1. Einleitung

Die gängige Theorie von dem Frühstadium des Universums geht davon aus, dass das Weltall aus einem einzigen Urknall entstanden ist. Zu diesem Ergebnis ist man dadurch gekommen, in dem man die gegenwärtige Expansion des Universums auf den Anfangszustand annäherungsweise zurück rechnete. Grundlage dafür war die Expansionsbeschleunigung von 80 km/s bei einem Abstand von l Mpc. Dabei ist man auf eine Größe des Universums gekommen, die der Abb. 1 [1] entspricht.

Abb. l

Daraus erstellen sich die folgenden Fragen:

1. Was war vor dem Urknall?
2. Was war drum herum?
3. Wo hinein bewegte sich der Urknall?
4. Wo ist der Mittelpunkt des Weltalls geblieben?
5. Warum gab es in der Vergangenheit nur einen Urknall?
6. Gab es vor dem Urknall eine Zeit?
7. Woher kam die unendliche Energie für den Urknall?
8. Woraus besteht die Materie?
9. Gibt es in der Zukunft ein Ende der Expansion des Weltalls und eine darauf folgende Kontraktion?

Diese Fragen können mit Hilfe des Standardmodells der Kosmologie nicht beantwortet werden. Das Standardmodell der Kosmologie geht davon aus, dass das Weltall aus einer expandierenden Materiekugel entstanden ist. Dabei wird das junge Universum auf den inneren Randbereich dieser Materiekugel verlegt. Der Beobachtungsstandort auf der Erde wird dadurch zum Bezugsort und damit zur scheinbaren Mittelpunktsregion des Weltalls. Das bisherige Urknall-Modell wird von einer monokausalen Denkweise beherrscht, bei der die Anfangsparameter so lange angepasst werden bis sie mit dem beobachteten Helium-Wasserstoff-Verhältnis übereinstimmen. Eine weitere Problematik entsteht dadurch, dass das Urknall-Modell als Einzelereignis gegen den ersten Hauptsatz der Kosmologie verstößt: "Kein Ort im Weltall ist einem anderen gegenüber bevorzugt".

Aber wie hatten sich die ersten Sterne in der Vergangenheit gebildet? Die Klärung dieser Vorgänge ist eine große Herausforderung in der modernen Astrophysik. Es ist wirklich ein großes Problem, die "Bildung der ersten Ursterne" ohne molekulares Gas und Staub zu beschreiben und zu erklären. Mit neuen Denkansätzen und Ableitungen soll versucht werden, Problemlösungen zu finden. Grundlage dafür ist die Beschäftigung mit den Dimensionen.

• Die Null - Dimension erleben wir als mathematischen Punkt.
• Die erste Dimension erleben wir als Linie.
• Die zweite Dimension erleben wir als Fläche.
• Die dritte Dimension erleben wir als Körper, z.B. als Würfel oder Kugel.
• Die vierte Dimension erleben wir als pulsierenden Körper, z.B. ein pumpendes Herz.
• Die unendliche Dimension erleben wir als Vakuumraum des Weltalls.

Ziel ist es jedoch, etwas mehr über den Vakuumraum des Weltalls zu erfahren. Welche Struktur und Eigenschaften hat er und können wir mit den Ergebnissen unserer Untersuchungen die oben gestellten Fragen beantworten?

2. Der vier dimensionale Raum

Um sich einen vier dimensionalen Raum vorzustellen, ist es sehr praktisch, wenn man sich dafür ein Anschauungsmodell [2] zeichnet. Der vier dimensionale Raum ist einmal als Würfel im Würfel und als Kugel in einer Kugel dargestellt. Die Kugel in der Kugel wird hier nur angedeutet.

Abb. 2

Auf den ersten Blick hat es den Anschein, als ob die Formen Würfel oder Kugel erhalten bleiben. Dieser Eindruck täuscht, da diese Formen Schwankungen haben, die symbolisch im äußeren Kreisbogen angezeigt werden. Darüber hinaus werden die Eigenschaften der Formen verändert. Um nun von der inneren Kugel (A) zur äußeren Kugel (B) zu gelangen, bedarf es einen Zeitintervall (Δ t), einer Distanz (Δ r) und einer Energiemenge (Δ e). Dabei fällt auf, dass die Krümmung der Kugeloberfläche bei zunehmendem Radius immer mehr abnimmt. Um von der äußeren Kugel (B) zur inneren Kugel (A) zu gelangen, bedarf es ebenfalls einen Zeitintervall (Δ t), einer Distanz (Δ r) und einer Energiemenge (Δ e). Diesmal nimmt die Krümmung der Kugeloberfläche und somit die Krümmung seines inneren Raumes bei abnehmenden Radius zu.

In der vierten Dimension haben wir eine äußere Begrenzung des Körpers. Dieser Körper bewegt sich innerhalb eines größeren Raumes. Die Anzahl der Expansionen und Kontraktionen bestimmt die Lebenszeit des vier dimensionalen Körpers. Am Anfang seiner Lebenszeit erleben wir den Körper als Übergang von der dritten in die vierte Dimension. Am Ende seiner Lebenszeit erleben wir ihn als Übergang von der vierten in die dritte Dimension. Das Zurücksetzen von der vierten auf die dritte Dimension erfolgt schlagartig. Die Mittelpunktsregion kann bestimmt werden. Die Anzahl der Zeitintervalle wird mit dem Rückfall in die dritte Dimension begrenzt.

