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DPG-Frühjahrstagung 2018 / Universität Würzburg
Referat vor dem FV Extraterrestrische Physik (FV EP) 15.1 am 23.03.2018
Warum Gravitationsgleichungen nicht reichen
und zum MateriebegriffAbstract
Ich halte es für erforderlich, in der Kosmologie die Gravitationsgleichung durch einen Term für die kosmische Fliehkraft zu ergänzen, die allen astronomischen Objekten beim Big Bang verliehen wurde. Großräumige Geschwindigkeitsmessungen sind nur durch die Berücksichtigung der kosmischen Fliehkraft verständlich zu interpretieren. Auch nicht berücksichtigt ist meines Wissens bis heute ebenfalls, dass infolge der Quantelung der Energie die Reichweite von Gravitationsfeldern begrenzt ist. Neben Newtons Axiomen und den Erhaltungssätzen sind immer auch die bewährten Vorgaben der Quantenphysik zu beachten, die u. a. mit der Entdeckung von Verschränkungen den Materiebegriff entschieden erweitert hat.
ReferatLiebe Kolleginnen, liebe Kollegen, verehrte Anwesende,
hier ist ein Heraklitzitat mit zwei kurzen Kommentaren projiziert, das für einen anderen Vortrag vorgesehen war, das aber auch sehr gut hierher passt. Im zweiten Teil meines Vortrags komme ich darauf zurück. - Ich halte es für erforderlich, in der Kosmologie die Gravitationsgleichung durch einen Term für die kosmische Fliehkraft zu ergänzen, die allen astronomischen Objekten beim Big Bang verliehen wurde. Großräumige Geschwindigkeitsmessungen sind nur durch die Berücksichtigung der kosmischen Fliehkraft verständlich zu interpretieren. Im kleinräumigen Bereich, da wo Gravitationskraft und Fliehkraft im Gleichgewicht sind, wie bei Planetensystemen, wo die Planeten der Anziehung des Zentralgestirns ihre Fliehkraft entgegensetzen und bei den sehr alten Kugelsternhaufen, spielt das keine Rolle. Bei Galaxien kommt die kosmische Fliehkraft erst dann zum Tragen, wenn viele massereiche Objekte sich merklich voneinander entfernen und damit im Außenbereich der Einfluss der anziehenden Gravitation kleiner und somit im Verhältnis zu ihr die Wirksamkeit der gleichbleibenden kosmischen Fliehkraft größer wird. Das die Fliehkraft nach wie vor da ist, ergibt sich aus dem Erhaltungssatz der Energie und erkennt man auch daran, dass alle Himmelskörper miteinander "fliehen". Dunkle Materie und Dunkle Energie stehen also für die Differenz der verwendeten Gleichungen mit den gemessenen Werten, die in meiner Sicht aufgehoben ist. Auch nicht berücksichtigt ist meines Wissens bis heute ebenfalls, dass infolge der Quantelung der Energie die Reichweite von Gravitationsfeldern begrenzt ist. Außerdem ist nicht auszuschließen, dass Gravitationsfelder wegen fehlender Eigenträgheit sich mit den Gestirnen mitdrehen, in Abhängigkeit von der Dichte des Feldes, und somit auch seitliche Impulse geben, wie wir dies von der Periheldrehung des Planeten Merkur in der Nähe der Sonne kennen. Das hat nichts mit Relativität zu tun. Neben Newtons Axiomen und den Erhaltungssätzen sind immer auch die bewährten Vorgaben der Quantenphysik zu beachten, ggf. ergänzt durch die soeben genannten Effekte.- Zitat Heraklit (gebeamt)
Erläuterung: Hier hat der Philologe, der die Sammlung vorsokratischer Texte herausgegeben hat, auf Grund seiner Kenntnisse zu dem Zitat einen Kommentar zur Einheit von allen geschrieben, der ebenso für das gilt, was ich als das Merkmal der Verschränkung aller Materie verstehe. Dem vertieften Verständnis der Gravitation galt mein Vorschlag, die Gravitation als ein Verschränkungsphänomen anzusehen, das die faustische Frage beantwortet, was die Welt im Innersten zusammenhält. Ich unterscheide dabei zwischen Universum und Kosmos. Unseren Kosmos, als ein geordnetes Ganzes, sehe ich als eine Einheit von möglicherweise vielen. Alle betroffene Materie wurde unter Auslöschung vorhandener Daten beim Big Bang miteinander verschränkt und verhält sich so als ein neues Ganzes. Während also der Big Bang ihr äußerlich den Bewegungsimpuls gab, gab er ihr immanent zugleich die Neigung, sich wieder vereinen zu wollen, was Aristoteles ihr "Streben nach dem natürlichen Ort" nannte. Beide gegensätzlichen Impulse sind also von Anfang an und zugleich da und die Resultierende beider Kräfte bestimmt vor Ort die jeweilige Geschwindigkeit und Richtung von Relativbewegungen.
