Außer Rand und Band -- Was sind die Grenzen des beobachtbaren Universums?

Vorstellungen über das Universum als allumfassendes Ganzes sind so alt wie die Menschheit selbst. Früher oft verknüpft mit einer Religions- oder Philosophierichtung, reichen die Modelle von Welten, die durch einen Schöpfer erzeugt wurden, bis hin zu einem nihilistischen Chaos. Mit Fortschritten in Wissenschaft und Technik ist es uns im Laufe der letzten 100 Jahre gelungen, einen kleinen Ausschnitt des großen Ganzen zu beobachten und damit aus dem Reich der Philosophie in die empirische Naturwissenschaft zu bringen. Vor uns liegen nun immense Datenmengen, die Informationen über Millionen von kosmischen Strukturen beinhalten. So hat z.B. das Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) in einer einzigen Nacht die Rotverschiebung und somit die Distanz zu 200.000 Objekten im All ermittelt.

Trotz der hohen Präzision und der Anzahl an bereits kartografierten Objekten liegt für uns noch vieles im Universum im Dunkeln. Denn die fundamentalen Fragen, die Albert Einstein bereits 1917 in seiner Arbeit über kosmologische Modelle aufwarf, bleiben weiterhin die Grenze zwischen Naturwissenschaft und Philosophie, die dieser Vortrag näher erläutern wird: Was können wir aus den Beobachtungen einzelner Teile des Universums über den Kosmos als Ganzes schließen? Wäre es möglich, dass das Universum in sich geschlossen ist? Falls es das nicht ist, welche Randbedingungen können wir aus unseren Beobachtungen ableiten?

Zudem haben weitere Entdeckungen der letzten 50 Jahre, die nach Einsteins Tod gemacht wurden, die Frage aufgeworfen, wie einfach unser kosmologisches Modell sein sollte und welche zusätzlichen Bestandteile wir bereit sind, in das kosmische Puzzle einzubauen, selbst wenn sie neue physikalische Phänomene und Teilchen postulieren, die wir noch nicht näher kennen.