Olbers’sches Paradoxon

Warum ist es nachts eigentlich dunkel?

Die Frage klingt im ersten Moment eher komisch, aber wenn man genauer darüber nachdenkt … dann ….

Ja klar, es ist dunkel weil die Sonne untergegangen ist…. aber müsste der Himmel nicht trotzdem gleißend hell sein, statt tiefschwarz? Da sind doch unzählige Sterne….

Allein in unserer Milchstraße gibt es hunderte Milliarden Sterne und im uns bekannten Universum gibt es hunderte Milliarden Galaxien, wiederum mit Milliarden von Sternen. Eigentlich müsste der Nachthimmel hell sein, denn egal wohin wir schauen, der gesamte Himmel ist voller Sterne und wir müssten das Licht dieser Sterne doch sehen?

Das lässt sich gut vergleichen mit einem Wald in dem man steht. Egal in welche Richtung man schaut, man wird näher oder ferner auf einen Baumstamm blicken.

Der erste, der sich mit dieser Diskrepanz befasste und das Paradoxon formulierte war der deutsche Astronom Heinrich Wilhelm Olbers: „Wenn das Universum unendlich groß ist, dann ist auch die Anzahl der Sterne unendlich groß, und dann müsste uns von jedem Punkt des Himmels Sternenlicht erreichen“.

Versuchen wir Licht ins Dunkel zu bringen:

Ein erster Erklärungsversuch: Überall im Universum sind riesige Gas- und Staubwolken vorhanden, die das Sternenlicht blockieren! …Leider nein…. Selbst wenn, dann würden sich die Wolken im Laufe der Zeit aufheizen und dann selber leuchten und unseren Himmel genau wie die Sterne erhellen.

Ok, was wenn das Universum und damit auch die Anzahl der Sterne doch nicht unendlich groß ist? Auch kein Grund für den dunklen Nachthimmel, denn selbst dann wären immer noch mehr als genug Sterne vorhanden, um den Himmel zu erhellen.

Dann vielleicht: Das Licht weit entfernter Sterne ist zu schwach, dass wir es noch sehen können. Grundsätzlich stimmt das. Die Helligkeit eines Sterns nimmt mit dem Quadrat des Abstandes ab. Das heißt, befindet sich ein Stern im doppelten Abstand, reduziert sich seine Helligkeit auf ¼. Aber… Die Anzahl vorhandener Sterne nimmt dem Quadrat des Abstandes zu. Das heißt, im doppelten Abstand befinden sich auch 4-mal so viele Sterne. Somit wird die abnehmende Helligkeit eines Sterns mit der Entfernung durch die zunehmende Anzahl an Sternen exakt ausgeglichen. Auch so lässt sich der dunkle Himmel nicht erklären.

Die Erklärung

Der Nachthimmel ist dunkel weil…

–> Das Universum nicht unendlich alt ist und das Licht zum Reisen Zeit braucht!

Das Universum ist 13,8 Milliarden Jahre alt. Da sich Licht mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, können wir nur Licht bis zu einer Entfernung von 13,8 Milliarden Lichtjahren sehen. Licht, das von weiter weg stammt, kann uns bisher einfach noch nicht erreicht haben. Das heißt, wir können nicht alle Sterne sehen.

–> Das Universum dehnt sich aus!

Dabei entfernen sich andere Galaxien samt derer Sterne von uns. Das von diesen Galaxien stammende Licht wird „gestreckt“ und in den langwelligeren roten Bereich verschoben, bekannt als Rotverschiebung. Das Licht weit entfernter Galaxien wird dabei so stark „gestreckt“, dass es bis in den Infrarotbereich verschoben ist. Infrarotlicht kann das menschliche Auge aber nicht wahrnehmen. Das heißt, ein großer Teil des ankommenden Lichts ist für uns unsichtbar.

Also: Obwohl sich überall am Himmel Galaxien und Sterne befinden, bleibt der Himmel für uns dunkel, weil uns ein großer Teil des Lichts noch nicht erreicht hat und weil wir das meiste Licht einfach nicht sehen können.