Zur Zukunft der Kosmologie: Das Urknall-Modell ist quasi als wissenschaftliche
Version der Schöpfungsgeschichte vom Vatikan abgesegnet einer der Gründe,
warum man es nicht schon längst verworfen hat. Betrachtungen zum menschlichen Kenntnisstand
nebst Spekulationen über dessen Zukunft
19.4.2009
Mit dem Erleuchtungs-Utensil »Babylon I«, das in nahezu
identischer Bauart bereits bei den frühesten Vorläufern der Illuminaten in Verwendung
war, lässt sich schon sehr gut das ganze Universum in seiner Vierdimensionalität
sehen.»Ich mache nie Voraussagen und werde das auch niemals tun.« Paul Gascoigne, englischer Kicker
Zur Beständigkeit von Weltbild und Kenntnisstand: Einem gewissen Max Planck riet die Studienberatung vom Fach »Physik« ab, da dies eine annähernd vollständig erklärte Wissenschaft sei, die als solche kurz vor ihrem natürlichen Exitus stehe. Er hielt sich nicht an die Empfehlung und revolutionierte 25 Jahre später das physikalische Weltbild grundlegend durch eine kleine Idee, wie man ein Paradoxon (fehlender UV-Anteil im Spektrum glühender Materie) mathematisch richtig beschreiben konnte.
Dass unser kosmologisches Standardmodell ein Update braucht, kann man vielen Veröffentlichungen über neue Forschungsergebnisse entnehmen, z.B. bei Spiegel Online¹ (Top Ten der Forschung Entdeckungen des Jahres 2003):
»Angefangen hat alles 1998: Damals mussten Astronomen, als sie sterbende Sterne beobachteten, zu ihrem Erstaunen feststellen, dass sich das Universum mit immer höherer Geschwindigkeit ausdehnt. Nach den Gesetzen der Allgemeinen Relativitätstheorie müsste dieses Tempo aber kontinuierlich abnehmen. [So] berechneten die WMAP-Forscher, dass sich das Universum nur zu vier Prozent aus bekannter Materie zusammensetzt 23 Prozent macht dagegen die dunkle Materie aus, Teilchen, über deren Struktur die Forscher nach wie vor grübeln. Der größte Teil, 73 Prozent, existiert in Form dunkler Energie. Die unbekannte Energieform ist für die herrschenden Kräfteverhältnisse im Universum verantwortlich.«
Es wird ganz neue Physikbücher geben, vielleicht schon bald.
Im frühen 20. Jahrhundert war man überzeugt, dass die Galaxis (deren Ausdehnung man mit der Entstehung durch eine explodierende Urform erklärte) und das Universum identisch seien bis Hubble 1922 Objekte (den Andromeda-Nebel) außerhalb der Milchstraße nachweisen konnte. Daraufhin erweiterte man die Urknall-Hypothese auf das ganze Universum (ca. 1930, Lemaître). Gegenwärtig brauchen wir unvorstellbare Mengen (je nach Berechnung bis zu 97%) an dunkler (unsichtbarer und nicht direkt nachgewiesener) Materie und Energie, um dieses Modell am Leben zu erhalten. Das könnte ein Indiz sein, dass wir kurz vor der nächsten Revolution unseres Wissens stehen. Machen wir uns also ein paar Gedanken, was da kommen könnte
»Wollen wir jetzt mal auf die Schnelle die Welt erklären. Also: Wir leben in einer vierdimensionalen Dings. Länge, Breite, Höhe und, so sagt der Physiklehrer, Zeit. Punkt. Und angefangen hat alles mit einem Mords-»Bumm«. Seither driftet alles gleichförmig auseinander und kühlt ab. Materie klumpt zusammen wie Mehl in der Brennsuppe und bildet Sonne, Mond und Sterne. Ach ja, am Anfang gab es nur Wasserstoff (warum eigentlich? wenn doch alles so unendlich dicht war? aber wir sind ja in der Schule, fragen nicht), und aus dem sind nach und nach die schwereren Elemente entstanden. So wie die Sonne Helium aus Wasserstoff macht.
