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Teil 3.1

Fragen zum Urknall

 

Das Thema Urknall beinhaltet soviel Stoff, dass hierzu ein kleines Inhaltsverzeichnis angezeigt ist.

1.         Was verraten uns Gamma Ray Bursts über den Urknall?

2.         Gab es wirklich einen Urknall?

3.          Rotverschiebung kann auch anders erklärt werden

4.          Zusammenfassung

5.          Schlussfolgerungen

6.          Die mögliche Entwicklung des Universums ohne Urknall

7.          Quasare 

8.          ferne Galaxien nur noch im Infrarotbereich sichtbar

1. Was verraten uns Gamma Ray Bursts über den Urknall? 

Ende der sechziger Jahre entdeckte man, dass die Erde in regelmäßigen Abständen von gigantischen Gammastrahlenblitzen getroffen wird. Anfangs ging man davon aus, dass die Strahlenquellen wegen ihrer unglaublich hohen Intensitäten in unserer Galaxie zu suchen sind. Spätere Messungen haben jedoch gezeigt, dass die Quellen gleichmäßig im gesamten Universum verteilt sind. Die Entfernungen der Emissionsorte betragen bis zu 10 Mrd. Lichtjahren. Eine kugelförmige Ausbreitung der Gammastrahlen vorausgesetzt, würde die Masse aller Galaxien des Universums selbst bei vollständiger Zerstrahlung nicht ausreichen, solche Energiemengen freizusetzen. Dies veranlasste mich zu der Spekulation, dass es sich bei einem Gamma Ray Bursts um einen Miniurknall handeln könnte. Es also praktisch jeder Zeit und an jedem Ort zu einen Urknall kommen könnte. Die Welt wäre voll von anderen Universen. Neuere Überlegungen von Wissenschaftlern gehen jedoch davon aus, dass die Strahlung bei der Entstehung von Schwarzen Löchern freigesetzt werden könnte. Hierbei wird die Energie nicht kugelförmig abgegeben, sondern wird in einem gebündelten Strahl emittiert. Die neuesten Beobachtungsdaten und Forschungsergebnisse scheinen dies zu bestätigen.

Somit ist unser Universum wieder alleine und einzigartig in den ewigen Weiten. Und egal in welche Richtung wir schauen, der Mensch steht immer genau im Mittelpunkt des Geschehens. Seit Kopernikus hat sich also nicht wirklich viel an unserem Weltbild verändert. Was im Prinzip nicht weiter dramatisch ist. Es wirft jedoch folgende Frage auf: Warum können wir nur das eine Universum sehen?

Bevor diese Frage näher untersucht wird, sollten jedoch einige Begriffe für die nachfolgenden Betrachtungen definiert werden. Ein Universum stellt die Gesamtheit aller Materie dar, welche aus einem einzigen Urknall entstanden ist. 2 Universen erfordern demnach 2 getrennte Urknalle. Der Begriff Weltall bzw. All beschreibt den unendliche Bereich außerhalb und innerhalb der Universen.

Mehr Definitionen sollten nicht nötig sein und wir können uns den Überlegungen zu unserer Einzigartigkeit widmen. Nehmen wir also an, unser Universum ist aus einem Urknall entstanden und breitete sich danach kugelförmig aus. Ein körperloser Geist sieht nun unser Universum und vermisst dieses. Es passt genau in einen Quader der Kantenlänge A. Nun wendet sich der Geist von unserem Universum ab und versucht im völlig leeren Weltall einen Quader der Kantenlänge A abzustecken. Da er keinerlei Bezug hat und selber auch körperlos ist, fällt ihm die Größenangabe natürlich schwer. Anschließend vergleicht er diesen abgesteckten Bereich mit der Größe unseres Universums. Da er keinerlei Bezugspunkt hatte, muss er feststellen, dass er sich total vermacht hatte. In den abgesteckten Würfel passt unser Universum millionenfach hinein.

Ohne Vergleichsobjekt kann man nicht entscheiden, wie groß ein Objekt ist. Fallschirmspringer kennen die Situation. Landen sie in einem großen Gewässer, so haben sie ohne Höhenmesser das Problem, auf der bezugslosen und fraktalen Oberfläche des Sees ihre Höhe einzuschätzen. Da sie sich vor dem Eintauchen in das Wasser von Ihrem Schirm trennen müssen, kann es vorkommen, dass sie sich teilweise bis zu 30m zu früh von ihrem Gurtzeug befreien und aus dieser Höhe ins Wasser fallen. Ohne Bezug kann man die Größe eines Körpers nicht abschätzen.

In den bezugslosen Weiten des Weltalls ist aber wiederum nicht einzusehen, weshalb ein Universum nach einer gegebenen Lebenszeit immer die Kantenlänge A haben sollte. Es könnte doppelt so groß oder auch millionenfach kleiner sein. Weiterhin ist nicht einzusehen, weshalb in den grenzenlosen Weiten des Alls nur ein einziger Urknall stattgefunden haben sollte. Somit ergibt sich zwangsläufig die Schlussfolgerung, dass in einem Bereich der Kantenlänge A beliebig viele Universen Platz finden würden. Ohne Bezug kann ein Universum eine beliebige Größe einnehmen. Ein zweites Universum könnte also viel größer oder viel kleiner als unser Universum sein. Da nach Urknalltheorie ein Universum völlig aus dem Nichts entsteht, gibt es keinen zwingenden Grund, weshalb ein Universum nach ca. 13,8Mrd. Jahren so groß sein muss, wie das unsere. Es könnte im Vergleich zu uns in der gleichen Zeit wesentlich größer oder kleiner sein.

Weiterhin ist festzustellen, dass in der unendlichen Zeit der Existenz des Weltalls die Wahrscheinlichkeit eines 2. und von uns unabhängigen Universums gegen 1 läuft. In den Bereich der erwähnten Kantenlänge A würden also unendlich viele Universen hineinpassen. Die Zeit zur Entstehung dieser Universen war gleichfalls mehr als ausreichend. Demzufolge muss es neben unserem Universum noch mehrere andere Universen geben.

Berechnungen im Rahmen der Urknalltheorie haben ergeben, dass die Expansion unseres Universums mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht umkehrbar ist. Die Materie unseres Universums also für alle Zeiten existieren wird. Da die Bedingungen für alle Universen die gleichen sind, muss dies auch für unsere Nachbarn gelten. Da wir eigentlich von vielen großen und kleinen Universen umgeben sein müssten, so stellt sich die Frage, warum wir noch nicht mit diesen kollidiert sind? Wenn unser Galaxiensystem tatsächlich immer größer wird und sich ständig ausdehnt und die anderen dies gleichfalls tun, so müssten wir doch schon längst mit einem unserer Nachbarn zusammengestoßen sein. Warum sehen wir die Reste dieser Kollisionen nicht? Gab es sie gar nicht? Gab es vielleicht gar keinen Urknall und unsere Modelle von der Welt sind falsch? Vielleicht dehnt sich ja unser Universum gar nicht aus. Vielleicht bleibt ja die äußere Kantenlänge konstant und wir, bzw. unsere Atome, schrumpfen ständig. Wie kann aber etwas in einem punktförmigen Urknall entstehen, sich immer weiter ausdünnen und doch ewig bestehen?

 Es ist wie immer. Die Erklärung der Gamma Ray Bursts wirft mehr Fragen auf, als sie Antworten gibt. Es bleibt für kommende Generationen also immer genug zum Forschen übrig. Hierbei sollte man durchaus auch Erkenntnisse der Wissenschaft kritisch prüfen, welche als absolut gesichert und unumstößlich gelten. In der Regel finden sich mehrere Interpretationsmöglichkeiten von experimentellen Ergebnissen. Man könnte z.B. die nachfolgende Frage auf den Prüfstand stellen.

2. Gab es wirklich einen Urknall?

Die Theorie der Materieentstehung während eines Urknalls wird von vielen Menschen als feste Tatsache angesehen. Dies liegt wohl auch daran, dass es bisher keine überzeugende Gegentheorie gab. Doch bei näherer Betrachtung der Urknalltheorie tauchen erhebliche Probleme auf. Z.B., dass einige Objekte im Weltall wahrscheinlich älter sind als das Universum. Nun ist es mit dem Alter der Sterne ohnehin so ein Problem. Wer weiß schon genau, wie sich Sonnensysteme bilden oder welche Prozesse in einem Schwarzen Loch ablaufen? Hier sind die Atombestandteile so eng gepackt, dass es sie eigentlich schon gar nicht mehr geben sollte. Unabhängig davon, stellen sich mir aber noch weitere Fragen:

  1. Die Masse eines Schwarzen Lochs reicht aus, um die Zeit in seiner Nähe vollständig zum Erliegen zu bringen. Während des Urknalls waren alle Schwarzen Löcher, Galaxien, Sterne u.s.w. dieses Universums auf engstem Raum konzentriert. Wie kann da der Urknall in Bruchteilen von Sekunden erfolgt sein? Die gesamte Masse des Universums muss doch ein gigantisches Schwarzes Loch gebildet haben.