Der gegliederte gestirnte Himmel über uns ist das getreue Abbild des Ringens der beiden gegensätzlichen Kräfte und der größte Beweis, den es je für eine These geben kann. Man muss ihn nicht erst mühsam suchen und man benötigt auch keine Hypothesen, sondern es genügt, einfach nur mit oder ohne Teleskop in den Sternenhimmel zu schauen! Die Schwerefelder sind also von Anfang an da und bleiben es, weshalb die Gravitation instantan wirkt, stärkemäßig in Abhängigkeit von der Entfernung der Materie, der sie zugehört. (Und bei plötzlicher Verlagerung großer Materiemengen durch ein explosives Ereignis wird es auch bei Newtons Verständnis der Gravitation natürlich so etwas wie eine Stoßwelle geben.) Aber als ursprüngliche Kraft ist die Gravitation nicht relativierbar! Wie man weiß, kann sie auch nicht abgeschirmt werden, was ihre Vorrangigkeit beweist. Ebenso kann sie nicht abgestrahlt werden, denn sie ist eine unverlierbare Eigenschaft jeder Materie, gleich welchen Zustand sie gerade hat, was eben die Gravitationskonstante als Konstante besagt. Könnte sie unter Energieverlust abgestrahlt werden, hätten wir eines Tages einen Kosmos voller Gravitationsenergie ohne dazu gehörende anziehende Körper. Irrsinn! Da hat Newton seine Gravitationskonstante als Konstante davor gesetzt und damit ein vertieftes Materieverständnis gezeigt, dem Einstein noch die Äquivalenz von Materie und Energie folgen ließ. Im Grunde wissen Physiker also heute schon alles, doch sie können es nicht glauben, weil sie es "sich nicht vorstellen" können, wie es heißt. Aber niemand garantiert uns, dass man sich alles "vorstellen" kann. Weltbilder und Theorien sind nicht der Spiegel des Seins, sondern unseres Denkens über das Sein, während das Sein selbst alle Denkbarkeit übersteigt. Das gilt es zu respektieren. So ist es sinnlos, Unsichtbares bildhaft "erklären" zu wollen! Man verkennt und vernichtet dabei nur den Charakter der Sache, um die es geht.
Zum Materiebegriff
Bedenkt man welche riesigen energetischen Ereignisse nötig waren - der Big Bang und Supernovä - um die natürlichen chemischen Elemente zu bilden, kann das große Energiepotential der Materie nicht überraschen, das damit auch eine Form des Energieerhalts ist. Die Wasserstoffbombe ist dabei gewissermaßen das Echo des Urknalls und - neben der Existenz der kosmischen Fliehkraft - damit auch ein weiterer Beweis desselben, die Atombombe das Echo von Supernovä. Mit Hilfe der Quantenmechanik hat man dann noch die Fähigkeit der Materie sich zu verschränken entdeckt, was lange Zeit nicht verstanden wurde. Ich denke, dass mit der Gravitation der größte Beweis für die Verschränkungsfähigkeit der Materie vorliegt und in der Wissenschaft jeder naive romantische Materiebegriff endgültig aufgegeben werden muss. Aber auch die Verschränkung muss nicht das Ende der Entdeckung wunderbarer Eigenschaften der Materie sein, mit der wir einst als Kinder im Sandkasten unsere ersten Erfahrungen als kleine runde Kügelchen machten, die mit dem Schäufelchen nicht weiter geteilt werden konnten. Schließlich ist sie sogar so potent, Leben und Bewusstsein hervorzubringen, was sicher auch mit der in ihr steckenden und nach Entfaltung drängenden Energie zu tun hat, so dass man den Materiebegriff nochmals weiter fassen muss, ist er als Punktmasse den Quantenphysikern doch schon längst unter den Händen zerronnen.Auf Nachfrage eines Zuhörers, was ich unter Verschränkung verstehe, habe ich noch meine Sentenz vom Juli 2009 vorgelesen, die ich der Einfachheithalber hier abdrucke.
