Aktuelles

Auf dieser Seite möchte ich auf aktuelle Erkenntnisse, beziehungsweise auf ihre Darstellung in der Presse eingehen. Selbst in der von mir sehr geschätzen überregionalen Presse stößt man auf erkenntnisstheoretische Mängel, die ich nicht unwidersprochen hinnehmen kann.

03/2011 Frühe Galaxien

Die Urknallhypothese besagt, dass die maximale Entfernung, die von uns beobachtet werden kann, vom Alter der Universums bestimmt ist, also etwa 13,6 Mrd Jahre. Ältere Objekte kann es im Universum nicht geben.
Meine Sicht der Wechselwirkungs-Rotverschiebung sagt, 13,6 Mrd Lichtahre ist der Radius des sichtbaren Universums. Weiter entfernte Objekte können wir nicht beobachten.

In diesem Zusammenhang ist eine Meldung aus der NewYork Times vom 26.01.2011 interessant:

...a team of astronomers says it has detected what may be the most distant and earliest galaxy yet found. It is a smudge of light only a tiny fraction of the size of our own Milky Way galaxy, and it existed when the universe was only 480 million years old. Its light has been on its way to us for 13.2 billion years, making it the long-distance champion in an expanding universe.

...also eine Galaxis, die erst 480 Mio Jahre alt ist. Wenn man bedenkt, dass eine Galaxis in dieser Zeit nur etwa zwei mal rotieren kann, dann ist das schon sehr erstaunlich. Nach 2 Rotationen schon fertig ausgebildet? Das passt doch eher zu einem ewigen Universum als zum Urknall.

Der Spiegel-Artikel vom 9.3.2011 mit dem Titel "Kosmischer Gigant war erstaunlich früh erwachsen".
bezieht sich auf einen Artikel von der eso "A mature cluster with X-ray emission at z = 2.07".
Hier sind die links:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,749930,00.html
http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1108/eso1108.pdf

Astronomen haben einen Galaxienhaufen entdeckt, der früher ausgewachsen war als sämtliche kosmische Giganten dieser Größe, die bisher bekannt sind. Die Entdeckung könnte die Sicht auf die Frühzeit des Universums verändern.
Als das Universum erst drei Milliarden Jahre alt war, hatte der gigantische Galaxienhaufen seine turbulente Jugend bereits hinter sich: Ein internationales Astronomenteam um Raphael Gobat von der Universität Paris Diderot berichtet von der Entdeckung des fernsten ausgewachsenen Galaxienhaufens. Galaxienhaufen sind die größten Strukturen im Universum, die von der Schwerkraft zusammengehalten werden. Sie bestehen aus Dutzenden einzelner Galaxien und sind überall im Weltraum zu finden. Dieser hier hat eine Masse von Gesamtmasse von 50 bis 80 Milliarden Sonnen.
Das besondere: Teleskope im Weltraum und auf der Erde konnten keinerlei Anzeichen heftiger Sternbildung messen, wie sie für junge Galaxienhaufen typisch ist. Die kosmische Struktur zeichnete sich dagegen durch intensive Röntgenstrahlung von heißem Gas zwischen den Galaxien aus - ein charakteristisches Merkmal älterer Haufen, berichten die Forscher im Fachblatt "Astronomy & Astrophysics" *) .
Den jetzt entdeckten Haufen CL J1449+0856, wie er entsprechend seiner Himmelskoordinaten heißt, erspähten die Astronomen erstmals mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer als Ansammlung schwacher, rötlicher Objekte. Anschließend nahmen die Forscher den Bereich mit dem Hubble-Weltraumteleskop, den Subaru- und Keck-Teleskopen auf Hawaii sowie dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile genauer ins Visier. Dabei konnten sie auch die sogenannte Rotverschiebung bestimmen, aus der sich Entfernung und Alter des Galaxienhaufens abschätzen lassen.
Das Ergebnis: Das Licht, das jetzt von den Teleskopen aufgefangen wurde, ist viele Milliarden Jahre durchs All gereist und stammt aus einer Zeit, als das Universum ein Alter von nur drei Milliarden Jahren hatte. Daher sehen die Astronomen den Galaxienhaufen heute so, wie er zu dieser Zeit war.
"Unsere Entdeckung zeigt, dass ausgewachsene Galaxienhaufen bereits existierten, als das Universum weniger als ein Viertel seines heutigen Alters besaß", sagt Raphael Gobat, der Hauptautor der Studie. "Dem kosmologischen Standardmodell zufolge sind solche Galaxienhaufen sehr selten. Wir hatten also viel Glück, einen zu finden." Sollten bei künftigen Beobachtungen aber viele weitere entdeckt werden, müssten die Astronomen ihr Verständnis von der Frühzeit des Universums revidieren, meint der Forscher.