Schwere Elemente sind was irre Wichtiges, denn ohne Eisen hätten wir keine Eisenbahn, und ohne Uran keinen Atommüll: Was also sollten wir per Eisenbahn transportieren? Jo, und von dem »Bumm« und seinen Wahnsinns-Temperaturen sind jetzt noch -270°C oder 3 Kelvin übrig ned viel. Und wenn die 3 Kelvin auch noch weggekühlt sind, erstarrt das Universum und ist kaputt. Krass.«
Warum mache ich mich über unser festgefügtes Weltbild lustig? Weil es lächerlich ist. Zu kurz gesprungen. Der Mensch meint, dass alles so ist, wie er es mit seinen Primaten-Sinnen wahrnimmt. Und er wähnt sich stets kurz vor der Erleuchtung. Nichts dagegen, wenn jemand sagt: »das ist unser derzeitiges Erklärungsmodell, von dem aus wir uns weiter entwickeln«. Leider ist diese Einstellung bei den Vertretern unserer Institutionen besonders des akademischen Nachwuchses nicht Standard.
Wir wissen nicht, ob die Schleifen-Quantengravitation (LQG, theory of loop quantum gravity) die Antwort auf unsere offenen Fragen bringt, aber möglich wäre das. Zusammengefasst geht die Theorie davon aus, dass die Methoden der Allgemeinen Relativitätstheorie ab einer bestimmten Dichte des Universums (also in der Frühzeit nach dem postulierten Urknall) nicht mehr exakt genug sind und hier Quanteneffekte zu berücksichtigen sind. An der Pennsylvania State University haben Forscher ein entsprechendes Modell aufgestellt und durchgerechnet. Die Folge: Es gibt eine Grenze der Komprimierbarkeit von Materie, Raum und Zeit. Rechnet man über diese Grenze zurück, wird das Universum wieder größer. Die »Schöpfung« hat nach diesem Modell jedenfalls nicht in Form eines »Big Bang« stattgefunden.
Abhay Ashtekar, Direktor des Institutes für Gravitationsphysik und Geometrie: »Statt eines Urknalls sahen wir so etwas wie eine Quantenabstoßung, also einen Big Bounce statt eines Big Bang.« Mehr dazu bei Astronews, 16.5.2006, Die Zeit vor dem Urknall¹
Martin Bojowald, ein deutscher Forscher an diesem Institut, hat darüber ein Buch geschrieben, das sich an den interessierten Laien wendet: »Zurück vor den Urknall: Die ganze Geschichte des Universums« » mit verblüffenden Erkenntnissen über eine aufregend unbekannte Welt mit negativer Zeit, 'umgestülpten Raumverhältnissen' und einem Kosmos, der sich zusammenzieht, um nach dem 'Big Bang' zu expandieren.;« Link: Spiegel, 30.03.2009, Eine Zeit vor unserer Welt¹
Es bleibt auf jeden Fall interessant, kosmologische Artikel zu lesen nichts ist langweiliger als beantwortete Fragen
Länge, Breite, Höhe, Zeit. Schön. Das ganze bemaßt in Metern und Sekunden. Und jeder Zahlenwert ist dabei möglich. Stetig nennt man das. Ein Raum-Zeit-Kontinuum. Prima. So weit, so gut, alles halbwegs anschaulich.
Nun kommt ein schweizer Patent-Sachbearbeiter daher und behauptet, dass es im Universum seltsame Teile gibt, in denen die Materie unendlich dicht wird, so dass die Gesetze des sonstigen Universums dort nicht anwendbar sind, und die als Unstetigkeitsstellen in unserer Raumzeit zu betrachten sind. Schwarze Löcher. Und entdeckt hat man die Dinger auch noch. Mist. Es gibt sie. Zwar lacht der Physik-Assi noch und sagt, »Niemand hat die Absicht, ein Kontinuum zu definieren!«, aber mit diesen Löchern in der Raumzeit war für die klassische Kosmologie etwas schlimmeres passiert als wenn der Papst Moslem würde.
Die Existenz Schwarzer Löcher in diesem, naja, eben-nicht-Kontinuum erlaubt zudem die Existenz anderer Unstetigkeitsstellen, z.B. die oft postulierten und in der SF gerne zitierten Wurmlöcher (spontane Verbindungen zwischen zwei Raumpunkten via Superraum / Hyperraum). Ob die Dinger allerdings dazu taugen, mit einem großen Raumschiff durchzuschippern, lässt sich nicht voraussagen. Aber die Möglichkeit bleibt in der Literatur allemal.
Natürlich kann uns unsere Anschauung bei dieser Überlegung einen Streich spielen aber das soll uns im Moment egal sein, denn wir wollen ja selbst nachdenken, den Job nicht allein den Institutionen überlassen. Wer weiter kommen will intelligence increase darf sich nicht vor Fehlern fürchten!
Zurück
zu diesem Schweizer. Anstatt dass er es bei diesem einen Piratenakt gegen die heile Welt der
Wissenschaft bewenden ließe »da chkchänned Sie d Schwyzchrch
iid«, sagt der, dass Materie den Raum krümmt. Und kann das auch noch beweisen.
