Die Natur der Gravitation

Abstract

Newton erkannte, dass es nicht selbstverständlich ist, dass wir zur Erde hingezogen werden und auf ihr wandeln können, sondern das dafür eine unsichtbare Kraft verantwortlich ist, ebenso wie für das Kreisen der Planeten um die Sonne und des Mondes um die Erde, die er Zentripetalkraft nannte, weil sie alles zu einem Zentrum hinzieht.. Offen ist die Frage, warum der Himmel über uns trotz Big Bang diese gegliederte Struktur hat,. Bei einer Explosion strebt doch alles vom Explosionsort fort und auseinander. Hier kommt meine Idee der Verschränkung ins Spiel. Neben der kosmischen Fliehkraft muss es demnach von Anfang an eine ihr entgegen wirkende elementare Kraft gegeben haben, die ich "Elementar- oder Grundverschränkung" nenne, welche die Einheit des Big Bang erhalten will. Wo beide Kräfte im Gleichgewicht sind, haben sich Atome und letztlich aus ihnen Sonnen, Planetensysteme und Galaxien gebildet, deren Bahnen umeinander genauso dauerhaft sind wie sie selbst Wir müssen also den Materiebegriff um die Eigenschaft der Verschränkungsfähigkeit erweitern, wozu uns die Quantenphysik Hinweise gegeben hat, wobei deren Verschränkung nur eine weitere Form dieser Urkraft ist. Und zumindest ist alles, was wir in der Teilchenphysik Gluonen (Klebeteilchen) nennen, auch eine ihrer Erscheinungen.

Referat
Vorgetragen von Prof. Denis Lehmkuhl/Uni Bonn

Vorwort
So wie Newton um 1680 die Gemeinsamkeit zwischen dem Fallen eines Apfels und dem Kreisen der Planeten bemerkte, wie Faraday um ca. 1830 durch Entdeckung des Elektromagnetismus Elektrizität und Magnetismus zusammenführte, so wird es Zeit, Schwerkraft und Verschränkung als deren Natur in Einem zu sehen und dadurch der Physik und der Kosmologie eine neue Richtung zu geben. Verschränkung heißt generell, dass optisch getrennte Körper trotzdem energetisch eine Einheit sind, die gemeinsam reagiert, wie wir es am Himmel und bei verschränkten Quanten auch beobachten können. Um den Stillstand der theoretischen Physik zu überwinden, den Weinberg die "Melancholie des 20. Jahrhunderts" nannte, ist die Akzeptanz der Schwerkraft als Verschränkungsphänomen unausweichlich. Hemmnis ist vor allen eine auf Erden zumeist nützliche Sehgewohnheit, getrennt Gesehenes auch für real getrennt zu halten. Es fehlt nicht an Wissen, sondern vor allen an Mut umzudenken und am richtigen Gebrauch der Begriffe. Und den Himmel immer besser zu verstehen ist überhaupt eine Menschheitsaufgabe, wie wir gleich sehen werden.

Zwischen der Menschheit und dem Universum sehe ich folgenden Zusammenhang: Der Mensch ist die Stimme des Seins, das versucht sich selbst zu begreifen. (Satz wiederholen) Schon sehr früh versuchte er instinktiv die Gesetze des Himmels zu verstehen. Die Himmelsscheibe von Nebra mit Sonne, Mond und Sterne sehe ich als einen solchen Versuch. Ob Stonehenge auch so einer ist weiß man nicht. Von Anaximander aus Milet (ca. 611 - 545 vdZ) wurde als einer der ältesten Sätze der antiken Philosophie überliefert: "Der Ursprung der seienden Dinge ist das Unbegrenzte. Denn aus diesem entstehe alles und zu diesem vergehe alles. Weshalb auch unbeschränkt viele Welten produziert werden." (Satz wiederholen) Man kann es auch heute nicht besser sagen. Kant vermutete, dass es sich bei den "Nebeln" um weitere Milchstraßen handeln könnte. Nachdem Hubbel (1879 - 1953) durch viel Fleiß an den Teleskopen die Vielzahl der Galaxien und ihre Expansion entdeckte, gilt es jetzt die Natur der Gravitation zu entschlüsseln.

