Erweitert das Universum?
Seit Einsteins Theorie der allgemeinen Relativitätstheorie auf das angewendet wurde, was über das gesamte Universum bekannt ist, wurde vermutet, dass das Universum expandierte. Als Edwin Hubble und Milton Humason in den 1920er Jahren entdeckten, dass praktisch alle Galaxien am Himmel mit großer Geschwindigkeit von uns entfernt waren, steigte dieser Verdacht, dass sich das Universum mit einer rasanten Geschwindigkeit ausdehnte. Doch erst 2000 wurde schließlich entscheidende Beweise zugunsten der Expansion des Universums in Form von umfangreichen Rotverschiebungsumfragen sehr entfernter Objekte gefunden. In Einsteins Zeit war die Steady-State-Theorie die vorherrschende, die feststellte, dass das Universum in gleicher Größe ausbalanciert blieb. Einstein, dessen Gleichungen die universelle Expansion oder Kontraktion vorhergesagte, aber nicht die Stase, führte künstlich eine stabilisierende Variable in seine Gleichungen ein, die als "kosmologische Konstante" bezeichnet wird. Nach RealizinG aus Hubbles Beobachtungen, dass das Universum wahrscheinlich expandierte, nannte er dies später seinen "größten Fehler".
Das Phänomen, das zum ersten Mal Kosmologen und Astronomen dazu veranlasste, ein expandierendes Universum vorherzusagen, war die Analyse der Rotverschiebung durch Hubble. Mit dem Mount Wilson Observatory, dem damals das beste Teleskop der Welt, sah Hubble entfernte Galaxien und sah, dass sie zunehmend redde aussahen. Er schaute weiter in den Weltraum und im Laufe der Zeit auch in der Vergangenheit, da das Licht viele Milliarden Jahre dauert, um von diesen Galaxien auf die Erde zu reisen. Da der Rötungsfaktor so gut mit zunehmender Entfernung korrelierte, vermutete Hubble, dass dies ein zuverlässiges Phänomen mit einer physischen Ursache war.
Die Ursache wurde wie folgt festgestellt: Wenn sich das Universum ausdehnt, nimmt der zugrunde liegende Raum zu, aber das durch ihn durchtriebene Licht bleibt gleich. Der expandierende Raum sTretchiert die Wellenlänge des Lichts aus und macht es länger und dadurch rötlich. Eine manchmal verwendete Analogie sind Punkte auf der Oberfläche eines expandierenden Ballons. Zeichnen Sie ein Wellenmuster auf einen Ballon und während Sie es in die Luft jagen, beachten Sie, wie sich die Welle ausdehnt und länger wird. Dies ist das gleiche Prinzip hinter dem Phänomen von Rotverschiebung.
1998 wurde nicht nur festgestellt, dass das Universum expandiert, sondern dass es sich wahrscheinlich mit einer beschleunigten Rate erweitert. Der physische Grund dafür ist eine mysteriöse "dunkle Energie", so genannt, weil wir kaum etwas darüber wissen.