Bild links: Stellen wir uns ein Stück geraden Draht vor, als eindimensionales Gebilde, das sich mit einer Längenangabe schon recht eindeutig beschreiben lässt. Biege ich daraus eine Büroklammer, habe ich bereits ein 2-dimensionales Objekt. Lege ich diese auf den Tisch und biege ein Ende nach oben ab, dann habe ich ein 3-dimensionales Objekt (nun, auf dem 2-dimensionalen Bildschirm ist das nicht ganz so gut zu erkennen, aber man kann es sich vorstellen). Also: Aus einem eindimensionalen Objekt wird durch Krümmen nach zwei verschiedenen Richtungen (Dimensionen) ein dreidimensionales.
Der Schweizer sagt also, dass Materie den umgebenden Raum krümmt (wir rechnen nach: um etwas Dreidimensionales nach drei Dimensionen zu krümmen, brauchen wir deren sechs). Nach der Logik unseres Draht-Beispiels entsteht also ein sechsdimensionales Gebilde (nicht etwa ein 4-dimensionales, wie Käseblätter das gerne darstellen). Wir brauchen einen Superraum mit sechs räumlichen Dimensionen, damit der durch Materie gekrümmte dreidimensionale Raum »reinpasst«.
Fortsetzung unten: »verzwickte Topologie«
Und jetzt wirds gravierend: Es geht um Gravitation. Schwerkraft. Wie wir wissen, braucht Kraft Energie. Wenn die Energie aufgebraucht ist, ist die Kraft auch weg. Kennen wir vom Kraftwagen und seinem teuren Kraftstoff.
Nun sagt da jemand, »Und der Magnet? Ein Dauermagnet braucht keine Batterie!«. Stimmt. Allerdings ist die Magnetkraft eine sekundäre Wirkung der molekularen Bewegungen im Material. Die Wärme eines Körpers bedingt diese Bewegungen, und ihnen entspringt u.A. der Magnetismus. In einem Dauermagneten sind diese Bewegungen gleich ausgerichtet, deswegen spüren wir den Magnetismus außen. Laufen die Bewegungen ungeordnet ab, heben sie sich in ihrer Außenwirkung auf.
Wenn man einen Dauermagneten auf null Kelvin (-273°) abkühlt, hören diese Molekularbewegungen auf: man wird keine Magnetwirkung mehr feststellen. Nur die doofe Gravitation bleibt bestehen, auch wenn man Materie totkühlt. Sie ist also offensichtlich keine Kraft, die aus Energie gespeist wird, sondern ganz etwas Anderes.
Stutzig macht uns, wenn wir darüber nachdenken, dass Gravitation und Beschleunigung genau die gleiche Kraftwirkung ausübt. Sollte die Gravitation am Ende nur eine geometrische Wirkung der Raumkrümmung sein?
Spinnen wir die Idee ruhig mal weiter, sehen uns die Maßeinheiten an und überlegen, was das geometrisch bedeuten könnte: Bei Beschleunigung und Gravitation haben wir die Einheiten m/s² (Meter pro Sekunde im Quadrat) das Quadrat lässt vermuten, dass wir es nicht, wie wir (bisher) wissen, mit einer, sondern mit zwei zeitlichen Dimensionen zu tun haben eine Vermutung, die keineswegs richtig sein muss, wie eingangs schon gesagt.
Zusammen mit den oben postulierten sechs räumlichen Dimensionen ergibt das nun einen achtdimensionalen Superraum, der notwendig ist, damit unsere gekrümmte Raumzeit nebst Gravitation darin »Platz hat« (die »böse Acht« finden wir übrigens auch im chemischen Periodensystem der Elemente wieder und in Learys acht »circuits« das kann Zufall sein, aber das kann auch ein kosmisches Prinzip sein).
Nicht zuletzt hätte vieles in einem achtdimensionalen Universum Platz, was wir mit unserem vierdimensionalen Modell nicht erklären können: Unstetigkeitsstellen, die eigentlich weit entfernte Punkte des Raumes miteinander verbinden (s.o.), aber auch allerhand Esoterisches, all die »höheren Ebenen«.
Genau genommen müssen wir von mindestens acht Dimensionen reden, da wir sonst wieder den Fehler machen, nur das zuzulassen, was unsere Primatensinne wahrnehmen können und was darüber hinaus unser Primatenverstand erschließen kann!