Newton erkannte, dass es nicht selbstverständlich ist, dass wir zur Erde hingezogen werden und auf ihr wandeln können, sondern das dafür eine unsichtbare Kraft verantwortlich ist, ebenso wie für das Kreisen der Planeten um die Sonne und des Mondes um die Erde, die er Zentripetalkraft nannte, weil sie alles zu einem Zentrum hinzieht. Offen ist die Frage, warum der Himmel über uns trotz Big Bang diese gegliederte Struktur mit Galaxien und Planetensystemen hat. Bei einer Explosion strebt doch alles vom Explosionsort fort und auseinander. Hier kommt meine Idee der Verschränkung als energetische Einheit optisch räumlich getrennter Objekte ins Spiel. Neben der kosmischen Fliehkraft muss es von Anfang an eine ihr entgegen wirkende elementare Kraft gegeben haben, die ich "Grundverschränkung" nenne, die uns als Schwerkraft oder Gravitation bekannt ist, welche die energetische Einheit des Big Bang erhalten will. Wo beide Urkräfte im Gleichgewicht sind, haben sich Atome und letztlich aus ihnen Sonnen, Planetensysteme und Galaxien gebildet, deren Bahnen umeinander genauso dauerhaft sind wie sie selbst Der "Urknall" hat uns also die Flucht der Galaxien erklärt, während die Grundverschränkung uns die Entstehung der Galaxien und ihrer Einheiten erklärt und damit letztlich auch unsere Existenz.

Wir sind jetzt mitten in einer neuen Kosmologie. Zu der gehört es, h als Erstes Universum und Kosmos zu unterscheiden. Während Edwin Hubble die Vielzahl der Galaxien und deren Expansion ermittelte und damit das astronomische Weltbild entschieden erweiterte, wobei die Frage nach der Ursache von Kosmos und Expansion offen blieb, weil das eben keine Frage der Beobachtung ist, gibt uns hier der Erhaltungssatz der Energie als oberstes Kriterium der Physik die Antwort. So wie unser kausales Denken auf der durch Evolution erworbenen Grundüberzeugung beruht, dass aus Nichts nichts entstehen kann - deshalb die Hartnäckigkeit des Gottesgedanken, der für ewige Existenz und Schöpfungskraft steht, - muss es ein Universum geben, das ohne Grenzen in Raum und Zeit ist, aus dem immer wieder durch einen Big Bang neue Kosmen hervorgehen können. Ein Kosmos ist ein durch ein gemeinsames Ereignis geordnetes neues Ganzes, das gemeinsam reagiert - so wie wir es am Himmel und auf Erden ja auch beobachten können. Der Beweis meiner Grundannahme und ihrer Folgerung liegt uns klar vor Augen und wird auch bei Berechnungen, z.B. in der Raumfahrt, beachtet. Grundlage ist und bleibt dabei die Newtonsche Gravitationsgleichung für 2 Massenpunkte mit ihrer Gravitationskonstante (2-Körperproblem).

