Die
Ergebnisse aus den zwei verschiedenen und voneinander unabhängigen
Berechnungen der Adipoldichte stimmen relativ
gut überein. Resultat ist ferner:
Die Influenzkonstante ist, wenn man einen symmetrischen
Zerfall der Urmaterie annimmt, unter Nutzung des Adipolgewichtes
(oder angenähert des Neutrinogewichtes) und den
Resultaten aus der Hintergrundstrahlung berechenbar.
Welcher
der zwei Werte für die mittlere Teilchenzahl N genießt aber das größere
Vertrauen?
In die
erste Berechnung gehen nur gemessene Größen wie Lichtgeschwindigkeit,
Influenzkonstante und Daten aus der heute recht gut vermessenen Kurve der Hintergrundstrahlung
ein. Gemeinsam mit der (ästhetischen!) Hypothese der symmetrischen Entstehung
von gravitativer und antigravitativer
Masse gelangt man zum Ergebnis. Die weiteren Rechnungen zeigen, dass diese
Teilchenzahl eine ordentliche Erklärung für die Hintergrundstrahlung ergibt,
die allerdings von der heutigen Beschreibung entschieden abweicht.
Die
zweite Berechnung geht von der heute nur wenig gesicherten mittleren
Massendichte des Universums aus, die eine Funktion der Hubble-Konstante ist,
welche wiederum schwierig zu bestimmen ist. Mit den daraus gewonnen
Teilchenzahlen ist die Hintergrundstrahlung weniger gut erklärbar, da die
mittleren Entfernungen zwischen den Teilchen hinsichtlich des Maximums
der Hintergrundstrahlung zu gering ausfallen.
Nachdem
die Hubble-Konstante in den letzten Jahrzehnten eine großen Wertebereich
durchlief, gilt heute der benutzte Zahlenwert 20 km s-1 / MLJ als
wahrscheinlich. Für das hier angenommene Modell ist er aber nur von
geringer Bedeutung. Die Adipole bewirken eine ständige und beschleunigte
Ausdehnung, wobei die treibende Kraft mit zunehmendem Radius R des betrachteten
Raumes mit 1/R³ abnimmt, falls die Temperatur konstant bleibt.
Außerdem gilt die im vorigen Kapitel benutzte Beziehung zur Bestimmung der
kritischen Masse nur dann, wenn die kosmologische Konstante exakt Null ist. Das
ist aber nicht der Fall, wenn das Bild der Adipole gewählt wird.
Auf
der Suche nach Dunkler Masse
Warum
wird heute mit großen Anstrengungen nach Dunkler Materie gesucht?
Die
Friedmann Gleichung ergab drei Lösungen: Zwei des ewig expandierenden und jene
des sich zyklisch erneuernden Universums. Ende eines jeden Zyklus sollte der
"Big Crunch" sein.
Angesichts
eines Beginns in der Form des Urknalls war es nur natürlich, dass ein sich in
alle Ewigkeit ausdehnendes Universums unvorstellbar war. Damit verbunden
war auch die Frage, warum das uns bekannte Universum gerade vor etwa 15
Mrd. Jahren seinen Anfang nahm. Was war vor jener Zeit, eine Frage, die in der
Theorie als nicht sinnvoll genannt wird? Hatte also die Suche nach
"fehlender Materie" nur den Sinn, ein zyklisches Universum zu
kreieren?
Heute hat
die Suche einen konkreten Hintergrund. Die Rotation der Galaxien kann nur
verstanden werden, wenn um deren Kern ein Gürtel Dunkler Materie vorhanden ist,
der aber erklärt werden kann, wie ein späteres Kapitel zu beschreiben
versucht.
Legt man
das entwickelte Modell zu Grunde, so folgt als
Antigravitative
Teilchen.
Natürlich
ist die Annahme antigravitativer Teilchen zunächst
unglaubhaft. Bisher wurden niemals in der Physik solche Teilchen erwähnt. Aber
ebenso, wie es Teilchen gibt, die elektrisch positiv oder negativ sind, so gibt
es auch Teilchen, deren Gravitationseigenschaft attraktiv oder repulsiv sind. Es war immer ästhetisch störend, dass im Gegensatz zu
elektrischen Ladungen, Massen immer nur attraktiv wirken sollten. Aber wie
können sich antigravitative Teilchen zu größeren Körpern zusammenballen? Wie
wären sie nachweisbar?
