{"id":24487,"date":"2017-11-03T07:00:54","date_gmt":"2017-11-03T06:00:54","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/11\/03\/sternengeschichten-folge-258-warum-ist-es-nachts-dunkel-das-olberssche-paradoxon\/"},"modified":"2025-05-14T16:40:06","modified_gmt":"2025-05-14T14:40:06","slug":"sternengeschichten-folge-258-warum-ist-es-nachts-dunkel-das-olberssche-paradoxon","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/11\/03\/sternengeschichten-folge-258-warum-ist-es-nachts-dunkel-das-olberssche-paradoxon\/","title":{"rendered":"Sternengeschichten Folge 258: Warum ist es nachts dunkel? Das Olberssche Paradoxon"},"content":{"rendered":"

\"SG_Logo\"<\/a>Das ist die Transkription einer Folge meines Sternengeschichten-Podcasts<\/a>. Die Folge gibt es auch als MP3-Download<\/a> und YouTube-Video<\/a>.<\/i><\/p>\n

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\n\u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len.<\/span>
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Sternengeschichten Folge 258: Warum ist es nachts dunkel? Das Olberssche Paradoxon<\/b><\/p>\n

Warum ist es nachts dunkel? Diese Frage basiert auf der vermutlich einfachsten astronomischen Beobachtung die man machen kann. Tags\u00fcber ist es hell, nachts ist es dunkel. Helligkeit und Dunkelheit wechseln sich regelm\u00e4\u00dfig ab und seit es Lebewesen auf der Erde gibt die Licht registrieren k\u00f6nnen haben sie sich an diesem Rhythmus orientiert. Und das trifft nat\u00fcrlich auch auf uns Menschen zu. Wir k\u00f6nnen uns aber zus\u00e4tzlich auch noch Fragen stellen – und diese einfachste aller Fragen f\u00fchrt zu erstaunlich tiefgreifenden Konsequenzen.<\/p>\n

Es gibt nat\u00fcrlich eine Antwort auf die Frage die sehr nahe liegt. Nachts wird es deswegen dunkel weil dann kein Sonnenlicht mehr auf die Erde trifft. Die Erde dreht sich um ihre Achse und deswegen ist immer eine ihrer H\u00e4lften hell von der Sonne erleuchtet und die andere nicht. Da die Erde f\u00fcr eine Drehung 24 Stunden braucht haben wir auch alle 24 Stunden einen Wechsel von Tag zu Nacht. <\/p>\n

\"Wir<\/a>
Wir sehen in der Nacht zwar viele Sterne. Aber dunkel ist es trotzdem!
Bild: ESO\/C. Malin<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Und diese naheliegende Antwort ist nat\u00fcrlich auch die korrekte Antwort. Die Frage um die es in dieser Folge gehen soll lautet ein klein wenig anders. N\u00e4mlich: Warum ist das die korrekte Antwort? Wenn man n\u00e4mlich ein wenig l\u00e4nger \u00fcber die ganze Sache nachdenkt dann st\u00f6\u00dft man schnell auf ein paar Probleme. <\/p>\n

Fr\u00fcher mussten sich die Menschen keine gro\u00dfen Gedanken \u00fcber diese Frage machen. Es gab die Erde im Mittelpunkt des Universums. Es gab die Sonne, die um sie herum kreist und wie eine Lampe beleuchtet. Und au\u00dfen herum um dieses kleine Universum befand sich eine Sph\u00e4re mit den Sternen, die zwar auch leuchteten aber eben nicht hell genug um das n\u00e4chtliche Fehlen der Sonne ausgleichen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

Dann aber kam im 16 und 17. Jahrhundert die gro\u00dfe kopernikanische Revolution. Dank der Arbeit von Nikolaus Kopernikus, Galileo Galilei und Johannes Kepler stellten die Menschen fest dass die Erde nicht der Mittelpunkt des Kosmos war und die Sterne keine kleinen „Lampen“ auf einer Kugelschale sondern sonnen\u00e4hnliche Objekte die weit entfernt sein m\u00fcssen und \u00fcber das ganze Universum verteilt sind. Aber wie?<\/p>\n