  2. Folgt man der Theorie der Rotverschiebung, so ist das Universum nach Berechnungen aus dem Jahr 2010 ca. 13,75 Mrd. Jahre alt. Nun haben Wissenschaftler einen Quasar entdeckt, der nach den Berechnungen aus dem Jahre 2001 ca. 14,3 Mrd. Lichtjahre von uns entfernt ist (http://www.innovations-report.de/html/berichte/physik_astronomie/bericht-4419.html). Dies bedeutet, dass das Licht von diesem Quasar 14,3 Mrd. Jahre gebraucht hat, um zu uns zu gelangen. Dann musste sich der Quasar ja auch erst noch bilden. Dies bedeutet, dass der Quasar mindestens 500 Mio. Jahre vor derm Urknall entstanden ist. Sehr merkwürdig, aber selbst wenn der Quasar erst kurz nach dem Urknall entstanden ist, wie hat es die Erde geschafft, sich in so kurzer Zeit 13,75 Mrd. Lichtjahre von diesem Zentrum zu entfernen?

  3. Wenn wir eine Lichtquelle beispielsweise in einer Entfernung von 13 Mrd. Lichtjahren sehen, so hat dass Licht für seine Reise zu uns also 13 Mrd. Jahre benötigt. Wir müssen also soweit von der Lichtquelle entfernt sein, dass das Licht auch die Zeit hatte, so lange unterwegs zu sein. Angenommen, dass Universum dehnt sich mit halber Lichtgeschwindigkeit aus, dann bewegen sich die Lichtquelle und die Erde mit einer Differenzgeschwindigkeit von einfacher Lichtgeschwindigkeit. Aus einfachen Abstandsberechnungen folgt, dass das Lichtsignal nach 8 Mrd. Jahren nach dem Urknall von der Quelle ausgesandt wurde. Danach bewegt sich das Licht in unsere Richtung mit Lichtgeschwindigkeit und wir selber bewegen uns mit halber Lichtgeschwindigkeit von der Quelle weg. Nach 8 Mrd. Jahren wäre das Licht also dort, wo wir zum Zeitpunkt der Lichtemission waren. Seit dem haben wir uns weitere 4 Mrd. Jahre von diesem Ort entfernt. Um diese neue Distanz zu überwinden, benötigt das Licht also nochmals 4 Mrd. Jahre. In dieser Zeit sind wir 2 Mrd. weitere Jahre weiter geflogen, wofür das Licht dann nur noch 1 Mrd. Jahre braucht. Um uns dann nach etwas über 500 Mio. Jahren einzuholen. Das Licht wäre dann also ca. 13 Mrd. Jahre zu uns unterwegs und wir könnten die Lichtquelle in einem Abstand 13 Mrd. Lichtjahren sehen. Jedoch wurde das Licht erst 8 Mrd. Jahre nach dem Urknall ausgesandt. Somit muss, eine Expansionsgeschwindigkeit des Universums von der Hälfte der Lichtgeschwindigkeit vorausgesetzt, das Universum mindesten 8+13=21 Mrd. Jahre alt sein. Wäre die Expansionsgeschwindigkeit geringer, wäre das Licht wesentlich schneller bei uns und wir könnten niemals soweit entfernte Objekte beobachteten. Ist die Expansionsgeschwindigkeit jedoch noch höher, so erhöht sich zwangsläufig das Alter des Universums, da das Licht immer mehr Zeit benötigt, um uns einzuholen. Die beiden Punkte müssen ja mindesten 13 Mrd. Lichtjahre entfernt sein, um 13 Mrd. Jahre altes Licht sehen zu können. Und diese Entfernung kann man nicht in 13,75 Mrd. Jahren zurücklegen.

    Um dieses offensichtliche Problem zu umgehen, wurde die Theorie des inflationären Universums aus der Taufe gehoben. Demnach soll sich das Universum kurz nach dem Urknall ganz schnell ausgedehnt haben. Anschließend sank die Geschwindigkeit auf das jetzt propagierte Tempo herab. Dies ist aber aus verschiedenen Gründen äußerst unglaubwürdig. Um die vorgenannte Lichtquelle in 13 Mrd Lichtjahren Entfernung zu beobachten, war wie gesagt das Licht 13 Mrd. Jahre zu uns unterwegs. Wenn das Universum erst 13,75 Mrd. Jahre alt ist und die jetzige Expansionsgeschwindigkeit im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit nicht relevant ist, so müssen sich die beiden Punkte in 0,75Mrd. Jahren um 13 Mrd. Lichtjahren von einander wegbewegt haben. Wenn sich jeder Punkt in 0,75Mrd. Jahren um 6,5 Mrd. Lichtjahren wegbewegt, so muss er sich mit unglaublicher 8,7-facher Lichtgeschwindigkeit vom Ort des Urknall entfernt haben. Gut, er hat sich nicht selber bewegt, sondern es hat sich neuer Raum zwischen den beiden Objekten gebildet. Wo auch immer der herkam und warum auch immer jetzt nicht mehr so viel Raum aus dem Nichts hervor quillt. Dennoch muss der Nachthimmel diese 13 Mrd. Jahr ziemlich dunkel gewesen sein. Denn das Licht der fernen Sterne kann es ja nicht geschafft haben, mit dieser Expansionsgeschwindigkeit von dem 8,7-fachen der Lichtgeschwindigkeit mitzuhalten. Muss auch einen ganz schönen Wirbel gemacht haben, als dann plötzlich das Universum vor 0,75 Mrd. Jahren aufgehört hat, sich mit dieser unglaublichen Geschwindigkeit auszudehnen.

    Kann natürlich auch schon länger her sein, doch dann hätte die anfängliche Expansionsgeschwindigkeit entsprechend höher sein müssen. Laut dem überaus interessanten Artikel bei Wikipedia zum Thema des inflationären Universums dauerte die Zeit der extremen Expansion jedoch nur einen Bruchteil einer Sekunde. Sämtliche Objekte im Universum müssen sich mit Hyperlichtgeschwindigkeit voneinander entfernt haben. Da können wir froh sein, dass es eine geheimnisvolle Kraft gab, die diesen Prozess gestoppt hat und wir nicht in der Unendlichkeit verstreut wurden. Was auch immer es war. Oder war einfach der Raum alle? Wenn der Raum aber vorher aus dem Nichts entstanden ist, wie kann er dann alle sein?

  4. Das Universum entstand aus dem "Nichts". Es gab eine riesigen Urknall und die Sterne begannen irgendwann Licht auszusenden. Was passiert nun mit diesem Licht, wenn es an die Grenze der Materieanhäufung gelangt? Es wurde von der Masse des Universums bisher nicht zurückgehalten und wird es auch in Zukunft nicht. D.h., dass Licht verlässt den Einflussbereich der Materie für immer. Einige Annahmen gehen davon aus, dass die Expansion des Universums irgendwann rückläufig ist und die Materie wieder recycelt wird. D.h., dass Universum fällt in sich zusammen, die Materie wird eliminiert und es ist wieder "Nichts" an der Stelle unseres Universums. Nun ist aber Licht für immer aus dem System verschwunden. Ist dann an der Stelle weniger als "Nichts". Was ist weniger als "Nichts", "Überhauptnichts"?

  5. 1998 wurde von 2 unabhängigen Forschergruppen (Saul Perlmutter und das Supernova Cosmology Project sowie Brian Schmidt und das High-z Supernova Search Team Quelle: http://www.astronews.com/news/artikel/2007/07/0707-030.shtml) entdeckt, dass sich das Universum immer schneller ausbreitet. Somit wäre das Problem des Lichtenergieverlustes unbedeutend. Nun kann man sich den Urknall als riesige explodierende Handgranate vorstellen. Hierbei haben die einzelnen Teilchen eine hohe Anfangsbeschleunigung und werden dann durch die Luftschicht abgebremst. So auch beim Urknall. Die Materie fliegt mit einer hohen Anfangsbeschleunigung auseinander. Da der innere Druck schnell abnimmt, endet auch die Beschleunigungsphase relativ früh und die Gravitation bremst die Expansion wieder ab. Falls die Gravitation als Bremse nicht ausreicht, kann es maximal zu einer konstanten Ausbreitungsgeschwindigkeit kommen. Eine Beschleunigung ist auf keinen Fall möglich. Und genau so hatte man sich die Entwicklung des Universums bis 1998 auch vorgestellt.

  6. Seit 1998 gilt die beschleunigte Expansion des Universums jedoch als relativ gut gesichert und man verabschiedete sich von dem vorgenannten Modell der gravitativen Abbremsung. Um den hierfür erforderlichen Expansionsdruck zu erzeugen, wurde nun die Dunkle Energie eingeführt. Hierbei handelt es sich um Energie, welche an jeder Stelle des Universums quasi aus dem Nichts hervorquillt und den Raum zwischen den Galaxien auseinander drückt. Hierbei wird jedoch völlig außer Acht gelassen, dass auf der Außenseite des expandierenden Universums (also außerhalb der Materieanhäufung) wesentlich mehr Vakuum vorhanden ist, als im Zentrum des Universums. Demnach müsste die Dunkle Energie das Universum zusammendrücken und nicht auseinander treiben.

