Diskussion der bisherigen Ergebnisse Zum Inhaltsverzeichnis

Die Ergebnisse aus den zwei verschiedenen, 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

Resultat: Das Teilchengewicht eines über das Universum gleichverteilten Licht übertragenden Mediums ("Äther") beträgt etwa 0.7E(-36) Gramm oder 3E(-2) eV (etwa Neutrino-Gewicht). Beim gesicherten(?) "Urknall" entstanden gleich viel gravitative und antigravitative Teilchen. Mit der Kenntnis der gravitativen Masse folgt daraus eine Teilchendichte von 1.8E(10) / m3.  Damit wird die Influenzkonstante ermittelt. Die Hintergrundstrahlung ist die Eigenschwingung des das Universum ausfüllenden Äthers. Die Hubble-Konstante wird neben der Gravitation in weit größerem Maße durch die Expansion der Adipole bestimmt.

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 auch 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:

F_n = 1/2 * c_w * ρ * A * v²

mit F_n=Newtonsche Reibungskraft, c_w= 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 Beschleunigung, 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?

Antigravitative Teilchen wirken der Bewegung eines im Vakuum bewegten Körpers nicht entgegen.

Diese Vorstellung lässt Begriffe wie Suprafluidität, Bosonisierung und Bose-Einstein-Kondensat anklingen (2).

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) [N_h*e_h²/m_h/(4*π²*(n_h²-n²)+2*i*π*g_h*n_h /m_h)]                    mit      i=(-1)^1/2

Die Summe Σ_(h) läuft über alle Dipole h der Anzahl N_h, der Ladung e_h, eines Dämpfungsfaktors g_h, der Masse m_h. Die Frequenzen der Eigenschwingungen sind n_h. Immer wenn n = n_h,, tritt Resonanz auf, Dielektrizitätskonstante und damit der Brechungsindex werden groß und die Lichtgeschwindigkeit c = c₀ / n = c₀/ε^1/2 kleiner. 

Gemäss vorliegender Hypothese liegen im "Vakuum" nunmehr nur die Adipole vor, sodass Anomalität nur im Bereich von n_h = 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 (gewagten) 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/ ε_o   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/ε_o^1/2  umgeformt werden in  a ~ e²/(2*h*ε_o^{1/2 )} . Da ε_o ~ N, ist sie umgekehrt proportional  N^1/2, 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.

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 angenommenwerden. Die ist aber, wie die Abschätzung für ß gezeigt hat, bereits in einer Galaxie  im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit vernachlässigbar klein. Und 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. Sie  könnten auch beide 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 Gravitationssverhalten 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 9731.

(1) Gerthsen Physik, 20.Aufl.S.123

 (2) http://lexikon.meyers.de/wissen/Bose-Einstein-Kondensation