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Lorenz von Smekal Physiker an der JLU

Wieso es nachts dunkel ist

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Gießen(lkl). Zum Jahresbeginn beschäftigt sich die beliebte Veranstaltungsreihe "Physik im Blick" in vier Vorträgen mit der "Physik des Unsichtbaren" und bietet dabei neben Experimenten auch jeweils ein Schüler-Quiz.

So verwunderte es nicht, das Zuhörer aller Altersklassen den Wilhelm-Hanle-Hörsaal der Physikalischen Institute füllten als Prof. Lorenz von Smekal am zweiten Termin darüber referierte, warum es nachts dunkel ist - eine Frage, die wie von Smekal darlegte, Astronomen schon seit Jahrhunderten beschäftigt.

Folglich gab der Referent zu Beginn einen historischen Abriss über die wichtigsten Vordenker auf diesem Gebiet. Dabei begann er mit Nikolaus Kopernikus, der als erster von der Ansicht abrückte, dass die Sonne und alle anderen Planeten um die Erde kreisen und stattdessen die Sonne ins Zentrum stellte - die sogenannte Kopernikanische Wende, die sicherlich vielen Zuhörern ein Begriff gewesen sein dürfte. Anschließend ging von Smekal auf die Vorstellungen von Thomas Digges, Giordano Bruno und Galileo Galilei ein, deren Weltbilder dem kosmologischen Prinzip folgten, also davon ausgingen, dass das Universum unendlich sei und eine homogene Verteilung von Sternen vorliege.

Olberssches Paradoxon gelöst

Unter diesen Voraussetzungen müsste jedoch an jeder Stelle in großer Entfernung ein Stern sein, dessen Licht von der Erde aus zu sehen ist und der gesamte Himmel müsste hell erscheinen. Dieses zu Beginn des 17. Jahrhunderts von Johannes Kepler erkannte und 1823 von Heinrich Wilhelm Olbers formulierte Paradoxon war im Folgenden Gegenstand der Überlegungen. Von Smekal legte dar, wie verschiedene Erklärungsversuche, die das Paradoxon auszuräumen versuchten, widerlegt wurden und kam dann auf die moderne Erklärung zu sprechen. Diese widerspricht zwar nicht der Ansicht, dass das Universum unendlich sein kann, betont aber, dass das sichtbare Universum räumlich und zeitlich begrenzt ist. So markiert der Urknall, der nach heutigen Forschungsergebnissen vor 13,81 Milliarden Jahren stattfand, den Beginn des Universums und der "Big Crunch", an dem sich die Materie des Universums vollständig zusammengezogen hat, den Endpunkt. Da sich zudem Licht mit einer bestimmten Geschwindigkeit ausbreitet, kann die Erde nach 13,81 Milliarden Jahren nur Licht aus einem begrenzten, also endlichen Bereich erreicht haben, weshalb uns der Nachthimmel dunkel erscheint.

Nach diesen für Laien schwer zu verstehenden Ausführungen, bei denen von Smekal eher auf Formeln als auf die Verständlichkeit der Erklärungen und Experimente setzte, machte der Referent noch einen Exkurs, bei dem es darum ging, dass 370 000 Jahre nach dem Urknall, als das Universum auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt war, durch chemische Prozesse Lichtteilchen freigesetzt wurden, die wir noch heute empfangen. Diese sogenannte Hintergrundstrahlung trifft aus allen Richtungen auf die Erde, ist aufgrund der sogenannten Rotverschiebung jedoch für das menschliche Auge unsichtbar, da ihre Wellenlänge im Mikrowellenbereich liegt.

Der Prozess der Rotverschiebung war Bestandteil der Auftaktveranstaltung in der Woche zuvor, doch selbst regelmäßige Zuhörer standen bei von Smekals Vortrag vor Verständnisproblemen. Davon, dass keine besonderen physikalischen Kenntnisse nötig seien und die Veranstaltung sich auch an Schüler der Mittelstufe richte, war leider wenig zu spüren.

Am kommenden Samstag, 1. Februar, hält Prof. André Schirmeisen, Institut für angewandte Physik, einen Vortrag zum Thema "Moleküle sichtbar machen durch Ertasten" und am 8. Februar spricht Prof. Markus H. Thoma, Physikalisches Institut, über Röntgenstrahlung aus dem Weltraum. FOTO: LKL

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