Die Magie des Kosmos und das Geheimnis der Dunklen Materie
Was ist die "Dunkle Materie"?
Gibt es eine Kraft, die das Universum auseinandertreibt und als "Dunkle Energie" bezeichnet wird?
Warum geben Quasare eine so außergewöhnlich große elektromagnetische Strahlung ab?
Welche geheimnisvolle Verbindung besteht zwischen Markarian 205 und der Galaxie NGC 4319?
Kann ein Quasar in der Zeit von einer Milliarde Jahren eine Entfernung von 14 Milliarden Lichtjahren zurücklegen?
Diese großen kosmischen Rätsel stehen in einem bestimmten Zusammenhang. Die Vorstellung, die wir uns von unserer Welt machen, ist geprägt durch „irdische" Erfahrungen. Die gigantische Ausdehnung des Universums, das unvorstellbar hohe Tempo der flüchtenden Materie und die Geschwindigkeit der elektromagnetischen Strahlung haben einen prägenden Einfluss auf die von uns wahrgenommene Gestalt des Kosmos. In dem Buch wird deutlich, wie sehr dieses Bild von unseren bisherigen Ansichten abweicht. Es wird eine andere, zunächst etwas ungewöhnlich erscheinende Sichtweise vorgestellt, die nicht nur zur Lösung dieser bisher ungeklärten Phänomene führt, sondern auch auf die Frage nach der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gravitation eine Antwort gibt.
Der Leser wird mitgenommen auf eine Reise in die Vergangenheit. Von den Himmelsbeobachtungen in prähistorischer Zeit, über das Weltbild in der Antike, der Entstehung des Weltalls, bis hin zu Einsteins Relativitätstheorien. Die spektakulären wissenschaftlichen Erkenntnisse der einzelnen Epochen werden, quasi im Zeitraffer, aufgezeigt. Kernthema des Buches ist das Darlegen der Unzulänglichkeiten der Speziellen Relativitätstheorie und die Erkenntnis, dass die auf diese Theorie gestützte wissenschaftliche Betrachtungsweise unserer Welt nicht richtig sein kann. Unsere Welt wird uns, als Beobachter, in einer Form dargestellt, die es gar nicht mehr gibt. Der Magier Kosmos zeigt uns nicht seine wahre Gestalt, nicht sein jetziges Aussehen. Hierfür wäre eine unendliche Lichtgeschwindigkeit erforderlich. Uns werden ferne Dinge gezeigt, die in der Realität völlig anders oder überhaupt nicht mehr vorhanden sind. Wir werden über das Aussehen unserer Welt getäuscht. Es ist Gaukelei, die uns Dinge beobachten lässt, die Vergangenheit sind. Nichts ist so, wie es uns erscheint, sondern so, wie es einmal gewesen ist. Aber nicht nur wir werden getäuscht; jedem fernen Beobachter im Weltall wird ein anderes Bild von seiner Umwelt gezeichnet. Die wahre Gestalt und die Ausdehnung des Kosmos bleiben einem Beobachter allerdings verborgen.
Ursache für diese etwas mysteriös anmutenden Erscheinungen ist die Geschwindigkeit der elektromagnetischen Strahlung, die unvorstellbar großen Entfernungen und das atemberaubende Tempo der flüchtenden Materie. Diese Kriterien haben einen enormen Einfluss auf das Erscheinungsbild unserer Welt.
Ein wesentlicher Aspekt des Buches ist die Vorstellung einer neuen Sichtweise der kosmischen Vorgänge. Sie beruht auf der Tatsache, dass ein Beobachter nicht den aktuellen Aufbau, nicht die wahre Struktur des Universums wahrnehmen kann; er sieht die Welt so, wie sie vor unendlich langer Zeit beschaffen war. In einer Ära, in der sich alle Objekte sehr viel näher standen, als es heute errechnet wird.