Das war eine wichtige Frage: Wie sind die Sterne im Universum verteilt? Gibt es unendlich viele von ihnen? Das war zum Beispiel die Auffassung von Galileo Galilei oder von Giordano Bruno zu Beginn des 17. Jahrhunderts. Johannes Kepler dagegen war anderer Meinung und wies auf ein Problem hin. Wenn es im Universum unendlich viele Sterne geben w\u00fcrde die \u00fcberall \u00fcber den Himmel verteilt sind: Dann m\u00fcsste unser Blick ja auch immer<\/i> auf irgendeinen Stern fallen, egal wohin wir am Himmel schauen. Dann d\u00fcrfte es nachts aber auch nicht dunkel sein; es d\u00fcrfte keinen „schwarzen“ Himmel geben. <\/p>\n

Es lohnt sich, ein wenig genauer dar\u00fcber nachzudenken. Nat\u00fcrlich nimmt die scheinbare Gr\u00f6\u00dfe der Sterne ab je weiter sie entfernt sind. Je weiter etwas weg ist, desto kleiner erscheint es uns; das gilt f\u00fcr alles, nicht nur f\u00fcr Sterne. Gibt es nun aber unendlich viele Sterne dann nimmt deren Anzahl zu je weiter hinaus man blickt! Je weiter weg sie sind, desto kleiner erscheinen sie uns, aber desto mehr von ihnen m\u00fcssen auch vorhanden sein. Beide Effekte gleichen sich aus und am Ende sollte der Himmel dicht mit Sternen bedeckt sein. <\/p>\n

Wir k\u00f6nnen uns das Universum aus Kugelschalen aufgebaut vorstellen in deren Zentrum wir stehen und in alle Richtungen nach au\u00dfen blicken. Betrachten wir jetzt eine solche Kugelschale die 10 Lichtjahre entfernt ist und 1 Lichtjahr dick ist. Sie enth\u00e4lt dann alle Sterne deren Entfernung zur Erde zwischen 10 und 11 Lichtjahre betr\u00e4gt. In der darauf folgenden Kugelschale sind alle Sterne mit Entfernungen zwischen 11 und 12 Lichtjahren. Und so weiter. Wenn es unendlich viele Sterne gibt und sie gleichm\u00e4\u00dfig im Universum verteilt sind, dann m\u00fcssen in der zweiten Kugelschale mehr Sterne zu finden sein als in der ersten. Das ist nur logisch, denn die zweite ist ja auch gr\u00f6\u00dfer als die erste und hat ein gr\u00f6\u00dferes Volumen und eine gr\u00f6\u00dfere Oberfl\u00e4che. Genauer gesagt: Verdoppelt man die Entfernung, dann vervierfacht sich die Zahl der Sterne; verdreifacht man die Entfernung, dann verneunfacht sich die Zahl der Sterne, und so weiter. Die Zahl der Sterne w\u00e4chst mit dem Quadrat der Entfernung von der Erde. Je weiter entfernt ein Stern ist, desto weniger hell erscheint er uns aber auch. Die scheinbare Helligkeit eines Sterns sinkt<\/i> nun allerdings mit dem Quadrat der Entfernung. Eine Kugelschale die doppelt so weit entfernt ist wie eine andere enth\u00e4lt also viermal so viele Sterne die alle jeweils viermal so schwach leuchten wie die Sterne der n\u00e4heren Schale. Insgesamt erzeugen beide Schalen also genau gleich viel Licht, egal wie weit sie entfernt sind. Je mehr Schalen, desto mehr Licht und wenn das Universum unendlich gro\u00df ist, dann gibt es auch unendlich viel Licht. Und die Nacht w\u00e4re hell!<\/p>\n