    Das Attribut "Dunkel" wurde übrigens zur Bezeichnung dieser Energie ausgewählt, weil bis zum heutigen Tage niemand auch nur die leiseste Vorstellung davon hat, um was es sich bei dieser Energie handeln könnte bzw. wie sie entsteht. Die Energiebilanz der Dunklen Energie liegt dabei gleichfalls im Dunkeln. Es wird einfach mal postuliert, dass unvorstellbar große Mengen an Energie völlig aus dem Nichts und ohne jegliche Gegenleistung entsteht.

  7. Es wurde experimentell nachgewiesen, dass sich im Vakuum spontan Materie bzw. Energie bilden kann. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um die vorgenannte virtuelle Dunkle Energie sondern um recht reale Materie bzw. Energie. Diese Teilchen besitzen einen gravitativen Anteil. Wie in der Raumwellentheorie herausgearbeitet wurde, ist die Gravitation das Gegenstück zur Energie / Materie. Im Gegenzug hierzu kann die Dunkle Energie keine Gravitation aufweisen, denn mit ihrer Hilfe soll ja erklärt werden, warum sich das Universum scheinbar immer schneller ausbreitet. Hätte sie eine gravitative Komponente, so würde diese Energie jedoch dazu führen, dass die Expansion des Universums abgebremst wird. Zurück zur nachgewiesenen Entstehung von Materie im Vakuum. Bei der hierbei entstehende Materie handelt es sich um recht kurzlebige Elementarteilchen. Diese Teilchen zerfallen innerhalb kürzester Zeit. So jedenfalls im Labor. Wer will jedoch dafür garantieren, dass im unendlich großen Vakuum des Weltalls und in den unendlichen Zeiten seines Bestehens wirklich jedes Teilchen sofort nach seiner Entstehung wieder zerstrahlt wurde? Wäre es nicht möglich, dass sich ab und an doch ein dauerhaftes Materieteilchen gebildet hat? Wenn nun Materie nachweislich aus dem Nichts entstehen kann, wofür brauche ich da noch einen Urknall? Warum nehme ich nicht einfach diese Teilchen und baue daraus mein Universum zusammen?

 

3. Die Rotverschiebung kann auch anders erklärt werden

Wie in diesem Lösungsansatz erläutert, entsteht Materie latent durch die Zusammenballung des Raumgefüges. Materie ist verdichteter Raum. Im Gegenzug wird der umgebende Raum gedehnt. Hierdurch entsteht Gravitation. Gravitation ist das Gegenteil von Materie. Hierzu ist ein Urknall nicht erforderlich. Sollte es ihn dennoch gegeben haben, können einige der oben genannten Fragen beantwortet werden. Nachfolgend eine entsprechende Kurzfassung der aus dem Lösungsansatz abgeleiteten Antworten:

  zu 1.     Die Lichtgeschwindigkeit ist nicht konstant, sondern von der Gravitation abhängig. Demzufolge bleibt die Zeit niemals stehen.

zu 2.,3.+5.            Der Urknall ist nicht der Beginn der Entwicklung sondern ein Wendepunkt. Die Materie hat sich wie ein riesiges Schwarzes Loch zusammengeballt und hierbei den umgebenden Raum überdehnt. Das Universum wird somit nicht von innen auseinandergedrückt sondern durch den äußeren, überdehnten Raum auseinandergerissen. Auf Grund der hohen Masse ist die Anfangsgeschwindigkeit sehr gering und erhöht sich mit zunehmender Expansion. So wird es ja auch beobachtet. Ermittelt man mit dieser Vorgabe und mit der gemessenen Rotverschiebung das Alter des Universums, ergibt sich ein wesentlich höherer Wert als 13,75 Mrd. Jahre.

zu 4.     Die Lichtteilchen, die unsere Materieanhäufung verlassen, fliegen in ein entspanntes Raumgebiet hinein. So wie die Vakuumteilchen aus dem "Nichts" entstehen, werden diese Materieteilchen auch wieder verdampfen. Übrig bleibt ein völlig entspanntes Raumgebiet, ohne Materie, ohne Gravitation. Das vorhandene Gleichgewicht der Kräfte wurde aufgelöst. Die Energiemenge des Gesamtsystems ist weiterhin Null.

zu 6.     Da die beschleunigte Expansion des Universums daraus resultiert, dass das Universum durch den ihn umgebenden Raum auseinander gezogen wird, ist keine Dunkle Energie zur Erklärung der Beschleunigung erforderlich.

zu 7.     Aber wofür braucht man den Urknall? Zur Erklärung der Rotverschiebung. Kann man die Rotverschiebung auch anders erklären? Ja.  

Nach diesem Lösungsansatz sollte es möglich sein, dass sich die Materie wieder in "Nichts" auflöst. D.h., der zu Materie aufgewickelte Raum kann sich auch wieder entspannen. Materie verdampft. Es dauert halt nur sehr lange. Wenn jedoch Licht 13 Mrd. Jahre unterwegs ist, könnte doch durchaus ein Teil davon verdampfen. Stellen Sie sich die Spiralfeder ihres Kugelschreibers vor. Was passiert, wenn man diese mit hoher Rotationsgeschwindigkeit in das Weltall katapultiert? In den ersten Millionen Jahren wahrscheinlich fast nichts. Nachdem die Feder jedoch 13 Mrd. Jahre im Raum um ihre Spiralachse rotierte, wird selbst das beste Material auf Grund der Fliehkräfte ermüdet sein. D.h., der Durchmesser der Spirale wird sich im Laufe der Mrd. Jahre vergrößert haben. Ähnlich wie bei den Pirouetten einer Eiskunstläuferin folgt daraus eine Verringerung der Umlauffrequenz des Flugobjektes. Zurück zu der rotierenden Raumwelle, dem Photon. Diese Spiralwelle vergrößert im Laufe von Mrd. Jahren ihre Spiralweite und verringert hierdurch ihre Umlauffrequenz. Da sich die Wellenfront weiterhin mit der lokalen Lichtgeschwindigkeit vorwärts bewegt, vergrößert sich ihre Wellenlänge. Es kommt zu einer Spektralverschiebung (Rotverschiebung) des Lichtes. Je länger das Licht unterwegs ist, je größer ist diese Rotverschiebung. Am Ende kommt es eventuell zu einer vollständigen Auflösung der Raumwelle. Es "verdampft" zu einem gleichmäßigen Raumgefüge. Aus meiner Sicht ist es sehr beruhigend, dass selbst das unendliche Licht vergänglich ist.

Je niedriger die Frequenz elektromagnetische Wellen ist, je weniger Energie besitzen diese. Demzufolge muss es bei der vorgenannten Verdunstung von Photonen und der damit einhergehenden Frequenzverschiebung auch zwangsläufig zu einer Energiereduzierung der Raumwelle kommen. Dies bedeutet, dass entgegen der eingangs vertretenen These, Raumwellen bei ihrer Bewegung durch das Raumgefüge doch Energie (Raum) abgeben und es zu "Reibungsverlusten" kommt. Der Begriff "Reibungsverlust" ist etwas irreführend, da hierbei nicht z.B. kinetische Energie in Wärmeenergie umgewandelt wird. Vielmehr handelt es sich um eine pure Energievernichtung. Die spiralförmigen Raumwellen verdunsten im wahrsten Sinne in flache, ungekrümmte Raumgebiete. Sie löst sich auf.

Eine Energiereduzierung bedeutet nach dieser Raumwellentheorie, dass eine Spiralwelle einen Anteil des in ihr aufgewickeltem Raums abgibt. Durch diese Raumreduzierung verliert diese ihre innere Bindungsfähigkeit und die Spiralwelle weitet sich auf. Durch diese Aufweitung kommt es zum Pirouetteneffekt und die Frequenz der Raumwelle nimmt ab. Es erfolgt somit ein latenter Übergang z.B. der blauen Photonen in Richtung roter Photonen. Die Wellen verlieren Raum, weiten sich auf und reduzieren damit ihre Frequenz. Es kommt zur Rotverschiebung.

Im Laufe ihres Lebens verschiebt beispielsweise die Raumwelle eines ultravioletten Photons seine Frequenz, unter Abgabe von Raumanteilen, über das Spektrum des sichtbaren Lichts über den Mikrowellenbereich bis es das Radiospektrum erreicht hat. Das vollständige Verdunsten eines leichtgewichtigen Photons dauert viele Mrd. Jahre. Ob solche Schwergewichte wie die Elektronen auch verdunsten, ist fraglich. Vielleicht gelingt es ja massereicheren Elementarteilchen auf Grund ihres größeren Rauminhalts, den enthaltenen Raum besser zu binden. Oder der in dieser Theorie beschriebene Evolutionsdruck der benachbarten Elementarteilchen verhindert eine latente Verdunstung. Weiterhin wäre statt eines allmählichen Zerfalls auch ein sprunghafter Übergang bzw. eine schlagartige Auflösung denkbar. Hierbei könnten sich schwere Elementarteilchen unter Energieabgabe (Strahlung) teilen und schrittweise Energie verlieren. Leichtere Teilchen könnten sich schlagartig auflösen.

