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Homogene, isotrope Weltmodelle

  • Matthias BartelmannEmail author
Chapter

Zusammenfassung

Die Kosmologie versucht, den Aufbau und die Entwicklung des gesamten Universums durch ein physikalisches Modell zu beschreiben. Das erscheint gewagt: Im Unterschied zu allen anderen Gegenständen der Physik gibt es unser Universum nur ein einziges Mal. Selbst dann, wenn es mehrere Universen gäbe, könnten wir mangels Daten nichts über andere Universen als unseres aussagen. Man behilft sich mit Annahmen. Die erste ist, dass moderne Weltmodelle im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie konstruiert werden müssen. Innerhalb der allgemeinen Relativitätstheorie kommen zwei Symmetrieannahmen hinzu, die auf den russischen Mathematiker Alexander Friedmann zurückgehen. Die erste dieser Symmetrieannahmen ist, dass uns unser Universum bei geeigneter Mittelung als isotrop erscheint. Die zweite Symmetrieannahme ist, dass jedem anderen Beobachter im Kosmos das Universum als ebenso isotrop erscheint.

Es gehört vielleicht zu den erstaunlichsten Entwicklungen der Physik und Astrophysik im späten 20. und frühen 21. Jahrhundert, dass auf der Grundlage dieser drei einfachen Annahmen ein kosmologisches Standardmodell entwickelt werden konnte, dessen globale Eigenschaften durch sechs Parameter gut beschrieben werden können und in dessen Rahmen sich so gut wie alle heute bekannten Beobachtungen einfügen lassen. Dieses kosmologische Standardmodell wird im ersten Kapitel konstruiert. Seine globalen Eigenschaften werden untersucht, seine Geometrie und seine Dynamik sowie seine physikalischen Parameter werden beschrieben.

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Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Theoretische PhysikUniversität HeidelbergHeidelbergDeutschland

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