Teilchen
findet man in der Regel auf Grund ihrer spezifischen Eigenschaften. Die
postulierten Teilchen könnten sich daher nur mittels ihrer besonderen
Eigenschaft der Antigravitation bemerkbar machen. Während bewegte, gravitative
Körper in Gasen ihre Energie durch Reibung (Coulomb'sche-,
Stokes'sche-, Newton'sche)
verlieren, sollte das bei solchen Teilchen anders sein:
Coulomb'sche Reibung setzt
Haftung des Mediums am Körper voraus; dieser Effekt entfällt bei Adipolen.
Stokes'sche Reibung setzt
Viskosität bzw. Reibung der strömenden Schichten, damit attraktive Kräfte
voraus; auch dieser Effekt entfällt.
Newton'sche Reibung bedeutet
Verdrängung der Teilchen; dieser Effekt sollte sich bemerkbar machen: In
Flüssigkeiten und Gasen gilt für die Aufrechterhaltung einer Bewegung zur
Kompensation dieser Art von Reibungsverlusten die halbempirische Gleichung:
Fn = 1/2 * cw * ρ * A * v²
mit Fn = Newton‘sche
Reibungskraft, cw =
Widerstandsbeiwert, ρ = Dichte des Mediums, A = Querschnitt und v = Geschwindigkeit
des Körpers. Dabei gilt als Anschauung, dass das Medium vom Körper beschleunigt
und verdrängt wird. Die aufgebrachte Leistung geht dabei als Reibung im Medium
verloren. Sind aber weder Stokes noch Coulomb vorhanden, dann ist auch dieser
Vorgang nicht-dissipativ, was bedeutet, dass der Körper, einmal auf die
Geschwindigkeit v gebracht, ohne weitere Energiezufuhr seine Geschwindigkeit
beibehält. Dabei bleibt der nach der Beschleunigung erzeugte Energieinhalt
der Umströmung proportional zu v² konstant
(1). ( ρ * A * v) ist die in der Zeiteinheit
beschleunigte Masse.
Wird ein
bewegter Körper im Adipolfeld beschleunigt, so
vergrößert die Kraft die mechanische Bewegung, gleichzeitig den
Energieinhalt der Umströmung.
Da in die
Dicke der antigravitativen Grenzschicht sicherlich die Masse des Körpers
eingeht, sollte in die Kraft mindestens linear dessen Masse eingehen.
Was ist kinetische Energie?
Diese
Vorstellung lässt Begriffe wie Cooper-Paare, Suprafluidität, Bosonisierung und Bose-Einstein-Kondensat anklingen. Nach
(2) beträgt mit den benutzten Daten die Thermische Wellenlänge der Adipole etwa
1,6 mm.
Dispersion
durch Adipole
Nichtleitende
Materialien zeigen bei Durchleuchtung Dispersion. Ursache sind Ionen und
gebundene Elektronen, die unter dem Einfluss der elektromagnetischen Wellen
Ladungsverschiebungen erfahren, die zur Polarisation des Stoffes führen. Für die
Polarisation gilt allgemein:
P =
4*π*Σ(h) [Nh*eh²/mh/(4*π²*(nh²- n²) + 2*i*π*gh*nh / mh)]
mit i=(-1)1/2
Die Summe
Σ(h) läuft über alle Dipole h der Anzahl Nh,
der Ladung eh, eines Dämpfungsfaktors gh,
der Masse mh. Die Frequenzen der
Eigenschwingungen sind nh. Immer
wenn n = nh,,
tritt Resonanz auf, Dielektrizitätskonstante und damit der
Brechungsindex werden groß und die Lichtgeschwindigkeit c = c0 /
n = c0/ε1/2 kleiner.
Gemäß
vorliegender Hypothese liegen im "Vakuum" nunmehr nur die Adipole
vor, sodass Anomalität nur im Bereich von nh
= 150 GHz, dem Maximum der Hintergrundstrahlung, zu erwarten ist. In der Optik
wird die Anomalie im Bereich der Resonanz durch Umorientierung der Dipole
erklärt. Dies geschieht mit einer 180° Phasenverschiebung und einer
Relaxationszeit
τ
~ γ / (μ*p*E)
mit
γ = mittlerem Drehwinkel der Dipole, p =Dipolmoment, E = elektrische
Feldstärke, μ = Rotations-Beweglichkeit, die ihrerseits umgekehrt
proportional zur Viskosität η ist.
Adipole
erfahren aber keine Reibung durch Viskosität (η = 0). Damit wird die
Relaxationszeit Null, und die Umrichtung erfolgt
spontan. Damit sind auch im Wellenlängenbereich um 2 mm, dem Maximum der
Hintergrundstrahlung, keine Anomalitäten zu erwarten.