3. Der unendlich dimensionale Raum

Vergrößert man nun den kugelförmigen Raum zu einem unendlich dimensionalen Raum, jede Dimension setzt dabei rechtwinklig auf die vorherige Dimension auf, so erhält man einen Raum mit einem unendlichen Radius (vom Beobachtungsstandort aus betrachtet) und einer unendlichen Anzahl von Zeitintervallen. In diesem Raum ist eine Krümmung der Kugeloberfläche und ein Mittelpunktsgebiet nicht mehr nachweisbar. Kein Ort in diesem Raum ist einem anderen Ort gegenüber bevorzugt. Eine äußere Begrenzung gibt es nicht, weil die kontinuierlich aufsetzenden Dimensionen an jedem Beobachtungsstandort im Weltall gegeben sind. Betrachten wir den Weltraum als Ganzes, so ist der Raum in diesem Bereich durch unsere vorherige Betrachtung praktisch flach. Das bedeutet, dass das Licht von einem 10 Milliarden Lichtjahre entfernten Quasar direkt zu uns gelangen kann, ohne irgendeiner Kugeloberfläche folgen zu müssen. Betrachtet man nun die mit jedem Zeitintervall des kosmischen Zeittakts ständig größer werdende Kugeloberfläche, Punkte auf ihr entfernen sich immer weiter voneinander, ergibt sich schon dadurch ein Problem, weil die Lichtgeschwindigkeit von 299 792 458 m/s die maximale Geschwindigkeit im Vakuumraum ist. Sind die Entfernungsabstände groß genug, so kann der expandierende Vakuumraum die Lichtgeschwindigkeit über große Entfernungen ohne weiteres überschreiten. Reale Risse und Spalten können jedoch nicht entstehen, weil sie sofort und ohne Zeitverzögerung von den kontinuierlich aufsetzenden Dimensionen überbrückt werden. Probleme bei der Ausbreitung und Durchdringung von Licht und anderer elektromagnetischer Strahlung entstehen erst gar nicht.

Schwierigkeiten ergeben sich bei der Ermittlung der präzisen Ausdehnungsbeschleunigung des unendlich dimensionalen Vakuumraumes des Weltalls. Für die Messungen über große Entfernungen stehen nur die lichthellsten Galaxien, Galaxienhaufen und Quasare zur Verfügung. Galaxien können sich jedoch im Weltraum frei bewegen und können aufgrund ihrer Gravitationskraft Haufen und sogar Superhaufen bilden. Spiralgalaxien können zusätzlich aufgrund ihres ungleich gerichteten Drehimpulses durch das Weltall schweben und auf ihrem Weg mit anderen Galaxien zusammenstoßen. Hinzu kommt noch, dass unser eigenes Milchstraßensystem sich drehend im Weltall fortbewegt. Unsere Sonne einschließlich ihrer Planeten auf ihren Umlaufbahnen sind damit eingeschlossen. Einige Galaxien bewegen sich dementsprechend auf den Beobachter zu und andere vom Beobachter weg. Zusätzlich zu den Eigenbewegungen der Galaxien kommen noch die großräumigen Schwankungen des Vakuumraumes hinzu. Die Abb.3 zeigt daher auch diese Abweichungen als Abweichungen vom Mittelwert. Die eingetragenen astronomischen Objekte verteilen sich keulenförmig um einen Mittelwert. Der Parameter des Hubble-Gesetzes ist aus diesem Grunde nur ein statistischer Mittelwert.

Abb. 3

Die Abb. 3 zeigt die Rotverschiebung bestimmter Spektrallinien in Abhängigkeit von der Entfernung nach Sandage (1972). Als Senkrechte ist der Logarithmus der Fluchtgeschwindigkeit von den hellsten Galaxien dargestellt und auf der Zeitachse deren Abstand von der Erde. Das Weltall dehnt sich beschleunigt aus. In einer sehr großen Entfernung vom Beobachter erreicht die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien die Lichtgeschwindigkeit. Von dort kann kein Licht den Beobachter auf der Erde erreichen. Die Informationsgrenze ist damit definiert (Schnittpunkt der beiden Graphen). Der Logarithmus der Lichtgeschwindigkeit beträgt:   log   5.476820703

Daraus ergeben sich folgende Beweise:

1. Eine Fluchtgeschwindigkeit, die größer ist als die Lichtgeschwindigkeit, kann nicht beobachtet werden. Aus diesem Grunde beziehen sich alle Beobachtungen und Berechnungen auf den Bereich der Lichtlaufstrecke vom Beobachtungsstandort bis zur Informationsgrenze.
2. Die kosmische Hintergrundstrahlung mit einer Temperatur von etwa 2,725° Kelvin ist nur innerhalb des Bereichs der Lichtlaufstrecke vom Beobachtungsstandort bis zur Informationsgrenze zu beobachten.
3. Die Informationsgrenze definiert nicht das Alter oder das Ende des Weltalls.
4. Ein ausgestrahltes Photon kann sich nicht über das gesamte Weltall ausbreiten, sondern maximal nur bis zu seiner eigenen radialen Informationsgrenze.
5. Die Photonen, die ihre Strahlungsquelle verlassen haben, bewegen sich unabhängig von ihrer Lichtquelle durch den Vakuumraum.
6. Durch die Expansion des Vakuumraumes werden die Wellenlängen des Lichts während der Lichtlaufzeit gestreckt. Dies ergibt den Frequenzverlust des Lichtes. Je weiter eine Galaxie entfernt ist, umso schwächer rot leuchtet sie.
7. Die Gravitationskraft eines Sterns oder einer Galaxie reicht nicht unendlich weit ins Weltall hinaus, sondern maximal nur bis zu seiner eigenen radialen Informationsgrenze. Mit diesem Beweis wird die herkömmliche Annahme der unendlichen Reichweite in der Kosmologie und der Physik widerlegt.
8. Die fernen Spiralgalaxien bewegen sich ebenso wie unsere Milchstraße nicht mit Lichtgeschwindigkeit in ihrem lokalen Vakuumraum. Mit diesem Beweis ist eine weitere anerkannte wissenschaftliche Annahme in der Kosmologie widerlegt worden. Die Annahme bestand darin, dass die fernen Spiralgalaxien relativistische Geschwindigkeiten annehmen.

In dem Aufsatz über die Entfernungsbestimmung mit Spektrallinien werden diese Beweise ausführlicher beschrieben.

Der Hubble-Parameter konnte noch nicht exakt gemessen werden.
Im Jahre 1998 wurde sein Wert [1] auf  H = (80+16+6) km s^-1 Mpc^-1 geschätzt.
Sein aktueller Wert am 21 Febr. 2001 war H = (65 ±5) km s^-1 Mpc^-1
Spätere Messungen mit dem Hubble-Space-Telescope legten den Wert auf   H = 73 km s^-1 Mpc^-1   fest.
Präzisionsmessungen (April 2003) bestimmten den Hubble-Parameter mit   H = 71 km s^-1 Mpc^-1
Die standardisierte Entfernung (Megaparsec) wurde auf   Mpc = 3 261 631 Lichtjahre festgelegt.
Dabei ist zu bedenken, dass dieses Entfernungsmaß ein Maß für die optische Lichtreisezeit im Vakuum ist. Präzisionsmessungen könnten in Zukunft auch dieses standardisierte Entfernungsmaß neu festlegen.

Bei der modernsten Meßmethode für die Bestimmung der fernen Galaxien wird nicht nur die scheinbare Helligkeit, sondern auch die Anzahl der empfangenen Photonen pro Sekunde und ihre Energie gemessen. Im Abschnitt Zeit-Phänomene wird die Abhängigkeit der Meßmethoden vom Gravitationsfeld der Erde nachgewiesen.

Berechnungsbeispiel:
l Mpc (Megaparsec)   = 3 261 631 Lichtjahre
Lichtgeschwindigkeit:   c = 299 792,458 km s^-1
Die gewählte Expansionsbeschleunigung des Vakuumraumes für diese Berechnung   H = 71 km s^-1 Mpc^-1
Die Informationsgrenze hat die radiale Entfernung von:   r_i = c / H
r_i = 299 792,458 km s^-1 / 71 km s^-1 Mpc^-1 =

Bei einer Expansionsbeschleunigung des Vakuumraumes von 71 km s^-1 Mpc^-1 ergibt dies eine Entfernung von vom Beobachter, bei der die Bedingung dafür erfüllt ist, dass die Lichtgeschwindigkeit erreicht wird. In diesem Fall beträgt die radiale Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien 299792,458 km s^-1. Die Folge ist, dass aus einer Entfernung von kein Lichtsignal mehr beobachtet werden kann. Dies ergibt eine Entfernung von Milliarden Lichtjahren. Jede Strahlung, die den Beobachter auf der Erde erreicht, liegt innerhalb dieses Bereichs. Jede Strahlung und jede Information, die außerhalb dieses Bereichs liegt, erreicht den Beobachter nicht mehr. Damit ist die Informationsgrenze festgelegt. Ereignisse können nur innerhalb dieses Bereiches beobachtet und gemessen werden. Über diesen Beobachtungshorizont hinaus bleibt für uns der Nachthimmel dunkel. Alle Ereignisse und alle Informationen, einschließlich der Kosmischen Hintergrundstrahlung von 2.725° Kelvin, sind für den Beobachter nur innerhalb dieser Informationsgrenze beobachtbar.

Großräumige Vakuumschwankungen können überall im Weltall auftreten. Aufgrund der Vakuumschwankungen gibt es Gebiete mit einer höheren Vakuumdichte und Gebiete mit einer niedrigeren Vakuumdichte. Sie bewirken, dass man den Hubble-Parameter nicht genau festlegen kann. Zusätzlich treten spontane Vakuumschwankungen unterschiedlicher Energien überall im Weltall auf. Unter Vakuumschwankungen versteht man z.B. Schwankungen von Feldern unterschiedlicher Art, von den elektromagnetischen bis hin zu den Materie-Erzeugungsfeldern.

Die Energie, die bewirkt, dass der Vakuumraum des Weltalls sich ausdehnt, sollte man nicht unterschätzen. Nachweislich werden Milliarden von Galaxien mittransportiert. Man kann daher annehmen, dass sie aufgrund des Energieerhaltungssatzes im direkten Verhältnis zur Energie steht. Diese Energie wird durch entsprechende Vakuumfluktuationen als Materie gebunden. Damit wäre eine unendliche Energiequelle entdeckt worden, die einzig allein ihre Ursache in einer Eigenschaft des unendlich dimensionalen Vakuumraumes hat. Es sind die sporadisch auftretenden Vakuumfluktuationen. Die Frage "Woher kommt die unendliche Energie?" ist damit beantwortet.

• Die zeitliche Abfolge wäre dann so, dass erst die Ausdehnung des Vakuumraumes in entsprechenden Zeitintervallen erfolgen muss und dann kann erst aufgrund von spontanen Vakuumfluktuationen die Materie entstehen. Die Quanten-Theorie macht Aussagen über das Verhalten von Vakuumfluktuationen. Einzelereignisse entstehen danach spontan, z.B. virtuelle Teilchen können plötzlich zu realen Teilchen werden. Quantenblitze im Gamma-Bereich treffen aufeinander und erzeugen Elektronen und deren Antiteilchen die Positronen. Die dafür benötigten Zeitintervalle waren bereits vorher da. Die Fragen "Was war vor dem Urknall?" und "Gab es vor dem Urknall eine Zeit?" hat man damit beantwortet. Da es für den unendlich dimensionalen Vakuumraum keinen Anfang und kein Ende gibt, so hat die Zeit auch keinen Anfang und kein Ende. Dies ist die erste und einzige Theorie, die einen Zeitpfeil Vergangenheit - Gegenwart - Zukunft erzeugt, ohne dass zusätzliche Annahmen benötigt werden. Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft sind immer wirksam.
  
  

• Spontane Vakuumfluktuationen und damit entsprechende Einzelereignisse können an jedem Ort im Vakuum des Weltalls auftreten. Diese Einzelereignisse können nur innerhalb des unendlich dimensionalen Vakuumraumes des Weltalls stattfinden. Sie müssen nicht alle gleichzeitig auftreten. Dementsprechend müssen die Galaxien im Weltall ein unterschiedliches Alter haben. Die Frage "Warum gab es in der Vergangenheit nur einen Urknall?" kann mit Hilfe der obigen Begründung nicht zustimmend beantwortet werden. Man kann eher eine Urknallerei aufgrund der spontanen Vakuumfluktuationen begründen. Den Beginn dieser Urknallerei kann man nicht auf einen bestimmten Zeitpunkt in der Vergangenheit festsetzen. Hochenergetische Quantenblitze aus dem Weltraum dürften deshalb auch in der Gegenwart noch zu messen sein. Der Vakuumraum des Weltalls besitzt polykausale Ereignisstrukturen. Monokausale Theorien, die von einem einzigen Urknall ausgehen, werden aus diesem Grund hiermit widerlegt. Die Frage "Was war drum herum?" und "Wo hinein bewegte sich der Urknall?" ist damit beantwortet.

Inzwischen sind Gammastrahlen-Ausbrüche entdeckt worden, die den hochenergetischen Quantenblitzen gleichen. Sie werden Gamma-Ray-Burst (GBR) genannt. Sie kommen sporadisch aus allen Himmelsrichtungen aus den Tiefen des Weltalls. Es gibt keine Region im Weltall, in der sie besonders häufig auftreten.

Sie haben besondere Eigenschaften:[3]

1. Ihre Photonen haben eine Energie von 100 bis 1000 Kilo-Elektronenvolt.
2. Ihre Ausbrüche dauern zwischen 30 Millisekunden und fast 1000 Sekunden.
3. Im Einzelfall kann ein Ausbruch bis zu 1,6 Stunden dauern.
4. Es gibt Abfolgen von kürzeren Strahlungspulsen und gleichmäßig anhaltende Pulsen.
5. Bei manchen GBR's verschiebt sich die spektrale Verteilung der Photonenenergie während des Abklingens in den niederen Energiebereich.
6. Die GBR's haben keine besonderen Spektrallinien, die man für die Entfernungsbestimmung (Rotverschiebung) nutzen kann.
7. Die Pulslängen der GBR's sind ebenfalls ungeeignet für die Entfernungsbestimmung.

• Ein Gamma Ray Burst (GRB), mit einer relativen Rotverschiebung von z = 8,2 in seinem Nachleuchten, wurde mit einer Wide Field Camera entdeckt. Umgerechnet in den Expansions-Faktor z_e = 9,2 entspricht dies einer Entfernung vom Beobachter von 12,275 Milliarden Lichtjahren. Nur sein schwaches Nachleuten sendete Spektrallinien aus, die gemessen wurden. Dies ist insofern erstaunlich, weil man nach der Urknalltheorie im jungen Universum viele Bereiche mit Wasserstoffkonzentrationen erwartete, die eine mehrfache Überlagerung der Absorptionslinien in den Lichtspektren zur Folge hätte. Eine Entfernungsbestimmung der fernen Galaxien wäre dadurch nicht mehr möglich. Die Entfernung des fernen Objekts konnte jedoch bestimmt werden.
  
  
• Kein Ort im Weltall ist einem anderen Ort gegenüber bevorzugt, denn es gibt keinen Mittelpunkt. Es gibt nicht nur einen Beobachter, und er ist auch nicht der Mittelpunkt des Weltalls, obgleich er sich von jedem Beobachtungsstandort als Mittelpunkt im Weltall empfindet. Dies verführt zur geduldeten Annahme, dass sich unser Sonnensystem nicht am Rande des Universums befindet, sondern im Zentrum. Mittelpunkte gibt es jedoch nur für Einzelereignisse, siehe Abb. l. In dem unendlich dimensionalen Vakuumraum des Weltalls kann man keinen Mittelpunkt festlegen, weil die unendliche Anzahl von Dimensionen von jedem Beobachtungsstandort im Weltall gegeben sind. Die Frage "Wo ist der Mittelpunkt des Weltalls geblieben?" ist damit beantwortet.
  
  
• Das Entstehen und wieder Vergehen ist somit ein kosmisches Prinzip.
  
