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Für das Hubble-Gesetz wird ein Gasystem verwendet, das sich gemäß diesem Gesetz ausdehnt: eine von einem Tauchgerät ausgestoßene Luftblase. Wenn sie die Oberfläche erreicht, wird der Druck geringer und die Blase dehnt sich aus. Ihre Größe ist umgekehrt proportional zum Druck. Würde ein Beobachter auf einem Molekül sitzen und ein anderes beobachten, so würde dieses aus Sicht des Beobachters eine Fluchtgeschwindigkeit besitzen, die proportional zur Entfernung ist. Tauchsport hat also etwas mit Kosmologie zu tun.

Das Universum wird als ein expandierendes Gas betrachtet. Aber die zufällige „Eigenbewegung“, die lokalen Turbulenzen entspricht, führt zu einem „Rauschen“, wenn man die Radialgeschwindigkeit messen möchte, die einer bestimmten Entfernung d entspricht. Als Hubble beispielsweise die Radialgeschwindigkeiten benachbarter Galaxien wie der Andromedagalaxie, die sich auf uns zubewegt, maß, schloss er daraus, dass das Universum schrumpfe. Es handelte sich jedoch nur um ein lokales Artefakt, das auf zufälligen Geschwindigkeiten beruhte.

In der Luft, die wir atmen, besitzen die Moleküle eine zufällige (thermische) Geschwindigkeit von etwa 400 m/s (beachten Sie, dass dies nahe an der Schallgeschwindigkeit liegt).

Ebenso liegen die zufälligen Geschwindigkeiten der Galaxien innerhalb ihrer Galaxienhaufen zwischen 500 und 1000 km/s. Wenn man also die Fluchtgeschwindigkeit korrekt bestimmen möchte, muss man eine Stichprobe von Galaxien wählen, die weit genug entfernt sind, damit ihre radiale Fluchtgeschwindigkeit höher ist als diese thermische Geschwindigkeit.

Die Messung der Radialgeschwindigkeit ist sehr einfach und genau. Sie basiert auf der Rotverschiebung. Die Schwierigkeit liegt jedoch darin, die Entfernungen zu bestimmen. Wie weit sind diese Galaxien von uns entfernt?

Historisch wurden Galaxien zunächst als „Nebel“ bezeichnet. Manche glaubten, sie befänden sich innerhalb unserer Milchstraße. Aber Hubble selbst beantwortete diese Frage, indem er in der Andromedagalaxie einen Cepheiden fand, der sie in kosmologische Entfernungen rückte: mehr als zwei Millionen Lichtjahre von uns entfernt.

Auf große Entfernungen war es sehr schwierig, einen Cepheiden in diesen dunklen Flecken zu isolieren. Dann war die Entfernungsbestimmung eine Frage der Meinung. Über Jahre hinweg war die Bestimmung der Hubble-Konstante umstritten. Viele neigten zu Werten, die zum Alter von 15–20 Milliarden Jahren der ältesten Sterne unserer Galaxie (aus Kugelsternhaufen) passten. In den USA argumentierte der französische Astronom de Vaucouleurs für andere Werte.

Alle Augen waren auf das Weltraumteleskop Hubble gerichtet. 1993 entdeckte dieses mit seinem scharfen Auge Cepheiden in sehr weit entfernten Galaxien, die zehn Millionen Lichtjahre entfernt lagen. Auf einer solchen Entfernung wurden die zufälligen Geschwindigkeiten im Wesentlichen von der allgemeinen Radialgeschwindigkeit überdeckt.

• Großartig, sagten die Astronomen. Wir werden eine genaue Messung der Hubble-Konstante H₀ erhalten!

Aber schnell verwandelte sich das Abenteuer in eine Tragödie. Von 1993 bis 1994 wurden die Hubble-Messungen dieser Galaxien, die 48 und 55 Millionen Lichtjahre entfernt sind, im Vergleich zu den ältesten Entfernungsbestimmungen um 40 % näher eingeschätzt! Dadurch wurde das Alter des Universums um 40 % kürzer. 1994 sprach Nature von 8–9 Milliarden Jahren......

Es war jünger als seine eigenen Sterne. Sofort versuchten Astrophysiker und Kosmologen, das alte, gute Standardmodell zu retten, und wandten sich sogleich der kosmologischen Konstante zu, wie Feuerwehrleute, die einem intellektuellen kosmischen Brand gegenüberstehen und nervös nach einem Feuerlöscher suchen.

Diese Konstante wurde schnell aus der Mottenkugel geholt und reaktiviert. Auf Abbildung (108) sehen Sie den Einfluss dieser Konstante auf die Expansion.

(108)

Einige Astrophysiker sagten:

• Diese neuen Messungen, durchgeführt vom Hubble-Weltraumteleskop, sind nichts anderes als eine Methode, die kosmologische Konstante zu skalieren. Jetzt kennen wir ihren Wert!....

Einige Jahre später, wie steht es um dieses Problem?

Zwei neue Fakten: Der Satellit Hipparcos hatte genaue Messungen an fernen Sternen durchgeführt, basierend auf Parallaxe. Dann änderten die Astronomen die Kalibrierung der Cepheiden.

• Die Objekte sind weiter entfernt, als wir zuvor dachten. Wir haben sie neu kalibriert.

Die Andromedagalaxie wurde von 2,5 Millionen auf 3,5 Millionen Lichtjahre verschoben.

• Wouffff.....

Auch die Bestimmung des Alters der ältesten Sterne unserer Galaxie wurde revidiert. Alle gaben ihr Bestes.

Übrigens bietet das Modell „Universum, das mit einem Geisteruniversum interagiert“ (siehe Geometrische Physik A) eine andere Deutung der Messungen von H₀, die ein älteres Universum ergibt.