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Themen der Wissenschaft: Das Standardmodell der Kosmologie

Erstmals in der Geschichte der Astronomie fügen sich so gut wie alle kosmologischen Beobachtungen in den Rahmen eines einfachen Modells. Doch müssen wir uns damit anfreunden, dass die meiste Materie im Universum unbekannter Natur ist und eine rätselhafte »Dunkle Energie« das Universum beschleunigt auseinandertreibt.
Unter den Teildisziplinen der Physik nimmt die Kosmologie eine Sonderrolle ein. Schon die Astrophysik kann mit ihren Gegenständen nicht experimentieren, aber sie macht diese Schwierigkeit dadurch wett, dass ihr eine große Zahl verschiedenster Himmelskörper für Untersuchungen zur Verfügung steht, etwa Sterne, Galaxien oder noch größere Objekte. Die Kosmologie hingegen unternimmt den Versuch, eine physikalische Erklärung für ein einzelnes »Objekt« zu finden, das sich ihrer Kontrolle entzieht: das Universum als Ganzes. Sie verfolgt das ehrgeizige Ziel, aus den bekannten Naturgesetzen darauf zu schließen, wie das Universum sich entwickelt haben muss. Sie kann dabei zu Hilfe nehmen, dass sich das Verhalten des Universums aus den physikalischen Eigenschaften zahlloser Objekte ablesen lässt, die sie dank der endlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts vor umso längerer Zeit sieht, je weiter sie entfernt sind. Welche Theorien haben wir zur Verfügung, um ein Modell des Universums zu konstruieren, das mit der beobachtbaren Wirklichkeit verglichen werden kann?

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