Die Kenntnis von den Entfernungen im Universum ist eine der elementarsten Informationen für die Astronomie. Die Positionen der Gestirne sind bestimmend für die Größe und das Aussehen des Kosmos; sie verleihen ihm seine Gestalt. Aus diesem Grund sind Heerscharen von Forschern damit beschäftigt, das Universum zu durchforsten und die Entfernungen im Weltall neu zu ermitteln. Es ist, wie man sich leicht vorstellen kann, eine Sisyphusarbeit. Fatal ist allerdings, dass für die Bestimmung der Distanzen, ein ungeeignetes „Werkzeug“ verwandt wird. Es ist die Errechnung der Entfernungen mit Hilfe der Hubblekonstante. Sie ist ein auf der Fluchtgeschwindigkeit der Materie basierender Wert, der durch den Vergleich mit den Ergebnissen anderer Messmethoden ermittelt und immer wieder korrigiert wird. Zurzeit liegt er bei 72 km/s/Mpc.
Aus physikalischen Gründen ist es jedoch nicht möglich, die Distanzen im Weltall mit Hilfe eines Festwertes korrekt zu ermitteln. Bis zu einer Fluchtgeschwindigkeit, die der halben Lichtgeschwindigkeit entspricht, sind die so errechneten Ergebnisse annähernd richtig. Sie werden aber umso fehlerhafter, je schneller sich ein Objekt von uns entfernt. Sicherlich eine Behauptung, die heftigen Widerspruch herausfordert. Darum soll folgendes Beispiel als Erläuterung dienen: Der Quasar SDSS 1044-0125, mit einer Fluchtgeschwindigkeit von 280.000 km/s, befindet sich, mithilfe der Hubblekonstante von 65 errechnet (ergibt ein Universum Alter von etwa 15 Mrd. Jahren), in einer Entfernung von etwa 14 Mrd. Lichtjahren (280.000 km/s : 65 km/s, in Mpc, mal 3,26). Auf den ersten Blick scheint das korrekt zu sein. Schließlich ist die Entfernung das Produkt aus Geschwindigkeit und Zeit. Ein elementares physikalisches Gesetz. Bei näherer Betrachtung erkennt man allerdings, dass dieses Verfahren nicht korrekt ist; es kann keinesfalls stimmen: Das Objekt ist erst eine Mrd. Jahre alt! Wie soll es möglich sein, dass ein Himmelskörper, in der Zeit von einer Mrd. Jahren, mit einer Geschwindigkeit, die noch unterhalb der der Lichtgeschwindigkeit liegt, eine Entfernung von 14 Mrd. Lichtjahren zurückgelegt hat? Dieses Missverhältnis versucht man, mit kuriosen Theorien zu erklären.
Eine wissenschaftliche Theorie hat allerdings nur einen Gültigkeitsanspruch, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind: Sie muss folgerichtig nachvollziehbar und mathematisch überprüfbar sein. Natürlich dürfen auch keine Naturgesetze verletzt werden. Außerdem muss sie eine logische Erklärung für die Ursache einer postulierten Erscheinung beinhalten. Ansonsten ist sie nur eine Behauptung, ein Appell an die Glaubensbereitschaft der Mitmenschen.
Bei der Distanzermittlung unter Verwendung der Hubblekonstante gibt es noch eine weitere Unvereinbarkeit mit den Naturgesetzen: Wenn man etwas in einer Entfernung von 14 Mrd. Lichtjahren sehen will, muss sich dieses Objekt bereits seit 14 Mrd. Jahren dort befunden haben (denn das Licht benötigt ja diese Zeit, um uns zu erreichen). Oder aber die Lichtgeschwindigkeit müsste unendlich sein. Diese Bedingungen sind in unserer Welt natürlich nicht gegeben. Die logische Konsequenz: Diese Betrachtungsweise ist falsch.
