Die verbogene Raum-Zeit

Die Expansionsrate des Universums, die man heute mißt, kann
man in Kilometern pro Sekunde pro einer Million Lichtjahre oder
pro Parsec angegeben - ein Parsec entspricht 3,26 Lichtjahren. Der
von den meisten Astronomen akzeptierte Wert liegt bei etwa
15 km/s je Million Lichtjahre oder 50 km/s je Parsec. Die Endpunkte
einer Strecke von einer Million Lichtjahre fliegen also mit
einer Geschwindigkeit von 15 km/s auseinander. Ist die Strecke
größer, vergrößert sich die Geschwindigkeit entsprechend. Eine
Galaxie, die von der Erde 100 Millionen Lichtjahre entfernt ist,
flieht also mit einer Geschwindigkeit von 100 · 15 = 1500 km/s von
der Erde weg.
Einstein: Bei kleinen Abständen gilt das Hubble-Gesetz der Expansion
nicht, da dann die Expansionsgeschwindigkeit durch allerlei
lokale Geschwindigkeiten überlagert wird. Die Andromeda-
Galaxie, die der unseren am nächsten gelegene Galaxie, ist zwei
Millionen Lichtjahre entfernt. Nach Hubbles Gesetz müßte sie sich
also mit 30 km/s von der Erde wegbewegen. Tatsächlich bewegt
sich die Galaxie auf unsere Galaxie zu - eine Folge der Gravitation
zwischen den beiden Galaxien.
Haller: Dasselbe gilt für die Galaxien in den großen galaktischen
Haufen. Innerhalb eines Haufens gibt es keine kosmische Expansion,
da die im Haufen herrschende Gravitation die Dynamik des
Haufens dominiert. Bei Distanzen über etwa 50 Millionen Lichtjahre
kann man jedoch von einer gleichmäßigen Expansion reden.
Sie ist heute ein allgemein akzeptiertes Phänomen.
Bei den sehr weit entfernten Galaxien ist es nicht möglich, eine
zuverlässige Entfernungsmessung durchzuführen. Deshalb benutzt
man die Rotverschiebung, um die Abstände zu erhalten. Auf diese
Weise kann man die Entfernung zu den fernen Quasaren bestimmen,
die einige Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt sind.
Ich möchte noch kurz erwähnen, daß die Bestimmung der
Expansionsrate eine geradezu abenteuerliche Geschichte hat.
Hubble bestimmte ursprünglich eine Expansionsrate, nach der das
Weltalter etwa 2 Milliarden Jahre betrug. Da bereits unsere Erde
älter als zwei Milliarden Jahre ist, war dies nicht akzeptabel - der
Kosmos kann schwerlich jünger als seine Kinder sein. In den
327