Die verbogene Raum-Zeit

Vergleich zu irdischen Maßstäben, etwa zur Größe dieses Steins
oder zur Ausdehnung eines Atoms, ändern. Wir beobachten, daß
die Größe eines Steins sich nicht spontan mit der Zeit ändern kann.
Dies ist eine Folge der Tatsache, daß die Materie aus Atomen
besteht. Jedes Atom hat eine bestimmte Ausdehnung. Zehn
Milliarden Wasserstoffatome, in einer Kette aneinandergereiht,
ergeben die Länge von einem Meter. Auch die kosmische
Expansion des Raumes kann daran nichts ändern, denn die Gesetze
der Quantenphysik legen die Größe der Atome fest. Die kosmische
Expansion ist also eine Expansion des Raumes relativ zur Größe
der Atome. Der Raum wird größer, die Atome bleiben, ähnlich wie
bei unserem Kuchen: Der Teig bläht sich auf, die Rosinen aber verändern
sich nicht.
Newton: Vorhin erwähnten Sie das Beispiel von einem Stein, der
nach oben geworfen wird und irgendwann zurückfällt. Nun gibt es
die Möglichkeit, daß der Stein nicht zurückkommt, wenn seine
Anfangsgeschwindigkeit größer als etwa 11 km/s ist. Kann es sein,
daß die Expansion des Kosmos im Friedmann-Modell so schnell
ist, daß es analog zum Stein, der für immer im All verschwindet,
nicht zur nachfolgenden Kontraktion kommt, sich das Universum
also für immer aufbläht?
Einstein: Sie nehmen vorweg, was ich gerade diskutieren wollte.
Es hängt von der Gewindigkeit der Expansion ab, ob es tatsächlich
zu einer nachfolgenden Kontraktion kommt. Ist die Expansion
genügend schnell, wird sie zwar im Lauf der Zeit auch langsamer
werden, aber nie zum Stillstand kommen. Ob es dazu kommt oder
nicht, hängt von der Materiedichte ab, also von der Anzahl der
Galaxien pro Volumeneinheit im Kosmos. Gibt es genügend
Materie, kommt es irgendwann zum Stillstand. Ist nicht genügend
Materie vorhanden, setzt sich die Expansion für immer fort.
Interessant ist nun die Entdeckung von Friedmann, daß die
Schicksalsfrage »Immerwährende Expansion oder nicht?« mit der
Struktur des Raumes zusammenhängt. Es kommt in der Zukunft
immer zur Kontraktion, wenn der Raum in sich geschlossen, also
das dreidimensionale Analogon einer Kugeloberfläche ist. Die
Materie ist dann so dicht verteilt, daß sich der Raum durch die von
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