Es ist Zeit, das Verständnis von der Frühzeit des Universums zu revidieren! Denn offensichtlich existierten in der Frühzeit des Universums schon uralte Objekte, die Milliarden Jahre zu ihrer Entwicklung brauchten - doch halt, das ist in Urknallsprache ausgedrückt und beschreibt ein Paradoxon.
Es muss heißen: denn offensichtlich existieren am Rand des sichtbaren Universums uralte Objekte, die Milliarden Jahre zu ihrer Entwicklung brauchten. Dies ist ganz natürlich und widerspruchsfrei.

08/2011 Sternenschwund

Australische Wissenschaftler um Robert Braun vom australischen Forschungsinstitut CSIRO wollen festgestellt haben, dass ältere Galaxien mehr molekularen Wasserstoff enthalten als jüngere, sodass die Rate der Sternentstehung zurückgeht.

So las ich im Spiegel am 23.8.2011:

Für ihre Studie, die in der Fachzeitschrift "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" veröffentlicht werden soll, untersuchten die Forscher die Lichtdichte von Galaxien, die drei bis fünf Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt sind. Sie verglichen diese älteren Sternensysteme mit dem nahen Universum, um zu sehen, wie viel Gas sie enthielten und in welcher Geschwindigkeit sich neue Sterne bildeten. Dabei habe sich gezeigt, dass den Galaxien immer weniger Wasserstoffgas zur Produktion von Sternen zur Verfügung stehe. Schon seit Jahren ist Astronomen bekannt, dass die Rate der Sternentstehung in der Frühzeit des Universums ihren Höhepunkt erreicht hat und seitdem stark zurückgeht. "Unsere Ergebnisse helfen zu verstehen, warum die Lichter ausgehen", sagt Braun. Entscheidend seien zwei Faktoren: die Wirkung der Dunklen Energie, die der gängigen Theorie zufolge der Schwerkraft entgegenwirkt, und die Sternentstehung selbst.

Das Problem ist hier wieder einmal die Interpretation der Rotverschiebung nach der Expansionshypothese. Wenn man hingegen von der Wechselwirkungs-Rotverschiebung ausgeht, ergibt sich ein anderes Bild. Galaxien, die viel molekularen Wasserstoff enthalten, weisen deswegen eine größere Rotverschiebung auf als "leere". Wenn beide Typen im gleichen Abstand von uns vorkommen, erscheinen uns die wasserstoffreichen weiter entfernt und damit älter zu sein. Aus diesem Trugschluss folgert man dann, dass der Wasserstoffgehalt und damit die Rate der Sternentstehung zurückgeht, was aber solche Probleme aufwirft, dass wieder einmal die Dunkle Energie ran muss.

