Universum muss unendlich viele Dimensionen haben
18.05.2005 um 16:40
Ich poste den Text hierein damit auch diejenigen was erfahren die den link ignorieren!
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Theorie über die
Struktur des Weltalls
Albert Bünger
Artlenburg, Oktober 1999
1. Einleitung
Die gängige Theorie von dem Frühstadium des Universums geht davon aus, dass das Weltall aus einem einzigen Urknall entstanden ist. Zu diesem Ergebnis ist man dadurch gekommen, in dem man die gegenwärtige Expansion des Universums auf den Anfangszustand annäherungsweise zurück rechnete. Grundlage dafür war die Expansionsgeschwindigkeit von 80 km/s bei einem Abstand von l Mpc. Dabei ist man auf eine Größe des Universums gekommen, die der Abb. 1 [1] entspricht.
Abb. l
Daraus erstellen sich die folgenden Fragen:
1. Was war vor dem Urknall?
2. Was war drum herum?
3. Wo hinein bewegte sich der Urknall?
4. Wo ist der Mittelpunkt des Weltalls geblieben?
5. Warum gab es in der Vergangenheit nur einen Urknall?
6. Gab es vor dem Urknall eine Zeit?
7. Woher kam die unendliche Energie für den Urknall?
8. Woraus besteht die Materie?
9. Gibt es in der Zukunft ein Ende der Expansion des Weltalls und eine darauf folgende Kontraktion?
Diese Fragen können mit Hilfe des Standardmodells der Kosmologie nicht beantwortet werden. Das Standardmodell der Kosmologie geht davon aus, dass das Weltall aus einer expandierenden Materiekugel entstanden ist. Die Berechnungsformeln dafür beziehen sich exakt darauf. Das bisherige Urknall-Modell wird von einer monokausalen Denkweise beherrscht, bei der die Anfangsparameter so lange angepasst werden bis sie mit dem beobachteten Helium-Wasserstoff-Verhältnis übereinstimmen. Eine weitere Problematik entsteht dadurch, dass das Urknall-Modell als Einzelereignis gegen den ersten Hauptsatz der Kosmologie verstößt: "Kein Ort im Weltall ist einem anderen gegenüber bevorzugt".
Aber wie hatten sich die ersten Sterne in der Vergangenheit gebildet? Die Klärung dieser Vorgänge ist eine große Herausforderung in der modernen Astrophysik. Es ist wirklich ein großes Problem, die "Bildung der ersten Ursterne" ohne molekulares Gas und Staub zu beschreiben und zu erklären.
Mit neuen Denkansätzen und Ableitungen soll versucht werden, Problemlösungen zu finden. Grundlage dafür ist die Beschäftigung mit den Dimensionen.
* Die Null - Dimension erleben wir als mathematischen Punkt.
* Die erste Dimension erleben wir als Linie.
* Die zweite Dimension erleben wir als Fläche.
* Die dritte Dimension erleben wir als Körper, z.B. als Würfel oder Kugel.
* Die vierte Dimension erleben wir als pulsierenden Körper, z.B. ein pumpendes Herz.
* Die unendliche Dimension erleben wir als Vakuumraum des Weltalls.
Ziel ist es jedoch, etwas mehr über den Vakuumraum des Weltalls zu erfahren. Welche Struktur und Eigenschaften hat er und können wir mit den Ergebnissen unserer Untersuchungen die oben gestellten Fragen beantworten?
2. Der vier dimensionale Raum
Um sich einen vier dimensionalen Raum vorzustellen, ist es sehr praktisch, wenn man sich dafür ein Anschauungsmodell [2] zeichnet. Der vier dimensionale Raum ist einmal als Würfel im Würfel und als Kugel in einer Kugel dargestellt. Die Kugel in der Kugel wird hier nur angedeutet.
cube
Abb. 2
Auf den ersten Blick hat es den Anschein, als ob die Formen Würfel oder Kugel erhalten bleiben. Dieser Eindruck täuscht, da diese Formen Schwankungen haben, die symbolisch im äußeren Kreisbogen angezeigt werden. Darüber hinaus werden die Eigenschaften der Formen verändert. Um nun von der inneren Kugel (A) zur äußeren Kugel (B) zu gelangen, bedarf es einen Zeitintervall (Δ t), einer Distanz (Δ r) und einer Energiemenge (Δ e). Dabei fällt auf, dass die Krümmung der Kugeloberfläche bei zunehmendem Radius immer mehr abnimmt. Um von der äußeren Kugel (B) zur inneren Kugel (A) zu gelangen, bedarf es ebenfalls einen Zeitintervall (Δ t), einer Distanz (Δ r) und einer Energiemenge (Δ e). Diesmal nimmt die Krümmung der Kugeloberfläche und somit die Krümmung seines inneren Raumes bei abnehmenden Radius zu.
In der vierten Dimension haben wir eine äußere Begrenzung des Körpers. Expansionen und Kontraktionen bestimmen seine Lebenszeit. Am Anfang seiner Lebenszeit erleben wir den Körper als Übergang von der dritten in die vierte Dimension. Am Ende seiner Lebenszeit erleben wir ihn in der dritten Dimension. Sein Mittelpunktsgebiet kann bestimmt werden. Die Anzahl seiner Zeitintervalle wird mit dem Rückfall in die dritte Dimension begrenzt.
3. Der unendlich dimensionale Raum
Vergrößert man nun den kugelförmigen Raum zu einem unendlich dimensionalen Raum, jede Dimension setzt dabei rechtwinklig auf die vorherige Dimension auf, so erhält man einen Raum mit einem unendlichen Radius und einer unendlichen Anzahl von Zeitintervallen. In diesem Raum ist eine Krümmung der Kugeloberfläche bei einem unendlichen Radius und ein Mittelpunktsgebiet nicht mehr nachweisbar. Kein Ort in diesem Raum ist einem anderen Ort gegenüber bevorzugt. Eine äußere Begrenzung gibt es nicht, weil die kontinuierlich aufsetzenden Dimensionen an jedem Beobachtungsstandort im Weltall gegeben sind. Betrachten wir den Weltraum als Ganzes, so ist der Raum in diesem Bereich durch unsere vorherige Betrachtung praktisch flach. Das bedeutet, dass das Licht von einem 10 Milliarden Lichtjahre entfernten Quasar direkt zu uns gelangen kann, ohne irgendeiner Kugeloberfläche folgen zu müssen. Betrachtet man nun die mit jedem Zeitintervall ständig größer werdende Kugeloberfläche, Punkte auf ihr entfernen sich immer weiter voneinander, ergibt sich schon dadurch ein Problem, weil die Lichtgeschwindigkeit von 299 792 458 m/s die maximale Geschwindigkeit im Vakuumraum ist. Sind die Entfernungsabstände groß genug, so kann der expandierende Vakuumraum die Lichtgeschwindigkeit über große Entfernungen ohne weiteres überschreiten.
Schwierigkeiten ergeben sich bei der Ermittlung der präzisen Ausdehnungsgeschwindigkeit des unendlich dimensionalen Vakuumraumes des Weltalls. Für die Messungen über große Entfernungen stehen nur die lichthellsten Galaxien, Galaxienhaufen und Quasare zur Verfügung. Galaxien können sich jedoch im Weltraum frei bewegen und können aufgrund ihrer Gravitationskraft Haufen und sogar Superhaufen bilden. Spiralgalaxien können zusätzlich aufgrund ihres ungleich gerichteten Drehimpulses durch das Weltall schweben und auf ihrem Weg mit anderen Galaxien zusammenstoßen. Hinzu kommt noch, dass unser eigenes Milchstraßensystem sich drehend im Weltall fortbewegt. Unsere Sonne einschließlich ihrer Planeten auf ihren Umlaufbahnen sind damit eingeschlossen. Einige Galaxien bewegen sich dementsprechend auf den Beobachter zu und andere vom Beobachter weg. Zusätzlich zu den Eigenbewegungen der Galaxien kommen noch die großräumigen Schwankungen des Vakuumraumes hinzu. Die Abb.3 zeigt daher auch diese Abweichungen als Abweichungen vom Mittelwert. Die eingetragenen astronomischen Objekte verteilen sich keulenförmig um einen Mittelwert. Der Parameter des Hubble-Gesetzes ist aus diesem Grunde nur ein statistischer Mittelwert.
diagram
Abb. 3
Die Abb. 3 zeigt die Rotverschiebung bestimmter Spektrallinien in Abhängigkeit von der Entfernung nach Sandage (1972). Als Senkrechte ist der Logarithmus der Fluchtgeschwindigkeit von den hellsten Galaxien dargestellt und auf der Zeitachse deren Abstand von der Erde. Das Weltall dehnt sich beschleunigt aus. In einer sehr großen Entfernung vom Beobachter erreicht die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien die Lichtgeschwindigkeit. Von dort kann kein Licht den Beobachter auf der Erde erreichen. Die Informationsgrenze ist damit definiert (Schnittpunkt der beiden Graphen). Der Logarithmus der Lichtgeschwindigkeit beträgt: log 5.476820703
Daraus ergeben sich folgende Beweise:
1. Eine Fluchtgeschwindigkeit, die größer ist als die Lichtgeschwindigkeit, kann nicht beobachtet werden. Aus diesem Grunde beziehen sich alle Beobachtungen und Berechnungen auf den Bereich der Lichtlaufstrecke vom Beobachtungsstandort bis zur Informationsgrenze.
