Kosmologie: Geometrie, Plattentektonik und Beweise der Urknalltheorie

Geometrie des Universums

Die Form des Universums hängt von seiner mittleren Dichte ab. Ist die Dichte größer als die kritische Dichte, wäre die Gravitation stark genug, um das Universum zum Zusammenbruch zu bringen. Dieses Szenario entspricht einem geschlossenen, endlichen Universum.

Hyperbolisches Universum: Ist die Dichte niedriger als die kritische Dichte, expandiert das Universum weiter und kühlt ab, ohne dass die Gravitation es jemals stoppen könnte. Dieses Modell beschreibt ein offenes und unendliches Universum.

Flaches Universum: Ist die Dichte gleich der kritischen Dichte, hält die Gravitation die Expansion gerade so an. Dieses Szenario entspricht einem offenen Universum.

Plattentektonik: Die drei Arten von Plattengrenzen

Konstruktive Plattengrenze: Hier wächst die Platte, weil aufsteigendes magmatisches Material aus dem tiefen Erdmantel neue Kruste bildet.

Destruktive Plattengrenze: Hier sinkt eine Platte bei der Kollision mit einer anderen Platte in die Asthenosphäre ab.

Passive Plattengrenze: Hier gleiten die Platten aneinander vorbei, ohne dass Kruste gebildet oder zerstört wird.

Phänomene an den Plattengrenzen

• Faltungen: Die Ansammlung von Sedimenten und magmatischem Material unter Druck führt zur Faltung der Gesteinsschichten.
• Erdbeben: Plötzliche Verschiebungen der Platten gegeneinander lösen Erdbeben aus.
• Vulkanismus: Aus der Asthenosphäre aufsteigendes Magma gelangt an die Oberfläche und bildet Vulkane.

Beweise für die Urknalltheorie

Radioquellen: Galaxien und Nebel senden Radiowellen aus. Ein Katalog radioaktiver Himmelsobjekte wurde erstellt, und es wurden Radioquellen in benachbarten Galaxien sowie in sehr jungen Galaxien beobachtet. Die Anzahl der Radioquellen nimmt mit der Entfernung ab.

Quasare: Quasare sind sehr weit entfernte, extrem leuchtkräftige Objekte. Ihre Verteilung unterstützt das Bild eines sich entwickelnden Universums.

Kosmische Hintergrundstrahlung: Nach der Urknalltheorie müsste die Temperatur kurz nach der Explosion sehr hoch gewesen sein und sich seitdem auf wenige Kelvin abgekühlt haben. 1964 fingen A. Penzias und R. Wilson eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 7,35 cm ein. Sie stammt aus allen Richtungen des Universums gleichermaßen und wird als kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung bezeichnet.

Relativitätstheorie

Relativität der Bewegung: "Alle Bewegung ist relativ". Es gibt keinen absoluten Ruhepunkt im Universum; Bewegung lässt sich nur im Bezug zu einem anderen Punkt beschreiben. Absolute Bewegung existiert nicht.