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Unter dem '''kosmologischen Prinzip''' (oder '''kosmologischen [[Postulat]]''') sind zwei Grundannahmen der naturwissenschaftlichen [[Kosmologie]] zusammengefasst, die deren Modellen vom [[Weltall]] als Ganzes zu Grunde liegen. Es wurde 1933 von dem Astrophysiker [[Edward Arthur Milne|Edward A. Milne]] eingeführt und besagt:
* Das Weltall ist [[Homogenität (Physik)|homogen]] – d. h., es stellt sich einem Beobachter unabhängig von seinem Standpunkt im Raum immer gleich dar (Prinzip der Homogenität, auch [[kopernikanisches Prinzip]] genannt).<ref name="gerthsen89">{{Literatur |Autor=Gerthsen, Kneser, Vogel |Titel=Physik |Auflage=16 |Verlag=Springer-Lehrbuch |Ort=Berlin etc. |Datum=1989-07 |Seiten=809}}</ref>
* Das Weltall ist [[isotrop]] – d. h., es stellt sich dem Beobachter unabhängig von der Beobachtungsrichtung im Raum immer gleich dar (Prinzip der Isotropie).
Alle bisherigen Beobachtungspunkte der Menschheit in alle Raumrichtungen mit Betrachtungsdistanzen von mind. 100 Millionen Lichtjahren<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/kosmologisches-prinzip/242 |titel=Kosmologisches Prinzip |sprache=de |abruf=2024-11-10}}</ref> durch jahrhundertelang wiederholende Messungen zu verschiedenen Punkten der [[Erdbahn]] und durch eine Vielzahl an [[Satelliten]], [[Raumsonde]]n und bemannten und unbemannten Raumfahrtmissionen bestätigen diese Annahme. Dies legt somit nahe, dass es keine systematische Änderung der Dichte von [[Materie]] im Raum gibt und das Universum unbegrenzt ist.<ref name=":0">{{Internetquelle |url=https://www.youtube.com/watch?v=BJroxik9kBg |titel=Was ist am Ende des Universums? |werk=YouTube |hrsg=100SekundenPhysik |datum=2022-03-03 |sprache=de-DE |abruf=2023-03-28}}</ref>

Eine strengere Version des kosmologischen Prinzips, das ''perfekte kosmologische Prinzip'', verlangt neben der räumlichen auch eine zeitliche Homogenität.<ref name="gerthsen89"/> Diese Version, ursprünglich von Vertretern von [[Steady-State-Theorie|Steady-State-Kosmologien]]<ref name="gerthsen89"/> wie [[Hermann Bondi]] und [[Fred Hoyle]] unterstützt, spielt heute nur noch eine untergeordnete Rolle.

== Analogie: Überlebende eines Flugzeugabsturzes im Wald ==
Das kosmologische Prinzip lässt sich einfach durch eine Analogie veranschaulichen:

Angenommen, eine Gruppe von Personen befindet sich nach einem Flugzeugabsturz in einem Wald und hält Ausschau nach einem direkten Weg zum Waldrand:

* Die Menschen sind unterschiedlich weit voneinander erwacht, und dennoch allesamt augenscheinlich gleich tief inmitten des Waldes (Homogenität).
* Egal in welche Richtung sie schauen, der Wald erscheint überall gleich dicht. (Isotropie)

Wir nehmen an, die Menschen können nun genügend weit voneinander ausschwärmen und quasi unendlich weit sehen. Wenn sie nun auch von weit entfernten Standpunkten aus in alle Richtungen keinen Waldrand erspähen können, dann ist es eine legitime Annahme, dass der Wald keinen Rand besitzt.

== Geschichte ==
Das kosmologische Prinzip wird zum ersten Mal in den [[Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica]] (1687) von [[Isaac Newton]] klar dargelegt. Im Gegensatz zu früheren klassischen oder mittelalterlichen Kosmologien, in denen die Erde im Mittelpunkt des Universums stand, stellte sich Newton die Erde als eine Kugel vor, die sich in einem unermesslich großen und gleichmäßigen Raum um die Sonne dreht. Er zeigte durch eine Reihe mathematischer Beweise auf der Grundlage von Beobachtungsdaten, dass die Bewegungen von Planeten, Kometen und Körpern auf der Erde durch ein einziges Prinzip der „universellen Gravitation“ erklärt werden konnte. Das heißt, er postulierte die einheitliche Ausdehnung der physikalischen Bewegungsgesetze auf eine große Entfernung jenseits des Beobachtungsrahmens der Erde selbst.

== Gültigkeit ==
Das kosmologische Prinzip beruht auf der Annahme, dass die von der Erde beobachtete Gleichmäßigkeit des Universums nicht durch eine zentrale Position in einem begrenzten Raum, sondern einer beliebigen Position in einem unbegrenzten Universum zu erklären ist. Diese Annahme ist nicht beweisbar. Ihre Gültigkeit wird [[a priori]] vorausgesetzt.

Das kosmologische Prinzip gilt nicht für kleine Entfernungen. Zum Beispiel ist die Dichte der Materie im Sonnensystem deutlich größer als im [[Interstellarer Raum|interstellaren Raum]]. Auch sind einzelne Galaxien nicht gleichmäßig verteilt, sondern sie bilden [[Galaxiengruppe|Gruppen]], [[Galaxienhaufen|Haufen]], [[Superhaufen]] und [[Filamente und Voids|Filamente]]. Auf einer noch größeren Skala wurde das kosmologische Prinzip auch durch immer genauere Messungen wiederholt bestätigt. Das Universum scheint homogener zu sein als zwischenzeitlich angenommen.<ref>{{Internetquelle |url=https://news.rub.de/wissenschaft/2020-07-31-astronomie-das-universum-ist-homogener-als-gedacht |titel=Das Universum ist homogener als gedacht {{!}} Newsportal - Ruhr-Universität Bochum |abruf=2024-11-06}}</ref>

Das kosmologische Prinzip führt für einige Kosmologien zum [[Olberssches Paradoxon|Olbersschen Paradoxon]]. Es ist nur mit bestimmten Kosmologien, wie etwa der [[Urknalltheorie]], [[Widerspruchsfreiheit|widerspruchsfrei]] vereinbar.

== Ausdehnung des Universums ==
Das kosmologische Prinzip steht nicht im Widerspruch zur Ausdehnung des Universums, die z. B. durch die [[Rotverschiebung]] nachweisbar ist. Die klassische Vorstellung des Universums als Kugel und somit einer Raumvorstellung ähnlich zum [[Äther (Physik)]] ist nicht mit der [[Relativitätstheorie]] vereinbar.

== Literatur ==
* [[Steven Weinberg]]: ''Die ersten drei Minuten. Der Ursprung des Universums.'', dtv, München 1987, ISBN 3-423-01556-X, S. 36–40
* {{Literatur |Online=https://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/kosmologisches-prinzip/242 |Sammelwerk=Lexikon der Astronomie |Verlag=Spektrum der Wissenschaft |Datum=2007 |Titel=Kosmologisches Prinzip |Autor=Andreas Müller |Sprache=de}}
* {{Internetquelle |url=https://www.weltderphysik.de/gebiet/universum/kosmologie/das-kosmologische-prinzip/ |titel=Das kosmologische Prinzip. Interview mit Hans Böhringer|autor=Franziska Konitzer |datum=2013-10-23 |sprache=de |zugriff=2018-01-27|abruf-verborgen=1}}

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Kosmologie (Physik)]]

Kosmologisches Prinzip - Versionsgeschichte

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