Leider sind Superräume mit mindestens 8 Dimensionen etwas wenig anschaulich
Ich will mit dem Szenario zeigen, wie schnell geringe Veränderungen an den Grundlagen unserer Erkenntnisse das ganze Weltbild über den Haufen werfen können und werden, davon bin ich überzeugt. Die Welt dürfte insgesamt viel, viel komplizierter aufgebaut sein als wir das mit unserem Verstand jemals nachvollziehen können!
Übrigens bin ich mit derartigen Überlegungen keineswegs alleine:
Die Relativitätstheorie besagt, dass es eine Sache der Beobachtungsposition ist, ob zwei Dinge gleichzeitig ablaufen oder nicht. Sie tun das genau dann, wenn das Licht gleichzeitig beim Beobachter eintrifft. So weit, so gut. Doch was bedeutet das genau?
Nehmen wir ein gleichschenkliges Dreieck mit den Eckpunkten A, B, C. Die Verbindungslinien sind
also gleich lang, sagen wir, jeweils eine Lichtsekunde (also die Strecke, die das Licht, dessen
Geschwindigkeit im luftleeren Raum stets gleich ist, in einer Sekunde zurück legt). C sei der
Beobachter, der einen Lichtblitz aussendet, welcher dann sofort jeweils von A und B aus beantwortet
wird. Also, ein Blitz zur Zeit t=0 geht von C aus. Bei t=1s kommt dieser jeweils bei A und B an,
wird bei t=1s beantwortet. Beide Antworten kommen bei t=2s am Ort C an. Schön, für C
haben also A und B gleichzeitig geantwortet.
Wie nehmen aber Beobachter auf A und B die Situation wahr? A empfängt den Blitz von C bei t=1, den eigenen auch bei t=1, den Blitz von B aber erst bei t=2. Logisch. Für A findet das Ereignis auf B somit später statt als das eigene. Umgekehrt ist das genauso: Für B findet der Lichtblitz auf A später statt als der auf B. Knifflig. Nein, anschaulich ist das gar nicht mehr. Es gibt keine einheitliche Betrachtung »gleichzeitiger« Ereignisse, ob uns das in den Kopf will oder nicht.
Daraus müssen wir leider folgern, dass das ganze Universum für A, B und C unterschiedlich aussieht.
Wir haben also Universum A, B und C, jedenfalls nach der jeweiligen Beobachtung. Alle drei sehen anders aus, aber es wirken die gleichen Kräfte, die es zusammen halten.
Unser Universum sieht also nicht so aus, wie wir es sehen. Liegt vielleicht hier die Fehlerquelle, die uns zu Hilfskonstruktionen und Mutmaßungen wie dunkle Materie, dunkle Energie und Aether veranlasst? Können wir das Universum tatsächlich erkennen und erklären, wenn wir nur ein individuelles Abbild des Ganzen sehen?
Und jetzt wirds langsam kompliziert: Auch die Gravitation breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit,
mit dem sogenannten Ereignishorizont, aus. Das hat man fotografiert anhand von Stoßwellen,
die eine Supernova oder ein Pulsar aussendet (vgl. astronomisches Glossar von H. P. Jäger¹,
Artikel bei physics
central¹ und cosmic astronomy¹, letzterer mit vielen Bildern, rechts ein
Beispiel). Auch kleinräumigere Effekte lassen auf das Ausbreitungsverhalten der
Gravitation schließen (vgl. New Scientist¹
»First speed of gravity measurement revealed«, 7.1.2003).
Was bedeutet das? Wir spüren nur die Gravitation von Dingen, die wir auch sehen können. Ereignisse, deren Lichtsignale noch nicht bei uns sind, spüren wir nicht, auch nicht deren Gravitation, in diesem »Woanders«, das wir noch nicht sehen, findet also die Zukunft für uns statt, für einen näher gelegenen Beobachter ist unsere Zukunft bereits Gegenwart oder Vergangenheit.
Beispiel Supernova: Der Stern explodiert, seine Masse ist nicht mehr an einem Punkt angeordnet, sondern hat sich teils in Energie umgewandelt und fliegt teils in kleinen Bruchstücken davon. Mit diesem Ereignis ändert sich die Raumkrümmung also entscheidend. Das Un-Anschauliche dabei ist, dass wir von dieser Veränderung des Raumes noch nichts spüren, weil das Licht der Explosion noch nicht bei uns ist, aber für einen weniger weit von der Nova befindlichen Beobachter hat die Raum-Veränderung schon längst statt gefunden. Klingt kurios, ist aber bewiesen.
Auch daraus folgt, dass das Universum keinen »Ist-Zustand« hat, sondern für jeden Beobachter signifikant anders aussehen kann.
