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sikalische Bedeutung weisen auf mögliche Fehler hin. Im
obigen Beispiel
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trovers diskutiert. Das sogenannte Standardmodell der Kos-
mologie vermittelt eine empirisch und theoretisch in der
allgemeinen Relativitätstheorie begründete mathematische
Beschreibung der großräumigen Struktur des Weltalls sowie
ihrer zeitlicher Entwicklung. Es beruht auf Beobachtungen,
die das Weltall als Ganzes betreffen, wie Rotverschiebung
vernachlässigt werden. Das Standardmodell geht von einem
physikalisch singulären Zustand unendlich hoher Energie-
konzentration aus. Die 1965 entdeckte kosmische Hinter-
grundstrahlung wird als Reliktstrahlung aus dieser heißen
Frühphase des Weltalls verstanden.
Man geht heute davon aus, dass das Weltall eine euklidi-
sche (flache) Raumstruktur besitzt. Die Dichte der gravitativ
wirksamen Materie trägt zur kritischen Dichte, bei der das
Universum flach ist, nur etwa 30% bei. Hiervon entfal-
len rund 27% auf die unsichtbare Dunkle Materie und nur
etwa 5% auf die in Galaxien vereinigte, sichtbare Mate-
rie. Der fehlende Rest von rund 68% existiert nach diesen
Modellvorstellungen in Form von Dunkler Energie, einem
theoretischen Konzept der Astrophysik für eine zusätzli-
che Energie im Kosmos. Ende des 20. Jahrhunderts ergaben
Untersuchungen von entfernten Supernovae mehrere Bele-
ge für eine beschleunigte Expansion des Weltalls. Diese
lässt sich mit der Existenz einer bislang unbekannten Form
von Energie erklären, die für eine immer stärkere Absto-
ßung zwischen den Massen der Galaxien sorgt. Dagegen sagt
das kosmologische Standardmodell eine Verlangsamung der
Expansion im Laufe der Zeit voraus, da die Ausdehnung
durch die Schwerkraft abgebremst wird. Durch Beobachtun-
gen an noch weiter entfernten Supernovae konnte 2002 die
beschleunigte Expansion bestätigt und selbst ihr Beginn mit
5 Milliarden Jahre vor heute bestimmt werden.
Nach der einsteinschen Gravitationstheorie sind paralle-
le Universen möglich, die durch sogenannte „Wurmlöcher“
mit unserem Universum verbunden sind. Raumartige Wurm-
löcher gestatten den Zugang in ein Paralleluniversum aber
nur mit Überlichtgeschwindigkeit. Die Theorie sagt die ver-
schiedensten Universen voraus, mit sogar unterschiedlichen
Naturgesetzen. In höher dimensionalen Räumen oder Raum-
zeiten, gibt es vierdimensionale Paralleluniversen mit ge-
genseitiger physikalischer Wechselwirkung. Ebenfalls von
Paralleluniversen mit gleichen Naturgesetzen handelt die
sogenannte Vielwelten-Interpretation der Quantenmechanik.
Nicht nur das bei einer Messung (Beobachtung) sich einstel-
lende Ereignis ist wirklich, sondern auch alle anderen vor der
Messung noch möglich gewesenen Ereignisse. Die Letzteren
sind jedoch nur für andere Beobachter in anderen Universen
real.
Doch zurück zur sichtbaren Welt: In der Planetologie,
Astronomie, Astrophysik und Kosmologie werden die Er-
de, unser Sonnensystem sowie andere Sonnensysteme, das
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bedeutet dies, dass
die zeitliche Änderung der in einem Einheitsvolumen enthal-
tenen Energie auf der linken Seite gleich der Summe aus den
Zu- und Abflüssen von Energie in das Einheitsvolumen und
aus ihm heraus auf der rechten Seite sein muss.
Abschließend einige grundsätzliche Anmerkungen zur
Anwendung geophysikalischer Methoden:
- Physikalische, mathematische und geologische Kenntnis-
se sind Voraussetzung für geophysikalische Argumentati-
onsketten;
- geophysikalische Überlegungen ergeben meist eher ein
Verwerfen von Möglichkeiten statt einer exakten Antwort;
- ein geophysikalisches Modell, wie anspruchsvoll es auch
immer sein mag, ist wertlos, wenn es geologische Daten
grob verletzt;
- jedoch ist es ist in der Regel unmöglich, alle geologischen
Fakten in einem geophysikalischen Modell zu berücksich-
tigen. Geophysikalische Modelle müssen also notwendig
die wesentlichen Charakteristika eines Problems aufwei-
sen, können aber in der Regel nicht alle Details widerspie-
geln.
Die Berücksichtigung dieser Prämissen ermöglicht Geowis-
senschaftlern die eigenständige Anwendung und Interpreta-
tion geophysikalischer Methoden und Daten bei der Bearbei-
tung einer Vielzahl unterschiedlicher Fragestellungen. Mit
den (von mir leicht abgewandelten und geschlechtsneutral
wissenschaftler mit guten geophysikalischen Kenntnissen ist
für einfache Berechnungen oder Ableitungen nicht notwendi-
gerweise auf einen (ggf. weiteren) Geophysiker angewiesen.
Damit ist er sowohl an Forschungseinrichtungen als auch in
der Industrie im Vorteil . . .
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1.4 Die Erde im Weltall
In der Geophysik (wie in den Geowissenschaften überhaupt)
muss zum Verständnis der meisten Phänomene sowohl die
zeitliche als auch die räumliche Dimension berücksichtigt
werden. Der Frage nach dem Alter der Erde und von Gestei-
nen wenden wir uns im zweiten Kapitel dieses Buches zu. In
diesem Abschnitt soll dagegen erläutert werden, in welchem
räumlichen Zusammenhang unsere Erde mit ihrer näheren
und weiteren kosmischen Nachbarschaft steht. Denn nicht
zuletzt werden geophysikalische Methoden auch bei der Er-
forschung der anderen Planeten unseres Sonnensystems und
ihrer Monde sowie der Sonne und anderer Sterne und Gala-
xien verwendet.
An dieser Stelle sei vorausgeschickt, dass die zur Be-
schreibung des Weltalls verwendeten Konzepte von (eukli-
dischem) Raum und Zeit die Wirklichkeit nur ungenügend
abbilden. Derzeit werden mehrere Modelle des Kosmos kon-