2. Die kosmische Hintergrundstrahlung ist nur innerhalb des Bereichs der Lichtlaufstrecke vom Beobachtungsstandort bis zur Informationsgrenze zu beobachten.
3. Die Informationsgrenze definiert nicht das Alter oder das Ende des Weltalls.
4. Ein ausgestrahltes Photon kann sich nicht über das gesamte Weltall ausbreiten, sondern maximal nur bis zu seiner eigenen radialen Informationsgrenze.
5. Die Gravitationskraft eines Sterns oder einer Galaxie reicht nicht unendlich weit ins Weltall hinaus, sondern maximal nur bis zu seiner eigenen radialen Informationsgrenze. Mit diesem Beweis wird eines der größten Irrtümer in der Kosmologie beseitigt.
6. Durch die Expansion des Vakuumraumes werden die Wellenlängen des Lichts während der Lichtlaufzeit gestreckt. Dies ergibt einen Frequenzverlust des Lichtes.
Der Hubble-Parameter konnte noch nicht exakt gemessen werden.
Im Jahre 1998 wurde sein Wert [1] auf H = (80+16+6) km s-1 Mpc-1 geschätzt.
Sein aktueller Wert am 21 Febr. 2001 war H = (65 ±5) km s-1 Mpc-1
Spätere Messungen mit dem Hubble-Space-Telescope legten den Wert auf H = 73 km s-1 Mpc-1 fest.
Präzisionsmessungen (April 2003) bestimmten den Hubble-Parameter mit H = 71 km s-1 Mpc-1
Die standardisierte Entfernung (Megaparsec) wurde auf Mpc = 3 261 631 Lichtjahre festgelegt.
Dabei ist zu bedenken, dass dieses Entfernungsmaß ein Maß für die optische Lichtreisezeit im Vakuum ist. Präzisionsmessungen könnten in Zukunft auch dieses standardisierte Entfernungsmaß neu festlegen.
Bei der modernsten Meßmethode für die Bestimmung der fernen Galaxien wird nicht nur die scheinbare Helligkeit, sondern auch die Anzahl der empfangenen Photonen pro Sekunde und ihre Energie gemessen. Im Abschnitt Zeit-Phänomene wird die Abhängigkeit der Meßmethoden vom Gravitationsfeld der Erde nachgewiesen.
Berechnungsbeispiel:
Die gewählte Expansionsbeschleunigung des Vakuumraumes für diese Berechnung H = 67 km s-1 Mpc-1
l Mpc (Megaparsec) sind ca. 3 260 000 Lichtjahre
Lichtgeschwindigkeit: c = 299 792,458 km/s
Die Informationsgrenze hat die radiale Entfernung von: r = c / H
r = (299 792,458 km/s ) / (67 km/s / Mpc ) = 4 474,514299 Mpc
Bei einer Expansionsbeschleunigung des Vakuumraumes von 67 km * s-1 * Mpc-1 ergibt dies eine Entfernung von 4.474,514299 Mpc vom Beobachter, bei der die Bedingung dafür erfüllt ist, dass die Lichtgeschwindigkeit erreicht wird. In diesem Fall beträgt die radiale Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien 299.792,458 km/s. Die Folge ist, dass aus einer Entfernung von 4.474,514299 Mpc kein Lichtsignal mehr beobachtet werden kann. Dies ergibt eine Entfernung von 14,58691661 Milliarden Lichtjahren. Jede Strahlung, die den Beobachter auf der Erde erreicht, liegt innerhalb dieses Bereichs. Jede Strahlung und jede Information, die außerhalb dieses Bereichs liegt, erreicht den Beobachter nicht mehr. Damit ist die Informationsgrenze festgelegt. Ereignisse können nur innerhalb dieses Bereiches beobachtet und gemessen werden. Über diesen Beobachtungshorizont hinaus bleibt für uns der Nachthimmel dunkel. Alle Ereignisse und alle Informationen sind für den Beobachter nur innerhalb dieser Informationsgrenze beobachtbar.
Großräumige Vakuumschwankungen können überall im Weltall auftreten. Sie bewirken, dass man den Hubble-Parameter nicht genau festlegen kann. Zusätzlich treten spontane Vakuumschwankungen unterschiedlicher Energien überall im Weltall auf. Unter Vakuumschwankungen versteht man z.B. Schwankungen von Feldern unterschiedlicher Art, von den elektromagnetischen bis hin zu den Materie-Erzeugungsfeldern.
Die Energie, die bewirkt, dass der Vakuumraum des Weltalls sich ausdehnt, sollte man nicht unterschätzen. Nachweislich werden Milliarden von Galaxien mit transportiert. Man kann daher annehmen, dass sie aufgrund des Energieerhaltungssatzes im direkten Verhältnis zur Energie steht. Diese Energie wird durch entsprechende Vakuumfluktuationen als Materie gebunden. Damit wäre eine unendliche Energiequelle entdeckt worden, die einzig allein ihre Ursache in einer Eigenschaft des unendlich dimensionalen Vakuumraumes hat. Es sind die sporadisch auftretenden Vakuumfluktuationen. Die Frage "Woher kommt die unendliche Energie?" ist damit beantwortet.
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Die zeitliche Abfolge wäre dann so, dass erst die Ausdehnung des Vakuumraumes in entsprechenden Zeitintervallen erfolgen muss und dann kann erst aufgrund von spontanen Vakuumfluktuationen die Materie entstehen. Die Quanten-Theorie macht Aussagen über das Verhalten von Vakuumfluktuationen. Einzelereignisse entstehen danach spontan, z.B. virtuelle Teilchen können plötzlich zu realen Teilchen werden. Quantenblitze im Gamma-Bereich treffen aufeinander und erzeugen Elektronen und deren Antiteilchen die Positronen. Die dafür benötigten Zeitintervalle waren bereits vorher da. Die Fragen "Was war vor dem Urknall?" und "Gab es vor dem Urknall eine Zeit?" hat man damit beantwortet. Da es für den unendlich dimensionalen Vakuumraum keinen Anfang und kein Ende gibt, so hat die Zeit auch keinen Anfang und kein Ende.
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Damit hat man auch zugleich den Schlüssel für die Ursache des Gesetzes von der Erhaltung der Energie, des Impulserhaltungsgesetzes, des Drehimpulserhaltungsgesetzes und des Entropiegesetzes.
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Spontane Vakuumfluktuationen und damit entsprechende Einzelereignisse können an jedem Ort im Vakuum des Weltalls auftreten. Diese Einzelereignisse können nur innerhalb des unendlich dimensionalen Vakuumraumes des Weltalls stattfinden. Sie müssen nicht alle gleichzeitig auftreten. Dementsprechend müssen die Galaxien im Weltall ein unterschiedliches Alter haben. Die Frage "Warum gab es in der Vergangenheit nur einen Urknall?" kann mit Hilfe der obigen Begründung nicht zustimmend beantwortet werden. Man kann eher eine Urknallerei aufgrund der spontanen Vakuumfluktuationen begründen. Hochenergetische Quantenblitze aus dem Weltraum dürften deshalb auch in der Gegenwart noch zu messen sein. Der Vakuumraum des Weltalls besitzt polykausale Ereignisstrukturen. Monokausale Theorien, die von einem einzigen Urknall ausgehen, werden aus diesem Grund hiermit wiederlegt. Die Frage "Was war drum herum?" und "Wo hinein bewegte sich der Urknall?" ist damit beantwortet.
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Inzwischen sind Gammastrahlen-Ausbrüche entdeckt worden, die den hochenergetischen Quantenblitzen gleichen. Sie werden Gamma-Ray-Burst (GBR) genannt. Sie kommen sporadisch aus allen Himmelsrichtungen aus den Tiefen des Weltalls. Es gibt keine Region im Weltall, in der sie besonders häufig auftreten.
Sie haben besondere Eigenschaften:[3]
1. Ihre Photonen haben eine Energie von 100 bis 1000 Kilo-Elektronenvolt.
2. Ihre Ausbrüche dauern zwischen 30 Millisekunden und fast 1000 Sekunden.
3. Im Einzelfall kann ein Ausbruch bis zu 1,6 Stunden dauern.
4. Es gibt Abfolgen von kürzeren Strahlungspulsen und gleichmäßig anhaltende Pulsen.
5. Bei manchen GBR's verschiebt sich die spektrale Verteilung der Photonenenergie während des Abklingens in den niederen Energiebereich.
