Relativitätstheorie - Fakultät für Physik und Astronomie - Universität ...

8.3 Unser Universum 175
(ii) k = 0 oder k = −1: Dieser Fall verläuft ganz ähnlich dem letzten Fall für k = 1. Es
gibt eine offene Lösung, d.h. das Universum dehnt sich immer schneller aus, nachdem
zeitweilig die Expansion leicht abgebremst wurde.
8.3 Unser Universum
Wir haben nun verschiedene mögliche Modelle für das Weltall vorliegen. Es gilt nun noch zu
entscheiden, welches davon am besten auf das Universum, in dem wir leben, zutrifft. Eine absolute
Sicherheit und Übereinstimmung gibt es natürlich nicht, dafür wissen wir noch zu wenig
über den Effekt der kosmologischen Kosntante und ihre eventuelle Zeitabhängigkeit. Wir wollen
jedoch einige vereinfachte Beschreibungen unseres heutigen Kosmos betrachten.
8.3.1 Das Hubble-Gesetz
Zunächst möchten wir aus dem Friedmann-Modell eine Näherung für unseren Kosmos ableiten,
die in einfacherer Form schon 1929 von Edwin Hubble gefunden wurde.
Insbesondere bei den Messungen der Lichtemissionskurven von Typ Ia-Supernovae, aber auch
schon bei der Abstandsbestimmung von anderen Galaxien wurde festgestellt, dass die gemessenen
Spektren fast alle größere Wellenlängen hatten als erwartet. Das Licht war rotverschoben.
Hubble deutete dies als Dopplereffekt und berechnete daraus die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien.
Außerdem konnte er einen (linearen) Zusammenhang zwischen dem Abstand eines Objekts
und der Rotverschiebung seines Lichts finden. Dieser Zusammenhang lässt auch aus der
ART ableiten. Allerdings muss man dabei aufpassen: die Rotverschiebung resultiert nicht aus
einem Dopplereffekt: Diesen gibt es nur in Inertialsystemen, d.h. in einer flachen Raumzeit. Der
Grund für die Rotverschiebung ist die Veränderung des kosmischen Skalenfaktors R(t) während
das Licht unterwegs ist.
Haye Hinrichsen — Allgemeine Relativitätstheorie