Nachdem die Entstehungsfrage des Kosmos geklärt ist, kommen wir jetzt zum Verlauf seiner Expansion. Ursache der Expansion ist zuerst einmal der so genannte Big Bang oder "Urknall", der alles auseinander treibt, während gleichzeitig die Schwerkraft alles miteinander vereinen will. Die Geschwindigkeit der Expansion ist die Resultierende beider gegeneinander wirkenden Urkräfte. Dabei müssen wir uns fragen, wie weit reicht die Schwerkraft der Teilchen? Die Schwerkraft eines Teilchens verteilt sich gleichmäßig im Raum, so dass die Summe seiner Schwerkraft in jedem Radius um es herum immer die gleiche ist (Energieerhalt). Ihre örtliche Verdünnung bei wachsendem Radius und damit ihre Reichweite ist jedoch durch das Plancksche Wirkungsquantum begrenzt, was zu der immer schneller werdenden Expansion des Kosmos beiträgt, denn gleichzeitig nimmt die Anziehungskraft der stabilen Sternverbünde untereinander durch ihre generell wachsenden Abstände im Ganzen immer mehr ab. Dabei setzt sich der Anfangsimpuls des Urknalls immer mehr durch, bis sein Maximum an Geschwindigkeit erreicht ist. Allein durch die Beachtung des Energieerhalts und das Wissen, was eine Resultierende ist, werden die Beobachtungen der Expansion des Kosmos ausreichend verständlich. Die Annahme von dunkler Materie und Energie erübrigt sich. Je nach Dichteverteilung der Materie im Raum kann die Rate der Expansion dabei örtlich variieren, was die unterschiedlichen Messergebnisse erklären würde.

Für eine rationale Kosmologie ist es eine Denknotwendigkeit, um unser Dasein zu verstehen, zu sagen: Die Kosmen kommen und gehen, aber das Universum/ die Energie bleibt. (Satz wiederholen) Universum und Kosmos sind keine Synonyme. Wie schon durch die Beachtung des Energieerhaltungssatzes, ergibt sich ebenso durch richtigen Sprachgebrauch das notwendige Grundverständnis einer rationalen Kosmologie von selbst - die Unterscheidung von Universum und Kosmos, wie die von Schöpfer und Schöpfung.. Zu der neuen Kosmologie gehört es umgekehrt, Schwerkraft und Grundverschränkung als ein und dasselbe zu verstehen. Aber natürlich ist man im Kosmos auch zugleich immer im Universum. Wenn es aber um die Ordnung und Struktur des Himmels geht, sollte man um der Klarheit willen immer vom Kosmos sprechen, dem die Entstehung der Schwerkraft, die alles formt, vorausgeht. Der Unterschied ist, der Kosmos verstreut und verflüchtigt sich, aber das Universum bleibt. (Satz wiederholen). Es ist unwahrscheinlich, dass wir je andere Kosmen zu sehen bekommen, es sei denn wir beobachten ferne Galaxienhaufen, die sich entgegen der allgemeinen Fluchtrichtung bewegen. In religiöser Sprache beschreibt man den Ur-Sprung als einen Schöpfungsakt Gottes, der nicht weiter erklärt werden kann. Geht man den Dingen auf den Grund und sieht man vom Sprachgebrauch ab und konzentriert man sich auf das Wesentliche, gibt es in der Kosmologie eigentlich keinen Gegensatz zwischen Wissenschaft und Religion. Hier habe ich für beide etwas weiter gedacht, indem ich mir klar machte, was die benutzen Begriffe eigentlich bedeuten.

Durch die generelle Verschränkungsfähigkeit der Materie, die den Materiebegriff erweitert, dürfte es sich z.B. bei den Gluonen, also den "Klebeteilchen der Teilchenphysik, ebenfalls um ein Verschränkungsphänomen handeln, evtl. sogar bei den Kernkräften, welche die Kraft des Urknalls spiegeln. Übrigens waren die verschränkten Quanten bereits vor ihrer gemeinsamen Emission, wie alle Teilchen, miteinander verschränkt, bekamen durch diese weitere gemeinsame Eigenschaften wie den gegenläufigen Spin dazu, der auch auf Distanz seine Gegenläufigkeit als eine Art Spin-Gleichgewicht erhalten will.