6. Die GBR's haben keine besonderen Spektrallinien, die man für die Entfernungsbestimmung (Rotverschiebung) nutzen kann.
7. Die Pulslängen der GBR's sind ebenfalls ungeeignet für die Entfernungsbestimmung.
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Kein Ort im Weltall ist dem anderen bevorzugt, denn es gibt keinen Mittelpunkt. Es gibt nicht nur einen Beobachter, und er ist auch nicht der Mittelpunkt des Weltalls, obgleich er sich von jedem Beobachtungsstandort als Mittelpunkt im Weltall empfindet. Dies verführt zur geduldeten Annahme, dass sich unser Sonnensystem nicht am Rande des Universums befindet, sondern im Zentrum. Mittelpunkte gibt es jedoch nur für Einzelereignisse, siehe Abb. l. In dem unendlich dimensionalen Vakuumraum des Weltalls kann man keinen Mittelpunkt festlegen, weil die unendliche Anzahl von Dimensionen von jedem Beobachtungsstandort im Weltall gegeben sind. Die Frage "Wo ist der Mittelpunkt des Weltalls geblieben?" ist damit beantwortet.
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Das Entstehen und wieder Vergehen ist somit ein kosmisches Prinzip.
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Anfang und Ende gelten nur für individuelle Ereignisse und nicht für den unendlich dimensionalen Vakuumraum des Weltalls. Aufgrund seiner unendlichen Dimension gibt es für ihn kein Anfang und auch kein Ende, sowohl für seine räumliche Ausdehnung, als auch für die Aufeinanderfolge seiner Zeitintervalle.
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Die Aufeinanderfolge der Zeitintervalle und dementsprechend die ständige Ausdehnung des Weltalls ist weder umkehrbar noch aufhaltbar.
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Da das Universum Schwankungen des Vakuums hat, wird man diese Schwankungen auch bei der Bestimmung des Hubble-Parameters feststellen. Der Wert des Hubble-Parameters kann aus diesem Grunde nur ein Mittelwert mit einer bestimmten Bandbreite sein.
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Die gemessenen Rotverschiebungen sagen nur aus, wie lange das ausgesandte Licht zum Beobachter unterwegs war. Die Wellenlängen des ausgestrahlten Lichtes werden als Folge des sich ausdehnenden Vakuumraumes gestreckt und wandern aus diesem Grunde in den roten Bereich des Lichtspektrums. Das Alter des Weltalls kann man davon nicht ableiten. Man kann jedoch die maximale Laufzeit des Lichtes bis zur Informationsgrenze berechnen.
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Der unendlich dimensionale Vakuumraum des Universums expandiert unbegrenzt. Eine kritische Materiedichte, die eine Kontraktion des Universums bewirken könnte, wird nie erreicht. Damit konnte die Frage "Gibt es in der Zukunft ein Ende der Expansion des Weltalls und eine darauffolgende Kontraktion?" auch beantwortet werden. Das Weltall ist danach offen und hat in allen Richtungen die gleichen Eigenschaften.
4. Die Kontraktion innerhalb des Vakuumraumes
Die sogenannten Vakuumfluktuationen innerhalb des unendlich dimensionalen Vakuumraumes bewirken, dass der Vakuumraum auch die Eigenschaft hat, von der Kugel (A) nach der inneren Kugel (P) in einem bestimmten Zeitintervall (Δ t) und einer bestimmten Distanz (Δ r) zu gelangen. Dabei fällt auf, dass die Krümmung der Kugeloberfläche bei einem kleiner werdenden Radius immer mehr zunimmt. Dieses gilt nicht nur für die Kugeloberfläche, sondern auch für den Innenraum der Kugel. Punkte auf der Kugeloberfläche rücken immer dichter zusammen. Für die Bewegung im Raum, die ihrer Struktur nach auch drei dimensional1) ist, ergibt sich, dass auch diese Struktur immer mehr gekrümmt wird. Bei immer kleiner werdenden Einheiten wird der Vakuumraum durch seine Verdichtung immer stärker angeregt und es kann dann zu Phasenrückkopplungen kommen, welches dazu führt, dass sich Resonanzknoten (z.B. Elektronen oder Positronen) bilden.
Vakuum wird verdichtet und angeregt. Es entsteht Materie, deren Ursache in einer Eigenschaft des unendlich dimensionalen Vakuumraumes begründet ist, und zwar in Form von spontan auftretenden Vakuumfluktuationen, in denen sich knotenartige Verdichtungen bilden. Die Möglichkeit, flüchtige Energie dauerhaft in Form von Materie zu speichern, wird damit erfüllt. Durch den spontanen Zerfall der Materie wird die Energie wieder freigesetzt und der in der Vergangenheit lokal verdichtete Vakuumraum expandiert. Auch für die kleinsten Teilchen oder Ereignisse gibt es eine Beobachtungsgrenze, und zwar für Ort und Impuls oder Energie pro Zeitintervall. Die Beobachtungsgrenze dafür ist die berühmte "Unschärferelation" Heisenbergs.
Um sich ein Bild davon zu machen, wie die Verdichtung einer Schwingung funktioniert, zeichnet man sich ein Anschauungsmodell.
Abb. 4
Die Grundlinie der Abb. 4 hat die Strecke 2 π = 6,28. Zieht man nun die Sinuskurve bis zum rechten Ende der Grundlinie, so liegt sie deckungsgleich ohne Erhebung auf der Grundlinie. Damit hat man nachgewiesen, dass eine Schwingung durch Raumausdehnung an einem bestimmten Punkt den Wert Null erreicht.
Die Wellenlänge des Lichts wird durch die Raumausdehnung gestreckt. Dadurch wird der Vakuumraum in sich zu einer veränderlichen Größe. Addiert man mehrere Raumausdehnungsgebiete, so erreicht die Raumausdehnung an einem bestimmten Abstand vom Beobachtungsstandort die Lichtgeschwindigkeit und damit die Informationsgrenze (Abb. 3).
c = Lichtgeschwindigkeit
H = Expansions-Beschleunigung pro Raumausdehnungsgebiet (Hubble-Parameter)
ri = Anzahl der Raumausdehnungsgebiete
Es wird damit der optische Lichtreiseweg vom Beobachtungsstandort bis zur Informationsgrenze angegeben.
c = H * ri
ri = c / H
Umgekehrt erfolgt eine lokale Kompression des Vakuumraumes durch ein Gravitationsfeld. Eine andere Möglichkeit, den Vakuumraum zu komprimieren, erreicht man durch Partikel (z.B. Elektronen), die im Vakuumraum beschleunigt werden. In Flugrichtung wird ihr Vakuum-Feld verdichtet und es entsteht bei entsprechender Beschleunigung ein Lichtkegel. Auch hier zeigt sich, dass der Vakuumraum eine dynamische Größe darstellt. In der einen Richtung gibt es die nichtlokale Expansionsbeschleunigung des Vakuumraums und in der anderen Richtung gibt es die lokale Kompressions-Beschleunigung des Vakuumraums. Für die Beschleunigung der Partikel im Vakuum bildet die Lichtgeschwindigkeit die absolute Grenze. Damit ist die Vakuum-Verdichtungsgrenze für beschleunigte Partikel und ihre Lichtkegel bestimmt.
Die Lichtgeschwindigkeit ist das Produkt aus den Faktoren Wellenlänge und Frequenz.
c = Lichtgeschwindigkeit
λ = Wellenlänge
f = Frequenz, Anzahl der Wellenlängen
c = λ * f
Die Kompressions-Geschwindigkeit oder Annäherungs-Geschwindigkeit wird wie folgt berechnet:
λo = im Labor gemessene Wellenlänge einer Lichtemission
λ = Wellenlänge einer Lichtemission eines Partikels oder eines astronomischen Objekts, das sich der Erde nähert
vc = Kompressions-Geschwindigkeit, Annäherungsgeschwindigkeit
vc = c - (c * λ/ λo )
Der Kompressions-Faktor ergibt sich aus dem Verhältnis von Labor-Wellenlänge einer Lichtemission zur gemessenen Wellenlänge der Lichtemission eines Partikels oder eines astronomischen Objekts.
zc = Kompressions-Faktor
zc = λo / λ
Aufgrund dieser Überlegungen kann man nun die Geschwindigkeit einer Galaxie bestimmen, die auf uns zufliegt.
Vom Spektroskop wurde eine Emissionslinie vom Licht einer Galaxie gemessen.
Es ist die Emissionslinie vom Wasserstoff (Lyman-α ). Sie hat die Wellenlänge λ = 101,333 nm.
Die gleiche Emissionslinie wurde im Labor mit einer Wellenlänge λo = 121,6 nm bestimmt.