Ein Indiz dafür, dass kompaktere Raumwellen stabiler sind, als weniger kompakte Gebilde, ist die zu beobachtende erhöhte Rotverschiebung weit entfernter Galaxien. Diese wurde bisher so interpretiert, dass die weit entfernten Galaxien eine höhere Fluchtgeschwindigkeit als unsere Nachbargalaxien aufweisen. Es ist aber gut vorstellbar, dass sich die stark rotverschobenen und "ausgeleierten" Photonen der weit entfernten Galaxien schneller auflösen als die blauen, kompakten Photonen. Die Verdunstung eines Photons verläuft also nicht linear, sondern exponentiell. Die scheinbar erhöhte Fluchtgeschwindigkeit weit entfernter Galaxien ist also nur eine Folge der beschleunigten Verdunstungsrate von Photonen.

 blaue, kurzwellige Lichtwelle (Raumwelle) kurz nach Emission

 

im Laufe von Milliarden von Jahren weitet sich die spiralförmige Raumwelle

es kommt zum Pirouetteneffekt und die Frequenz der Raumwelle nimmt ab

 

ehemals blaue Lichtwelle nach Milliarden von Jahren

 

Anmerkung:

Was bleibt von dem Licht übrig, welches Sterne in ca. 14 Mrd. Lichtjahren ausgesandt haben? Eine langwellige Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. Diese wurde 1964  durch A.Penzias und R.W.Wilson zufällig entdeckt (Quelle: Wikipedia.de - Hintergrundstrahlung). Somit kann auch das olberssche Paradoxon erklärt werden. Ähnlich wie man bei einem Wald an jeder Stelle Bäume sieht, so müssten bei einem räumlich unendlichen Universum an jeder Stelle des Himmels Sterne zu sehen sein und der Nachthimmel müsste strahlend hell sein. Wo ist das Licht geblieben, was vor Milliarden von Jahren emittiert wurde? Was nicht von der Dunklen Materie absorbiert wurde, dass verdunstete unterwegs bzw. ist jetzt weit in den Mikrowellenbereich verschoben. Denn der Himmel ist tatsächlich taghell. Nur halt im Mikrowellenbereich. Könnten wir diesen Frequenzbereich mit unseren Sinnen wahrnehmen, so sähen wir an jeder Stelle des Universums ein gleichmäßiges helles Licht. Und genau dies haben die beiden Satelliten COBE und WMAP nachgewiesen.

Das Photonen tatsächlich verdunsten, sich also die Raumwellen der Photonen wieder in ein glattes ungekrümmtes Raumgebiet auflösen, kann man sogar indirekt nachweisen. Zur Erklärung sei gesagt, dass man Raumwellen, auch Gravitationswellen genannt, noch nie direkt detektieren konnte. Es ist jedoch Russel Hulse und Joseph Taylor 1974 gelungen, diese Wellen indirekt nachzuweisen. Sie beobachteten 2 Pulsare über mehrere Jahre hinweg und stellten an Hand der sich verändernden Umlaufbahnen fest, dass diese System Energie verliert. Diese Energie wird in Form von Gravitationswellen abgegeben. Der gemessene Wert entsprach exakt den Vorhersagen der Relativitätstheorie (Quelle: Wikipedia.de – Gravitationswelle)  

Aber nicht nur Pulsare geben Energie ab, wenn sie in eine Kurve gezwungen werden, sondern auch viel kleiner Objekte wie zum Beispiel Elektronen und Positronen. Eine Richtungsänderung ist im physikalischen Sinne eine Beschleunigung. Wenn also die vorgenannten Elementarteilchen ihre Richtung ändern bzw. abgebremst werden, geben diese Energie in Form von Synchrotronstrahlung (Bremsstrahlung) ab. Diese Strahlung kommt natürlicherweise dort vor, wo Elektronen abgebremst werden. Treffen beispielsweise Elektronen aus einer Supernovae auf eine Gaswolke, so werden diese abgebremst und sie geben Energie in Form von Synchrotonstrahlung  ab. Man kann dies Strahlung aber auch künstlich erzeugen, z.B in Speicherringen.  Sie wird vielfach für technische und wissenschaftliche Zwecke eingesetzt.

Was für große Körper gilt, muss auch für kleine Körper gelten. Weshalb sollten Photonen also nicht auch Energie verlieren und diese in den Raum abstrahlen? Weil sie selber Energieträger sind? Nun, die Gravitation wird nach Einstein nicht durch Gravitonen (Elementarteilchen) übertragen und auch wurden solche Teilchen noch nie entdeckt. Also kann man davon ausgehen, dass Gravitationswellen nur Wellen in der Raumzeit sind und hier keine Energieträger benötigt werden. Daher fällt dieser Grund aus. Weil Photonen keine Masse besitzen? Sie besitzen Energie und diese ist äquivalent zur Masse. Einstein machte hier keinen Unterschied. Sie besitzen lediglich keine Ruhemasse, weil sie nie ruhen. Also fällt auch dieser Grund aus. Dann wäre noch zu sagen, dass sie sich auf geradlinigen Bahnen bewegen. Aber auch dies stimmt nicht. Photonen werden laut Einstein durch Massen abgelenkt. Und da gibt es keine Massenbeschränkung. Das Universum ist voll von Atomen und Materieklümpchen. Photonen haben hierzu eine relativ geringe Energie. Also werden diese von dieser Materie abgelenkt. Auf ihrer langen Reise durch das Weltall werden sie Billiardenfach abgelenkt. Wir merken dies nur nicht, weil das statistische Mittel dieser Ablenkungen gegen Null läuft. Sie werden also genauso oft nach links abgelenkt, wie nach rechts. Somit sehen wir weit entfernte Sterne immer noch gestochen scharf. Es ist also kein Grund ersichtlich, weshalb sich ein kleines Photon anders verhalten sollte, als ein großer Pulsar. Die Physik ist für alle Teilchen gleich. Wenn ein Pulsar bei einer Bahnänderung Gravitationswellen abstrahlt und hierbei Energie verliert, dann muss für ein Photon das auch gelten. Somit müssen Photonen auf ihrer langen Reise durch das Universum zwangsläufig Energie verlieren. Die Rotverschiebung der Galaxien ist also nicht eine Folge der Expansion des Raums sondern des Energieverlustes der Photonen. Und ohne Expansion des Universums gibt es auch keinen Urknall. Auf die weiteren Argumente zur Unterstützung der Urknalltheorie soll später noch eingegangen werde.

 Wenn die Photonen im Laufe von Milliarden Jahren vergehen, so erscheint uns das Licht weit entfernter Sterne also nur noch als Mikrowellenhintergrundrauschen. Und es ist alles andere als seltsam, dass uns diese Strahlung so schön gleichmäßig mit 2,7Kelvin anstrahlt. Gehen wir also nochmal vom Urknall weg und stellen wir uns ein zeitlich und räumlich unendliches Universum vor. Wir sehen also in jede Richtung zig Billiarden Materieklümpchen auf jeder Bogensekunde. Laut den Gesetzen der Statistik ist es förmlich zwingend, dass die Temperatur all dieser Einzelelemente eine einheitliche statistische Verteilung aufweisen muss. Das es nun ausgerechnet 2,7 Kelvin sind, kann durchaus Zufall sein. Aber zurück zum Urknall. Warum stimmt hier der gemessene Wert für die Hintergrundstrahlung so schön mit der Theorie überein? Wenn man bei Wikipedia.de unter dem Stichpunkt Urknall (Abschnitt Forschungsgeschichte, ganz unten) nachliest, wird der Grund ersichtlich. Aus der Temperatur der Hintergrundstrahlung wurde auf das Alter des Universums geschlossen und nicht andersrum. So ist es also kein Wunder, dass die 2,7Kelvin so schön in das Urknallmodell passen. Wären es 1,5Kelvin, so würden heute vielleicht 25 Mrd. Jahre für das Alter des Universums angegeben werden. Da es immer wieder Meldungen gibt, wonach es Sterne bzw. Galaxien gibt, die scheinbar älter sind als das Universum selbst, so würde eine höheres Alter des Universums auch der Urknalltheorie ganz gut tun. Von daher passen diese gemessenen 2,7Kelvin nicht ganz so gut in das Urknallmodell, wie es einem viele Veröffentlichungen glauben machen wollen.

