Uwe Bussenius Im Widerspruch zum vierdimensionalen Weltmodell 6. Entwurf

Lichtermüdung

Mechanistische Erklärung der Lichtermüdung.

Auch hier soll wieder von einer (wie immer hinkenden) Analogie zur Makrophysik ausgegangen werden: Stellen wir uns einen See bei absoluter Windstille vor, dessen Oberfläche eben wie ein Spiegel daliegt. Die Luft über ihm sei vollelastisch. Nun fliege ein Flugzeug über den See, dadurch entsteht eine es begleitende Verdrängungswelle, welche sich abebbend um das Flugzeug ausbreitet. Solange die Welle keine Materie berührt, entstehen keine Verluste, aber dort, wo die verebbende Welle auf die Wasseroberfläche trifft, kräuselt sie diese und es entstehen Reibungsverluste im Wasser. Je größer das Flugzeugvolumen, desto größer die erzeugte Verdrängungswelle und umso stärker die Kräuselung des Wassers und damit um so größer die Reibungsverluste.

Und jetzt übertragen wir dies auf ein Photon im Vakuum. Dazu schalten wir gedanklich erst einmal das Licht im Universum aus und warten, bis sich absolute Vakuumstille einstellt. Dann schalten wir das Licht wieder ein und die Himmelskörper strahlen wieder Photonen ab, welche sie begleitende Verdrängungswellen erzeugen. Es entsteht damit so etwas wie ein kosmischer Gezeitenwind, der sich auf die Himmelskörper überträgt.

Das Vakuum selbst, teilchenfrei angenommen, erzeugt keine Verluste, sondern erst die Wechselwirkung des Gezeitenwindes mit den Universumsmassen führt dort zu Reibungsverlusten Diese Verluste sind der Grund für die beobachtbare Rotverschiebung des Lichtes im Kosmos, denn sie vermindern die Energie der ein Lichtteilchen tragenden Welle.

Setzen wir jetzt Wellenlänge ~ Verdrängungseffekt, dann wird energieärmeres Licht stärkeren Verlusten unterworfen sein als energiereicheres, die Konsequenz wäre, daß gemischtes Licht einer Strahlenquelle mit zunehmender Entfernung von uns immer weniger energieärmere Strahlung aufwiese und sich scheinbar, wenn man Lichtermüdung ausschließt, die chemische Zusammensetzung der Strahlenquelle veränderte.

Strahlung wird also umso weiter reichen, je energiereicher sie ist. Aber jede Strahlung unterliegt der Ermüdung, da sie an der Erzeugung des Gezeitenwindes beteiligt ist. Geht man davon aus, daß Strahlung überwiegend von den Elektronen eines Atoms erzeugt wird und die Trägheit eines Atoms mit seiner Masse zunimmt, kann man annehmen, daß leichtere Elemente wie Wasserstoff energiereicheres Licht aussenden als schwerere Elemente. Vergleiche ich jetzt die Strahlung von Wasserstoff mit der eines schwereren Elementes, z.B. Eisen, dann dürfte der obigen Überlegung folgend mit zunehmender Entfernung der Lichtquelle von uns der Anteil der Eisenstrahlung gegenüber der der Wasserstoffstrahlung abnehmen. Bei der Beobachtung der Galaxien wird dies festgestellt, so daß sich hieraus bei nicht berücksichtigter Lichtermüdung der Eindruck ergibt, je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto geringer sei ihr Eisenanteil; dies führt dann zu einer weiteren Verstärkung der Annahme eines zeitlichen Beginns des Universums.

Die sogenannte Hintergrundstrahlung ist ja eine ungerichtete, aus allen Richtungen kommende Strahlung, so daß hier von einem kosmischen Gezeitenwind gesprochen werden kann. Dieser Wind beaufschlagt alle Materie im Universum und erzeugt dort mikroskopische Gezeitenverluste, die im Laufe von Milliarden Jahren zu meßbaren Frequenzveränderungen des von lokalisierbaren Lichtquellen zu uns kommenden Lichtes führen. Je weiter die Lichtquelle, desto größer der beobachtete Frequenzabfall.

Die nachfolgenden Berechnungen sollen diese Überlegungen auf Übereinstimmung mit der Empirie überprüfen.

Wird einem Atom ein Impuls zugeführt, dann emittiert es ein Lichtquant, um wieder Gleichgewicht herzustellen. Bestes Beispiel ist ein Stück Eisen, welches mit einem Hammer auf einem Amboß solange bearbeitet werden kann, daß es anfängt zu glühen.

Bezogen auf eine Arche mit dem Energiegehalt E0 = m0·vg² muß dieser der Impuls m0·vg zugeführt werden, damit sie als Lichtteilchen mit der Vakuumlichtgeschwindigkeit c0 und der kinetischen Energie m0·vg²/2 aus einem Elektron austritt. Vielfache von Archen bilden Photonen unterschiedlichen Energiegehaltes, gemessen wird die Energie über die Frequenz nach der Beziehung E = f·h mit h = plancksches Wirkungsquantum, einer empirisch gefundenen Größe. Die Energie eines frisch erzeugten Photons beträgt somit

E = m·vg² + m·vg²/2 = 3·m·vg²/2 = f0·h

Ein Photon hat damit, wieder als Sphärenmodell gedacht, einen Kern mit dem Radius ri, ein diesen umgebendes elektromagnetisches Feld mit dem Radius rg und eine es transportierende Vakuumwelle mit einem Radius ra.

Das elektromagnetische Feld weist Spin auf, den es vom aussendenden Elektron erhalten hat. Der Spin, der bei einem Elektron an der Erdoberfläche in etwa der Vakuumenergie m·c0²/2 entspricht, ist aufgrund des Impulses m·vg und der daraus abgeleiteten kinetischen Energie m·c0²/2 doppelt so groß wie bei einem ruhenden Teilchen, der Impuls hat das emittierte Teilchen praktisch aufgezogen wie eine Uhrenfeder. Physiker sprechen deshalb bei Teilchen von Spin ½ und bei Photonen von Spin 1, wobei der Spin in Bewegungsrichtung des Photons links- oder rechtläufig sein kann.

Da die transportierende Vakuumwelle einschließlich des Spinbereiches in einem frei von Teilchen gedachten idealen Vakuum annähernd verlustfrei fortläuft, entsteht aber im Bereich des Kerns Verdrängung des Vakuums, so daß man hier folgende Berechnung ansetzen kann:

Verlustenergie des Photons = verdrängtes Vakuumvolumen.

Das Vakuum hat eine mittlere Energiedichte von EDv = E0/(2·R0), sofern man das Universum als in etwa gleichmäßig aufgebaut betrachtet.

mit s = vom Entstehungspunkt gemessene zurückgelegte Distanz.

Diese Verlustenergie verringert die kinetische Energie des Photons, und da sich die Welle mit nahezu konstanter Geschwindigkeit c0 im Vakuum fortpflanzt, kann man, wieder vom Sphärenmodell ausgehend, den Sphärenmittelpunkt, also das Lichtteilchen, als hinter der Wellenfront zurückfallend betrachten und dessen Geschwindigkeit v nach folgender Gleichung ermitteln:

Berechne ich jetzt die maximalen Strecken, die Licht einer gegebenen Frequenz im Universum zurücklegen kann, ergeben sich Werte, die wieder erstaunlich nahe bei den Werten liegen, welche die Physik in ihrem Urknall-Expansions-Universum als “Universumsgrenze“ postuliert:

Gehe ich davon aus, daß Röntgenstrahler die energiereichsten Dauerstrahler sind, da Gammastrahlen nur kurzzeitig bei Sternenkollapsen entstehen, dann begrenzt sich die optische Eindringtiefe ins Universum auf die Reichweite von Röntgenstrahlen. Hier liegt der Übergang von Röntgen- zu Gammastrahlen bei 10²⁰ Hz, nach dem vorliegenden Konzept betrüge hier die Reichweite ca. 3·10¹¹ Lichtjahre. Bei 10¹⁸ Hz, also am Beginn der Röntgenstrahlung, betrüge die Reichweite ca. 7·10¹⁰ Lj. Das Universumsalter wird z.Zt. mit ca. 1,4·10¹⁰ Jahren angegeben, so daß die “Universumsgrenze“ hier bei ebenfalls 1,4·10¹⁰ Lichtjahren anzusetzen wäre. Damit liegt die Modellgrenze nur unwesentlich über der heutigen Beobachtungsgrenze, ist also wieder eine zutreffende Vorhersage, da ja sehr niederfrequente Strahlung nicht mehr einer speziellen Strahlungsquelle zuzuordnen ist. Als Analogie kann ich hier auf die Akustik verweisen, bei der bei Raumklanganlagen für die Bässe nur eine einzige Schallquelle notwendig ist, um den Raum zu füllen, während Mittel- und Hochtonbereiche getrennt abgestrahlt werden müssen, weil hier Ortung möglich ist.

Und nun eine wahrscheinliche Erklärung der sogenannten Hintergrundstrahlung. Wie die folgenden Diagramme aufzeigen, bricht Strahlung am Ende ihrer Ausbreitung in einem relativ kurzen Zeitraum (=Distanz) in sich zusammen, so daß sich dieser Absturz, der ja alle Frequenzen irgendwann erwischt, im Vakuum akkumuliert und es damit zu einer Häufung sehr energiearmer und damit langwelliger Strahlung kommt. Das Universum ist Erzeuger und Friedhof der EM-Strahlung gleichzeitig; solange letztere sich mit nahe Grenzgeschwindigkeit bewegt, ist sie optisch einem Emitter zuzuordnen, im Falle ihres Kollapses aber füllt sie das Vakuum und ist nicht mehr einer einzelnen Strahlungsquelle zuzuordnen, sie scheint von überall und nirgends zu kommen, so wie der Schall eines Basslautsprechers.

Und nun zum Differential der Geschwindigkeitsgleichung:

Wird s vorgegeben, wird dv/ds bei steigendem m wegen m ~ ri³ kleiner, d.h. im Umkehrschluß, daß wegen m ~ f0 niedrigere Lichtfrequenzen stärker ermüden als höhere, die Reichweite von EM-Wellen also abhängig ist von ihrem Energiegehalt bei Emission. Auch dies ist wieder verständlich bei Betrachtung des Sphärenmodells, da der Verdrängungswiderstand proportional r² ist, der Energiegehalt aber proportional r³, so daß energieärmeres Licht über eine gleiche Distanz gemessen stärker Impuls verliert als energiereicheres.

Die Folge ist eine scheinbare Veränderung der Chemie einer Strahlungsquelle mit ihrem Abstand vom Beobachter, wenn man von ermüdungsfreiem Licht ausgeht. Bezogen auf unter sich gleiche Strahlungsquellen nehmen die niedrigeren Frequenzen gegenüber den höheren mit zunehmender Entfernung an Intensität ab, so daß hier der irrige Schluß erfolgt, weiter entferntere Galaxien hätten geringere Anteile an niederfrequenter Strahlung, wenn man diese ins Verhältnis zur Wasserstoffstrahlung setzt. Aus diesem Schluß ist ja wohl die Annahme entstanden, das Universum habe einen Anfang, der mit Wasserstoffusion begann.

Durch das sich mit dem Abstand vergrößernde Verhältnis dv/ds erfolgt eine zweite irrige Schlußfolgerung, nämlich daß sich das Universum beschleunigt ausdehne, da der beobachtbare Rotverschiebungsfaktor einer gegebenen Quellfrequenz ja mit der Entfernung s vom Emitter zunähme:

Rechnerischer Nachweis,

daß Lichtermüdung zu dem von der Physik geschlußfolgerten beschleunigt expandierenden Universum führen muß, wenn irrtümlich von verlustloser Energieübertragung mittels EM-Wellen im Vakuum ausgegangen wird.

1. Der Dopplereffekt

Es wird hier eine Analogie zur Schallausbreitung in Luft vorgenommen, da im Gegensatz zur Physik*) das Modell vom Vakuum als einem Medium ausgeht. Der Beobachter wird als in seinem System ruhend betrachtet.

*)http://de.wikipedia.org/wiki/Dopplereffekt

Bei elektromagnetischen Wellen im Vakuum (Optischer Dopplereffekt) gibt es kein Medium, deswegen hängt die beobachtete Frequenzänderung nur von der relativen Geschwindigkeit von Quelle und Beobachter ab; ob sich dabei die Quelle, der Beobachter oder beide bewegen, hat keinen Einfluss auf die Höhe der Frequenzänderung.

Dehnte sich das Universum gleichmäßig aus, dann gälte für einen Beobachter im Abstand x von einer Lichtquelle mit der Ausgangsfrequenz f0, daß aufgrund des Dopplereffektes unter der Annahme ermüdungsfreier Lichtausbreitung im Vakuum diese Lichtquelle mit zunehmender Entfernung vom Beobachter von diesem zunehmend rotverschoben beobachtet würde, da für die Geschwindigkeit die Gleichung v1/x1 = v2/x2 = vn/xn gälte.

fn = f0/(1+vn/c0)

Sind nun die Entfernung x1 und die Frequenzen f0 und f1 einer Lichtquelle bekannt und man geht von einer gleichmäßig erfolgenden Ausdehnung des Universums aus, dann kann man die Frequenzen von weiter als x1 entfernteren gleichen Lichtquellen errechnen, sofern die Abstände bekannt sind. Die Abstände kann man aufgrund der Lichtstärke, die - wieder unter der Annahme ermüdungsfreier Lichtausbreitung im Vakuum - mit dem Quadrat der Entfernung abnähmen, abschätzen.