Die gemessene Stauchung der Wellenlänge berechnet sich wie folgt: zc = λo / λ
zc = 121,6 nm / 101,333 nm = 1,2
Lichtgeschwindigkeit: c = 299.792,458 km/s
Die Kompressions-Geschwindigkeit wird berechnet: vc = c - (c / zc ) oder vc = c - (c * λ/ λo )
vc = 299.792,458 km/s - (299.792,458 km/s / 1,2 ) = 49.965,40967 km/s
Die gemessene Galaxie fliegt auf den Beobachter zu mit einer Geschwindigkeit von 49.965,40967 km/s
Vakuum kann auch durch starke Gravitationsfelder verdichtet werden. Man kann diese Gravitationsfelder auch als lokal komprimierte Vakuumfelder bezeichnen. Der Durchgang von Photonen durch ein Gravitationsfeld bewirkt mehrere Effekte. Bewegt sich ein Photon auf ein Gravitationsfeld zu, so trifft es auf einen verdichteten Vakuumraum. Seine Wellenlänge wird gestaucht. Dadurch erhöht sich seine Frequenz und somit seine Energie. Bewegt sich dieses Photon von diesem Gravitationsfeld weg, so läuft der Vorgang umgekehrt ab. Seine Wellenlänge wird gestreckt. Dadurch verringert sich seine Frequenz (Anzahl der Wellenlängen pro Sekunde) und somit seine Energie. Es geht jedoch keine Wellenlänge verloren! Bei einem Durchgang durch ein Gravitationsfeld tritt der gleiche Effekt auf. Dabei ist es gleich, ob der Durchgang diagonal oder rechtwinklig erfolgt. Ein weiterer Effekt ist, dass Photonen2) mit einer höheren Energie stärker im Gravitationsfeld abgelenkt werden als Photonen mit einer niedrigeren Energie. Die Ursache liegt darin, dass Photonen mit einer höheren Energie eine größere dynamische Masse haben als Photonen mit einer niedrigeren Energie.
Berechnungen:
Wirkungsquantum: h = 6.6260755e-34 Js
Lichtgeschwindigkeit: c = 299792458 m/s
Die Grundspektrallinie des Wasserstoffs (Lyman-α ) hat die Wellenlänge: λo = 121,6 nm = 121.6e-9 m
Die Ruhemasse des Elektrons hat den Wert: = 9.1093897e-31 kg
Die Ruheenergie des Elektrons hat den Wert: = 8.1871111680e-14 Js
Das entspricht einer Wellenlänge von: 2.4263106000e-12 m
Der Kompressionsfaktor des Vakuums wird nach folgender Methode ermittelt: zc = λo / λ
Die Werte λo und λ können für Berechnungen des Kompressionsfaktors zc verändert werden.
λo Value in m λ Value in m zc -Value Energy in Js
Treffen zwei Photonen mit der in diesem Beispiel angezeigten Energie aufeinander, so wird ein Elektron und ein Positron erzeugt. Die Energie dafür lieferte das verdichtete Vakuum. Die im Beispiel angezeigte Energie entspricht der Energie eines Elektrons. Damit ist der Beweis erbracht worden, dass Photonen, die in ein starkes Gravitationsfeld eindringen, in Materie umgewandelt werden. Der Kompressionsfaktor des Vakuums bleibt gleich. Dabei ist es egal, ob die Kompression des Vakuumfeldes durch beschleunigte Partikel oder durch ein entsprechendes Gravitationsfeld erzeugt wird. Die dabei entstehende Frequenzzunahme des Lichtes kann man mit der Verdichtung des Vakuumfeldes physikalisch widerspruchsfrei begründen.
Das so erzeugte Elektron e- bewegt sich nun im Gravitationsfeld mit der Geschwindigkeit v. Es hat einen inneren Impuls von m * c. Durch die Bewegung im Gravitationsfeld erhöht sich seine dynamische Masse m+. Um sich ein Bild davon zu machen, zeichnet man sich eine Grafik mit den entsprechenden Bewegungsvektoren.
Abb. 5
Nach dem Lehrsatz des Pythagoras stellt man die Gleichung auf und bestimmt dann die dynamische Masse m+.
[ (mc)2 / (m+c)2 ] + [ (m+v)2 / (m+c)2 ] = 1
(m+ )2 = m2 / [ 1 - (v2 / c2 ) ]
m+ = m / sqrt[ 1 - (v2 / c2 ) ] oder m+ = m * c / sqrt(c2 - v2 )
Man erhält so die dynamische Masse m+.
Berechnung von dynamischen Energiewerten (e+ ) für beschleunigte Partikel im komprimiertem Vakuum-Feld:
e+ = e / sqrt[ 1 - (v2 / c2 ) ] oder e+ = e * c / sqrt(c2 - v2 )
Die Kompression des Vakuums wird um so höher, je höher die Kompressions-Geschwindigkeit ist.
Die Kompressions-Geschwindigkeit wird um so größer, je größer die Masse ist, die sich in einem Objekt konzentriert.
Der Radius ( r ) eines kompakten Objekts wird um so größer, je mehr Masse (kg ) es hat.
Der Radius ( r ) eines kompakten Objekts wird um so größer, je mehr Volumen (m3 ) es hat.
Die Masse ( m ) des kompakten Objekts ist mit der Gravitations-Konstante ( G ) verbunden.
Aufgrund dieser Überlegungen kann man nun die Berechnungsformel dafür erstellen.
vcg = Kompressions-Beschleunigung des Vakuums durch Gravitation
vcg * r * r = G * m
vcg = G * m / r2
Am Beispiel der Erde wird die Kompressions-Beschleunigung des Vakuums auf der Oberfläche wie folgt berechnet:
Gravitations-Konstante: G = 6.673e-11 m3 / (kg*s2 )
Masse der Erde: m = 5.978177 * 1024 kg
Radius der Erde: r = 6378 km
vcg = G * m / r2 = 9.8066542634 m/s2 ist die Gravitationsbeschleunigung auf der Erdoberfläche
Der Kompressions-Faktor (zc ) für das Vakuum-Feld (Gravitations-Feld) der Erde:
cc = 299792458 m/s2 (maximale Beschleunigung)
zc = cc / (cc - vcg ) = 1.0000000327114786
Jedes Photon, das auf den Detektor des Beobachters auf der Erde auftrifft, wird um diesen Betrag beschleunigt und beeinflusst somit das Messergebnis.
Das Gravitationsfeld ist kugelschalenförmig aufgebaut. Je weiter man vom astronomischen Objekt entfernt ist, um so mehr verringert sich die Kompressions-Beschleunigung des Vakuums durch Gravitation.
Am Beispiel der Erde wird die Kompressions-Beschleunigung des Vakuums wie folgt berechnet:
vcgd = Kompressions-Beschleunigung des Vakuums durch Gravitation in der Distanz
dist = 500 km Abstand von der Erde
vcgd = vcg * r2 * 4π / ((r + dist )2 * 4π )
vcgd = vcg * r2 / (r + dist )2 = 8.432678660678643 m/s2
vcgd = G * m / (r + dist)2 = 8.432678660678643 m/s2
Die Differenz in der Kompressions-Beschleunigung bei einem Abstand von der Erde von 500 km beträgt:
Δvcg = vcg - vcgd = 1.373975602747068 m/s2
NGC7742 Wird die maximale Beschleunigung von 299792458 m/s2 auf der Oberfläche des kompakten Kerns erreicht, so wandeln alle Partikel, die in diese Region kommen, ihre dynamische Energie in Ruheenergie um. Die erzeugte neue Materie entwickelt einen Gegendruck und verhält sich wie eine Wand, die die erzeugte und umgewandelte Materie reflektiert. Diese Wand ist jedoch kein schmales Band. Schnelle Partikel erreichen schon früh die Lichtgeschwindigkeit von 299792458 m/s und langsame Partikel dringen tiefer in diese Wand ein bis auch sie die Lichtgeschwindigkeit erreichen. Diese spezielle Wand kann man auf Fotos sehen. Sie besteht aus einem breiten gelben Ring um den kompakten Zentralstern einer Spiralgalaxie. Bei der Spiralgalaxie NGC7742 kann man diesen gelben Ring und auch den Spurenverlauf der herausgeschleuderten Staubwolken deutlich sehen. Da sich dieser gelbe Ring sehr nahe am kompakten Kern befindet, kann man ihn auch als Kernring, Nuklear-Ring oder Nukleus-Ring bezeichnen.