Ein Beobachter ist nicht in der Lage, den aktuellen Zustand eines entfernten Objekts zu sehen. Wegen der Laufzeit des Lichts, also der Zeit, die das Licht für seinen Weg bis zum Beobachter benötigt, wird er verspätet informiert. Ist der beobachtete Gegenstand dynamisch, also in Bewegung, kommt zusätzlich zur zeitlichen Differenz, noch eine positionelle. Man kann ein sich bewegendes Objekt nicht dort sehen, wo es sich aktuell befindet, sondern nur da, wo es sich bei Aussendung des Lichts befunden hat. Unseren Quasar sieht man also an der Stelle, wo er sich vor 14 Mrd. Jahren befand. Selbstverständlich hat er sich während der Laufzeit des Lichts weiter von uns entfernt und befindet sich eventuell in der mit Hilfe der Hubblekonstante ermittelten Entfernung. Nämlich nur unter der Voraussetzung, dass während der 14 Mrd. Jahre dauernden Reise der Strahlung keine Veränderung von Fluchtrichtung und Geschwindigkeit eingetreten ist. Da aber die enorme Materieflucht sich allmählich verlangsamt haben dürfte (die Dunkle Energie ist eine Fehldeutung) und wir nicht das Maß dieser Veränderung kennen, ist eine Berechnung des aktuellen Standorts nicht möglich. Dieser ist für uns als Beobachter auch völlig bedeutungslos.
In der Kosmologie wird darüber gerätselt, wie ein relativ kleines Objekt eine so große Strahlung abgeben kann. Das Geheimnis der gigantischen Strahlungsintensität der Quasare liegt in ihrer relativen Nähe. Um nicht missverstanden zu werden, möchte ich ausdrücklich darauf hinweisen, dass es sich hier nicht um die Entfernung handelt, in der sich der Quasar aktuell befindet. In dieser Position können wir ihn weder sehen, noch in irgendeiner anderen Form erfassen. Das was wir beobachten (Beschaffenheit und Entfernung des Objekts), ist 14 Mrd. Jahre alt.
Unsere Welt ist nicht statisch, wie man noch Anfang des vorigen Jahrhunderts annahm. Angesichts der enormen Vielfalt an Bewegungen in unserem Universum, müsste man sich eigentlich die Frage stellen: Ist es möglich, dass es nur eine einzige Lichtgeschwindigkeit gibt und ausgerechnet wir es sind, auf die diese Ausbreitungsgeschwindigkeit bezogen ist? Welche Bedingungen wären erforderlich, um so etwas zu ermöglichen? Sind wir das Zentrum des Universums, und schwimmen in einem Äthermeer, das sich dann allerdings, relativ zu uns, im Ruhezustand befinden müsste, während sich alles andere bewegt? Die Lichtgeschwindigkeit kann, wie auch jede andere Bewegung, nur relativ sein.
Die in meinem Buch vorgestellte Betrachtungsweise ist nicht nur physikalisch korrekt, sondern auch mathematisch nachvollziehbar. Sie führt ganz zwangsläufig zur Lösung einiger bisher unerklärlicher kosmischer Phänomene. Wie vorstehend schon beschrieben, begründet sich die extrem starke elektromagnetische Strahlung der Quasare durch ihre relative Nähe. Die Dunkle Energie, die Dunkle Materie, die rätselhafte Konstellation des Markarian 205 und der Galaxie NGC 4319 sind durch diese Sichtweise erklärbar. Schließlich gewinnt man auch die Erkenntnis, dass sich die Gravitation mit der gleichen Geschwindigkeit, wie die elektromagnetische Strahlung ausbreitet. Das Resultat, die Erklärung für einige der großen kosmischen Rätsel, betrachte ich natürlich als Beweis für die Richtigkeit meiner Überlegungen.
Mir ist bewusst, dass die hier vorgestellte Sichtweise sehr ungewöhnlich ist und sicherlich zunächst auf Ablehnung stoßen wird. Als ich die Entfernungen bei den einzelnen Fluchtgeschwindigkeiten durchrechnete, war ich selbst von den erzielten Ergebnissen überrascht. Schließlich wurde mir aber klar, dass es sich hier um relative, nur für uns in dieser Form gültige Distanzen handelt.
Nähere Erläuterungen und Begründungen für die aufgestellten Behauptungen sind Bestandteil des Buches. Wegen seines Inhalts ist es natürlich alles andere als „leichte Kost". Ich habe mich aber bemüht, diesen anspruchsvollen Stoff, auch für Leser mit wenigen oder gar keinen Vorkenntnissen, verständlich darzustellen.
Information zum Buch:
Die Magie des Kosmos und das Geheimnis der Dunklen Materie - Die Illusion von Zeitreisen
Taschenbuch: 193 Seiten
Verlag: Wagner Verlag, Gelnhausen; Auflage: 1. (12. Mai 2010)
Sprache: Deutsch
ISBN-10: 3866837100
ISBN-13: 978-3866837102
Der Leser wird mitgenommen auf eine Reise in die Vergangenheit. Von den Himmelsbeobachtungen in prähistorischer Zeit, über das Weltbild in der Antike, der Entstehung des Weltalls, bis hin zu Einsteins Relativitätstheorien. Die spektakulären wissenschaftlichen Erkenntnisse der einzelnen Epochen werden, quasi im Zeitraffer, aufgezeigt. Kernthema des Buches ist das Darlegen der Unzulänglichkeiten der Speziellen Relativitätstheorie und die Erkenntnis, dass die auf diese Theorie gestützte wissenschaftliche Betrachtungsweise unserer Welt nicht richtig sein kann. Unsere Welt wird uns, als Beobachter, in einer Form dargestellt, die es gar nicht mehr gibt. Der Magier Kosmos zeigt uns nicht seine wahre Gestalt, nicht sein jetziges Aussehen. Hierfür wäre eine unendliche Lichtgeschwindigkeit erforderlich. Uns werden ferne Dinge gezeigt, die in der Realität völlig anders oder überhaupt nicht mehr vorhanden sind. Wir werden über das Aussehen unserer Welt getäuscht. Es ist Gaukelei, die uns Dinge beobachten lässt, die Vergangenheit sind. Nichts ist so, wie es uns erscheint, sondern so, wie es einmal gewesen ist. Aber nicht nur wir werden getäuscht; jedem fernen Beobachter im Weltall wird ein anderes Bild von seiner Umwelt gezeichnet. Die wahre Gestalt und die Ausdehnung des Kosmos bleiben einem Beobachter allerdings verborgen.
Ursache für diese etwas mysteriös anmutenden Erscheinungen ist die Geschwindigkeit der elektromagnetischen Strahlung, die unvorstellbar großen Entfernungen und das atemberaubende Tempo der flüchtenden Materie. Diese Kriterien haben einen enormen Einfluss auf das Erscheinungsbild unserer Welt.
Ein wesentlicher Aspekt des Buches ist die Vorstellung einer neuen Sichtweise der kosmischen Vorgänge. Sie beruht auf der Tatsache, dass ein Beobachter nicht den aktuellen Aufbau, nicht die wahre Struktur des Universums wahrnehmen kann; er sieht die Welt so, wie sie vor unendlich langer Zeit beschaffen war. In einer Ära, in der sich alle Objekte sehr viel näher standen, als es heute errechnet wird.
Die Kenntnis von den Entfernungen im Universum ist eine der elementarsten Informationen für die Astronomie. Die Positionen der Gestirne sind bestimmend für die Größe und das Aussehen des Kosmos; sie verleihen ihm seine Gestalt. Aus diesem Grund sind Heerscharen von Forschern damit beschäftigt, das Universum zu durchforsten und die Entfernungen im Weltall neu zu ermitteln. Es ist, wie man sich leicht vorstellen kann, eine Sisyphusarbeit. Fatal ist allerdings, dass für die Bestimmung der Distanzen, ein ungeeignetes „Werkzeug“ verwandt wird. Es ist die Errechnung der Entfernungen mit Hilfe der Hubblekonstante. Sie ist ein auf der Fluchtgeschwindigkeit der Materie basierender Wert, der durch den Vergleich mit den Ergebnissen anderer Messmethoden ermittelt und immer wieder korrigiert wird. Zurzeit liegt er bei 72 km/s/Mpc.