Sterne und Galaxien bewegen sich folglich nicht nach den Kräften und der Raumkrümmung, die wir dort sehen, sondern nach dem, was sie selbst in ihrem eigenen, relativen »Jetzt« sehen.
Wenn die Schwerkraftwirkung dem Licht bsz. dem Ereignishorizont folgt die gerade vorgetragene Darlegung lässt darauf schließen , dann könnte einem Schwarzen Loch überhaupt keine Schwerkraft entweichen. Die Ansammlung von Material um ein solches Gebilde stammte dann aus der Zeit, bevor es ein Schwarzes Loch wurde und in seinem singularen Ereignishorizont verschwand. Die Gravitation dieser umgebenden Materie wirkt dann auf die Umgebung nicht aber die des SL selbst.
Noch schlimmer: Die Erkenntnis, dass sich die Auswirkung der Gravitation ausbreitet wie das Licht, legt nahe, dass jeder Körper dort gravitativ wirkt, wo wir ihn sehen, nicht dort, wo wir ihn kartographieren (sofern sich die Positionen unterscheiden): Wenn die Venus hinter der Sonne verschwindet, können wir den Effekt beobachten, dass ihr Licht von der Sonne abgelenkt wird, wir sehen die Venus noch neben der Sonne, wenn sie »in Wirklichkeit« schon dahinter verschwunden ist. All das müssen wir berücksichtigen, wenn wir das Universum nachrechnen wollen, und das ist, mit einem Wort, uferlos.
Wenn wir Pech haben, werden wir vielleicht feststellen, dass es aufgrund dieser Relativität des »Ist-Zustandes« überhaupt nicht möglich ist, das Universum zu beschreiben. Womöglich handelt es sich um einen so komplizierten dynamischen Prozess, dass wir ihn in unserer Primaten-Denkweise gar nicht erfassen können.
Wir sehen von unserem Standpunkt aus, dass die (für unsere Beobachtung) vorhandene Materie im Universum nicht ausreicht, um die stabilen Bewegungsvorgänge (Rotationsverhalten etc.) verursachen zu können. Wir rätseln u.A., ob es »dunkle Materie« und »dunkle Energie« mit sehr seltsamen Eigenschaften gibt.
Aber genauso, wie vor etwa 100 Jahren die Suche nach dem Äther, der keine Eigenschaften hat außer der, elekrtomagnetische Wellen zu transportieren, ein Holzweg war (die Lösung war verblüffend einfach: diese Wellen haben nach de Brioglie auch materielle Eigenschaften und können deshalb wie ein Steinbrocken im Vakuum »fliegen«), könnte auch unsere heutige Suche nach der »black matter« ein Holzweg sein. Vermutlich wird die Lösung furchtbar einfach klingen lassen wir uns überraschen.
Ich spekuliere wie folgt: Die Materie und Energie, die dem Universum zu fehlen scheint, wird nicht durch misteriöse »Dunkle Materie« und »dunkle Energie« (seltsame Konstrukte, die wirken, aber doch unsichtbar sind vgl. »Aether«) ausgeglichen, sondern durch etwas ganz anderes. Die Lösung liegt vielleicht bereits in der Schublade eines kleinen Patentsachbearbeiters, dessen lächerliche Privatforschungen die Institutionen der Wissenschaft nicht einmal zur Kenntnis nehmen.
Jedoch bin ich nicht der Einzige, der hier wild rumspekuliert: Richtige Wissenschaftler, also das, was so manch Laie oder auch Student gerne wäre, beschäftigen sich ebenfalls mit der Frage, ob ein Raum mit mehr als vier Dimensionen nicht Dinge wie dunkle Energie erklären könnte allerdings zu dem Preis, dass wir dann die Urknalltheorie vergessen müssen Vgl. Beitrag »Once-bizarre concept of extra dimensions showing hints of scientific revolution« von Andrew Yee in sci.space.news vom 17.2.2003, Message-ID: <3E512951.77000F19@nova.astro.utoronto.ca>.
Am Ende ist die Raumausdehnung in nichts anderem begründet als das stetige Voranschreiten der Zeit aber das führt jetzt zu weit ins Philosophische.
Ein Gutes hat unser mindestens achtdimensionales Super-Universum wenigstens: Es lässt Platz für »Abkürzungen« durch die für uns wahrnehmbaren Raumzeit zu, so dass trotz der Einschränkung, dass Materie niemals die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit 'c' erreichen (geschweige denn überschreiten) kann, interstellare Reisen plötzlich doch möglich werden. Für uns genauso wie für außerirdische Besucher.
