Expandierendes Universum

Die Erkenntnis, dass sich das Universum ausdehnt, gehört zu den größten Umwälzungen der modernen Wissenschaft. Der belgische Priester und Astrophysiker Georges Lemaître leitete bereits 1927 theoretisch ab, dass sich der Kosmos ausdehnen müsse. Wenig später bestätigte Edwin Hubble durch Beobachtungen, dass weit entfernte Galaxien sich von uns wegbewegen, und zwar umso schneller, je weiter sie weg sind. Heute heißt dieser Zusammenhang Hubble-Lemaître-Gesetz, und die zugehörige Expansionsrate trägt den Namen Hubble-Konstante. Sie liegt nach aktuellen Messungen bei rund 70 Kilometern pro Sekunde und Megaparsec. Das bedeutet, dass sich zwei Punkte, die etwa 3,26 Millionen Lichtjahre auseinanderliegen, mit ungefähr 70 Kilometern pro Sekunde voneinander entfernen.

Wichtig ist das richtige Bild dahinter. Die Galaxien fliegen nicht durch einen festen Raum auseinander wie Splitter einer Explosion. Stattdessen dehnt sich der Raum selbst, und die Galaxien werden mitgetragen. Ein beliebter Vergleich ist ein Hefeteig mit Rosinen, der im Ofen aufgeht. Jede Rosine sieht alle anderen von sich wegwandern, ohne dass es einen ausgezeichneten Mittelpunkt gibt. Aus dieser Expansion folgt rückwärts gedacht ein heißer, dichter Anfangszustand, den wir als Urknall bezeichnen. Spätere Messungen zeigten zudem, dass die Ausdehnung sich beschleunigt, angetrieben von der bis heute rätselhaften Dunklen Energie. Die Hubble-Konstante ist deshalb streng genommen nicht konstant, sondern ändert sich über kosmische Zeiträume.

Für Geschwindigkeit und Licht hat die Expansion eine paradoxe Folge. Sehr weit entfernte Objekte entfernen sich durch die Raumdehnung scheinbar schneller als das Licht, ohne dass dadurch die Lichtgeschwindigkeit als lokale Grenze verletzt wird, denn niemand bewegt sich am Ort durch den Raum schneller als ein Lichtstrahl. Das schafft einen kosmischen Horizont, hinter dem Galaxien für immer unerreichbar werden.

In der Science-Fiction ist genau dieser Horizont ein dankbares Motiv. Erzählungen über das ferne Ende der Zeit malen ein Universum aus, in dem die Expansion alle anderen Galaxien aus dem Blickfeld getrieben hat und eine einsame Sterneninsel zurückbleibt. Geschichten über galaxienübergreifende Reisen müssen sich mit der Tatsache auseinandersetzen, dass manche Ziele durch die Ausdehnung des Raums prinzipiell nie erreichbar sind. Wer eine glaubwürdige kosmische Zukunft entwerfen will, kommt am expandierenden Universum nicht vorbei. Selbst Zivilisationen, die heute Nachbargalaxien noch sehen können, müssen damit rechnen, dass diese in ferner Zukunft hinter dem Horizont verschwinden und jede Botschaft dorthin für immer unbeantwortet bleibt.