Nicht die elektromagnetische Welle dreht die Adipole,
vielmehr erzeugen die drehenden Adipole in ihrer Gesamtheit die Welle.
Das erinnert
an Spinwellen in magnetischen Werkstoffen. Auch
eine Wasserwelle ist nicht die Summe isolierter Tänze der Wassermoleküle, erst
die Wechselwirkung zwischen den oberflächennahen Molekülen strukturiert die
Welle.
Folgerungen:
Die
bisherige Abhandlung zeigt, dass mit den Hypothesen ein konsistentes Bild
entstanden ist. Doch zusätzliche Überlegungen führen zu weiteren plausiblen Ergebnissen,
die in weiteren Abschnitten detailliert erläutert werden.
Man kann
ferner folgende Vermutungen aufstellen:
1. Da die
Lichtgeschwindigkeit eine Funktion der Adipol-Dichte
ist, diese aber in der Vorzeit größer war, so muss die Lichtgeschwindigkeit
in der Frühzeit geringer gewesen sein.
2. Die
Relativitätstheorie mit vierdimensionaler Raumzeit
müsste nicht eine Zeitachse, sondern eine "Lichtgeschwindigkeit *
Zeitachse" aufweisen. Damit wäre c*t eine Invariante, die, auf das
Inertialsystem selbst bezogen, eine Zeitdehnung bedeutet in einem Maß, wie die
Lichtgeschwindigkeit in der Vergangenheit kleiner war. Zeitintervalle in der
Frühzeit währten im Vergleich zu heute länger. Die "Ersten drei
Minuten" nach Steven Weinberg verliefen entsprechend langsamer.
3. War
die Masse der Teilchen gemäß m = E / c² (E = const)
in der Frühzeit größer? Dann wäre die Massenanziehung ebenfalls größer.
4. Die
Elektrokraft war in der Frühzeit des Universums kleiner, da die Adipoldichte größer und damit 1/ εo
kleiner war.
5. Damit
könnte in der Frühzeit die Gravitation dominant gewesen sein.
6. Die
Influenzkonstante, und mit ihr die Lichtgeschwindigkeit, ist vielfach verknüpft
mit anderen Naturkonstanten, die sich damit in der Zeit ebenfalls als variabel
erweisen müssen. So kann die Feinstrukturkonstante a mit c~1/εo1/2
umgeformt werden in a ~ e²/(2*h*εo1/2 ) .
Da εo ~ N, ist sie
umgekehrt proportional N1/2, wird also größer mit
expandierendem Universum. Andererseits war sie klein, während der Frühphase.
Bei der
Erörterung des Michelson-Versuchs wurde die relative Frequenzänderung bei
akustischen Wellen durch den Doppler-Effekt dargestellt als:
Δn/n1 = (V1 - V2) / (c
- V1) oder mit ß = V1 / c
Δn/n1 = (V1 - V2) /
(c*(1 - ß))
Die Größe
V1 betraf die Relativbewegung des Systems Sender-Empfänger gegenüber dem
übertragenden Medium.
Überträgt
man dieses Ergebnis auf optische Wellen - und das war das Ziel der Überlegungen
- so wird die folgende Interpretation möglich:
1. Für V1
= V2 tritt auch für optische Wellen keine Frequenzänderung auf: Das gilt
insbesondere für den Michelson - Versuch, bei dem Sender und Empfänger starr
miteinander verbunden sind.
2. Werden
die Messgeräte von den expandierenden Adipolen (oder expandierender Raum-Zeit)
ohne relative Eigenbewegung der Geräte gegenüber dem Äther fortgetragen, so ist
V1 =0. Die Differenz ihrer Aufenthaltsorte wird nur durch die Geschwindigkeit
der Dehnung des Raumes bestimmt. In diesem Fall kann
die Entfernungszunahme wegen des Hubble-Gesetzes durch H*S ersetzt werden. S
ist die Distanz zwischen den Geräten. Das Doppler-Gesetz geht über in die
Gleichung der kosmologischen Rotverschiebung.
Δn/n1 =
H*S/c H = Hubble-Konstante
Die
Frequenzverschiebung ist proportional zur Entfernung S vom Ort der Beobachtung.
Diese Beziehung gilt heute für die Entfernungsberechnung entfernter
Galaxien.