4. Zusammenfassung

Wie die Vakuumteilchen zeigen, kann Materie spontan entstehen. Die Zusammenhänge wurden ausführlich im Lösungsansatz erklärt. Materie könnte aber auch verdampfen. Je langwelliger die Raumwellen sind, um so eher vergehen sie. Da meiner Ansicht nach feste Materie aus äußerst kurzwelligen Raumwellen besteht, ist die Zeit ihres Zerfalls wesentlich länger als die 12-15 Mrd. Jahre des Lichtzerfalls. Auf Grund des Verdampfens der Photonen kommt es zur Verschiebung des gesamten Spektralbereichs des Lichtes und zur langwelligen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung.

Ein Urknall wäre zwar mit diesem Lösungsansatz gut erklärbar, jedoch nicht erforderlich. Wahrscheinlicher halte ich persönlich eine relativ gleichmäßige Struktur von Materieanhäufungen im gesamten Weltall. Warum sollte die Materieentstehung auch lokal begrenzt sein. Früher dachte man ja auch, die Menschheit steht allein im Mittelpunkt der Welt. Heute weiß man, dass wir völlig durchschnittliche Wesen in den Weiten des Weltalls sind. Wir können nur nicht weiter als 12-15 Mrd. Lichtjahre sehen, weil das sichtbare Licht auf dieser Strecke fast vollständig verdunstet. Die dahinterliegenden Sternen können wir nur noch als diffuses Hintergrundrauschen wahrnehmen.

Anmerkung:

Bei der Lichtemission wird ein relativ kleiner Raumanteil des Elektrons abgespalten. Laut dieser Theorie ist eine Verkleinerung des Rauminhaltes eines Elementarteilchens gleichzusetzen mit einem Energieverlust. Das Elektron verliert beim Quantensprung Energie. Bei einem Elektron handelt es sich um feste Materie (sehr dichte, spiralförmige Raumwellen). Das abgetrennte Photon hingegen ist eine weniger dichte, spiralförmige Raumwelle. Bei den Photonen entspricht die Wellenlänge jeder einzelnen Spiralwelle der Zugehörigkeit zu einer bestimmten Farbe (Lichtfrequenz). Diese weniger dichte Spiralwelle gleitet, wie im Lösungsansatz beschrieben, durch den Raum. Trifft sie auf eine festere Materieform, z.B. unsere Netzhaut, vereinigt sich diese mit einem dort vorhandenen Elektron. Dieses Elektron wird aus seinem Gitter herausgeschlagen und z.B. an das Gehirn weitergeleitet. Daraus resultiert der Doppelcharakter des Lichtes (Welle und Strahlung). Solange das einzelne Photon unterwegs ist, solange unterliegt es den Gesetzen der Wellenlehre. Wird es absorbiert, so wird die Raumwelle zu festere Materie (dichtere Raumwelle) umgewandelt. Es erscheint uns als punktförmiges, 1-dimensionales Teilchen. Laut diesem Lösungsansatz ist diese Vorstellung jedoch falsch. Jede Materieform besitzt 3-Raumdimensionen. Wir sind jedoch mit unserer bisherigen Technik nicht in der Lage, diese scheinbaren Punktteilchen räumlich aufzulösen.

Materie ist laut dieser Raumwellentheorie eine Zusammenballung von Raum. Jegliche Materie ist also nur eine Spielart des Raums. Im Vakuum ballt sich dieser ständig zu stabilen Raumspiralen zusammen und es entsteht dadurch ständig Materie. Diese strömt auf die vorhandenen Galaxien ein und versorgt sie mit Energie. Im Gegenzug senden Galaxien Energie in Form von Photonen aus. Diese verdunsten im intergalaktischen Raum wieder zu normalen ungekrümmten Raumbereichen. 

Nach diesen Überlegungen müssten frische Wasserstoffatome radial auf eine Galaxie einströmen. Würde hingegen kein neuer Wasserstoff in die Galaxien strömen, so müsste die Wasserstoffkonzentration in unserer Galaxie die Form der Spiralarme nachbilden. Der Wasserstoff stammt ja aus der gleichen Gaswolke, die sich bereits nach dem angeblichen Urknall hier befand. Demnach müsste der Wasserstoff spiralförmig in unserer Galaxie angeordnet sein. Weiterhin ist es möglich, dass unsere Galaxie bei ihrem Zug durch den Raum neuen Wasserstoff aufnimmt. Dann müsste sich dieser in einer Bugwelle entlang der Bewegungsrichtung unserer Milchstraße konzentrieren. Im Gegenzug hierzu müsste es in entgegengesetzter Richtung deutlich weniger Wasserstoff geben. Dieser wird ja in der Galaxie zu neuen Sternen verbaut. Am 13. Juni 2006 wurde unter AstroNews.com eine Analyse der Wasserstoffverteilung in unserer Milchstraße veröffentlicht. Auf der zugehörigen und nachfolgend abgebildeten Grafik ist genau die für die Raumwellentheorie erforderliche Dichteverteilung zu sehen. 

Quelle: http://www.astronews.com/news/artikel/2006/06/0606-008.shtml Dichteverteilung des Wasserstoffs in der äußeren Milchstraßenscheibe. Gebiete erhöhter Dichte erscheinen rot oder orange, solche mit weniger Gas in Grautönen. Eingezeichnet sind ebenfalls die vier berechneten Spiralarme und die Position der Sonne (Pfeil) Bild: Evan Levine / University of California in Berkeley 

Zitat: "Astronomen der University of California in Berkeley (legten) eine neue Analyse vor, nach der sich die Spiralarme nicht symmetrisch um das Zentrum verteilen und deutlich weiter hinaus ragen, als die Verteilung der Sterne erwarten lässt."

 

Deutlich erkennt man, dass der Wasserstoff von allen Seiten auf das Zentrum der Milchstraße zuströmt. Nur dort wo sich die Spiralarme mit den größten Sternenansammlungen befinden, wird er aufgehalten und in eine Spiralform gezwungen. Wäre dieser Wasserstoff schon immer in der Milchstraße gewesen, hätte er, wie bereits erwähnt, überall eine Spiralstruktur aufweisen müssen.

 Da die Sternenansammlungen ständig von außen mit relativ primitiven Atomen versorgt werden, müsste an den Außenschalen einer Galaxie auch die Sterne mit dem höchsten Wasserstoffgehalt zu finden sein. Ab und an wird dort sicherlich auch ein schwereres Atom eintreffen. Wer will das angesichts der langen Lebenszeiten eines Sternensystems schon ausschließen. Nachfolgend noch ein interessanter Artikel zu diesem Thema.

astronews.com / Sternenrelikt aus der Frühzeit des Universums / 31. Oktober 2002

"Ein Team von Astronomen aus Deutschland, Schweden, Australien und den USA ist nun auf einen Riesenstern gestoßen, dessen Anteil an schweren Elementen lediglich 1/200.000 des entsprechenden Anteils bei unserer Sonne beträgt. Das ist ein Zwanzigstel des Anteils an schweren Elementen, die bei dem bisherigen Rekordhalter dieser Art von "metallarmen" Sternen gemessen worden ist. Der Stern bietet den Astronomen damit die einzigartige Möglichkeit, stellares Gas mit einer Zusammensetzung zu untersuchen, die nahezu jener unmittelbar nach dem Urknall entspricht.

Zugleich wirft diese Entdeckung aber auch neue Fragen auf. Die meisten Sterne bewegen sich innerhalb der Scheibe unserer Galaxis. Ein bis zwei Prozent ihrer Masse bestehen aus Elementen schwerer als Wasserstoff und Helium. So ist es auch bei der Sonne, die etwa halb so alt ist wie die Galaxis. Es gibt allerdings eine Population von Sternen, bei denen der Anteil an schweren Elementen lediglich 1/10 bis 1/100 dieses "solaren" Wertes beträgt. Diese Sterne bewegen sich in einem großen Schwarm um die Milchstrasse, dem so genannten Halo. Sie wurden geboren, als die Galaxis noch jung war und ihre Bewegung enthält noch Informationen über die Entstehungsprozesse der Milchstrasse, aus der Zeit der ersten Sternentstehung. Die Astronomen bezeichnen die Halo-Sterne als Population II, im Gegensatz zu den jüngeren Sternen der Scheibe, die Population I genannt wird."

5. Schlussfolgerungen

Unter diesem Gesichtspunkt wäre auch durchaus die Problematik der Kernreaktionen zu erklären. Es sollte aus Gründen der Entropie nicht möglich sein, dass sich Materie selbsttätig und unter Energieabgabe von einfachen Wasserstoffatomen zu komplexen Heliumatomen (Kernfusion) entwickelt. Weiterhin sollte es nicht möglich sein, dass sowohl aus der Kernfusion sowie aus dem gegenteiligen Prozess, der Kernspaltung, Energie gewonnen werden kann. Entsprechend der Urknalltheorie ist sämtliche Energie aus dem Nichts entstanden. Das Endstadium des Urknalls müsste laut Energieerhaltung auch das Nichts sein. Die gängigen Theorien und Messungen scheinen jedoch darauf hinzudeuten, dass die Galaxien auf Grund des gemeinsamen Endpunktes der Kernfusion und der Kernspaltung als erkaltete Eisenklumpen enden werden. Wie nachfolgend erklärt, stützt dieser Fakt die Hypothese, dass das Universum nicht aus einem Urknall entstanden sein kann.