Tanz der verschränkten Quanten
"Heute, am 21. Mai 2009, habe ich verschränkte Quanten tanzen gesehen. Es war in Heilbronn im Konzert- und Kongresszentrum Harmonie bei den "Swinglegenden". Erst war Max Greger auf der Bühne, dann spielte Hugo Strasser und die SWR Big Band. Danach sang Bill Ramsey seine bekannten Oldies. Und dann kamen als "Special Guests" sie, die Kesslerzwillinge, in schwarzen glitzernden Kostümen. Und während einer der Zwillinge nach der Melodie von "New York, New York" auf der linken Seite der Bühne tanzend seinen Zylinder nach links schwenkte, schwenkten ihn der andere auf der rechten Seite gleichzeitig nach rechts, ohne dass sie aufeinander achteten. Sie waren Spiegelbilder und die Lichtgeschwindigkeit spielte zwischen ihnen keine Rolle (humoristische Anmerkung). Auch mit ihren Hüftschwüngen, Schritten und den übrigen Gesten war das so - ein perfektes Abbild zweier verschränkter Quanten (kleinste Einheiten einer Energie in der Mikrophysik), die zwar für den Beobachter zwei Objekte sind, jedoch sich als eines verhalten, wenn auch spiegelverkehrt. Erfährt eines von ihnen eine Änderung, z.B. seiner Schwingungsebene (Polarisation) oder seines Spins (Drehimpuls), nimmt im gleichen Moment das andere auch weit von ihm entfernte Quant die Gegenposition ein. Zeilinger in Wien hat es demonstriert. Ursache der Verschränkung der untersuchten Quanten ist ihre gemeinsame Emission. Das ist bei Alice und Ellen Kessler genauso. Bei ihnen ist der einige Ursprung Voraussetzung für ihr gleiches Geschlecht, Aussehen, synchrones Auftreten und Schicksal. So tanzen sie - was ihre Faszination ausmacht - wie ein einziges Objekt schon seit Jahrzehnten mit großer Präzision auf den Bühnen der Welt und wirken dabei um kein bisschen gealtert. Ebenso tanzen die Sterne des Universums dank der Gravitation seit Milliarden von Jahren unermüdlich umeinander herum. Denn ihre Materie wurde durch den Urknall ebenfalls miteinander verschränkt, was sie selbst über weite Räume zueinander hinstreben lässt, woran sie jedoch im Großen durch die ebenfalls beim Urknall entstandene kosmische Fliehkraft gehindert werden. Das gegliederte Universum ist das Abbild der beiden Urkräfte und damit der größtmögliche Beweis, den es für eine These überhaupt geben kann. Ob im Allerkleinsten bei den Quanten oder im Allergrößten, dem Universum, oder auch wie in unserem Beispiel zwischen diesen beiden Größenordnungen, im Mesokosmos, - in allen Bereichen der Welt finden wir das Gesetz der Verschränkung, dass sich Teile als Eines und zugleich als Ganzes verhalten lässt. Bei einer Verschränkung von Objekten tauchen Eigenschaften auf, die man dem einzelnen Objekt zuvor nicht angesehen hat, Emergenz genannt, weshalb es m.E. keine Weltformel geben kann. Die Natur ist immer für Überraschungen gut und ich halte es für sehr unklug, das Faktum der Verschränkung wie überhaupt alle Emergenz weiterhin zu bestreiten, wie es die Materialisten tun, die alles rein mechanisch erklärt haben wollen, obwohl sich immer wieder erweist, dass die Macht des Sichtbaren auf der Macht des Unsichtbaren beruht. Sich in seinem biederen aufs Beutemachen ausgerichteten Hausverstand Verschränkung und Emergenz "nicht vorstellen zu können" und deshalb beide trotzig zu bestreiten, zeigt neben fehlender Lernbereitschaft doch, dass die Realität allen Augenschein und alle Denkbarkeit übersteigt. Und das ist vielleicht die wichtigste Erkenntnis, die man überhaupt gewinnen kann. Sie ist der Anfang der Weisheit."
Auf meine Nachfrage an den Zuhörer, ob damit klar ist, was ich unter Verschränkung verstehe, wurde dies von ihm bejaht.
Ich danke Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit!