Ist die Ausdehnung des Universums schneller als Lichtgeschwindigkeit?

Überschreitet die Expansion des Universums die Lichtgeschwindigkeit?

Die Expansion des Universums ist ein faszinierendes Phänomen, das seit über einem Jahrhundert Wissenschaftler in seinen Bann zieht. Eine der überraschendsten Entdeckungen in diesem Zusammenhang ist, dass sich die Expansion schneller als die Lichtgeschwindigkeit vollzieht.

Kosmische Expansion: Ausdehnung des Raumes

Die kosmische Expansion ist nicht mit der Bewegung von Objekten innerhalb des Raumes zu verwechseln, sondern mit der Ausdehnung des Raumes selbst. Es ist, als würde man sich ein Rosinenbrot vorstellen, bei dem die Rosinen die Galaxien darstellen und der Teig der Raum dazwischen ist. Wenn das Brot aufgeht, bewegen sich die Rosinen nicht voneinander weg, sondern der Teig dehnt sich aus und vergrößert den Abstand zwischen ihnen.

Expansion schneller als Lichtgeschwindigkeit

Messungen haben ergeben, dass sich das Universum etwa 70 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec ausdehnt. Ein Megaparsec entspricht 3,26 Millionen Lichtjahren. Das bedeutet, dass sich zwei Galaxien, die eine Megaparsec voneinander entfernt sind, mit einer Geschwindigkeit von 70 Kilometern pro Sekunde voneinander entfernen.

Überraschenderweise übersteigt diese Expansionsrate die Lichtgeschwindigkeit. Das Licht benötigt beispielsweise 3,26 Milliarden Jahre, um eine Megaparsec zurückzulegen. Die Expansion des Raums zwischen zwei Galaxien, die eine Megaparsec voneinander entfernt sind, erfolgt jedoch mit einer Geschwindigkeit von 70 Kilometern pro Sekunde. Dies bedeutet, dass der Raum zwischen den Galaxien schneller wächst, als das Licht ihn zurücklegen kann.

Auswirkung auf das Licht

Die Ausdehnung des Universums wirkt sich direkt auf das Licht aus. Wenn sich Licht durch den expandierenden Raum bewegt, wird seine Wellenlänge gedehnt, was zu einer Rotverschiebung führt. Dabei handelt es sich um eine Verschiebung der Lichtwellen hin zu längeren Wellenlängen (niedrigere Frequenzen), wodurch das Licht röter erscheint. Die Rotverschiebung des Lichts von entfernten Galaxien ist einer der Hauptbeweise für die Expansion des Universums.

Kein Verstoß gegen die Relativitätstheorie

Die Tatsache, dass sich die Expansion des Universums schneller als die Lichtgeschwindigkeit vollzieht, verstößt nicht gegen die Relativitätstheorie. Die Lichtgeschwindigkeitsgrenze gilt nur für Objekte, die sich innerhalb des Raumes bewegen. Die Expansion des Universums selbst ist jedoch eine Eigenschaft des Raumes und nicht ein Objekt, das sich darin bewegt.

Fazit

Die Expansion des Universums ist ein komplexes Phänomen, das unser Verständnis von Raum, Zeit und der Natur des Kosmos in Frage stellt. Obwohl sich nichts innerhalb des Raumes schneller als Licht bewegen kann, überschreitet die Expansion des Raumes selbst die Lichtgeschwindigkeitsgrenze. Diese Erkenntnis hat tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis des Universums und seine Entwicklung.