Hille möchte noch an frühere Ausführungen von ihm zum Thema erinnern. Nachzulesen auf seiner Website WEGE DES DENKENS bzw. ab 2005 auf ZEIT UND SEIN bei den Tagungsbeiträgen.
DPG*-Frühjahrstagung März 1996 Uni Jena
Titel: Die Gravitation als Argument für eine ganzheitliche Sicht
"Jede existierende Sache hat zwei komplementäre Aspekte: ihren eigenen und den des Ganzen. Ihr eigener Aspekt wird bei Einwirkung als Trägheitswiderstand erfahren, der holistische Aspekt zeigt sich als ihr, auf sie gerichteter Anteil an der Gravitation. Als zwei Aspekte einer Sache sind sie einander proportional." - Kann man auch heute noch so sagen.
*(Deutsche Physikalische Gesellschaft)

Beim Stöbern in alten Tagungsbeiträgen fand Hille etwas überraschend und schon fast erschreckend einen Vorgriff auf seine Heilbronner Deutung der Quantenphysik von 2022, vorgetragen an der TU Dresden:
DPG-Gesamttagung März 2005 TU Berlin - also an diesem Ort!
Titel: Antike Denker für ein dynamisches Universum ohne Grenzen in Raum und Zeit
"Ein Kosmos ist die durch Schwer- und Fliehkraft gegliederte Ordnung einer sehr großen aber endlichen Materiemenge, die aus einem gemeinsamen, sie verschränkenden "Urknall" hervorgegangen ist. Daher ist für mich die Verschränkbarkeit eine allgemeine Eigenschaft aller Materie. Das Universum dagegen ist das in Raum und Zeit Unbegrenzte, wie es schon Anaximander aus Milet gesehen hat, in dem sich die Kosmen, wie die Galaxien in einem Kosmos bewegen. Daher gilt es Universum und Kosmos zu unterscheiden."

Besonders bemerkenswert ist die Postersitzung of the 1st DPG Fall Meeting im Herbst 2019 in Freiburg, wo sein Stand der Erste der Reihe war vor der DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), wobei er mit seinem Nachbarn zusammen feststellte, dass sie eigentlich die selbstverständliche gleiche Aussage machen, dass nämlich im Weltraum wie auf Erden die gleichen Gesetze gelten. Hille hat das theoretisch dargestellt, während die DLR auf breiter Front dabei ist, ganz praktisch die Gesetze der Quantenphysik auch auf den Weltraum anzuwenden. Nur nebenbei: diese Bekanntschaft hatte eine Einladung Hilles nach Oberpfaffenhofen, einer Außenstelle der DLR in Oberbayern zur Folge, wo einst die deutschen Weltraummissionen betreut wurden, bei denen Hille gern einmal dabei gewesen wäre, der sich schon immer mit dem Weltraum und der Raumfahrt eng verbunden fühlte. Anmerkung: alle Welt, auch die DPG, will erst 2025 nur den kleinen Teilaspekt von Verschränkbarkeit, die Quantenmechanik, nach 100 Jahren ausgiebig feiern - freilich nach so langer Zeit besser als das bisherige Schweigen! Wie lange wird man erst da über seinen Vorschlag schweigen, obwohl die Fakten klar vor Augen liegen und nicht bestritten werden können: die innere energetische Einheit aller Körper des Kosmos. Und müsste die hier vorgestellte rationale Kosmologie aus einem Guss, auf Logik bauend nicht viel befriedigender sein als alle Hypothesen und Vermutungen die heute so diskutiert werden`?

Der Autor Helmut Hille, inzwischen 95 Jahre alt, in 30 Jahren mit über 30 Tagungsbeiträgen bei der DPG vertreten, hat mich gebeten Ihnen noch folgendes kurzes Gedicht vorzutragen:

Ja, ich weiß woher ich stamme,
ungesättigt gleich der Flamme
glühe und verzehr' ich mich.
Licht wird alles was ich fasse
Kohle alles was ich lasse:
Flamme bin ich sicherlich.

Gedicht von Friedrich Nietzsche (1844 - 1900) aus: Die fröhliche Wissenschaft
Seien Sie fröhlich!

Idee und Text Helmut Hille, Heilbronn, Germany 2024
Menber of Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG), Arbeitsgruppe Philosophie der Physik (AGPhil)
Philosophieren ist das Ringen um die Freiheit des Geistes. (Helmut Hille)