Unsere Welt zu verstehen:  Arbeitsmodell Kosmologen

 

 
Das Arbeitsmodell heutiger Kosmologen ist

die Robertson-Walker-Raumzeit

— hmsgnr0363z

 
 
Heutige Kosmologie geht vom sog. kosmologischen Prinzip aus, insbesondere von der Annahme, dass die Raumzeit unseres Universums in sehr guter Näherung krümmungsisotrop ist.
 
Es ist dies die Annahme, dass die Bahn des Lichtes in jedem Weltpunkt gleiche Krümmung hat.
 
Bei gegebener Krümmungsisotropie lassen sich Einsteins Feldgleichungen deutlich vereinfachen:

 

• Bewerkstelligt wird dies durch eine von Robertson und Walker eingeführte Form des metrischen Tensors, aus der dann eine höchst symmetrische Metrik resultiert, in der als variabel nur noch der Weltradius R = R(t) als unbekannte Funktion des Weltalters t auftritt.
   
• Es gibt dann nur 3 mögliche Krümmungen deren jede sich über einen der Werte 1, 0 oder -1 (den sog. Krümmungsparameter) charakterisiert.
  Diese Werte implizieren elliptisch, gar nicht bzw. hyperbolisch gekrümmten Raum.

 
Details dazu finde man in » Die Robertson-Walker-Metrik und die Friedmann-Gleichung «, Ausarbeitung eines Seminar-Vortrags von Markus Michael (2011).
 
 
Bei der Interpretation durch Astronomen gesammelter Daten geht man heute — allein schon deswegen, weil man dazu ein hinreichend leicht zu handhabendes Modell des Alls benötigt — davon aus, dass unser Universum krümmungsisotop (und daher unsere Raumzeit eine vom Robertson-Walker-Typ) ist. Natürlich könnte sich das irgendwann als nicht mehr ausreichend herausstellen, denn es gibt im All ja riesige fast leere Räume (sog. Voids) in denen die Raumzeit deutlich weniger gekrümmt sein muss also im Inneren oder in naher Umgebung von Galaxienhaufen.
 
Unsere Milchstraße — so denkt man inzwischen erkannt zu haben — lebt relativ einsam in einem Void.