Die kosmologische Konstante $\Lambda$

Die Einsteinschen Feldgleichungen sind nicht in der Lage, ohne eine sog. kosmologische Konstante $\Lambda$ ein statisches Universum zu beschreiben - ein positives $\Lambda$ wirkt beschleunigend, ein negatives $\Lambda$ eine abbremsend. Einstein führte sie ein (als $\Lambda >0$ - Gegenkraft zur Gravitation), weil man damals fest an ein statisches Universum glaubte - er bezeichnete die Konstante später nach der Entdeckung der Rotverschiebung als die größte Eselei meines Lebens.

Jedoch tauchten später Beweggründe auf, die auf ein nichtverschwindendes $\Lambda$ hindeuteten:

• Sie ist hilfreich, wenn die Hubble-Zeit $H_0^{-1}$ und astrophysikalisch bestimmte Weltalter zu verschiedenen Altern des Kosmos führen.
• Die modernen Quantenfeldtheorie belebt sie wieder, weil bei ihr das Vakuum nicht unbedingt ein Zustand mit Energie Null ist, sondern kann durchaus einen endlichen Erwartungswert haben. Diese nichtverschwindende Energiedichte kann man als Eigenschaft der Raumzeit auffassen (Lorentzinvarianz des Grundzustandes) und somit auch als Komponente einer kosmologischen Konstante.
• Neuere Beobachtungen, die Gegenstand dieses Vortrags sind.

$\Lambda$ wird experimentell indirekt über die Bestimmung von $q_0$ ermittelt, in diesem Zusammenhang definiert man häufig auch $\Omega_{\Lambda}\equiv\frac{\Lambda}{3H_0^2}$.

Es sei nochmal betont: Ein positives $\Lambda$ wirkt beschleunigend auf eine Expansion!