Nun folgt eine Kostbarkeit, die allerdings auch anderswo häufig zu lesen ist (wie gesagt, ich will den Speigel nicht schlechtreden!). Der folgende Abschnitt lässt die ganze Misere der Kosmologiediskussion erkennen:

1929 hat der Astronom Edwin Hubble bewiesen, dass das All sich nicht - wie man aufgrund der Schwerkraft vermuten könnte - zusammenzieht, sondern wächst. Damit nicht genug: Das All bläht sich seit einigen Jahrmilliarden mit stetig wachsender Geschwindigkeit auf. Kosmologen haben eine Reihe von Erklärungen ersonnen. Die am weitesten verbreitete ist die Dunkle Energie: eine mysteriöse Kraft, die der Schwerkraft entgegenwirkt. Direkt nachgewiesen wurde sie noch nicht, obwohl sie immerhin rund 70 Prozent der Gesamtmasse des Universums ausmachen soll. Die ebenfalls noch nicht direkt beobachtete Dunkle Materie soll etwa 25 Prozent, die normale Materie nur fünf Prozent der Masse des Alls stellen.

Zuerst zu Edwin Hubble. Dieser große Wissenschaftler hat etwas gemessen, und zwar die mit wachsender Entfernung wachsende Rotverschiebung. Er hat sie dann in seiner ersten Veröffentlichung als Fluchtgeschwindigkeit interpretiert, weil man damals noch keine andere Erklärung hatte. Er hat aber in der Folge immer betont, man solle von einer "scheinbaren" Fluchtgeschwindigkeit sprechen, denn es sei durchaus möglich, dass man noch bessere Erklärungen finden werde.

Zweitens, "er hat bewiesen": es sei hier wieder betont, dass man mit einer Messung nichts beweisen kann, sondern allenfalls widerlegen, fragen Sie dazu den Mathematiker Ihres Vertrauens. Man erkennt es auch gleich hier an Ort und Stelle. Die alte Erklärung ist Rotverschiebung wegen Fluchtgeschwindigkeit, die neue ist Rotverschiebung wegen Wechselwirkung. Wir messen nun eine Rotverschiebung: welche Erklärung ist damit "bewiesen"? Keine von beiden, man muss das auf andere Weise versuchen, indem man etwa Widersprüche findet.

Drittens, "dass das All sich nicht - wie man aufgrund der Schwerkraft vermuten könnte - zusammenzieht". Diese Vermutung trägt nur, wenn man das All als endliche Blase, als nicht All-umfassend betrachtet, mit einem Raum drumherum, der nicht zum All gehört. Eine derartige Betrachtung widerspricht eindeutig der Definition des Grundbegriffes "All", siehe mein Grundlagen-Kapitel.

Viertens, die stetig wachsende Fluchtgeschwindigkeit: auch dies ist ein Interpretationsproblem. Wenn man von der Wechselwirkungs-Rotverschiebung ausgeht, dann erkennt man, dass die Rotverschiebung im Raum anisotrop sein muss. Sie ist abhängig davon, wieviel Wasserstoff unterwegs durchquert wurde, also wieviel Gelegenheit zur Wechselwirkung bestand. Statt "größerer Fluchtgeschwindigkeit" muss man sagen "stärkere Rotverschiebung als erwartet".

Die Quintessenz ist: mit der Wechselwirkungs-Rotverschiebung können wir die ganzen Beobachtungen erklären, wir brauchen keine mysteriöse Dunkle Energie. Wir müssen allerdings die sabere Definition der Grundbegriffe beachten.

10/2011 Nobelpreis 2011

Anlässlich des Physik-Nobelpreises schrieb die FAZ am 4.10.2011

...denn 1929 wies der Astronom Edwin Hubble anhand von Beobachtungen nach, dass sich die Galaxien voneinander entfernen. Basis der Expansion ist das sogenannte Hubble-Gesetz, das in der einfachen Form nur für unsere kosmische Umgebung gilt. Die "Flucht der Galaxien" spiegelt die Expansion des Universums.

Siehe oben: Hubble wies nicht nach, sondern entdeckte die Rotverschiebung und inerpretierte diese zunächst als Fluchtgeschwindigkeit.

Für das Schicksal des Kosmos gibt es nun mehrere mögliche Schicksale. Bei genügender Masse im All wird die Expansion irgendwann so stark gebremst, dass der Kosmos anschließend wieder zusammenstürzt. Ist die Masse viel geringer, wird das Weltall ewig expandieren und sich im Unendlichen verlieren. Im Grenzfall dazwischen wird die Expansion gerade den Stillstand erreichen, ohne dass es anschließend zu einer Kontraktion kommt.