Wie bereits mehrfach aufgeführt, sollte Materie spontan entstehen können. Da es keine Materie ohne Gravitation geben kann, kommt es zwangsläufig auch zur Anhäufung von verschiedenen Materiepartikeln im Universum. Hierbei werden zuerst die einfachsten Elemente und Atome aufgebaut. Es wird Wasserstoff gebildet. In Analogie zur Urknalltheorie werden sich die ersten Sterne und Galaxien herausbilden. Nur, wofür wird an dieser Stelle ein Urknall benötigt? Wie uns die Existenz der Vakuumteilchen zeigt, geht es durchaus auch weniger spektakulär. Diese Vakuumteilchen werden ständig neu, aus der Zusammenballung des allgegenwärtigen Raumgefüges, gebildet. Innerhalb der Galaxienhaufen wie auch zum Großteil außerhalb. Durch die hohe Gravitation der Galaxien werden diese externen Teilchen in die vorhandenen Sternenansammlung gesaugt. Es strömt ständig neue Energie in das Sternensystem hinein. Als Ausgleich hierzu, verdunsten die Sterne auch wieder einen Teil ihrer Materie bzw. Energie in Form von Licht u.a.m.. Sind die Lichtteilchen lange genug unterwegs, verdunsten sie wieder. Die Raumwellen lösen sich wieder im gleichmäßigen Raum auf. D.h., es kommt zu einem ständigen Austausch von Energie zwischen den Galaxien und dem "leeren" Raum. Dieser Zustand könnte über Milliarden von Jahren stabil sein. Die Sterne werden mit Energie versorgt und geben diese auch wieder ab. Ein Urknall ist nicht erforderlich.

Durch die ständige Energiezufuhr aus dem All in Richtung Galaxie ist die Energiebilanz dieser Galaxie relativ hoch. Betrachtet man jedoch die Galaxie und ihre Umgebung zusammen, so ergibt sich eine ausgeglichene Gesamtenergiebilanz. Die Entwicklungsrichtung eines Sternensystems ist also nicht hin zu einem toten, bewegungslosen Zustand primitiver Materiearten sondern in Richtung eines wesentlich höheren Entwicklungsstadiums. Somit sollte es durchaus erklärbar sein, weshalb ohne externe Energiezufuhr die Kernfusion und Kernspaltung in der Nähe der Eisenatome endet.

Bernd Jaguste

Berlin, 12. August 2007

 

 

 

6. Die mögliche Entwicklung des Universums ohne Urknall

 

 

Wie die Überlegungen zur Rotverschiebung zeigten, ist es durchaus möglich, dass das Universum zeitlich und räumlich unbegrenzt ist. Es ist jedoch kein statisches sondern ein dynamisches und ständigen Änderungen unterworfenes Universum. Wobei unter zeitlich sowohl die Vergangenheit als auch die Zukunft gemeint ist. Wenn das Universum, bzw. die Materie des Universums, einer Evolution unterworfen ist, kann dies aber nicht ganz stimmen. Es muss also einen Anfang gegeben haben. Nur kann der schon solange her sein, dass wir keine Zahlen dafür haben. Anderseits könnte es auch erst vor 20 Mrd. Jahren gewesen sein. Wer weiß das schon? Es gab ja wahrscheinlich keinen Urknall, mit dessen Hilfe man einfach zurückrechnen kann. Vielleicht gelingt es ja später an Hand der Evolutionsrate einen Anfangszeitpunkt zu ermitteln. Nachfolgend wird aber von einem zeitlosen und dynamischen Universum ausgegangen. Dies birgt jedoch einige Fragen, welche anschließend geklärt werden sollen. 

Wie könnte also nun der Zustand vor der Bildung der ersten Materie ausgesehen haben? Es war überall gleichmäßig gedehnter Raum vorhanden. Einen Lösungsansatz, wie dieser Raum entstanden ist und wo er herkommt, konnte im Rahmen der Raumwellentheorie gefunden werden (Hauptteil Punkt 11 - Das Wesen des Raums). Die Urknalltheorie schweigt sich hingegen darüber aus. Weiterhin muss diese noch erklären, was Energie bzw. Materie ist und wo sie herkommt. Zurück zum Thema. Dieser gleichmäßig gedehnter Urraum verdichtete bzw. entspannte sich partiell. Das Raum so etwas eigenständig tut, ist durch die Experimente zur Vakuumenergie experimentell belegt (siehe Quantenfluktuation). Irgendwann bildeten sich die ersten Raumspiralen und zerfielen sofort. Ab und an dürfte sich eine stabile Raumspirale ausgebildet haben. Diese verstärkte die angrenzende Quantenfluktuation und wirkte somit als Katalysator oder Kristallisationspunkt, was wiederum zur verstärkten Bildung von neuen Raumspiralen führte. (Vergleichbar mit einem Wasserglas in der Mikrowelle: Erst bewegt sich die Wasseroberfläche gar nicht. Sobald sich jedoch das erste Wassertröpfchen bildet, fängt alles an zu sprudeln und die Tropfen fliegen schlagartig durch die Mikrowelle). 

Durch die Aufwicklung des Raums zur Raumspirale muss zwangsläufig der angrenzende Raum gedehnt werden. Ist er durch die Bildung vieler Raumspiralen irgendwann zu stark gedehnt, so ist die Ausbildung von neuer Materie nicht mehr möglich. Dies führt sogar soweit, dass, wie im Artikel zur Supraleitung dargestellt, die Quantenfluktuation zum Erliegen kommt. Materie bildet sich also bevorzugt im nichtgedehnten Raumgefüge. Wobei durcheilende Photonen und bereits vorhandene Elementarteilchen durchaus als Katalysator dienen können. Anschließend vereinigen sich die Elementarteilchen auf Grund der Gravitationswirkung und bilden letztendlich die Galaxien mit den Schwarzen Löchern im Mittelpunkt. Von außen strömt neue Materie in die Galaxien, diese emittieren wiederum Materie in Form von Photonen. Da diese Photonen als Katalysator benötigt werden, können Galaxien nur soviel Materie von außerhalb absorbieren, wie sie Photonen emittieren. Es bildet sich ein über lange Zeit relativ stabiles Gleichgewicht. Wobei sich die jüngeren Sterne auf Grund der einströmenden jungen Wasserstoffatome im Halo der Galaxien befinden sollten und dies auch tatsächlich tun.

Nun zur Frage, warum es so wenig alte Galaxien in großen Entfernungen gibt? Gibt es wirklich so wenig alte Galaxien? Oder schließen wir auf Grund der Urknalltheorie und dem daraus resultierenden zeitlichen Abstand zum Selbigen nicht eher darauf, dass die weit entfernten Galaxien alle viel jünger sind als unsere Galaxie? Sind sie es aber wirklich? Am 04. April 2003 meldete AstroNews.com: "Somit gab es in diesen Gebieten bereits nach wenigen hundert Millionen Jahren (nach dem Urknall A.d.R.) ähnliche Anreicherungen von Kohlenmonoxid und Staub, wie wir sie heute, 13,6 Milliarden Jahre später, im interstellaren Gas benachbarter Galaxien noch immer vorfinden." ( http://www.astronews.com/news/artikel/2003/04/0304-004.shtml )

 Weiter wurde am 10. März 2004 in AstroNews.com gemeldet, dass Galaxien, welche 400 bis 800 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden, genau so aussehen wie die Galaxien in unserer unmittelbaren Nachbarschaft ( http://www.astronews.com/news/artikel/2004/03/0403-008.shtml ).

 Was passiert aber nun mit einem alten Stern, wenn er ausgebrannt ist? Er mutiert zu einem Schwarzen Loch und wir sehen ihn nicht mehr. Aber es ist ein weit verbreiteter Aberglaube, dass Schwarze Löcher sämtliche Materie in ihrer Umgebung verschlucken. Dies kann nicht ganz richtig sein. Wenn sich ein Stern zu einem Schwarzen Loch umwandelt, wirft er seine äußere Hülle ab und bläst sämtliche Materie und Planeten aus seiner Umgebung. Ein junges Schwarzes Loch hat also weniger Materie und somit weniger gravitativen Einfluss, als der Ursprungsstern. Zudem wurde alle angrenzende Materie bei der Supernova weggeblasen. Wie soll das Schwarze Loch also noch Materie aufsaugen und wachsen? Wenn es dies als Stern nicht getan hat, so wird es das als Schwarzes Loch erst Recht nicht mehr können. Wenn sich nicht zufällig mal ein Photönchen in seiner Nähe verirrt, kann es keine Masse aufsammeln. Nun, der Mond absorbiert genauso zufällig Photonen und Meteoriten. Wird er deswegen ein Schwarzes Loch? Es sollte also viel mehr dunkle Materie im Universum geben, als wir schlechthin vermuten. Nur, dass diese in der Raumwellentheorie keiner sucht. Das Problem der fehlenden Materie hat hingegen die Standardtheorie. 