  
• Anfang und Ende gelten nur für individuelle Ereignisse und nicht für den unendlich dimensionalen Vakuumraum des Weltalls. Aufgrund seiner unendlichen Dimension gibt es für ihn kein Anfang und auch kein Ende, sowohl für seine räumliche Ausdehnung, als auch für die Aufeinanderfolge seiner Zeitintervalle.
  
  
• Die Aufeinanderfolge der Zeitintervalle und dementsprechend die ständige Ausdehnung des Weltalls ist weder umkehrbar noch aufhaltbar.
  
  
• Da das Universum Schwankungen des Vakuums hat, wird man diese Schwankungen auch bei der Bestimmung des Hubble-Parameters feststellen. Der Wert des Hubble-Parameters kann aus diesem Grunde nur ein Mittelwert mit einer bestimmten Bandbreite sein.
  
  
• Die gemessenen Rotverschiebungen sagen nur aus, wie lange das ausgesandte Licht zum Beobachter unterwegs war. Die Wellenlängen des ausgestrahlten Lichtes werden als Folge des sich ausdehnenden Vakuumraumes gestreckt und wandern aus diesem Grunde in den roten Bereich des Lichtspektrums. Das Alter des Weltalls kann man davon nicht ableiten. Man kann jedoch die maximale Laufzeit des Lichtes bis zur Informationsgrenze berechnen.
  
  
• Der unendlich dimensionale Vakuumraum des Universums expandiert unbegrenzt. Eine kritische Materiedichte, die eine Kontraktion des Universums bewirken könnte, wird nie erreicht. Damit konnte die Frage "Gibt es in der Zukunft ein Ende der Expansion des Weltalls und eine darauffolgende Kontraktion?" auch beantwortet werden. Das Weltall ist danach offen und hat in allen Richtungen die gleichen Eigenschaften.

4. Die Expansion und Kontraktion innerhalb des Vakuumraumes

Die sogenannten Vakuumfluktuationen innerhalb des unendlich dimensionalen Vakuumraumes bewirken, dass der Vakuumraum auch die Eigenschaft hat, von der Kugel (A) nach der inneren Kugel (P) in einem bestimmten Zeitintervall (Δ t) und einer bestimmten Distanz (Δ r) zu gelangen. Dabei fällt auf, dass die Krümmung der Kugeloberfläche bei einem kleiner werdenden Radius immer mehr zunimmt. Dieses gilt nicht nur für die Kugeloberfläche, sondern auch für den Innenraum der Kugel. Punkte auf der Kugeloberfläche rücken immer dichter zusammen. Für die Bewegung im Raum, die ihrer Struktur nach auch mindestens drei dimensional¹⁾ ist, ergibt sich, dass auch diese Struktur immer mehr gekrümmt wird. Bei immer kleiner werdenden Einheiten wird der Vakuumraum durch seine Verdichtung immer stärker angeregt und es kann dann zu Phasenrückkopplungen kommen, welches dazu führt, dass sich Resonanzknoten (z.B. Elektronen oder Positronen) bilden.

Vakuum wird verdichtet und angeregt. Es entsteht Materie, deren Ursache in einer Eigenschaft des unendlich dimensionalen Vakuumraumes begründet ist, und zwar in Form von spontan auftretenden Vakuumfluktuationen, in denen sich knotenartige Verdichtungen bilden. Die Möglichkeit, flüchtige Energie dauerhaft in Form von Materie zu speichern, wird damit erfüllt. Durch den spontanen Zerfall der Materie wird die Energie wieder freigesetzt und der in der Vergangenheit lokal verdichtete Vakuumraum expandiert. Auch für die kleinsten Teilchen oder Ereignisse gibt es eine Beobachtungsgrenze, und zwar für Ort und Impuls, Energie und Zeitintervall, Winkelgeschwindigkeit und Drehimpuls. Die Beobachtungsgrenze dafür ist die berühmte "Unschärferelation" Heisenbergs.

Um sich ein Bild davon zu machen, wie die Verdichtung einer Schwingung funktioniert, zeichnet man sich ein Anschauungsmodell.

Abb. 4

Die Grundlinie der Abb. 4 hat die Strecke 2 π = 6,28. Zieht man nun die Sinuskurve bis zum rechten Ende der Grundlinie, so liegt sie deckungsgleich ohne Erhebung auf der Grundlinie. Damit hat man nachgewiesen, dass eine Schwingung durch Raumausdehnung an einem bestimmten Punkt den Wert Null erreicht.

Die Wellenlänge des Lichts wird durch die Raumausdehnung gestreckt. Addiert man mehrere Raumausdehnungsgebiete, so erreicht die Raumausdehnung an einem bestimmten Abstand vom Beobachtungsstandort die Lichtgeschwindigkeit und damit die Informationsgrenze (Abb. 3). Mit dieser Grenze hat man eine berechenbaren Größe innerhalb des Weltalls bestimmt.

c = Lichtgeschwindigkeit
H = Expansions-Beschleunigung pro Raumausdehnungsgebiet (Hubble-Parameter)
r_i = Radius vom Beobachtungsstandort bis zur Informationsgrenze
Es wird damit der optische Lichtreiseweg vom Beobachtungsstandort bis zur Informationsgrenze angegeben.
c = H * r_i
r_i = c / H

Die Lichtgeschwindigkeit ist das Produkt aus den Faktoren Wellenlänge und Frequenz.
c = Lichtgeschwindigkeit
λ = Wellenlänge
f = Frequenz, Anzahl der Wellenlängen
c = λ * f