Hier wird das sichtbare Universum mit dem gesamten Universum verwechselt. Dies möchte ich nicht dem Autor vorwerfen, denn schließlich gibt er nur die momentane Lehrmeinung wider. Ein Universum mit einem "Außerhalb", in das es sich hineindehnen kann und das weiß Gott was enthalten könnte, ist ein begrifflicher Nonsens! Wenn ich eine Menge definiere, die alles enthält, was existiert (dies ist die Definition von Universum), dann existiert außerhalb eben nichts - nix zum reindehnen, kein Paralleluniversum, kein Plural1

Was zutrifft, lässt sich bei den entferntesten Galaxien anhand winziger Abweichungen vom Hubble-Gesetz erkennen, wenn man die Geschwindigkeit kennt, mit der sich ein Sternsystem von der Milchstraße entfernt - und die sich in einer Rotverschiebung seiner Spektrallinien offenbart -, sowie dessen Abstand von uns. Kosmische Distanzen über Milliarden von Lichtjahren hinweg zu messen ist eine Kunst, die erst mit den modernen Techniken möglich geworden ist. Man braucht außerdem Leuchtbaken, die über diese gewaltigen Entfernungen noch zu beobachten sind. Dafür haben sich die sogenannten Supernovae des Typs Ia erschlossen. Eine Supernova ist das explosive Ende eines sonnenähnlichen Sterns. Dieser kann Teil eines Doppelsternsystems sein, in dem er ständig Materie von seinem Begleiter auf sich lenkt. Hat sich seine Masse dabei auf 1,4 Sonnenmassen erhöht, reißt es ihn auseinander. Weil die Grenzmasse immer gleich ist, haben auch alle Supernovae des Typs Ia ein und dieselbe Leuchtkraft, so dass man aus der scheinbaren Helligkeit ihre Entfernung bestimmen kann.
Das Ziel der beiden Forschergruppen war es, mit den Supernovae mögliche Abweichungen von dem einfachen Hubble-Gesetz aufzuspüren. Würde die Bewegung weit entfernter Galaxien gebremst, müssten die Explosionen heller als bei konstanter Expansion des Weltalls erscheinen, und das Maß der Abweichung gäbe uns Auskunft über die ferne Zukunft des Alls. Zu ihrer großen Überraschung fanden die Wissenschaftler das Gegenteil - dass die Supernovae in extrem weit entfernten Galaxien lichtschwächer waren. Dafür gibt es ihrer Meinung nach nur eine Erklärung, der heute praktisch alle Fachleute zustimmen: Der Kosmos dehnt sich immer schneller aus - eine spätere Kontraktion ist ausgeschlossen.

Kommentar wie oben: die stetig wachsende Fluchtgeschwindigkeit: auch dies ist ein Interpretationsproblem. Wenn man von der Wechselwirkungs-Rotverschiebung ausgeht, dann erkennt man, dass die Rotverschiebung im Raum anisotrop sein muss. Sie ist abhängig davon, wieviel Wasserstoff unterwegs durchquert wurde, also wieviel Gelegenheit zur Wechselwirkung bestand. Statt "größerer Fluchtgeschwindigkeit" muss man sagen "stärkere Rotverschiebung als erwartet".

Dafür verantwortlich gemacht wird eine rätselhafte Dunkle Energie, aus der das Universum zu ungefähr siebzig Prozent bestehen soll. Was sich dahinter verbirgt, ist bislang völlig unklar. Sie könnte etwa dem Vakuum entstammen, das ja keineswegs leer ist, wie die Physik lehrt. Jedenfalls scheint die sichtbare Materie nur ein Schattendasein im Kosmos zu führen.

Zur Rettung einer untauglichen Hypothese müssen wieder dunkle Mächte bemüht werden.

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