Auch PSI-Phänomene wie Telepathie über große Entfernungen hinweg oder 'Erinnerungen' an Ereignisse, die lange vor der Lebenszeit des Mediums passiert sind, bekommen plötzlich die Chance auf physikalische Erklärbarkeit!
Durch das Internet rattern seltsame Geschichten von UFOs, die nichts weiter seien als geheime Fluggeräte einer geheimen Organisation, die über einen geheimen Antigrav-Antrieb verfügen, der so geheim ist, dass die angeblichen physikalischen Grundlagen gleich an Ort und Stelle verbraten werden.
Natürlich ist das ausgemachter Schwachsinn, allerdings wird durch diese Geschichten eine ziemlich grauselige Übermenschen-Ideologie transportiert, so dass ich an dieser Stelle schon auf die angebliche »Vril«-Technologie eingehen werde:
Die Grundzüge der Theorie ist recht simpel. In jeder Formelsammlung lässt sich nachlesen, wie sich elektrische und magnetische Welle zueinander verhalten: Sie laufen in gleicher Amplitude (also: Wellenberg elektrisch ist auch Wellenberg magnetisch), aber senkrecht zueinander (was bedeutet, dass hier die beiden Eigenschaften wie zwei unterschiedliche Dimensionen gerechnet werden) entlang der Ausbreitungsrichtung. Also: Ein Wellenberg der elektrischen Komponente entspricht einem Wellenberg der magnetischen Komponente, die ihrerseits um 90 Grad gespiegelt ist, weil die elektrische Feldstärke eben in die eine Richtung eingezeichnet wird und die magnetische in eine andere.
Nun erinnern sich diese Buben daran, dass Materie und Energie gleichzusetzen ist, jedenfalls nach Einstein, dessen Werke sie ansonsten gerne als »jüdische Un-Wissenschaft« abtun. Nun, der Zweck scheint die Mittel zu rechtfertigen.
Genauso wie mit der elektrischen Kraft die magnetische einhergeht, wird also postuliert, geht mit der Masse die Gravitation einher. Sie zeichnen ein ähnlich aussehendes Schaubild, und soweit ist das jedenfalls nicht falsch (bekannt und experimentell reproduzierbar ist, dass sich großflächige Kondensatoren bewegen, wenn sie mit Hochspannung aufgeladen werden. Ob das nun an dem postulierten »Biefeld-Brown-Effekt« liegt oder nicht, kann anhand der teils widersprüchlichen Datenlage nicht entschieden werden).
Nach diesem bisher brauchbaren Ansatz kommt eine haarsträubende Behauptung: Wenn die elektrische und die magnetische Komponente einer EM-Strahlung »in Resonanz treten«, entstünde dadurch die gravitative Komponente der Masse, also die Schwerkraft. Nein, weiter begründen sie das nicht, wie das gehen soll. Aus gutem Grund:
Da die magnetische und elektrische Komponente stets im Gleichtakt laufen, also das Eine das Andere direkt bedingt, können überhaupt keine Resonanzeffekte auftreten. Resonanz gibt es nur dann, wenn sich z.B. Wellen aus unterschiedlichen Quellen (oder direkte und gespiegelte Welle) gegenseitig aufschaukeln, verstärken. Dabei addieren sich dann die Wellenberge, allerdings addieren sich immer nur die elektrischen Komponenten mit den elektrischen und die magnetischen mit den magnetischen. Dabei kann alles mögliche entstehen, aber keine Schwerkraft. Pech gehabt.
Wenn wir den UFO-Berichten glauben, dann stellt sich deren Flugverhalten so dar, als verfügten sie über künstliche Gravitation. Mag ja sein, nichts spricht dagegen. Wir haben eine solche Technologie nicht, aber sollte sie deswegen unmöglich sein? Nein.
Nur eines ist klar: so wie die Vril-Demagogen uns das weis machen wollen, kann die Geschichte nicht funktionieren. Vergessen wir den Schmarrn also auf der Stelle.
Steven Hawking gilt als der bedeutendste Physiker unserer Zeit. Er hat einige der Grundfesten unserer Naturwissenschaft in Frage gestellt, viele neue Theorieansätze entwickelt. Und das trotz seiner Behinderung, die ihm ein einfaches Referat etwa so beschwerlich macht als würde unsereins die komplette Bibel am Stück verlesen.
Bisher war Hawking davon ausgegangen, dass Schwarze Löcher (vgl. oben, »Spekulationen«) eine absolute Singularität darstellen, d.h. dass sie dem restlichen Universum nie wieder preis geben, was sie einmal geschluckt haben. Lediglich am Rand, im Grenzbereich des Ereignishorizontes, können Energie, Materie und Informationen wieder nach draußen dringen (vgl. Unschärferelation).