Die Sterne als Strahlungsquellen senden mit ihrem Licht auch gleichzeitig Informationen. An diese Informationen kommt man, indem man das Licht der Sterne mit einem Spektroskop zerlegt. Dabei werden Emissions- und Absorptionslinien sichtbar. Diese Linien werden mit den Werten verglichen, die man im Labor ermittelt hat, z.B. vom Wasserstoff oder Helium. Die Photonen, die ihre Strahlungsquelle verlassen haben, bewegen sich unabhängig von ihrer Lichtquelle durch den Vakuumraum. Durch die Expansion des Vakuumraumes werden die Wellenlängen des Lichts während der Lichtlaufzeit gestreckt. Je weiter die Strahlungsquellen vom Beobachter entfernt sind, um so mehr wandern die Spektrallinien in den roten Bereich. Daher kommt der Begriff "Rotverschiebung". Die Rest-Strecke bis zur Informationsgrenze (r_i) ist in dieser Darstellung nach dem binären Zahlensystem eingeteilt, z.B.  1/1,  1/2,  1/4,  1/8,  1/16, 1/32,  usw.
Die Scala ist nicht linear. Zwischenwerte berechnet man am besten nach der Formel: "Gesamtstrecke mal ( 1 - 1 / z_e )".

1/1-----------------------------1/2--------------1/4------1/8--1/16--r_i
|------------------------------|---------------|-------|---|---|

Die beobachtete Wellenlänge (λ) der Lichtemission eines Sterns dividiert durch die Labor-Wellenlänge (λ_o)  ergibt den Streckungs-Faktor, bzw. Expansions-Faktor (z_e).   Die Werte des Expansions-Faktors (z_e) beginnen mit 1.
z_e = λ / λ_o    
Diese  z_e-Werte stimmen exakt mit dem Divisor der binären Einteilung und allen Zwischenwerten überein.

Die herkömmliche Darstellung für die relative Rotverschiebung ist:   z = Δ λ / λ_o       Die z-Werte beginnen bei Null
Delta Lambda (Δ λ) ist die Differenz zwischen der beobachteten Wellenlänge und der Labor-Wellenlänge (λ_o) Lambda Null.
Für präzise Berechnungen muss man aber die  z-Werte  in den Expansions-Faktor  (z_e)  umrechnen.
z_e = z + 1

Die radiale Entfernung (r) eines Objekts wird wie folgt berechnet:
r_i = Radius vom Beobachtungsstandort bis zur Informationsgrenze
r = r_i - ( r_i / z_e )      oder      r = r_i * (1 - 1 / z_e )
r = r_i - r_i / (z + 1)

Die Beobachtung einer fernen Galaxie ergab einen Wert von  z = 3. Der Expansions-Faktor ist dann  z_e = z + 1 = 3 + 1 = 4
Die Galaxie befindet sich damit in der Entfernung (r): Gesamtstrecke bis zur Informationsgrenze minus Rest-Strecke, in diesem Fall 1/4 der Gesamtstrecke bis zur Informationsgrenze.  r = r_i - ( r_i / 4 ) =  Mpc (Megaparsec)
Entfernungseinheiten (Megaparsec oder Lichtjahre) sind immer zugleich auch Zeiteinheiten.

Eine Flucht-Geschwindigkeit, die größer ist als die Lichtgeschwindigkeit, kann nicht beobachtet werden. Aus diesem Grunde beziehen sich alle Berechnungen auf den Bereich der Lichtlaufstrecke vom Beobachtungsstandort bis zur Informationsgrenze. Die Entfernung wird durch den optischen Lichtreiseweg im Vakuumraum bestimmt.
Die Flucht-Geschwindigkeit (v) eines Objekts wird wie folgt berechnet:
v = c - c / z_e      oder      v = c * (1 - 1 / z_e )
v = c - c / (z + 1)

Abb. 4.1

Die Kurve in Abb. 4.1 hat einen hyperbolischen Verlauf. Sie zeigt die entsprechenden Fluchtgeschwindigkeiten bei Expansions-Faktoren von 1 bis 60. Bei einem Expansions-Faktor von z_e = 10 erreicht die Fluchtgeschwindigkeit 90% der Lichtgeschwindigkeit. Bis hier hin steigt die Kurve sehr steil an. Danach flacht die Kurve ab. Die Kurven von Expansion und Kompression des Vakuumraums sind deckungsgleich. Nur ihre Richtung ist gegensätzlich. Was heute gestreckt erscheint war früher komprimiert.

Umgekehrt können Gravitationsfelder den Vakuumraum komprimieren. Eine andere Möglichkeit, den Vakuumraum zu komprimieren, erreicht man dadurch, indem man Partikel (z.B. Elektronen) im Vakuumraum beschleunigt. In Flugrichtung wird ihr Vakuum-Feld verdichtet und es entsteht bei entsprechender Beschleunigung ein Lichtkegel. Auch hier zeigt sich, dass der Vakuumraum eine dynamische Größe darstellt. Zum Einen gibt es die nichtlokale Expansions-Beschleunigung des Vakuumraums und zum Anderen gibt es die lokale Kompressions-Beschleunigung des Vakuumraums. Für die Beschleunigung der Partikel im Vakuum bildet die Lichtgeschwindigkeit die absolute Grenze. Damit ist die Vakuum-Verdichtungsgrenze für beschleunigte Partikel und ihre Lichtkegel bestimmt.