Aus physikalischen Gründen ist es jedoch nicht möglich, die Distanzen im Weltall mit Hilfe eines Festwertes korrekt zu ermitteln. Bis zu einer Fluchtgeschwindigkeit, die der halben Lichtgeschwindigkeit entspricht, sind die so errechneten Ergebnisse annähernd richtig. Sie werden aber umso fehlerhafter, je schneller sich ein Objekt von uns entfernt. Sicherlich eine Behauptung, die heftigen Widerspruch herausfordert. Darum soll folgendes Beispiel als Erläuterung dienen: Der Quasar SDSS 1044-0125, mit einer Fluchtgeschwindigkeit von 280.000 km/s, befindet sich, mithilfe der Hubblekonstante von 65 errechnet (ergibt ein Universum Alter von etwa 15 Mrd. Jahren), in einer Entfernung von etwa 14 Mrd. Lichtjahren (280.000 km/s : 65 km/s, in Mpc, mal 3,26). Auf den ersten Blick scheint das korrekt zu sein. Schließlich ist die Entfernung das Produkt aus Geschwindigkeit und Zeit. Ein elementares physikalisches Gesetz. Bei näherer Betrachtung erkennt man allerdings, dass dieses Verfahren nicht korrekt ist; es kann keinesfalls stimmen: Das Objekt ist erst eine Mrd. Jahre alt! Wie soll es möglich sein, dass ein Himmelskörper, in der Zeit von einer Mrd. Jahren, mit einer Geschwindigkeit, die noch unterhalb der der Lichtgeschwindigkeit liegt, eine Entfernung von 14 Mrd. Lichtjahren zurückgelegt hat? Dieses Missverhältnis versucht man, mit kuriosen Theorien zu erklären.
Eine wissenschaftliche Theorie hat allerdings nur einen Gültigkeitsanspruch, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind: Sie muss folgerichtig nachvollziehbar und mathematisch überprüfbar sein. Natürlich dürfen auch keine Naturgesetze verletzt werden. Außerdem muss sie eine logische Erklärung für die Ursache einer postulierten Erscheinung beinhalten. Ansonsten ist sie nur eine Behauptung, ein Appell an die Glaubensbereitschaft der Mitmenschen.
Bei der Distanzermittlung unter Verwendung der Hubblekonstante gibt es noch eine weitere Unvereinbarkeit mit den Naturgesetzen: Wenn man etwas in einer Entfernung von 14 Mrd. Lichtjahren sehen will, muss sich dieses Objekt bereits seit 14 Mrd. Jahren dort befunden haben (denn das Licht benötigt ja diese Zeit, um uns zu erreichen). Oder aber die Lichtgeschwindigkeit müsste unendlich sein. Diese Bedingungen sind in unserer Welt natürlich nicht gegeben. Die logische Konsequenz: Diese Betrachtungsweise ist falsch.
Ein Beobachter ist nicht in der Lage, den aktuellen Zustand eines entfernten Objekts zu sehen. Wegen der Laufzeit des Lichts, also der Zeit, die das Licht für seinen Weg bis zum Beobachter benötigt, wird er verspätet informiert. Ist der beobachtete Gegenstand dynamisch, also in Bewegung, kommt zusätzlich zur zeitlichen Differenz, noch eine positionelle. Man kann ein sich bewegendes Objekt nicht dort sehen, wo es sich aktuell befindet, sondern nur da, wo es sich bei Aussendung des Lichts befunden hat. Unseren Quasar sieht man also an der Stelle, wo er sich vor 14 Mrd. Jahren befand. Selbstverständlich hat er sich während der Laufzeit des Lichts weiter von uns entfernt und befindet sich eventuell in der mit Hilfe der Hubblekonstante ermittelten Entfernung. Nämlich nur unter der Voraussetzung, dass während der 14 Mrd. Jahre dauernden Reise der Strahlung keine Veränderung von Fluchtrichtung und Geschwindigkeit eingetreten ist. Da aber die enorme Materieflucht sich allmählich verlangsamt haben dürfte (die Dunkle Energie ist eine Fehldeutung) und wir nicht das Maß dieser Veränderung kennen, ist eine Berechnung des aktuellen Standorts nicht möglich. Dieser ist für uns als Beobachter auch völlig bedeutungslos.
