Kosmographie

Zusammenfassung

In der Robertson-Walker-Metrik (16.41), die in sich die Gesamtheit aller mit den Symmetrieforderungen der 2. Version des kosmologischen Prinzips verträglichen Metriken vereinigt (siehe Abschn. 17.1), sind nur noch die Größen k und a(t) unbestimmt geblieben. Aus den Einsteinschen Feldgleichungen ergeben sich an diese Bedingungen, die sie allerdings immer noch nicht eindeutig festlegen, so daß es weiterhin eine Auswahl zwischen verschiedenen Modellen des Universums gibt. Es ist allerdings möglich, wichtige physikalische Fragestellungen zu klären, ohne diese Bedingungen untersucht zu haben. Dieses Vorgehen, bei dem die Größen k und a(t) weiterhin offen gelassen werden, hat den Vorteil, daß die damit erzielten Ergebnisse von speziellen Annahmen (z.B. über die Form der zur Lösung der Feldgleichungen benutzten Zustandsgleichungen) oder von einer speziellen Parameterwahl zur Festlegung der Lösung unabhängig sind. Es handelt sich dabei um die als Kosmographie bezeichnete Untersuchung geometrischer Eigenschaften und physikalischer Prozesse wie der Bewegung von Teilchen oder der Ausbreitung von Licht. Diese kann bei vorgegebener Struktur der Raum-Zeit vorgenommen werden, weil Rückwirkungen auf die letztere vernachlässigt werden dürfen. Wir beginnen diese Untersuchung damit, uns zu überlegen, welche physikalische Bedeutung den in der Robertson-Walker-Metrik benutzten Koordinaten zukommt.