Es ist ein wenig so wie in einem Wald. Auch hier erscheinen uns die B\u00e4ume schmaler, je weiter sie weg sind. Aber je weiter unser Blick reicht, desto mehr B\u00e4ume finden sich in unserem Blickfeld. In einem ausreichend gro\u00dfen Wald in dem ausreichend vielen B\u00e4ume wachsen muss unser Blick immer auf einen Baum treffen; wir finden keine L\u00fccke durch die wir aus dem Wald hinaus schauen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Johannes Kepler war Anfang des 17. Jahrhunderts der erste der dieses Problem formuliert hat, heute wird es aber trotzdem meistens als „Olberssches Paradoxon“ bezeichnet. Der deutsche Astronom Heinrich Wilhelm Olbers hat die Frage im Jahr 1832 noch einmal erneut gestellt. In seinen Worten lautete das Problem: <\/p>\n

„Sind wirklich im ganzen unendlichen Raum Sonnen vorhanden, sie m\u00f6gen nun in ungef\u00e4hr gleichen Abst\u00e4nden von einander, oder in Milchstrassen-Systeme vertheilt sein, so wird ihre Menge unendlich, und da m\u00fcsste der ganze Himmel eben so hell sein wie die Sonne. Denn jede Linie, die ich mir von unserem Auge gezogen denken kann, wird nothwendig auf irgend einen Fixstern treffen, und also m\u00fcsste uns jeder Punkt am Himmel Fixsternlicht, also Sonnenlicht zusenden“<\/i><\/p><\/blockquote>\n

Wenn nun aber eine Beobachtung wirklich unumstritten ist, dann die dass der Nachthimmel dunkel ist! Irgendetwas stimmt nicht an der ganzen Sache. Johannes Kepler war der Meinung das dieses Paradoxon ein Beleg daf\u00fcr ist dass das Universum eben nicht unendlich gro\u00df ist. Es ist begrenzt; es gibt darin also auch nicht unendlich viele Sterne und damit genug Bereiche am Himmel aus denen uns kein Sternenlicht erreicht. Olbers selbst war der Meinung dass wir nicht das Licht aller Sterne sehen k\u00f6nnen; Staub und anderes nichtleuchtendes Zeug w\u00fcrde einen Teil des Lichts blockieren. Dieses Argument wurde aber sehr schnell von seinen Zeitgenossen wiederlegt: Denn der Staub oder was auch immer w\u00fcrde sich durch die Strahlung so lange aufheizen bis er selbst zu leuchten beginnt.<\/p>\n

\"Selbst<\/a>
Selbst die fetten Van-Gogh-Sterne machen die Nacht nicht hell! Bild: Public Domain<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Was k\u00f6nnte noch falsch sein? Die Annahme vielleicht dass die Sterne gleichm\u00e4\u00dfig verteilt sind. Wir wissen heute, dass das nicht stimmt. Sterne sind nicht einfach irgendwie \u00fcbers Universum verteilt sondern gruppieren sich zu Galaxien zwischen denen riesige Bereiche leeren Raums sind. Und die Galaxien selbst finden sich zu Galaxiengruppen zusammen – und so weiter; dar\u00fcber habe ich schon in Folge 63 genauer gesprochen. Aber nach allem was wir wissen gibt es auf den gr\u00f6\u00dften kosmischen Skalen keine Ordnung mehr; hier sollte die Materie tats\u00e4chlich gleichm\u00e4\u00dfig verteilt sein und am Ende m\u00fcsste auch hier gelten: Irgendwann f\u00e4llt unser Blick auf einen Stern.<\/p>\n

