Anschauliche Kosmologie

Was passiert mit Massepunkten, die von einer grossen Materieansammlung angezogen werden? Elektromagnetische Wellen werden wie alles im Raum beschleunigt. Folglich streckt sich die Wellenlänge. Da Massenpunkte auch als Schwingungen angesehen werden können, die in Beziehung zur Lichtgeschwindigkeit stehen (man könnte sie in gewisser Hinsicht als stehende Wellen bezeichnen), liegt es nahe anzunehmen, dass sie die gleiche relative Längenzunahme erfahren wie die elektromagnetischen Wellen.

Das hat dann zum Beispiel folgende konkrete Auswirkung. Die Lichtgeschwindigkeit am sonnennächsten Punkt des Merkur ist um 3.3 m/s grösser als an seinem sonnenfernsten. Im gleichen Verhältnis wie die Lichtgeschwindigkeit werden elektromagnetische Wellen und auch jede Art von Materie gestreckt. So ergibt sich, dass der Durchmesser des Merkur (4878 km) im Perihel absolut gesehen um etwa 5 cm grösser ist als im Aphel. Jedoch bleibt das Verhältnis von Lichtgeschwindigkeit zu Durchmesser konstant. Macht man die Lichtgeschwindigkeit zum Mass der Dinge, so bleibt der Durchmesser des Merkur zwar konstant, aber dafür ergibt sich eine scheinbare Raumkrümmung.

Das Anwachsen des Volumens kann man auch vom Standpunkt der potentiellen Energie betrachten. Zum Zeitpunkt, wo der Merkur der Sonne am nächsten steht (tiefstes Potential), haben die Massenpunkte das grösste Volumen (in gewisser Hinsicht höchstes Potential).

Die Eigenzeit des Merkur bleibt unverändert, sieht man von den minimalen Störungen des Schwingungsraumes durch die Sonne ab. Denn alle Strecken verändern sich proportional zur Lichtgeschwindigkeit.

Würde aber der Merkur im Perihel so gebremst, dass seine Umlaufbahn bei diesem Sonnenabstand kreisförmig würde, so ergäbe sich folgendes: Durch die dazu notwendige Kraft (besser: Energieabgabe) würde die Schwingung der Materieteilchen in irgendeiner Form verlangsamt, die Eigenzeit nähme ab und die Lichtgeschwindigkeit würde (erschiene) folglich grösser.

Die Verlangsamung der Zeit folgt zwangsläufig aus der Annahme, dass elektromagnetische Wellen beschleunigt werden, und aus den Experimenten, durch die eine auf der Gravitation beruhende Frequenzänderung festgestellt wurde. Das bedeutet, dass die Lichtgeschwindigkeit auf der Sonne höher ist, als auf der Erde. Die Rotverschiebung ist aber einzig und alleine auf das langsamere Schwingen der Sonnenmaterie zurückzuführen.

Es kann auch keine schwarzen Löcher geben, aus denen elektromagnetische Wellen nicht mehr entweichen können. Stattdessen ist dort die "Raumspannung" und damit auch die Lichtgeschwindigkeit sehr viel höher.

Kosmologie ist bis zum heutigen Zeitpunkt in sehr starkem Masse Spekulation geblieben, und wird es wahrscheinlich noch einige Zeit bleiben. In diesem Jahrhundert ist dieser Zweig der Astronomie zudem der Anschaulichkeit entzogen worden. Es zeigt sich jedoch immer mehr, dass die heutigen Theorien nicht mit der Realität übereinstimmen. So ist die im All festgestellte Massendichte um zwei Zehnerpotenzen kleiner, als notwendig wäre, damit Einsteins Differentialgleichungen ein positiv gekrümmtes oder zumindest flaches Universum liefern könnten. Und ein in der Zeit negativ gekrümmtes Universum scheint doch den wenigsten Astronomen akzeptabel.

Auch hier muss man versuchen, neue Theorien zu entwickeln, die ohne Postulierung von gewaltigen Massen an "dunkler Materie" auskommen. Geht man davon aus, dass folgende Forderungen zu jedem Zeitpunkt erfüllt sein sollen,

1.      das Weltall ist endlich

2.      es ist unbegrenzt

3.      keine Stelle unterscheidet sich prinzipiell von einer anderen (kosmologisches Prinzip: Homogenität und Isotropie)

so gibt es genau eine Lösung für die Form des Weltalls. Es kann nur die dreidimensionale Oberfläche einer vierdimensionalen Kugel sein. Die dazu nötige vierte Dimension ist dann eine weitere räumliche Dimension, die unserer Erfahrung nicht zugänglich ist. Dass dieser Schluss zulässig ist, kann man leicht aufzeigen, indem man das ganze um eine Dimension reduziert. Dann lauten die Forderungen folgendermassen:

1.      die gesuchte Fläche ist zu jedem Zeitpunkt endlich

2.      die gesuchte Fläche ist zu jedem Zeitpunkt unbegrenzt

3.      kein Flächenpunkt unterscheidet sich prinzipiell von einem anderen

Dass es sich nur um die Oberfläche eines (mindestens) dreidimensionalen geschlossenen Körpers handeln kann, folgt aus den ersten zwei Punkten. Dass es die Oberfläche einer Kugel sein muss, ergibt sich aus folgender Überlegung. Nur auf einer Kugeloberfläche sind alle gleichseitigen Dreiecke mit gegebener Seitenlänge identisch. Sind diese Dreiecke nicht identisch, so kann man Punkte zum Beispiel dadurch unterscheiden, dass man die Innenwinkel der sie umgebenden gleichseitigen Dreiecke betrachtet.

Wie verhält es sich dabei mit der gravitativen Abhängigkeit? Wenn sie proportional zum Abstand abnimmt, so hat das folgende Konsequenz. Das Weltall ist endlich und besitzt damit einen bestimmten Radius und einen bestimmten Umfang U. Geht man immer gerade aus, so kommt man wieder zum Ausgangspunkt zurück. Die zurückgelegte Strecke entspricht genau diesem Umfang. Will man die gesamte gravitative Abhängigkeit eines Objekts vom restlichen Universum aufsummieren, so kommt man nach jedem Umlauf des Weltalls wieder zu den Objekten, die schon einmal berücksichtigt wurden.

So erscheint die Andromeda-Galaxie zum ersten Mal nach etwa 690 kpc, danach aber immer wieder, wobei der Abstand jedes mal um U zunimmt. Nimmt die gravitative Abhängigkeit nur proportional mit dem Abstand ab, so würde daraus folgen, dass allein der von der Andromeda-Galaxie stammende Anteil unendlich gross wäre, da die Summe divergiert. Wenn dieser Gedankengang stimmt, so muss die gravitative Abhängigkeit etwas stärker als nur in Funktion des Abstandes abnehmen.

Das Weltall könnte man so am ehesten mit der Oberfläche eines runden Luftballons vergleichen. Jede Materie und jede Strahlung manifestiert sich als Schwingung auf der Oberfläche. Analog zur Oberflächenspannung des Luftballons, herrscht im Weltall eine Grundspannung. Materie erhöht die Spannung in ihrer Umgebung. Die jeweils vorhandene Spannung steht in direktem Zusammenhang mit der Lichtgeschwindigkeit.

Wir wären also wieder beim "welt-umspannenden Aether" angelangt, jedoch mit dem Unterschied, das mechanistische Denken überwunden zu haben.


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