Hoag Die erzeugte Materie im gelben Nukleus-Ring besteht aus Materie und Anti-Materie. Ein Teil dieser Anti-Materie rekombiniert mit der Materie und strahlt als Gamma-Strahlung wieder ab. Mit speziellen Detektoren konnte man die emittierten Gammaquanten und deren Quellen nachweisen. Der andere Teil der Anti-Materie verschwindet im kompakten Nukleus der Galaxie. Das wirft natürlich die Frage auf, wie lange der kompakte Kern einer Galaxie unter dieser Bedingung stabil bleiben kann. Man kann die Prognose stellen, dass dadurch eine heftige Explosion ausgelöst wird, die zur Absprengung eines Materie-Rings führt. Das HST-Foto von der Ring-Galaxie Hoag kann als ein Beweis einer solchen Absprengung bewertet werden. Absprengungen dieser Größenordnung gehören damit zu den gewaltigsten Explosionen im Weltall. Ob die beobachteten Gamma-Ray-Burst's wirklich Ursache einer Unstabilität von kompakten Galaxienkernen sind, konnte bis heute noch nicht nachgewiesen werden. Man kann es aufgrund dieser Überlegungen nur vermuten.
Das kugelschalenförmig aufgebaute Gravitationsfeld der Erde dreht sich an bestimmten Stellen mit der Erdrotation. Michelson und Morley wollten den Unterschied in der Lichtgeschwindigkeit bei der Erdrotation mit dem "Michelson Interferometer" im Jahre 1886 nachweisen. Es wurden in mehreren Versuchen auch in späteren Jahren keine Unterschiede festgestellt. In einem Experiment von Hafele und Keating mit Atomuhren im Jahre 1971 konnten doch Abweichungen nachgewiesen werden. Vier Atomuhren wurden in Flugzeugen beim Flug um die Erde mitgenommen. In Drehrichtung der Erde (Ostflug) gingen die Uhren im Durchschnitt 59 ns nach und entgegen der Drehrichtung (Westflug) der Erde gingen die Uhren im Durchschnitt 273 ns vor. Atomuhren sind daher geeignet, Änderungen im Gravitationsfeld nachzuweisen. Das aus Uhren bestehende globale Ortungssystem (GPS) hat auch Änderungen im Gravitationsfeld nachgewiesen. Für das rotierende Gravitationsfeld der Erde gibt es dafür zwei Ursachen. Zum Einen ist es die Ebbe und die Flut, verursacht durch das Gravitationsfeld zwischen Erde und Mond, und zum Zweiten sind es die Gebirge auf der Erde, die das Gravitationsfeld der Erde beeinflussen. Betrachtet man die Erde von außerhalb, so dreht sich das Gravitationsfeld mit der Erdrotation und den Gezeiten. Zusätzlich erzeugt der Mond auch ein Gravitationsfeld, das sich während seines Umlaufs um die Erde mit ihm bewegt.
NGC6872Diese Erkenntnis ist sehr wichtig in Bezug auf die starken Gravitationsfelder von rotierenden kompakten Zentralsternen der Spiralgalaxien. Als Beispiel kann man die Galaxien NGC7742 und NGC6872 benennen. Man kann davon ausgehen, dass die Oberflächenstruktur ihrer kompakten Kerne unregelmäßig ist. Die Rotation der kompakten Kerne bewirkt, dass sich ihre Gravitationsfelder ebenfalls mit ihrer Rotation in gleicher Richtung bewegen. Sie bestimmen dadurch in ihrem Umfeld die Drehrichtung und Beschleunigung der Materie in ihren Beschleunigungsringen. Zusätzlich erhöhen die rotierenden Gravitationsfelder die Wahrscheinlichkeit von Materie-Entstehungs- und Materie-Umwandlungsprozessen.
Der Radius (rc ) für die absolute Vakuum-Verdichtungsgrenze auf der Oberfläche einer Kugel von 1 kg Ruhe-Masse wird wie folgt berechnet:
Maximale Beschleunigung: cc = 299792458 m/s2
rc2 = G * m / cc
rc2 = G * m / cc = 2.2258732072572687e-19 m2
rc = 4.717916073074286e-10 m
1.000000e+0 kg Gesamtgewicht der kompakten Kugel
4.398851e-28 m3 Volumen der kompakten Kugel
2.273321e+27 kg/m3 Gewicht der kompakten Kugel
2.273321e+21 kg/cm3 Gewicht der kompakten Kugel
NGC5563Bevor die absolute Vakuum-Verdichtungsgrenze erreicht wird, steigt die Materie-Produktion sehr stark an. Der kompakte Zentralstern einer Galaxie reagiert auf diesen Zustand und schleudert die neue Materie ins Weltall hinaus. Beweismittel für die Produktion neuer Materie sind die Fotos von der Galaxie NGC5563 und der Spiral-Galaxie 0313 192. Sie zeigen, wie kompakte Kerne von Galaxien große Mengen Materie herausschleudern. Zusätzlich beweisen diese Prozesse, wie sich das Weltall selbst erneuert. Die kompakten Kerne der Spiralgalaxien sind sehr stabil. Sie haben eine sehr lange Lebenszeit. Ihre Entwicklungszeit bis zur Ausbildung eines Beschleunigungsrings wird auf 6 bis 7 Milliarden Jahre geschätzt. Explodierende kompakte Kerne von Galaxien hat man noch nicht entdeckt. Aus diesem Grund gibt es auch keine Fotos davon.
Am Beispiel der Erde ist der Radius (rc ) der absoluten Vakuum-Verdichtungsgrenze auf der Oberfläche:
Maximale Beschleunigung: cc = 299792458 m/s2
Gravitations-Konstante: G = 6.673e-11 m3 / (kg*s2 )
Masse der Erde: m = 5.978177 * 1024 kg
Radius der Erde: r = 6378 km
rc2 = G * m / cc = 1.3306664012541636 km2
rc = 1153.5451448704398 m
5.978177e+24 kg Gesamtgewicht der kompakten Erde
6.429725e+9 m3 Volumen der kompakten Masse der Erde
9.297718e+14 kg/m3 Gewicht der kompakten Masse der Erde
9.297718e+8 kg/cm3 Gewicht der kompakten Masse der Erde
Wie hoch die Masse eines kompakten Kerns einer Galaxie verdichtet werden kann, bis die oberste Grenze erreicht wird, kann man mit dieser Berechnungsmethode nicht berechnen. Man hat beobachtet, dass es unterschiedlich große kompakte Zentralsterne von Spiralgalaxien gibt. Ein kompakter Zentralstern besteht aus einem kompakten Kern (Compact Nucleus) und einer Hülle hoher Sternendichte. Kompakte Kerne können wachsen und an Größe zunehmen. Hat man ihren Durchmesser und ihre Masse bestimmt, so kann man ihre Massendichte berechnen. Man hat an den kompakten Zentralsternen beobachtet, dass die Gesetze für Gravitation, Drehimpuls und Massen-Erhaltung nicht verletzt werden.
In Flugrichtung erzeugt ein beschleunigtes Elektron einen lokal komprimierten Vakuumraum. Seine Kompressions-Energie kann man berechnen. Da das Elektron ständig in Bewegung ist, besitzt es eine Anfangsenergie. Diese Anfangsenergie oder Startenergie des Elektrons ist bei der Grundspektrallinie des Wasserstoffs: es = h * c / λo
Wirkungsquantum: h = 6.6260755e-34 Js
Lichtgeschwindigkeit: c = 299792458 m/s
Die Grundspektrallinie des Wasserstoffs die Wellenlänge (Lyman-α ): λo = 121,6 nm = 121.6e-9 m
es = h * c / λo = 1.633591662038305e-18 Js
Das Vakuum ist in Flugrichtung durch die Anfangs-Energie (es) bereits vorkomprimiert.
Je höher die Anfangs-Energie ist, um so höher ist die Kompressions-Energie.
Da der Kompressions-Faktor zc den Wert "Unendlich" nie erreicht, so ist die Kompressions-Energie im Wert begrenzt.
ec = Kompressions-Energie des komprimierten Vakuums.
es = Anfangs-Energie des Partikels
zc = Kompressions-Faktor
ec = es* zc
Das beschleunigte Elektron besitzt dann zusätzlich zu seiner Ruheenergie die dynamische Energie und die Kompressions-Energie des komprimierten Vakuums.
Das ist eigentlich alles an Mathematik, um in einem unendlich dimensionalen Vakuumraum Materie zu erzeugen.
Das angeregte Vakuum, z. B. Funkwellen, Wärmestrahlung oder Licht, beinhaltet den Welle- / Masse-Dualismus. Gemäß der Formel e = m * c2 = h * f wird der dynamische Masseanteil der elektromagnetischen Strahlung größer, je größer ihre Energie ist. Der Masseanteil wird größer, weil sich die Konstante c2 nicht verändert. Aufgrund des höheren dynamischen Masseanteils kann die hochenergetische Strahlung nicht mehr die Lichtgeschwindigkeit erreichen. Zusätzlich nimmt die Ablenkung bei größerem Masseanteil im Schwerkraftfeld zu. Dies begünstigt die Teilnahme an Materie-Entstehungsprozessen. Es führt dazu, dass sich das Weltall durch diese Prozesse ständig erneuert. Die dafür benötigten Energien bewegen sich im Bereich von 1015 - 1020 eV. Bei diesen hohen Energien wird nicht mehr ein kontinuierlicher Photonenstrom gemessen, sondern man registriert einzelne Blitze. Die Häufigkeit der registrierten Blitze in den Beobachtungsstationen auf der Erde nimmt bei steigenden Energien ab.
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Der Welle- / Masse-Dualismus gilt nicht nur für die Vakuumfluktuationen, sondern auch für das durch Strahlung angeregte Vakuum. Den Begriff "Energie" kann man somit auch mit dem Begriff "angeregtes oder verdichtetes Vakuum" gleichsetzen.
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Die Nebenwirkungen der Expansion des Vakuums im Weltall sind Ursache für die spontane Bildung von Materie aufgrund von Vakuumfluktuationen. Materie entsteht und besteht demnach aus dem Vakuumraum, und zwar als gespeicherte Energie in Form von verdichtetem Vakuum. Dies entspricht exakt dem Dualismus der Photonen
h * f = m * c2. Damit ist auch die letzte Frage "Woraus besteht die Materie?" beantwortet.
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Für den unendlich dimensionalen Vakuumraum gelten die Gesetze der Quantentheorie. Die Quantentheorie beschreibt die Eigenschaften des Vakuumraums und die Relativitätstheorie beschreibt die Bewegung im Vakuumraum.
Vergleicht man nun den vier dimensionalen Raum mit den unendlich dimensionalen Raum, so ergibt sich folgender Unterschied: Reduziert man den vier dimensionalen Raum um eine Dimension, so erhält man einen drei dimensionalen Raum.
Reduziert man jedoch den unendlich dimensionalen Raum um eine Dimension, so erhält man ein Abbild einer Momentaufnahme des unendlich dimensionalen Raumes, wie er vor einem Zeitintervall gewesen ist. Die Aufeinanderfolge von Zeitintervallen und somit die Expansion des unendlich dimensionalen Raumes läuft indes weiter.
Da jede Dimension rechtwinklig auf die vorherige Dimension aufsetzt, so hat dies zur Folge, dass nur eine endliche Anzahl von Dimensionen auf einen Ausgangspunkt zurückgerechnet werden kann. Damit hat man bei allen Theorien, die von einer endlichen Anzahl an Dimensionen ausgehen, wieder das Problem: "Wo ist das Mittelpunktsgebiet des Weltalls?" und "Was war drum herum?" Bei einem unendlich dimensionalen Vakuumraum treten diese Probleme erst gar nicht auf.
In der Theorie vom unendlich dimensionalen Vakuumraum ist das Weltall auf Grund von Vakuumschwankungen aus einer Vielzahl von Einzelereignissen und der daraus folgenden Weiterentwicklung entstanden. Aus kleinen Einheiten entwickelten sich große Einheiten. Aus diesem Grunde können auch in den entfernsten Regionen des Weltalls Spiralgalaxien unterschiedlichen Alters und Größe gefunden werden. Das Problem eines Zeitpunkts, vor dem sich, wie beim Urknall-Modell, nichts entwickeln konnte, tritt erst gar nicht auf.
Nach dem Urknall-Modell ist das Weltall aus einem einzigen Einzelereignis entstanden. Auch in diesem Fall hat die Urknalltheorie Erklärungsprobleme, woher denn nun die unendliche Energie kommt, die dafür notwendig war.
In der Theorie vom Urknall bewegen sich die Galaxien aufgrund der Anfangsexplosion auseinander, mit der Folge, dass die Galaxien in großen Entfernungen relativistische Geschwindigkeiten erreichen. Im Gegensatz dazu dehnt sich der Vakuumraum aufgrund seiner unendlichen Dimensionen aus und das in einer unendlichen Anzahl von Zeitperioden. In großen Entfernungen wird die Lichtgeschwindigkeit erreicht. Kein Licht und keine Information erreicht von dort den Beobachter. Damit ist die Informationsgrenze festgelegt.
Das Weltall selbst ist jenseits der Informationsgrenze nicht zu Ende. Ein Beobachter, der in 10 Milliarden Lichtjahren Entfernung von uns den Weltraum betrachtet, kann über unsere Informationsgrenze hinaus das Weltall beobachten.
Im Gegensatz dazu betrachtet die Urknall-Theorie das Weltall als vier dimensional gekrümmten Raum, in dem die vergangenen Ereignisse den Ereignishorizont bestimmen. Der Ereignishorizont hat mit der Informationsgrenze keine Gemeinsamkeiten, da sie auf unterschiedlichen Anschauungsweisen beruhen. Die Urknall-Theorie geht davon aus, dass das Weltall eine expandierende Materiekugel ist. Das mathematische Friedmann-Modell wird zur Zeit noch dahin gehend interpretiert. Woher weiß man denn so genau, dass das Weltall eine Kugel ist? Der Term 4π / 3 für die Berechnung von Kugeln in den Formeln der Kosmologie kann nicht als Beweis gewertet werden. Nur der beobachtbare Raum bis zur Informationsgrenze ist kugelförmig und nur für diesen begrenzten Raum hat das mathematische Friedmann-Modell seine Gültigkeit.
Die von mir entwickelte Theorie geht von einem expandierenden Vakuumraum aus, in dem die Informationsgrenze eine dynamische Grenze ist, und zwar in Abhängigkeit vom gewählten Beobachtungsstandort. Die Bewegungsrichtung der Spiralgalaxien, die in diesem Raum schweben, sind nicht von der Bewegungsrichtung eines Urknalls abhängig. Unsere Milchstraße bewegt sich frei in diesem Vakuumraum. Ihre Bewegungsrichtung in diesem Raum ist durch schwache Frequenzabweichungen gegenüber der kosmischen Hintergrundstrahlung nachgewiesen worden.
Ein weiterer Widerspruch zur Urknalltheorie besteht darin, dass in Entfernungen vom irdischen Beobachter von 6 bis 10 Milliarden Lichtjahren Spiralgalaxien entdeckt worden sind, deren Entwicklungszeit bis in die Zeit vor dem Urknall reicht. Nach der Urknall-Theorie ist das aber nicht zulässig. Widersprüche falsifizieren jedoch eine Theorie. Aufgrund dieser empirisch ermittelten Fakten sollte man das monokausale Urknall-Modell kritisch überprüfen. Wenn das Fundament der bisherigen Urknall-Theorie bröckelt, sollte man nach alternativen Theorien suchen, die die Wirklichkeit besser beschreiben. Es nützt auch nichts, wenn man versucht, den fernen Spiralgalaxien eine kürzere Entwicklungszeit zuzuweisen mit dem Ziel, die Urknalltheorie zu retten.
Der nächste Widerspruch kommt bestimmt, wenn Spiralgalaxien mit einem Redshift von z > 2 entdeckt werden. Schließlich werden die Instrumente, die das Weltall beobachten, ständig weiter verbessert.
Der nächste Widerspruch ist schon da! Siehe Veröffentlichung vom 24.11.2004 im Internet: www.spiegel.de
Mit dem europäische Weltraum-Röntgenteleskop XMM-Newton hat man ein entferntes Schwarzes Loch mit der Bezeichnung SDSS J1030 entdeckt. Seine optische Entfernung vom Beobachter beträgt 12,8 Milliarden Lichtjahre. Das Chandra-Röntgenteleskop der NASA spürte ebenfalls ein superschweres Schwarzes Loch mit der Objekt-Bezeichnung SDSSp J1306 auf. Seine optische Entfernung liegt bei 12,7 Milliarden Lichtjahre. Das Universum selbst ist nach der Urknall-Theorie vermutlich 13,7 Milliarden Jahre alt.
Zitat: "Bisherige Theorien über die Entstehung von Galaxien und supermassiven Schwarzen Löcher im Anfangsstadium des Universums seien damit in Frage gestellt."
Auch in diesem Fall versucht man, den fernen astronomischen Objekten eine kürzere Entwicklungszeit zuzuweisen mit dem Ziel, die Urknalltheorie zu retten. Es nützt wieder nichts, auch wenn man argumentiert, dass die Black-Holes und die kompakten Kerne der Spiralgalaxien ohne die nötigen Evolutionsschritte beim Urknall entstanden sind. Woher weiß man denn so genau, dass es einen Urknall im Sinne der Urknall-Theorie gegeben hat? Genau so gut konnte es eine sporadisch auftretende Urknallerei gegeben haben. Die Summe dieser Ereignisse hätte dann ebenfalls eine kosmische Hintergrundstrahlung zur Folge, die aber in ihrer Struktur nicht absolut gleichmäßig ist. Aufgrund einer sporadisch auftretenden Urknallerei dürfte kaum intergalaktischer Wasserstoff vorhanden sein, der das Licht ferner Galaxien streut. Dies ist nämlich der Grund dafür, dass wir scharfe Bilder auch von den fernsten Galaxien erhalten. Eine sporadisch auftretende Urknallerei, in deren Zentren die Galaxien entstehen, hat auch den Vorteil, dass man nicht nach einem Mittelpunktsgebiet im Weltall suchen muss. Unsere Milchstraße ist dann auch nicht mehr der Mittelpunkt des Universums, nur weil es einem Beobachter auf der Erde so erscheint als wäre er im Zentrum des Weltalls. Weiterhin kann man damit nachweisen, dass die Galaxien ein unterschiedliches Alter haben und deshalb ein wichtiger Teil der Evolution sind.
In diesem Fall kann man wieder einmal sehen, dass alternative Theorien, die nicht dem Mainstream entsprechen, in der Wissenschaft kaum eine Chance haben. Ich frage mich nur, wie lange die Professoren des Mainstreams das noch durchhalten. Deren Hauptfehler liegt darin, dass die optische Entfernung bis zur Informationsgrenze von 13,7 Milliarden Lichtjahren mit dem Alter des Universums gleichgesetzt wird. Die Bestimmung des Alters bezieht sich doch nur auf die expandierende Materiekugel. Das Alter des Weltalls kann man damit ebenso wenig berechnen wie das Alter des Vakuumraums zwischen den Sternen. Der nächste Fehler besteht darin, dass deutsche Astronomen die kompakten Kerne der Spiralgalaxien als superschwere Schwarze Löcher beschreiben, die die gesamten Spiralgalaxien in ihren Kernen verschlucken. Die Ausbildung von Beschleunigungsringen und die Erzeugung neuer Materie kommt aus diesem Grunde in der "Black-Hole-Theory" nicht vor. Weiterhin wird immer noch an der Konstruktion einer Dichtewellen-Theorie festgehalten, die wie von Zauberhand die Spiralarme entstehen lässt. Filme einer Simulation davon sind im Fernsehen mehrmals gezeigt worden. Auch hier stimmt deren Theorie mit der Wirklichkeit nicht überein.
Die von mir entwickelte Theorie basiert darauf, dass die kompakten Zentralsterne von Spiralgalaxien Beschleunigungsringe ausbilden, die aufgrund ihrer Form Spiralarme erzeugen können. Zusätzlich wandeln die kompakten Zentralsterne leichte Elemente des Periodensystems in schwerere Elemente um. Neue Fotos beweisen, dass einige kompakte Zentralsterne Materie in großen Mengen erzeugen. Damit hat die von mir entwickelte Theorie weitere Erfolge erzielt, weil sie die Wirklichkeit besser beschreibt.
Das Weltall ist keine expandierende Materiekugel und es verhält sich nun einmal nicht wie ein vier dimensionaler Stern, der sich ausdehnt zu einem roten Riesen, um danach wieder zusammenzustürzen zu einem weißen Zwerg. Die Behauptung vieler Astro-Physiker, dass das Weltall ein vier dimensionaler Raum sei, kann man damit widerlegen, dass eine Zentralregion im Weltall nicht existiert. Diese Zentralregion müsste mit Fakten nachgewiesen werden. Die Behauptung vieler Physiker, dass der Vakuumraum des Weltalls das Nichts sei, habe ich mit Argumenten und Berechnungsbeispielen widerlegen können. Der Vakuumraum des Weltalls ist die Ursache für alle Erscheinungen und Ereignisse. Auch hier gilt die Regel: "Die Mutter ist immer größer als ihr Baby".
Meine Theorie beruht auf dem Axiom eines unendlich dimensionalen Vakuumraums und dem Axiom, dass in diesem Raum Vakuumschwankungen auftreten. Will man dieses Theoriegebäude zum Einsturz bringen, so muss man diese Axiome mit Beweisen widerlegen. Die Theorie vom unendlich dimensionalen Vakuumraum ist eine neue Sichtweise, das Weltall und seine Entstehungsgeschichte zu betrachten. Grundlage ist eine einfache mathematisch-geometrische Struktur, die Ursachen und Gründe für die Zeit, fürs Energie-Erhaltungsgesetz, die Quanten-Theorie und das Entstehen und wieder Vergehen liefert.
5. Die Messbarkeitsgrenze innerhalb des Vakuumraumes
Die absolute Informationsgrenze wird bei einer Ausdehnungsgeschwindigkeit des Vakuumraumes von c = 299792458 m/s erreicht. Verwendet man für ihre Berechnung den Hubble-Parameter von H = 65 km/s/Mpc, so liegt diese Grenze bei 4612,191662 Mpc. 1 pc = 3,261631 Lichtjahre. Das sind 15,0432673 Milliarden Lichtjahre. Darüber hinaus gibt es noch die Messbarkeitsgrenze im unteren Funkwellenbereich [4] und darunter den Rauschbereich. Zu den nicht verwendbaren Bereichen gehören die Funkwellenbereiche kommerzieller Nutzer. Wenn es nicht gelingen sollte, der kosmischen Hintergrundstrahlung weitere Informationsinhalte abzuringen, so bleibt auch sie Teil einer Messbarkeitsgrenze.
Berechnung der radialen Informationsgrenze in Mpc: ri = c / H
Giordano Bruno (1548-1600) erklärte, dass das Weltall unendlich groß sei. Es ist angefüllt mit unzähligen Sonnen, die von ihren Planeten umkreist werden, auf denen teilweise Leben existiert. Dafür wurde er am 17. Februar 1600 in Rom als Ketzer verbrannt.
Wilhelm Heinrich Olbers (1823) brachte einen Einwand gegen ein gleichmäßig mit Sternen gefülltes Universum. Die scheinbare Helligkeit der Sterne nimmt zwar mit dem Quadrat ihrer Entfernung (1/r2) ab, jedoch die Sternendichte nimmt mit zunehmender Entfernung um (r2dr) zu. Hinzu kommt noch die Abschattung der fernen Sterne durch die Vordergrundsterne. Der nächtliche Sternenhimmel dürfte demnach nicht dunkel, sondern müsste so hell sein wie die Sonnenoberfläche. Seine Folgerung aus diesem Paradoxon war, dass sich das Weltall ausdehnen muss. Den praktischen Nachweis konnte er nicht erbringen. Dies gelang jedoch ca. 100 Jahre später den Astronomen Edwin P. Hubble und Milton Humason. Sie stellten fest, dass die Wellenlängen der Spektrallinien des ausgestrahlten Lichts ferner Galaxien umso weiter zum roten Ende des Spektrums lagen, je weiter die Galaxien entfernt waren. Das Weltall dehnt sich tatsächlich aus. Dabei stellten sie eine Gesetzmäßigkeit fest. Das darauf aufgebaute Hubble-Gesetz sagt aus, dass eine Galaxie in der doppelten Entfernung (x) auch die doppelte Fluchtgeschwindigkeit (v) hat.
Das Hubble-Gesetz hat eine lineare Funktion.
Aufgrund der statistischen Schwankungen war es sehr schwierig, diese Linearität nachzuweisen.
v(t) = H(t)*x(t)
Da sich die Expansion des Weltalls nach dem Hubble-Gesetz statistisch im Mittelwert linear fortsetzt, liegt es nahe, dass die Streckung der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung ebenfalls einer linearen Funktion folgt. Ein ausgestrahltes Photon kann sich nicht über das gesamte Weltall ausbreiten, sondern maximal nur bis zur seiner radialen Informationsgrenze.
Als Folge des sich ausdehnenden Vakuumraumes des Weltalls, kühlt jede entstandene Wärmequelle über einen längeren Zeitraum irreversibel ab. Die Inhalte an Informationen der beobachteten Wärmequelle, z.B. Höhe der ausgestrahlten Frequenz und Anzahl der Absorptionslinien, wandern nach einen längeren Zeitraum in den Rauschbereich. Die Breite der beobachteten Absorptionslinien nimmt zu. Ihre Interferenzgrenze liegt bei einer Wellenlänge [5] von ca. 3,00 m. Für die Beobachtung ist es sehr wichtig, dass das Verhältnis zwischen Nutzsignal und Rauschpegel groß genug ist, um verwertbare Informationen herausfiltern zu können. Der Rest ist dann ein Teil des Rauschpegels. Die Informationsverluste nehmen also in gleichem Maße irreversibel zu, je länger eine elektromagnetische Strahlung durchs Weltall eilt. Diese Informationsverluste bilden daher eine weitere Messbarkeitsgrenze.
6. Zeit-Phänomene
Auch wenn man nichts tut vergeht die Zeit. Das Wesen der Zeit ist einfach zu definieren. Es ist die Bewegung im Raum. Mit Hilfe eines schnellen Taktgebers werden langsamere Bewegungsabläufe gemessen. Der Taktgeber einer Caesium-Atomuhr liefert 9 192 631 770 Takte in einer Sekunde im Gravitationsfeld auf der Erde. Das Vakuum-Feld (Gravitations-Feld) der Erde übt eine ständige Kraft auf die Atome der Caesium-Atomuhr aus. In großer Höhe über der Erde ist diese Kraft geringer, weil dort die Beschleunigung durch das Gravitations-Feld der Erde vermindert ist. Eine Caesium-Atomuhr in großer Höhe kann mehr Takte in einer Sekunde liefern im Bezug auf den Sekundentakt einer Caesium-Atomuhr auf der Erde. Jede Uhr liefert ihre Eigenzeit.