Der Kompressions-Faktor (z_c) ergibt sich aus dem Verhältnis von Labor-Wellenlänge (λ_o) einer Lichtemission zur gemessenen Wellenlänge (λ) der Lichtemission eines astronomischen Objekts, das sich der Erde nähert.
z_c = λ_o / λ

Die Annäherungs-Geschwindigkeit eines Objekts wird wie folgt berechnet:
v_c = Annäherungsgeschwindigkeit
v_c = c - (c / z_c )     oder    v = c * (1 - 1 / z_c )

Aufgrund dieser Überlegungen kann man nun die Geschwindigkeit einer Galaxie bestimmen, die auf uns zufliegt.
Vom Spektroskop wurde eine Emissionslinie vom Licht einer Galaxie gemessen.
Es ist die Emissionslinie vom Wasserstoff (Lyman-α ). Sie hat die Wellenlänge λ = 101,333 nm.
Die gleiche Emissionslinie wurde im Labor mit einer Wellenlänge λ_o = 121,6 nm bestimmt.
Die gemessene Stauchung der Wellenlänge berechnet sich wie folgt: z_c = λ_o / λ
z_c = 121,6 nm / 101,333 nm = 1,2
Lichtgeschwindigkeit: c = 299.792,458 km/s
Die Annäherungs-Geschwindigkeit wird berechnet: v_c = c - (c / z_c )   oder   v = c * (1 - 1 / z_c )
v_c = 299792,458 km/s - (299792,458 km/s / 1,2 ) = 49965,40967 km/s
Die gemessene Galaxie fliegt auf den Beobachter zu mit einer Geschwindigkeit von   49965,40967 km/s

Abb. 4.2 (verändert nach GNU-Lizenz)

Vakuum kann auch durch starke Gravitationsfelder verdichtet werden. Man kann diese Gravitationsfelder nach diesem Modell auch als lokal komprimierte Vakuumfelder bezeichnen. Diese durch Gravitation komprimierten Vakuumfelder sind transparent. Je nach Flugrichtung nimmt ein Photon unter dem Einfluss eines Gravitationsfeldes Energie auf oder gibt sie ab. Der Durchgang von Photonen durch ein Gravitationsfeld bewirkt mehrere Effekte. Bewegt sich ein Photon auf ein Gravitationsfeld zu, so trifft es auf einen verdichteten Vakuumraum. Seine Wellenlänge wird gestaucht. Dadurch erhöht sich seine Frequenz und somit seine Energie. Bewegt sich dieses Photon von diesem Gravitationsfeld weg, so läuft der Vorgang umgekehrt ab. Seine Wellenlänge wird gestreckt. Dadurch verringert sich seine Frequenz (Anzahl der Wellenlängen pro Sekunde) und somit seine Energie (E = h * f). Es geht jedoch keine Wellenlänge verloren! Die ausgestrahlten Photonen werden während ihrer Lichtlaufzeit gestreckt. Sie treffen daher nacheinander später ein. Dies trifft auch auf den Abstand zweier nacheinander emittierten Photonen zu. Ihr zeitlicher Abstand wird sich entsprechend vergrößern. Ein weiterer Effekt ist, dass Photonen im Gravitationsfeld abgelenkt werden.

Berechnungen:
Wirkungsquantum:   h = 6.62606896e-34 Js
Lichtgeschwindigkeit:   c = 299792458 m/s
Die Grundspektrallinie des Wasserstoffs (Lyman-α ) hat die Wellenlänge:   λ_o = 121,6 nm = 121.6e-9 m
Die Ruhemasse des Elektrons hat den Wert:     = 9.1093826e-31 kg
Die Ruheenergie des Elektrons hat den Wert:   =
Der Kompressionsfaktor des Vakuums wird nach folgender Methode ermittelt:   z_c = λ_o / λ
Die Werte λ_o und λ können für Berechnungen des Kompressionsfaktors z_c verändert werden.

Treffen zwei Photonen mit der in diesem Beispiel angezeigten Energie aufeinander, so wird ein Elektron und ein Positron erzeugt. Die Energie dafür lieferte das verdichtete Vakuum. Die im Beispiel angezeigte Energie entspricht der Energie eines Elektrons. Damit ist der Beweis erbracht worden, dass Photonen, die in ein starkes Gravitationsfeld eindringen, in Materie umgewandelt werden. Die Erkenntnis ist: Die Beschleunigung im starken Gravitationsfeld erzeugt neue Materie. Dabei ist es egal, ob die Kompression des Vakuumfeldes durch beschleunigte Partikel oder durch ein entsprechendes Gravitationsfeld erzeugt wird. Die dabei entstehende Frequenzzunahme des Lichtes kann man mit der Verdichtung des Vakuumfeldes physikalisch widerspruchsfrei begründen.

Das so erzeugte Elektron e^- bewegt sich nun im Gravitationsfeld mit der Geschwindigkeit v. Es hat einen inneren Impuls von m * c. Durch die Bewegung im Gravitationsfeld erhöht sich seine dynamische Masse m_d. Um sich ein Bild davon zu machen, zeichnet man sich eine Grafik mit den entsprechenden Bewegungsvektoren.

Abb. 5

Nach dem Lehrsatz des Pythagoras stellt man die Gleichung auf und bestimmt dann die dynamische Masse m_d.
Dafür gibt es 2 Herleitungen.