Eines der Probleme dabei war, dass aus anderen physikalischen Gründen nicht möglich ist, dass sich irgendwo unendliche Energie ansammelt. Die verstrahlte Materie muss also »irgendwo hin«. Hawking hatte die Option erwogen, der Inhalt eines Schwarzen Loches könnte sich in eine Art Paralleluniversum ergießen, also an völlig anderer Stelle außerhalb unseres Universums wieder frei werden. Das gefiel zwar uns SF-Fans, aber nicht den Wissenschaftlern einschließlich Hawking selbst.
Am 21. Juli 2004 gab er nun ein Papier heraus auf der »International Conference on General Relativity and Gravitation« in Dublin, wonach diese Singularitäten keineswegs absolut, sondern vorübergehend sind auch wenn es sich dabei um unvorstellbar lange Zeiträume handelt und dass auch Schwarze Löcher irgendwann zerfallen und ihre Materie/Energie/Information wieder »zurück geben«.
Was bedeutet das nun für uns? Wir müssen uns mit der Idee anfreunden, dass auch diese Exoten nicht auf Ewigkeit existieren, und dass sie nicht das Universum in sich hinein saugen werden. Die begrenzte Lebenszeit erlaubt uns, zu akzeptieren, dass es eine sehr, sehr große Anzahl solcher Schwarzer Löcher geben kann.
Noch ist die Frage nicht gelöst,; ob es Außenwirkung eines solchen Gebildes gibt, einschließlich der gravitativen, oder ob der Ereignishorizont absolut ist.
Mag sein, dass wir dadurch der »Dunklen Materie/Energie« einen Schritt näher kommen (Existenz oder Nichtexistenz, ggf. Beschaffenheit), dass wir noch mehr Formen zeitweise exotischer Zustände der »normalen« Materie/Energie finden werden.
Insgesamt passt die Existenz von Singularitäten, also »Löchern im Käse« der Raumzeit, wesentlich besser zu den bisher belegten Modellen des Kosmos, wenn diese vorübergehenden Charakter haben.
Was wird nun aus den Vorstellungen, dass außerhalb unseres sichtbaren Universums »noch mehr« existiert? Hier ändert sich nichts. Wir brauchen nur eine Hilfskonstruktion weniger, um uns mit bekannten, aber rätselhaften stellaren Exoten abzufinden.
Mit anderen Worten: Schwarze Löcher sind nicht länger als (eventueller) Beleg für Welten außerhalb der unsrigen anzusehen, das ist alles. Ansonsten bleibt es dabei, dass wir über solche exotischen Welten nichts aussagen können es ist genauso vermessen, zu behaupten, sie existierten nicht, wie zu behaupten, man könne über ihre Beschaffenheit etwas Genaues aussagen.
Ja, liebe Skeptiker: An der topologischen Problematik (vgl. oben, »Dimensionen«) dass jedenfalls nach unserem geometrischen Verständnis ein übergeordneter Raum notwendig ist, in dessen Dimensionen unsere Raumzeit sich entsprechend der Relativitätstheorie krümmen kann, ändert sich dadurch nichts.
Hawking war schon lange auf der Suche nach einer Regel für vermeintlich Irreguläres (die Schwarzen Löcher), und es scheint, als hätte er zumindest einen neuen Ansatz gefunden. Gut so.
Nochmal zurück zum »Bumm«, den Schwarzen Löchern und unserem Schweizer: Sobald die Massenansammlung eines entstehenden Schwarzen Lochs einen bestimmten Grenzwert erreicht (kann man ausrechnen), verbiegt die Gravitation dieser Materie den umgebenden Raum derart, dass sich der Raum komplett darum herumwickelt, so dass nichts mehr aus dieser 'Raumblase' entweichen kann. Ebenso bewirkt die große Masse, dass die Zeit dort »einfriert«, sich ganz bestimmt nicht mehr so verhält, wie wir das kennen. Es herrscht dort also eine völlig andere, exotische Physik.
Gleiches gilt natürlich für die Phase des Urknalls, in der die noch nicht weit genug expandierte Urmaterie eben diese kritische Dichte hatte. Das bedeutet, dass es »die ersten paar Minuten/Tage/sonstwas« eben keine Zeit gab, auch keinen Raum mit nach allen Seiten offenen Dimensionen, sondern etwas ganz anderes, über das wir keine Aussage treffen können. Die lineare Rückführung der beobachteten Expansion des Universums auf einen Urknall hin ist somit Unfug, jedenfalls ab dem genanntem kritischen Punkt.