Möchte man gern erfahren, wie viel Dimensionen die Zeit hat, so nimmt man wieder den Bezug auf die Bewegung im Raum. Als Modell für die Anschauung eignet sich die Fahrt mit dem Fahrrad. Fährt man gerade aus, so bewegt man sich in der ersten Dimension. Neigt man sich auf dem Fahrrad nach links, so dreht sich auch zugleich das Rad nach links. Man erhält sofort die zweite und die dritte Dimension. Bei der Fahrt mit dem Fahrrad beobachten wir die Walkung des Reifens. Damit haben wir die vierte Dimension der Zeit für Einzel-Ereignisse beobachtet, und zwar die Dynamik. Neigt man sich auf dem Fahrrad nach rechts, so dreht sich auch zugleich das Rad nach rechts. Man erhält sofort wieder die zweite und die dritte Dimension, jetzt aber gespiegelt. Die logische Folgerung ist: Zeitliche Abläufe (Einzel-Ereignisse) entstehen im Vakuumraum gespiegelt. Beobachtbar sind zeitlich gespiegelte Ereignisse in Form von Materie und Anti-Materie, z.B. Elektron und Positron, sowie Proton und Anti-Proton.
Für die Zeit kennen wir auch noch die Kategorien Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Ereignisse der Vergangenheit sind faktisch. Ereignisse der Gegenwart werden faktisch im Moment ihrer Entstehung. Für die Ereignisse in der Zukunft gibt es Wahrscheinlichkeits-Prognosen für ihre Entstehung. Für die Wahrscheinlichkeits-Prognosen gibt es drei Bedingungen.
* Die Prognose wird wahr: Wert (1)
* Die Prognose wird falsch: Wert (0)
* Ein Anteil der Prognose wird wahr: Alle Werte zwischen (0) und (1), z.B. (0.5)
Ereignisse der Vergangenheit und Gegenwart sind nicht reversibel, man kann sie nicht ungeschehen machen. Ereignisse für die Zukunft kann man beeinflussen, indem man Bedingungen für ihre Entstehung oder Nicht-Entstehung verändert. Daraus folgt, dass Ereignisse der Vergangenheit die Ereignisse der Gegenwart und Zukunft beeinflussen. Ereignisse der Vergangenheit und Gegenwart hinterlassen Spuren. Spuren dieser Art sind z.B. die Jahresringe der Bäume und die gefundenen Dinosaurierknochen. Die Zeit hat also auch ein Gedächtnis, das aus den Spuren der Vergangenheit und Gegenwart besteht. Die Spuren sind jedoch nicht dauerhaft. Sie zerfallen im Laufe der Zeit. Ein Teil der Information darüber geht verloren. Für Ereignisse der Vergangenheit ist die logische Folgerung: Die Informationsverluste nehmen irreversibel zu.
Mit den neuen Großteleskopen hat man beobachtet, wie neue Sterne in den Staub- und Gaswolken der Spiralgalaxien entstehen. Man kann daher davon ausgehen, dass auch die anderen Sterne in den Spiralarmen in gleicher Weise in der Vergangenheit entstanden sind. Unser Sonne mit ihren Planeten sind etwa 4,5 Milliarden Jahre alt. Vor 6 Milliarden Jahren existierte unser Sonnensystem noch nicht und unser Beobachtungsstandort war noch fiktiv in der Zukunft.
In einer optischen Entfernung von 13.7 bis 15 Milliarden Lichtjahren befindet sich die Informationsgrenze. Die Berechnung dieser Grenze schwankt in Abhängigkeit vom verwendeten Hubble-Parameter. Innerhalb dieser Grenze ist die Anzahl der beobachtbaren Galaxien begrenzt. Der Vakuum-Raum des Weltalls dehnt sich jedoch beschleunigt aus. Aus diesem Grund entschwinden immer mehr Galaxien aus dem beobachtbaren Bereich. Vor 10 Milliarden Jahren waren die entschwundenen Galaxien noch im beobachtbaren Bereich. Das Weltall war aber trotzdem nicht mit einer größeren Anzahl von Galaxien angefüllt, weil eine bestimmte Anzahl von Galaxien noch nicht existierten. Wenn dies Überlegungen logisch korrekt sind, dann sah das Weltall vor 10 Milliarden Jahren ähnlich aus wie heute.
Im Vakuum-Feld werden Zeitintervalle verändert. In Richtung der Kompressions-Beschleunigung werden die Zeitintervalle verdichtet und in der Richtung der Expansions-Beschleunigung werden sie gestreckt. Für das Modell einer Berechnung verwenden wir die Gravitations-Beschleunigung auf der Erdoberfläche als Beispiel:
ti = 9192631770 Zeitintervalle pro Sekunde, die eine Caesium-Atomuhr auf der Erde sendet.
cc = 299792458 m/s2 (Grenze der Kompressions-Beschleunigung eines Vakuum-Felds)
vcg = G * m / r2 = 9.806654263425711 m/s2 (Beschleunigung des Vakuum-Felds durch Gravitation auf der Erdoberfläche)
zc = cc / (cc - vcg ) = 1.0000000327114786 (Kompressiosfaktor des Vakuum-Felds auf der Erdoberfläche)
tiog = ti / ( cc / ( cc - vcg ) ) (Berechnung der Zeitintervalle ohne Gravitation)
Ohne Einwirkung der Gravitation erhalten wir 9192631469 Takte im Bezug auf eine Sekunde der Erd-Atomuhr.
Bei einem Abstand von 500 km von der Erde beträgt die Beschleunigung durch Gravitation
vcgd = G * m / (r + dist)2 = 8.432678660678643 m/s2
zc = cc / (cc - vcgd ) = 1.000000028128389 (Kompressiosfaktor bei einem Abstand von 500 km von der Erdoberfläche)
tid = tiog * ( cc / ( cc - vcgd ) ) ( Berechnung der Zeit-Intervalle, die in der Distanz eintreffen )
Bei einem Abstand von 500 km von der Erde erhalten wir 9192631727 Zeitintervalle im Bezug auf eine Sekunde der Erd-Atomuhr. Die Differenz beträgt 43 Zeitintervalle. Die Bedingung für diese Berechnung ist, dass der Empfänger sich auf einer stationären Umlaufbahn befindet und dass er der Drehung des Gravitationsfelds synchron folgt.
Bei einem Abstand von 500 km von der Erde sind die Wellenlängen der Zeitintervalle größer als die der Atomuhr auf der Erde. Die fehlenden 43 Zeitintervalle sind nicht verloren. Sie treffen nur verspätet beim Empfänger ein. Die logische Konsequenz daraus ist: Zeitmessungs-Einheit und Längenmaß-Einheit sind vom Zustand des zu messenden Vakuum-Felds abhängig.
Ein weiteres Zeit-Phänomen ist die Evolution. Sie ist eine allmähliche stufenweise Weiterentwicklung. Wir kennen sie als Fortentwicklung in der Produktion der Elemente des Periodensystems, im Geschichtsablauf und als stammesgeschichtliche Entwicklung der Lebewesen von niederen zu höheren Formen. Die Entwicklung geht von einfachen bis zu komplizierten Programm-Strukturen, die im genetischen Code des Erbmaterials abgelegt werden. Bei dieser Technik wird nicht nur der Bauplan abgelegt, sondern auch die Methoden, wie die Bauausführung erfolgen soll. Spuren der Vergangenheit werden auf diesem Wege von einer Generation auf die folgende Generation weitergegeben. Dabei werden auch Verhaltensmuster weitergegeben. Der Sinn des Lebens besteht also darin, das empfangene Leben an die nächste Generation weiterzureichen.
7. Literaturhinweise
[1] W. Buchmüller: Physik in unserer Zeit, 29. Jahrgang 1998, Nr. 5, Seite 212
[2] E. Langheld: Physik in unserer Zeit, 29. Jahrgang 1998, Nr. 5, Seite 208
[3] Zeitschrift: Spektrum der Wissenschaft, Jahrgang 1997, Nr. 9, Seite 33
[4] Zeitschrift für Astronomie: Sterne und Weltraum, 39. Jahrgang 2000, Nr. 9, Seite 725
[5] Gerthsen, Kneser, Vogel: Physik-Ein Lehrbuch zum Gebrauch neben Vorlesungen, 16. Aufl., Berlin, Heidelberg, New York, 1989
1 Dies ist an den Achsbewegungen eines Vorderrades eines Fahrrades zu beobachten.
2 Da violettes Licht einen höheren dynamischen Masseanteil hat, wird es im Prisma stärker abgelenkt als rotes Licht.
God bless america !