vor 13,7 Milliarden Jahren…

Für mich ist am heutigen Tag, der 12. Juli 2022, Weihnachten. Nein keine Sorge, das ist nicht wieder ein Beitrag zum Klimawandel. Dass es heiß und trocken ist, das gehört zum Sommer und dass wir ein Problem mit der globalen Durchschnittstemperatur haben, sehen ja doch immer mehr Menschen, wenn auch widerstrebend, ein. Aber ich hatte ja in meinem Blog: https://chrisfaustulus.wordpress.com/2021/12/16/eine-etwas-andere-weihnachtsgeschichte/ vom Start des “James Webb Space Telescope” geschrieben und versucht die Entstehung des Universums aus naturwissenschaftlicher Sicht zu beschreiben.

Zur Weihnachtszeit 2021 war alles andere als klar, dass dieses “tennis court” große Weltraum Teleskop mit seinen wabenförmigen Spiegelkomponenten richtig entfaltet im Lagrange Punkt L2 überhaupt ankäme, geschweige, dass es die Bilder zeigen würde, die gestern Nacht die NASA der Weltöffentlichkeit präsentiert hat.

Die Wissenschaftler sind ganz aus dem Häuschen und auch ich muss zugeben, dass ich etwas Pipi in die Augen bekomme, wenn ich diese “deep field” Aufnahmen anschaue. Zur Einordnung noch einmal ein paar Infos:

• Wenn wir nach draußen schauen, kommt das Licht, das in unsere Linse fällt, von der Sonne, die es acht Minuten zuvor verschickt hat.
• Wenn wir in den Sternenhimmel schauen, dann sehen wir das Licht der Sterne aus unser Galaxie der Milchstraße, das vor ca. 3-4 tausend Jahren abgeschickt wurde.

Woran liegt das? Das liegt an der konstanten Lichtgeschwindigkeit c=3*10⁸ m/s. Egal in welchem Bezugssystem wir uns befinden, beschleunigt oder mit konstanter Geschwindigkeit zu einem Bezugspunkt, die Messung der Lichtgeschwindigkeit ergibt immer wieder die Konstante c. Nur wegen dieser penetranten Konstanz der Lichtgeschwindigkeit “musste” Einstein seine Relativitätstheorie entwickeln, die er viel lieber Invarianz Theorie genannt hätte. Denn wegen dieser invarianten Lichtgeschwindigkeit gehen die Uhren in unterschiedlichen Bezugssystemen unterschiedlich mal langsamer, mal schneller und auch die Längenmaßstäbe sind in unterschiedlichen Bezugssystemen nicht gleich, alles nur um die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit zu bewahren.

Es ist auch ganz gut so, dass dies so ist, denn man kann zeigen (Minkowski Diagramme), dass bei über lichtschnellen Geschwindigkeiten, das Ursache-Wirkungsprinzip gebrochen werden kann und dann wäre wirklich Chaos angesagt (ok, wir Menschen schaffen Chaos auch unter Lichtgeschwindigkeit) .

Nun aber zurück zum James Webb Teleskop und seinen ersten “Deep Field” Aufnahmen. Wenn es vor 13,6 bis 13,7 Milliarden Jahres eine ISS gegeben hätte, dann hätten die Astronauten mit bloßem Auge tausende zum “greifen” nahe Galaxien beobachten können.

Heute schätzt man die Existenz von Milliarden von Galaxien, wobei jede Galaxie zwischen 200-400 Milliarden Sonnen enthält. Das Licht, was vor ca. 13,6 bis 13,7 Milliarden Jahren abgeschickt wurde und jetzt auf die Detektoren des James Webb Teleskop auftrifft, zeigt das sehr junge Universum ab 100 Millionen Jahre+. Dabei hat das Licht eine Strecke von ca. 40-45 Milliarden Lichtjahren zurückgelegt.

Wie geht das, wenn die Lichtgeschwindigkeit doch konstant ist? Das liegt eben daran, dass die Raumzeit expandiert. Das will heißen, dass zwischen den Galaxien sich immer mehr Raum mit der Zeit bildet. Das Universum geht also auf, wie ein Hefeteig und nebenbei verschiebt sich dabei die Wellenlänge des emittierten Lichtes in das rote Spektrum (es wird langwelliger). So braucht man nun “super” infrarot Augen, wie es das James Webb Teleskop eben hat, um dieses Licht noch zu sehen. Aber vor 13,7 Milliarden Jahren hätte da ganz normale Menschen Augen gereicht.

Ich wünsche viel Spaß beim betrachten des Universums vor 13,6-13,7 Milliarden Jahren. Und wie immer wünsche ich gerade in diesen Tagen einen kühlen Kopf.