Die Aufl\u00f6sung des Paradoxon finden wir woanders. Und zwar bei der Zeit. Bis in die erste H\u00e4lfte des 20. Jahrhunderts hinein waren die meisten Astronomen davon \u00fcberzeugt dass das Universum unendlich alt ist. Dann aber fand man heraus dass es einen Anfang gehabt hat; es gab einen „Urknall“ vor 13,8 Milliarden Jahren und erst danach entstanden die Sterne. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts fand man ebenfalls heraus dass sich nichts schneller als das Licht bewegen kann. Das Licht der Sterne hat also bis heute maximal 13,8 Milliarden Jahre Zeit gehabt um zu uns zu gelangen. Durch die Expansion des Kosmos ist das f\u00fcr uns sichtbare Universum bis jetzt auf einen Durchmesser von 80 Milliarden Lichtjahre angewachsen wie ich in Folge 73 der Sternengeschichten ausf\u00fchrlicher erkl\u00e4rt habe; ist also nicht unendlich gro\u00df. Hinzu kommt eine weitere Erkenntnis aus der damaligen Zeit: Sterne leben nicht ewig. Sie entstehen zu einem bestimmten Zeitpunkt und h\u00f6ren irgendwann auch wieder auf zu leuchten. Es gibt weit entfernte Sterne die noch nicht lange genug existieren als dass uns ihr Licht schon erreicht haben k\u00f6nnte. Es gibt Sterne die schon l\u00e4ngst wieder aufgeh\u00f6rt haben zu leuchten. Die Voraussetzungen unter denen Kepler und Olbers das Paradoxon formuliert haben sind also nicht korrekt. Weder ist das Universum unendlich gro\u00df, noch gibt es darin unendlich viele Sterne und diese Sterne leben auch nicht unendlich lange. Wenn wir zum Nachthimmel schauen dann sehen wir also bei weitem nicht \u00fcberall Sterne – sondern eben vor allem jede Menge Dunkelheit. Zumindest mit unseren Augen; mit entsprechenden Instrumenten k\u00f6nnten wir den Himmel aber zum Beispiel in langwelliger Radio- bzw. Mikrowellenstrahlung leuchten sehen. Das aber ist ein ganz anderes Thema und eines das nichts mit Olbers Paradoxon zu tun hat – \u00fcber diese Hintergrundstrahlung hab ich in Folge 66 mehr erz\u00e4hlt.<\/p>\n

Wir wissen also mittlerweile warum es nachts dunkel ist. Und es ist enorm faszinierend was man aus dieser simpelsten aller astronomischen Beobachtungen alles schlu\u00dffolgern kann. Nachts ist es dunkel, weil das Universum einen Anfang hatte. Nachts ist es dunkel weil wir noch keine Zeit hatten um unendlich weit ins Universum hinaus zu sehen. Nachts ist es dunkel, weil es nicht unendlich viele Sterne gibt. Nachts ist es dunkel, weil Sterne nicht ewig leben und leuchten. Bei all diesen fundamentalen Erkenntnissen ist es kein Wunder wenn Astronomen die Nacht so gerne haben… \t\"\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Das ist die Transkription einer Folge meines Sternengeschichten-Podcasts. Die Folge gibt es auch als MP3-Download und YouTube-Video. Mehr Informationen: [Podcast-Feed][iTunes][Bitlove][Facebook] [Twitter][Sternengeschichten-App] \u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len. ————————————————————————————— Sternengeschichten Folge 258: Warum ist es nachts dunkel? Das Olberssche Paradoxon Warum ist es nachts dunkel? Diese Frage basiert auf der vermutlich einfachsten […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":11822,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11,767],"tags":[1916,18,2106,6557,180,7662,327,171,11179,580,195,13886,401,172,186],"class_list":["post-24487","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-naturwissenschaften","category-sternengeschichten","tag-astrodicticum","tag-astronomie","tag-ausdehung-des-universums","tag-heinrich-wilhelm-olbers","tag-helligkeit","tag-johannes-kepler","tag-kosmologie","tag-olberssches-paradoxon","tag-paradoxon","tag-planeten","tag-sterne","tag-sternengeschichten","tag-sternentstehung","tag-universum","tag-urknall"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24487","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=24487"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24487\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24488,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24487\/revisions\/24488"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/11822"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=24487"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=24487"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=24487"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}