Große Schwarze Löcher können wiederum entstehen, wenn von außen auf die Galaxien neue Materie aus allen Richtungen einströmt. So wie oben beschrieben. Der gemeinsame Treffpunkt dieser Materie ist demzufolge das Zentrum der Galaxie. Sitzt dort ein Schwarzes Loch, so wird es ständig mit Nachschub versorgt und kann wachsen. Und genau dort findet man auch die großen Schwarzen Löcher. 

Diese Schwarzen Löcher können jedoch nicht zeitlich unbegrenzt wachsen. Absorbiert eine Galaxie mehr Energie aus dem umgebenden Raum als sie durch Photonen verdunstet, so könnte es sein, dass die für die Materiebildung förderliche Katalysatorwirkung der ausgestrahlten Photonen nachlässt und somit weniger Materie in die Galaxie einströmt. Diese erlischt hierdurch nach und nach und wird unsichtbar. Es müssten also auch sterbende Galaxien im Universum vorhanden sein. Diese würden als gigantisch große Schwarze Löcher ohne sichtbare Heimatgalaxie durch den Weltraum vagabundieren. Und eben eine solche Galaxie wurde Mitte 2005 entdeckt (siehe Meldung von AstroNews.com vom 15. September 2005 zu finden unter http://www.astronews.com/news/artikel/2005/09/0509-011.shtml). Hierbei handelt es sich um einen Quasar. (Ein Quasar ist ein großes Schwarzes Loch, welches im Normalfall Materie aus der umgebenden Galaxie verschlingt. Diese leuchtet hierbei sehr hell auf und überstrahlt teilweise die restlichen Sterne der übrigen Galaxie.) Die umgebende Galaxie des entdeckten Quasars ist nicht sichtbar. Es muss aber eine Menge dunkler Materie um diesen Quasar existieren. Zum einen benötigt er diese Materie um zu leuchten. Anderseits kollidierte der Quasar mit einer benachbarten Galaxie und riss ein gewaltiges Loch in ihre Mitte. Es könnte sich also um eine ausgebrannte und kollabierende Galaxie handeln. So wie es diese Raumwellentheorie vorhergesagt hat. 

Stephen Hawking hatte mathematisch bewiesen, dass Schwarze Löcher aber auch verdunsten können. Was jedoch sicherlich ein zu langwieriger Prozess wäre. Bei kleinen Schwarzen Löchern könnte es ja noch gehen. Aber die Riesen bekommt man da nur schwer aufgelöst. Obwohl, was sind schon zig Milliarden Jahre in einem zeitlich unbegrenztem Universum. Weiterhin ist noch nicht ganz auszuschließen, dass ein großes Schwarzes Loch durch den umgebenden, völlig überdehnten Raum auseinander gerissen wird. Dies könnte (muss aber nicht) eine Erklärung für einen Gamma-Ray-Bursts sein.  

7. Quasare

 Auch ist im Rahmen dieser Raumwellentheorie die Frage zu klären, weshalb man Quasare nur am "Rande" unseres Universums findet? Im Internet steht auf der Seite http://www.3sat.de/nano/glossar/quasar.html die folgende Begründung im Rahmen der Standardtheorie: (Zitat Anfang) "Eine Erklärung ist, dass es sich bei Quasaren um die Kerne noch junger Galaxien handelt, in denen gewaltige Schwarze Löcher sitzen und die durch das "Fressen" der umgebenden Materie die gewaltige Energie freisetzen; für die Theorie, dass es sich um junge, sich noch entwickelnde Galaxien handelt, spricht auch die große Entfernung und dass in der "näheren" Umgebung der Milchstraße keine Quasare zu finden sind." (Zitat Ende) Ist es aber tatsächlich so? Wenn die jungen Galaxien gleich nach dem Urknall so riesige Schwarze Löcher besitzen, dass die Materie aus der Akkretionsscheibe alles andere überstrahlt, dann müssen alte Galaxien in unserer Nähe Schwarze Löcher haben, welche diese anfänglichen Riesen noch um ein Vielfaches überbieten oder mindestens genauso groß sind. Sie hatten ja seit dem nochmal 12 Mrd. Jahre Zeit zum Wachsen. Gibt es solche Schwarzen Löcher wirklich oder sind wir mal wieder Opfer des Urknalls? Laut Raumwellentheorie muss es keinen Urknall gegeben haben. Die Quasare müssten dann gleichmäßig im Raum verteilt sein. Da das Universum zeitlich unendlich ist, könnte es sich bei den weit entfernten Quasaren durchaus um alte Galaxien handeln. Wenn es aber alte Galaxien sind, dann müssten diese sich auch in unserer unmittelbaren Nachbarschaft befinden. Am 10. Januar 2005 wurde auf http://ucsdnews.ucsd.edu/newsrel/science/mcquasar.asp tatsächlich gemeldet, dass in der ca. 300 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 7319 ein Quasar entdeckt wurde, der sich offensichtlich im Zentrum dieser Galaxie befindet. Die Vorhersage der Raumwellentheorie von ca. 2003 ist also eingetroffen.

Wie verhält es sich aber nun mit der Verteilung der Quasare im Raum. Laut Wikipedia vom 03. August 2010 handelt es sich bei Quasaren um (Zitat http://de.wikipedia.org/wiki/Quasar: "Ein Quasar ist der Kern einer meist weit entfernten aktiven Galaxie, die im sichtbaren Bereich des Lichtes nahezu punktförmig (wie ein Stern) erscheint und ungeheure Energiemengen in anderen Wellenlängenbereichen ausstrahlt." Sind Quasare aber tatsächlich meist weit entfernt? Hierzu muss man beachten, dass die Weite meist weiter ist, als man denkt. Setzt man das Volumen einer Kugel mit einem Radius von 0,3 Mrd. Lichtjahren als eine Raumeinheit an, so besitzt eine Kugelschale mit einem inneren Radius von 0,3 Mrd. Lichtjahren und einem äußeren Radius von 0,6 Mrd. Lichtjahren bereits das 7-fach Volumen. Wenn man einen Quasar in einem Radius von 0,3 Mrd. Lichtjahren findet, müsste man bei gleicher Quasardichte in einem Abstand von 0,3-0,6 Mrd. Lichtjahren bereits 7 Quasare entdecken. In einem Abstand von 0,6-0,9 Mrd. LJ sind es bereits 19, von 0,9-1,2 Mrd. LJ 37 und zwischen 1,2-1,5 Mrd. LJ sind es 61 Quasare. In einer Kugelschale mit einem Radius von 12-13 Mrd. Lichtjahre kommen auf jeden Quasar in unserer unmittelbaren Nachbarschaft bereits 17.370 theoretisch zu findende Quasare.

Auf der Seite http://www.klima-luft.de/steinicke/KHQ/khq.htm findet man einen Katalog mit hellen Quasaren. Er enthält 39 Quasare mit einer Entfernung von 0,0-0,3 Mrd. Lichtjahren. In dem benachbarten Bereich von 0,3-1,0 Mrd. Lichtjahren sind es 141 Quasare. Die Zahl sieht erst einmal nach viel mehr aus. In Anbetracht der vorgenannten Ausführung hätte man bei gleicher Quasardichte jedoch 1.404 Quasare entdecken müssen. Laut diesem Katalog fällt die Dichte der Quasare sehr rasch mit zunehmender Entfernung ab. In einer Entfernung von 0,3-1,0 Mrd. Lichtjahren enthält er nur noch 10% der zu erwartenden Quasare, bei einer Entfernung von 1,0-2,0 Mrd. Lichtjahren sind es sogar nur noch 0,9%.

Nun gut, der genannte Katalog enthält nur helle Quasare und so verwundert es nicht, dass ihre Dichte rasch abnimmt. Ein Katalog mit allen Quasaren müsste jedoch bei den vorgenannten 39 Quasaren in 0,3-1,0 Mrd. Lichtjahren Entfernung mindestens 677.430 Quasare in einer Entfernung von 12,0-13,0 Mrd. Lichtjahren enthalten. Erst dann kann man davon reden, dass Quasare in dieser Entfernung genauso häufig anzutreffen sind, wie in unserer unmittelbaren Nachbarschaft. Auf der genannten Wikipedia-Seite ist ein Link ( http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/VizieR-3?-source=VII/248 ) zu einem Quasar-Katalog enthalten. Er enthält 108.080 Objekte. Man erkennt schon an dieser Zahl, die deutlich unter den vorgenannten 677.430 Quasaren in

Es sollte also nicht heißen: "Ein Quasar ist der Kern einer meist weit entfernten aktiven Galaxie" sondern: "Auf Grund ihrer großen Leuchtkraft handelt es sich bei weit entfernten Objekten meist um Quasare." Ein kleiner aber feiner Unterschied. Die abfallende Dichte der Quasare in Abhängigkeit von ihrer Entfernung zu uns könnte durchaus einen praktischen Hintergrund haben. Bei nahen Quasaren kann man das aktive Zentrum und die umgebende Galaxie optisch noch gut erkennen. Weit entfernte Quasare unterscheiden sich von Sternen nur noch durch ihr vielfältiges Spektrum. Von daher ist das Aufspüren weit entfernter Quasare aufwändiger. Ob es Arbeiten gibt, die die tatsächliche Verteilung von Quasaren in Abhängigkeit von ihrer Entfernung genau gemessen und untersucht haben, konnte nicht in Erfahrung gebracht werden.