Denken wir immer daran, wie unsere Logik funktioniert: Wir sehen, dass sich das Universum ausweitet. Sofort schließen wir auf einen bekannten Prozess, ausgelöst durch eine zentrale Explosion. Doch wir wissen das nicht wirklich. Jetzt stellt sich heraus, dass die Geschwindigkeit zu- statt abnimmt. Statt zu sagen: »gut, wir werden ein neues Modell finden müssen«, verteidigen die Anhänger ihr altes Modell bis aufs Messer, stellen alle Gegenredner als Spinner hin. Das ist ungefähr genauso sinnvoll wie der Versuch der Nazis, Einsteins Theorien zu ignorieren, nur weil er jüdischer Abstammung war. Lassen wir also lieber die Spinner so lange spinnen, bis sie eine bessere Lösung haben
Doch die Urknalltheorie birgt noch mehr Probleme. Von Hawking angefangen, haben viele namhafte Wissenschaftler Fakten aufgezeigt, die unsere heilige Kuh, Verzeihung, unser gängiges kosmologisches Standardmodell zum Wackeln bringen. Hawking beispielsweise fordert in einem seiner Theorieentwürfe die Existenz von weit mehr Dimensionen als meine aus primitiver Geometrie abgeleiteten läppischen acht Stück. Auch Burkhard Heim, der leider gestorben ist, bevor er ein komplett neues Bild der Physik fertigstellen konnte, sah unsere erfahrbare Welt nur als winzigkleine Untermenge der eigentlichen Realität.
Mal ganz abgesehen davon, dass bei einer zentralen Ur-Explosion ein Zentrum erkennbar sein sollte, und ein »Außenrand«. Beides sehen wir nicht. Mit immer besseren Teleskopen sehen wir weiter ins All, und damit weiter zurück in der Zeit (liegt an der Lichtgeschwindigkeit, mit der das Sichtbare und das »Jetzt« zu uns transportiert wird), sehen immer eigenartigere Dinge, aber weder ein Zentrum noch einen Rand. Somit ist die Theorie einer zentralen Ur-Explosion zu einfach, mit einem Wort: insgesamt unbrauchbar.
Jetzt brechen unsere Freunde der Reinen und Wahren Wissenschaft mal wieder in Hohngelächter aus und sagen: »Ja, das liegt daran, dass unser Weltall eben unendlich (wenn auch nicht unbegrenzt) ist, so wie die Oberfläche einer Kugel oder die Innenfläche einer Hohlkugel. Nur eben in höheren Dimensionen gekrümmt.« während sie an anderer Stelle die Existenz höherer Dimensionen als »Speku« (von: Spekulation, nicht: Spekulazius) abtun, ist die gleiche Speku an dieser Stelle gerade recht, um das (Speku-) Modell des Big Bang zu patchen (von: Patchwork, aus Flicken zusammengesetzte Decken mittelwestamerikanischer Farmersfrauen). Doch, betrachten wir das andersherum: Wenn wir von übergeordneten Dimensionen ausgehen, so müssen wir auch die Raumausdehnung, die wir sehen bzw. messen können, in einer mehrdimensionalen Topologie betrachten und schon wird die Big-Bang-Theorie wieder zu stark vereinfachend. Ja, das Leben im n-dimensionalen Raum ist sehr schwer.
Und vergessen wir dabei nicht, dass das Universum aus Gründen der Relativitätstheorie für jeden Beobachter, an jedem Ort komplett unterschiedlich aussieht. Wir brauchen eben mal wieder eine grundlegend revolutionäre neue Theorie. Unsere alten Modelle aus Zeiten der optischen Astronomie sind ausgereizt.
Kosmologie ist also ein hochinteressantes Thema. Von wirklichen Erkenntnissen oder gar Lösungen sind wir noch weit, sehr weit weg. Egal was die Schulbücher uns glauben machen wollen. Manchmal drängt sich sogar der Verdacht auf, dass auch hier interessierte Kreise zum Zweck der Machterhaltung (politisch wie wissenschaftlich) »verbotenes Wissen« vom Volk fernhalten. Wie im Mittelalter:
Zumindest unsere Vorstellungen von Geschichte und Geschichte der Wissenschaften erscheinen hier nicht stimmig.
Neueren Meldungen zufolge basteln Astrophysiker an einem Erklärungsversuch für die Kosmische Konstante (Einstein) und die Expansion des Universums sie gehen dabei von der Möglichkeit einer antigravitativen Kraft als Ursache aus. Vielleicht ein Schritt nach vorne? Dranbleiben
Der Spiegel, Nr. 30/1999; 26.07.1999