Astronomie: Der Kosmos als riesige Trompete

Hat unser Universum die Form eines Trichters?

Wenn Frank Steiner und seine Mitarbeiter von der Universität Ulm Recht haben, müssen Astrophysiker sich vom "kosmologischen Prinzip" verabschieden, demzufolge das Universum überall mehr oder minder gleich aussieht. Sie vermuten, dass das Weltall sich auf der einen Seite trichterförmig ausweitet, während es auf der anderen spitz zuläuft - wie eine mittelalterliche Trompete. Freilich eine sehr große, die sich zudem seit dem Urknall immer weiter ausdehnt: Das heutige Volumen beträgt - nach dem Modell von Steiner - ungefähr 1032 Kubiklichtjahre. Basis für Steiners Überlegungen ist die so genannte kosmische Hintergrundstrahlung. Dieses schwache Nachglühen aus der Zeit 380000 Jahre nach dem Urknall erscheint rundum am Firmament als Muster wärmerer und kälterer Flecken.

Die von den Ulmer Physikern favorisierte All-Gestalt vermag vor allem zwei Eigenarten dieser Strahlung zu erklären: weshalb es keine Flecken gibt, deren Ausdehnung mehr als 60 Winkelgrad beträgt, und wieso sie zuweilen elliptische Gestalt besitzen. Dabei versagen andere Modelle, etwa das vom fußballförmigen Universum - eines aus zwölf Fünfecken aufgebauten Dodekaeders -, das ein französisch-amerikanisches Team Ende 2003 vorgeschlagen hatte.

Der Ulmer Trichter weicht auch in einem anderen Punkt von derzeitigen Vorstellungen über das Universum ab. Nach der herrschenden Theorie ist der Raum so beschaffen, dass sich Winkel eines Dreiecks zu 180 Grad addieren - wie wir es in der Schule lernen. Die Geometrie eines solchen Raumes ist "flach" wie das Blatt Papier, auf dem man ein solches Dreieck zeichnen könnte. In dem neuen Konzept dagegen krümmt sich der Raum "negativ" wie die Fläche eines Sattels. Würde man auf einer solchen gekrümmten Unterlage ein Dreieck zeichnen, summierten sich die Winkel, von oben gesehen, auf weni-ger als 180 Grad (siehe GEO Nr. 1/2002). Es ist die negative Krümmung des Raumes, welche die elliptische Gestalt der Flecken hervorruft. Der Krümmungsgrad ist an jeder Stelle des Trichteruniversums gleich groß.

Das Bild vom Trichter sei allerdings eine Vereinfachung, schränkt Frank Steiner ein. Denn ein negativ gekrümmter dreidimensionaler Raum überfordere die Vorstellungskraft des mathematisch Ungeübten. Eine Ahnung von diesem merkwürdigen Kosmos bekommen wir nur, indem wir uns eine Dimension "sparen": Unsere Situation ist dann vergleichbar der von zweidimensionalen Wesen, die in der Wand einer Trompete leben.

Die Trompete ist zudem "gedeckelt": Ein Raumschiff könnte nicht aus der großen Öffnung herausfliegen, sondern wäre gezwungen, auf der entgegengesetzten Trompetenwand zurückzukehren. Die Form bringt weitere skurrile Eigenschaften mit sich: Wer im engen Auslauf des Trichters steckt, würde seinen eigenen Hinterkopf sehen - ähnlich wie eine Schlange, die im Innern eines Reifens ihr Hinterteil sähe. Da wir aber ganz offensichtlich nicht auf unseren Hinterkopf blicken, ist evident, dass wir in einer solchen Gegend des Universums nicht zu Hause sind.

Alle GEOskope aus dem Magazin 6/04

GEOlino Buchtipps zum Lesen
Meeresbiologie: Wie sich Korallen schützen
Mit fluoreszierenden Pigmenten schützen Korallen ihre Mitbewohner, die die Nesseltiere zum Leben brauchen
GEOlino Buchtipps zum Lesen
Astronomie: Der Kosmos als riesige Trompete
Hat unser Universum die Form eines Trichters?
GEOlino Buchtipps zum Lesen
Taxonomie: Ein Gen identifiziert die Spezies
Anhand eines Gens in den Mitochondrien lassen sich vermutlich alle Tierarten korrekt unterscheiden
GEOlino Buchtipps zum Lesen
Verhalten: Gezwitscher gegen Großstadtlärm
Um sich Gehör zu verschaffen, singen Nachtigallen werktags lauter als am Wochenende
e2efd8dfa4107c0953c150691d408426
GEO Nr. 05/97
GEO.de Newsletter