Angesichts der großen Anzahl von Quasaren in unserer Nachbarschaft kann aber die Behauptung, dass es sich um junge Galaxien handelt, nicht nachvollzogen werden. Wieso sollten in unserer unmittelbaren Nachbarschaft so viele junge Galaxien anzutreffen sein, wo sich doch angeblich der Hauptteil der Galaxien kurz nach dem Urknall gebildet hat? Also müssten doch Quasare recht alte Galaxien sein. Wieso findet man sie aber dann in einer Entfernung von über 13 Mrd. Lichtjahren?  Da der Urknall vor rund 13,7 Mrd. Jahren erfolgt sein soll, können diese Galaxien nicht älter als 0,7Mrd. Jahre sein und es muss sich um junge Galaxien handeln. Womit man sich im Kreis dreht. Es kann sich im Rahmen der Urknalltheorie nicht um junge und nicht um alte Galaxien handeln.

Es erscheint jedoch recht logisch, dass junge Galaxien wesentlich dynamischer und aktiver sind, als ihre älteren Artgenossen. Immerhin müssen die Sterne und Staubwolken in ihnen erst noch ein einigermaßen stabiles Gleichgewicht finden. Bei Quasaren sollte es sich also um junge Galaxien handeln. Wenn es aber so viele junge Galaxien in unserer Nähe gibt, kann doch etwas mit der Entstehungsgeschichte von Galaxien nicht stimmen. Wenn man die Idee des Urknalls verwirft und von einem zeitlich endlosem Universum ausgeht, dann muss es hingegen zu der Geburt und zum Tod von Galaxien auch in unserer unmittelbaren Nachbarschaft kommen. Und die beobachtete Verteilung der Quasare könnte damit erklärt werden.

Bernd Jaguste

Berlin, 03. August 2010

 

8. ferne Galaxien nur noch im Infrarotbereich sichtbar

Wie bekannt, wird die Rotverschiebung der Galaxien von den meisten Wissenschaftlern damit erklärt, dass sich der Raum seit ca. 13,7Mrd. Jahren immer mehr ausdehnt. In Folge dessen werden auch die Überträger des Lichtes, die Photonen, gedehnt, was wiederum ihre Farbe in Richtung des Rotbereichs verschiebt. Folgt man diesem Ansatz konsequent, so muss sich sämtlicher Raum und somit sämtliche Materie vor langer Zeit in einem einzigen Punkt konzentriert haben. Die wissenschaftlich begründete Idee des Urknalls war geboren. Die hier vorliegende Raumwellentheorie geht hingegen, wie andere Theorie auch, davon aus, dass die Rotverschiebung dadurch entsteht, dass die Photonen verdunsten und somit Energie verlieren. Da die Frequenz von Photonen direkt von ihrer Energie abhängig ist, verschiebt sich daher das Farbspektrum der Photonen über den Rotbereich hinein in den Mikrowellen- und Radiobereich, bis sie sich letztendlich vollkommen in ungebundenen Raum auflösen. Aus vorhergehenden Überlegungen folgt, dass der Auflösungsprozess abhängig ist von der Frequenz der Photonen. Um so weniger Energie diese haben, um so weniger können sie dem Auflösungsprozess entgegenhalten und um so schneller verdunsten sie.

Wenn dieser Ansatz stimmen sollte, so müsste man am Rande des uns sichtbaren Universums Galaxien finden, welche nur noch im Infrarot- bzw. im Radiobereich zu sehen sind. Alles sichtbare Licht und die darüberliegenden Spektralbereiche sind bei diesen Galaxien soweit in den unteren Frequenzbereich verschoben, dass diese nicht mehr dort beobachtet werden können. Es muss also auch reine Infrarot-Galaxien geben. Und genau dies wurde am 16. August 2007 unter http://www.astronews.com/news/artikel/2007/08/0708-025.shtml gemeldet. Man hat genau diese sehr hellen Infrarot-Galaxien beobachtet. Weiterhin wurde die Aussage getätigt, dass man sich die Entstehung dieser Galaxien im Rahmen des Urknallmodells nur sehr schwer erklären kann.

Zitat aus dem oben genannten Artikel von Stefan Deiters

Die Angaben zu den Frequenzbereichen der Teleskope wurden von mir eingefügt (Quelle Wikipedia)

Zitat Anfang:

"Es ist schon eine Überraschung, so helle und massereiche Galaxien so früh im Universum zu finden", meint auch Giovanni Fazio vom Harvrad-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). "Wir beobachten hier den Moment, in dem die massereichsten Galaxien des Universums in ihrer Jugendzeit gerade den größten Teil ihrer Sterne bilden." Allerdings, so gibt Harvard-Doktorand Josh Younger zu bedenken, "ist es recht schwierig zu erklären, wie solche hellen, massereichen und staubigen Galaxien so früh im Universum entstanden sind."

 Die gut versteckten Galaxien wurden zunächst mit der AzTEC-Kamera am James Clerk Maxwell Telescope (AdR: Infrarotbereich bis Millimeterwellen) auf Hawaii entdeckt. Mit Hilfe der Kamera spürten die Astronomen Hunderte von Galaxien auf, die im Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängenbereich sehr leuchtkräftig waren und zuvor nicht beobachtet wurden. Für die sieben hellsten Galaxien, die in einem Himmelsbereich lagen, der vom Cosmic Evolution Survey abgedeckt wird, machten die Wissenschaftler detailliertere Beobachtungen: Zunächst bestimmten sie die genaue Position der Galaxien und stellten sicher, dass es sich tatsächlich um einzelne Galaxien handelte und nicht etwa um die Überlagerung von mehreren Galaxien.

 Mit diesen Informationen wurden weitere Beobachtungen mit dem Weltraumteleskopen Hubble (AdR: überwiegend im optischen Bereich aber auch im kurzwellige Infrarotbereich) und Spitzer (AdR: Infrarotbereich) sowie dem Radioteleskop Very Large Array (AdR: Millimeterbereich über Mikrowellen- bis Ultrakurzwellenbereich) gemacht. Mit Hubble waren die Galaxien nicht zu sehen, was bestätigte, dass Staub tatsächlich das sichtbare Licht der Galaxien blockiert. Spitzer konnte mit seinen Infrarotdetektoren durch den Staub hindurchsehen, das Very Large Array entdeckte nur die beiden nächstgelegenen Galaxien.

 Durch die Kombination aller Ergebnisse folgerten die Wissenschaftler, dass fünf der sieben näher untersuchten Galaxien etwa zwölf Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sind. "Das deutet darauf hin, dass die hellsten Submillimeter-Galaxien auch die entferntesten sind", so Fazio. Die hohe Infrarothelligkeit lässt sich dadurch erklären, dass in den Galaxien mit einer hohen Rate Sterne entstehen, vielleicht ausgelöst durch Galaxienkollisionen und -verschmelzungen.

Zitat Ende

 Es wurden also tatsächlich die von der Raumwellentheorie beschriebenen Galaxien entdeckt. Die Galaxien waren im optischen Bereich nicht mehr sichtbar und konnten nur noch im infraroten bzw. in den darunter liegenden langwelligeren Bereichen beobachtet werden. Das man mit Very Large Array nur die 2 nächsten Galaxien entdecken konnte, könnte durchaus technische Gründe haben.

 Bemerkenswert sind die in dem Artikel gemachten Entfernungsangaben der Galaxien. Diese wird einfach mal mit 12 Mrd. Jahre veranschlagt. Da der Urknall vor ca. 13,7Mrd. Jahren stattgefunden haben soll, können solche Galaxien nicht älter und somit nicht weiter von uns entfernt sein. Frei nach dem Motto: "Es kann nicht sein, was nicht sein darf." Denn man könnte diese extreme Rotverschiebung auch mit der Expansion des Raums erklären. Denn auch dort würden sich theoretisch die Spektralbereiche soweit in das rötliche verschieben, dass man die Galaxien nicht mehr im optischen Bereich beobachten kann. Nur leider wären diese Galaxien dann weit vor dem Urknall entstanden. Also müssen sich diese Galaxien sehr schnell nach dem Urknall gebildet haben. Diese schnelle Entwicklungsphase ist aber theoretisch derzeit nicht erklärbar. Somit kommt es zu der oben zitierten Aussage von Giovanni Fazio : "Es ist schon eine Überraschung, so helle und massereiche Galaxien so früh im Universum zu finden". Was wiederum nur die Urknalljünger überrascht.

Bernd Jaguste

15. März 2010

 

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