was um alles in der Welt haben die sich nur dabei gedacht!“

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