von Kenny Hemphill
Interstellar. Gravity. 2001: A Space Odyssey. Sogar Star Wars. Sie alle haben eines gemeinsam: Jenseits der Lichter ihrer Raumschiffe und abgesehen vom schwachen, nadelstichartigen Glühen ferner Sterne ist der Weltraum ölglatt dunkel.
Warum das so ist, ist eine Frage, die sich Wissenschaftler seit mehr als 400 Jahren stellen. Jeder, von Johannes Kepler bis Edmond Halley, hat versucht, es herauszufinden. Aber es war der deutsche Astronom Heinrich Wilhelm Olbers, der dem Paradoxon des dunklen Himmels seinen Namen gab. Olbers fragte sich: Wenn das Universum unendlich ist und es eine unendliche Anzahl von unendlich alten Sternen gibt, warum ist das Licht dieser Sterne von der Erde aus nicht sichtbar? Wenn es so wäre, wäre der Nachthimmel nicht dunkel, sondern hell.
Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts wurde die Idee eines unendlichen Universums weitgehend aufgegeben – etwas, das Edgar Allan Poe in seinem Essay „Eureka“ von 1848 vorwegnahm, in dem er schrieb:
„Wäre die Abfolge der Sterne unendlich, dann würde uns der Hintergrund des Himmels eine gleichmäßige Leuchtkraft präsentieren, wie sie die Galaxis aufweist – denn es könnte absolut keinen Punkt in diesem ganzen Hintergrund geben, an dem nicht ein Stern existieren würde. Die einzige Art und Weise, in der wir unter solchen Umständen die Leerstellen begreifen könnten, die unsere Teleskope in unzähligen Richtungen finden, wäre daher, dass wir die Entfernung des unsichtbaren Hintergrunds als so groß annehmen, dass kein Strahl von ihm uns bisher überhaupt erreichen konnte.“
Mit anderen Worten, Olbers‘ Paradoxon wird mit der Annahme aufgelöst, dass das Universum ein endliches Alter hat (was durch die Urknalltheorie gestützt wird), dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist und somit das beobachtbare Universum einen Horizont hat, hinter dem wir die Sterne nicht sehen können. Fünfzig Jahre später bewies Lord Kelvin mit Hilfe von Mathematik, dass in einem endlichen Universum, oder einem, in dem Sterne geboren werden und sterben, der Nachthimmel dunkel sein sollte.
Es gibt noch andere Faktoren, die zur Dunkelheit da draußen beitragen. Die kosmische Ausdehnung über Milliarden von Jahren bedeutet, dass die Energie der Strahlung, die nach dem Urknall ausgesandt wurde, rotverschoben wurde oder auf die niedrige Temperatur von Mikrowellen reduziert wurde. Damit befindet sie sich außerhalb des sichtbaren Spektrums. Und andere Strahlung im Weltraum – infrarotes und ultraviolettes Licht, Radiowellen und Röntgenstrahlen – sind alle für das menschliche Auge unsichtbar. Wenn wir sie sehen könnten, würde der Weltraum etwas weniger dunkel erscheinen.
Universe Today hat eine andere Erklärung: „Der Weltraum ist für unsere Wahrnehmung schwarz, weil es nur wenige Materiemoleküle gibt, die Licht reflektieren oder streuen können wie unsere Atmosphäre auf der Erde. Da das Licht in einer geraden Linie verläuft, scheint es von der Leere und dem Vakuum des Weltraums absorbiert zu werden. Sonst würde der Weltraum ähnlich aussehen wie der Himmel auf der Erde.“
Stellen Sie sich eine Taschenlampe in einem dunklen Raum vor. Schauen Sie direkt auf die Glühbirne und Sie sehen ihr Licht. Richten Sie sie auf Möbel oder eine Wand, und Sie sehen das Licht reflektiert. Wenn es nichts gäbe, das es reflektiert, würden Sie überhaupt kein Licht sehen. Das ist genau das, was im Weltraum passiert.
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