In der Kosmologie wird darüber gerätselt, wie ein relativ kleines Objekt eine so große Strahlung abgeben kann. Das Geheimnis der gigantischen Strahlungsintensität der Quasare liegt in ihrer relativen Nähe. Um nicht missverstanden zu werden, möchte ich ausdrücklich darauf hinweisen, dass es sich hier nicht um die Entfernung handelt, in der sich der Quasar aktuell befindet. In dieser Position können wir ihn weder sehen, noch in irgendeiner anderen Form erfassen. Das was wir beobachten (Beschaffenheit und Entfernung des Objekts), ist 14 Mrd. Jahre alt.
Unsere Welt ist nicht statisch, wie man noch Anfang des vorigen Jahrhunderts annahm. Angesichts der enormen Vielfalt an Bewegungen in unserem Universum, müsste man sich eigentlich die Frage stellen: Ist es möglich, dass es nur eine einzige Lichtgeschwindigkeit gibt und ausgerechnet wir es sind, auf die diese Ausbreitungsgeschwindigkeit bezogen ist? Welche Bedingungen wären erforderlich, um so etwas zu ermöglichen? Sind wir das Zentrum des Universums, und schwimmen in einem Äthermeer, das sich dann allerdings, relativ zu uns, im Ruhezustand befinden müsste, während sich alles andere bewegt? Die Lichtgeschwindigkeit kann, wie auch jede andere Bewegung, nur relativ sein.
Die in meinem Buch vorgestellte Betrachtungsweise ist nicht nur physikalisch korrekt, sondern auch mathematisch nachvollziehbar. Sie führt ganz zwangsläufig zur Lösung einiger bisher unerklärlicher kosmischer Phänomene. Wie vorstehend schon beschrieben, begründet sich die extrem starke elektromagnetische Strahlung der Quasare durch ihre relative Nähe. Die Dunkle Energie, die Dunkle Materie, die rätselhafte Konstellation des Markarian 205 und der Galaxie NGC 4319 sind durch diese Sichtweise erklärbar. Schließlich gewinnt man auch die Erkenntnis, dass sich die Gravitation mit der gleichen Geschwindigkeit, wie die elektromagnetische Strahlung ausbreitet. Das Resultat, die Erklärung für einige der großen kosmischen Rätsel, betrachte ich natürlich als Beweis für die Richtigkeit meiner Überlegungen.
Mir ist bewusst, dass die hier vorgestellte Sichtweise sehr ungewöhnlich ist und sicherlich zunächst auf Ablehnung stoßen wird. Als ich die Entfernungen bei den einzelnen Fluchtgeschwindigkeiten durchrechnete, war ich selbst von den erzielten Ergebnissen überrascht. Schließlich wurde mir aber klar, dass es sich hier um relative, nur für uns in dieser Form gültige Distanzen handelt.
Nähere Erläuterungen und Begründungen für die aufgestellten Behauptungen sind Bestandteil des Buches. Wegen seines Inhalts ist es natürlich alles andere als „leichte Kost". Ich habe mich aber bemüht, diesen anspruchsvollen Stoff, auch für Leser mit wenigen oder gar keinen Vorkenntnissen, verständlich darzustellen.
Information zum Buch:
Die Magie des Kosmos und das Geheimnis der Dunklen Materie - Die Illusion von Zeitreisen
Taschenbuch: 193 Seiten
Verlag: Wagner Verlag, Gelnhausen; Auflage: 1. (12. Mai 2010)
Sprache: Deutsch
ISBN-10: 3866837100
ISBN-13: 978-3866837102