Innerhalb
der Milchstraße, wo maximale Rotationsgeschwindigkeiten der Sterne um das
Zentrum der Galaxie maximal etwa 1000 km/s betragen, kann V1 und damit auch ß mit
0.003 in der oben genannte Gleichung gegenüber 1 vernachlässigt werden.
Ferner:
Bei sehr großem S, wenn die kosmologische Entweichgeschwindigkeit (und Dehnung
des Raumes) gemäß Hubble sehr groß ist, wird eine Eigengeschwindigkeit V1 im
Nenner der Gleichung die Frequenzverschiebung unwesentlich beeinflussen. Jedoch
werden bei schnell rotierenden Doppelsternen wegen der gegenläufigen
Bewegungsrichtung die Frequenzabweichungen der Einzelsterne groß sein, wenn
auch die Entfernungen von der Erde aus praktisch gleich sind.
3. Die
allgemeine Gleichung lautet:
Z = Δn/n1 =
H*S / * (c - V1)
Z wird in
der Astronomie als Ausdruck für die Rotverschiebung benutzt. V1 ist die Ursache
für die bei der Auswertung der Ergebnisse der Hintergrundstrahlung zunächst notwendigen Dipolkorrektur.
Durch die
Differenz im Nenner treten, falls V1 für das zu messende Objekt sehr groß wird,
Abweichungen von der linearen Beziehung zwischen Z und S auf. Falls S
sehr groß ist, d.h., Galaxien am "Rande" des Universums sich mit nahezu
Lichtgeschwindigkeit bewegen, wird der Fehler für die Bestimmung von z zwar
groß, aber schwer erkennbar sein.
Anders,
wenn S vergleichsweise klein ist, die beobachteten Strahler sich mit jeweils
großer Geschwindigkeit V1 bewegen; dann kann die Größe S/(c-V1) für diese
Strahler größer werden als für Strahler in seiner unmittelbaren Nachbarschaft.
Das könnten schnell rotierende Doppelsterne sein, aber auch schnell bewegte
Quasare oder Materieströme in der Nähe einer nahe gelegenen Galaxie mit
entsprechend geringerem Z. Hier nähert sich die Interpretation dem Streit um
die Deutung abweichender "Redshift"-
Ergebnisse von Halton Arp, der beobachtete, dass
Quasare bzw. Materieströme mit großem Z in der unmittelbaren Umgebung einer
relativ nahen Galaxie mit kleinerem Z auftreten, was von der Astronomengemeinschaft jedoch als unwahrscheinlich
abgelehnt wird.
Rechnerisch
wird das nur möglich wegen der Größe V1 im Nenner, die wiederum eine direkte
Folge der Gleichsetzung der akustischen und optischen Wellenausbreitung in
Medien ist.
Was ist
aber nunmehr V1? Analog zu Schallausbreitung muss jetzt eine Relativbewegung zu
den Adipolen angenommen werden. Die ist aber, wie die Abschätzung für ß gezeigt
hat, bereits in einer Galaxie im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit
vernachlässigbar klein. Das gilt für jede Galaxie, wie das Kapitel über die
Galaxienbildung zeigen wird.
Die
erheblich größere Zunahme des Abstandes weit voneinander entfernter Galaxien
ist dagegen Folge der expandierenden Adipole, obwohl sie selbst gegenüber den
Adipolen kleine Geschwindigkeiten aufweisen.
Falls das
geschilderte Modell richtig ist, dann stellt sich die Frage, wie Relationen
lauten würden in einer theoretischen Welt ohne elektromagnetische Strahlung, in
der nur Schallwellen als schnellstes Signal möglich sind, das
Übertragungsmedium elastisch verbundene Kugeln sind und diese nicht an
bewegten Körpern hafteten. In allen relativ zueinander bewegten Systemen läge
die gleiche Schallgeschwindigkeit vor. Und - wie bei den optischen Wellen -
gehorchten Transformationen analogen "Lorentz-Gleichungen". Wenn aber
eine solche formale Analogie nicht erkennbar ist, so ist das auf das
unterschiedliche Gravitationsverhalten in beiden Medien zurückzuführen.
Bei
Überschallflügen ist zwar der Körper schneller als der Schall, aber zwischen
dicht beieinander liegenden laminaren als auch turbulenten Schichten wird die
Geschwindigkeitsdifferenz kleiner als die Schallgeschwindigkeit sein; das
Geschwindigkeitsprofil wird stetig sein. Im Äther wäre das Profil dagegen
an der Körperoberfläche unstetig. 1361
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(1) Gerthsen Physik, 20.Aufl.S.123
(2)
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermische_Wellenl%C3%A4nge