Für v1 gälte dann die Gleichung c0·(1-f0/f1) = v1 und für alle übrigen Geschwindigkeiten gälte vn = v1·xn/x1

2. Lichtermüdung

Geht man von Lichtermüdung aus, dann ergeben sich die Frequenzen aus den weiter oben aufgeführten Gleichungen.

Die Frequenz nähme mit der Abnahme der kinetischen Energie ab, es gälte die folgende Beziehung:

Unter Zugrundelegung eines gemeinsamen Wertes fs1 = f1 sollen nun diese beiden Modelle in einem Diagramm gegenübergestellt werden für gleiche Abstände xn von einem Beobachter. Ausgangsfrequenz f0 sei 10¹⁴ Hz.

x1 = 1 Lj gesetzt → fs1 = f1 = f0·(1-v1/c0) → v1 = c0·(1-f1/f0) → vn = v1·xn/x1 → fn = f0/(1+vn/c0)

Man erkennt, daß die Dämpfung des Lichtes durch Lichtermüdung fs mit zunehmender Entfernung vom Beobachter stärker ist als die Rotverschiebung fn bei angenommener gleichförmigen Expansion des Universums. Selbst bei Berücksichtigung der sog. relativistischen Rotverschiebung fr = f0·((c0-vn)/(c0+vn))^0,5 ist der Faktor fr/fs > 1, so daß ein Beobachter, geht er irrtümlich von verlustfreier Energieübertragung mittels EM-Wellen im Vakuum aus, aus der beobachteten Rotverschiebung fs schließen muß, das Universum müsse sich immer schneller ausdehnen, da ja die weiteren Lichtquellen, deren Licht länger zu ihm unterwegs war, stärker rotverschoben erscheinen als dies bei konstanter Ausdehnungsgeschwindigkeit der Fall wäre.

Das Urknallmodell mit der Annahme beschleunigter Expansion beruht auf diesem Irrtum. Doch spätestens seit den empirischen Messungen der Lichtablenkung am Sonnenrand sowie der Radarechoverzögerung Erde-Venus Erde bei unterschiedlicher Sonnenstellung steht nachgewiesenermaßen fest, daß Licht mit dem Vakuum wechselwirkt. Und wo Wechselwirkung stattfindet, findet Kräfteaustausch statt, so daß das auf verlustloser Energieübertragung mittels EM-Wellen im Vakuum beruhende Expansionsmodell definitiv falsch sein dürfte.

Nun kann man über das Modell sagen was man will, es führt zu Schlußfolgerungen, die empirisch beobachtet werden, wobei aber das Beobachtete von Physikern völlig unterschiedlich erklärt wird. Während ich von einem ewigen, unendlich ausgedehnten Universum ausgehe, welches sich in Kreisprozessen ständig erneuert und in dem jeder Energietransport Verlusten unterliegt, gehen Physiker von einem Beginn und einem Ende des heutigen Universums aus, wozu sie sich allerdings auf Annahmen stützen müssen, die weder empirisch überprüft werden können noch mit der menschlichen Vernunft vereinbar sind, solange sich letztere auf die Evidenz einer Wahrnehmung stützt und nicht durch Mathematik ersetzt wird. Eine richtige Rechnung unter Anwendung mit der Evidenz nicht zu vereinbarender Annahmen ergibt zwar eine Theorie, die aber keinerlei Glaubwürdigkeit ausstrahlt. Urknallverfechter sind in meinen Augen verkappte Theologen, da sie den Energieerhaltungssatz und damit das physische Sein in Form des Universums infrage stellen. Wenn Physis aus dem Nichts entstehen soll, kommt man um eine nichtphysische Vorexistenz und damit um einen Gott nicht umhin. Urknallverfechter mögen sich da drehen und wenden wie sie wollen, aber ihre Kutte können sie nicht verbergen.

Zurück

Inhaltsverzeichnis

Weiter

092.htm (04.2009)