1. Herleitung:
a² + b² = c²       dem gemäß    (mc)² + (m_dv)² = (m_dc)²
auf beiden Seiten der Formel   (m_dv)²   abziehen
(mc)² = (m_dc)² - (m_dv)²   danach    (mc)² = (m_d)² * (c² - v²)
die Formel nach m_d umstellen
(m_d)² = (mc)² / (c² - v²)    dann die Quadratwurzel (sqrt) ziehen   m_d = m * c / sqrt(c² - v²)

2. Herleitung
a² / c² + b² / c² = 1      dem gemäß   (mc)² / (m_dc)² + (m_dv)² / (m_dc)² = 1  
im 1. Term kann man c kürzen und im 2. Term kann man m_d kürzen
m² / m_d² + v² / c² = 1
auf beiden Seiten der Formel   v² / c²   abziehen
m² / m_d² = 1 - v² / c²
die Formel nach m_d umstellen
m_d² = m² / (1 - v² / c²)    dann die Quadratwurzel (sqrt) ziehen    m_d = m / sqrt(1 - v² / c²)

Man erhält so die dynamische Masse   m_d.

Abb. 6

Die Kurve in der Abb. 6 hat ebenfalls einen hyperbolischen Verlauf. Bis 90% der Lichtgeschwindigkeit verläuft die Kurve sehr flach. Danach steigt sie steil an. Der Kurvenverlauf der relativistischen Massenzunahme beschleunigter Partikel ist deckungsgleich mit ihrer relativistischen Zeitdilatation. Die relativistische Massenzunahme nimmt in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit sehr stark zu. Mit Hilfe der Partikel-Beschleunigung kann man eine relativistische Massenzunahme im Vakuumraum erzeugen. Hierzu bedarf es keine Zusatzannahmen, woher denn die Masse im Vakuum kommt.

Die Erhaltungssätze sind:
Für die Masse:   m₁ + m₂ = m₃ + m₄
Für den Impuls:   mc₁ + mc₂ = mc₃ + mc₄
Für die Energie:   mcc₁ + mcc₂ = mcc₃ + mcc₄

Werden die Photonen beschleunigt, so erhöht sich ihre Frequenz. Werden die Photonen verlangsamt, so verringert sich ihre Frequenz. Ihre Lichtgeschwindigkeit verändert sich dabei in beiden Fällen nicht.

Aus den Naturkonstanten Planck'sches Wirkungsquantum (h = 6.62606896e-34 Js) und der
Lichtgeschwindigkeit (c = 299792458 m/s) kann man die folgenden Naturkonstanten berechnen:

Die Kompression des Vakuums wird um so höher, je höher die Kompressions-Geschwindigkeit ist.
Die Kompressions-Geschwindigkeit wird um so größer, je größer die Masse (m) ist, die sich in einem Objekt konzentriert.
v_cg = Kompressions-Beschleunigung des Vakuums durch Gravitation
v_cg = G * m / r²
Am Beispiel der Erde wird die Kompressions-Beschleunigung des Vakuums auf der Oberfläche wie folgt berechnet:
Gravitations-Konstante:   G = 6.67428e-11   m³ / (kg*s² )
Masse der Erde:   m = 5.978177 * 10²⁴   kg
Radius der Erde:   r = 6378000   m
Volumen der Erde:   V = 4/3 π r³ =

Abb. 7

Die Kurve in Abb. 7 zeigt die Veränderung der Gravitationsbeschleunigung der Erde ( g = 9.81 m/s² ) von ihrer Oberfläche bis hin zu einer Entfernung vom 10-fachen des Erdradius. Die Veränderung erfolgt mit dem Faktor ( 1 / x² ).
Die Gravitationsbeschleunigung hat immer einen Richtungspfeil. In diesem Beispiel zeigt er auf die Erdoberfläche.

Berechnungsbeispiel für eine Höhe von 12 km über dem Meeresspiegel:
Gravitationsbeschleunigung auf der Erdeoberfläche g = 9.81 m/s²
Radius der Erde:   r = 6378 km

In der Nähe großer Massen gehen die Atom-Uhren langsamer und in einer größeren Entfernung davon gehen die Atom-Uhren schneller. Bei einem Abstand vom 50-fachen des Erdradius nähert sich die Kurve der Null-Linie. Damit endet dann auch schon der Einfluß der Gravitationsbeschleunigung der Erde auf den Zeittakt der Atom-Uhren.

Der Kompressions-Faktor (z_c ) für das Vakuum-Feld (Gravitations-Feld) der Erde:
c_c = 299792458 m/s²   (maximale Beschleunigung)
Jedes Photon, das auf den Detektor des Beobachters auf der Erde auftrifft, wird um diesen Betrag beschleunigt und beeinflusst somit das Messergebnis. Das Gravitationsfeld ist kugelschalenförmig aufgebaut. Je weiter man vom astronomischen Objekt entfernt ist, um so mehr verringert sich die Kompressions-Beschleunigung des Vakuums durch Gravitation.
Am Beispiel der Erde wird die Kompressions-Beschleunigung des Vakuums wie folgt berechnet:
v_cgd = Kompressions-Beschleunigung des Vakuums durch Gravitation in der Distanz
d_ist  = 500 km Abstand von der Erde Sind Sterne erst einmal im Umlauf, so wird es für sie sehr schwierig, ins Zentrum zu stürzen. Nähern sie sich dem Kerngebiet aufgrund der hohen Gravitation, so werden ihre Umläufe immer schneller und ihre Zentrifugalbeschleunigung steigt mit der dritten Potenz an. Spiralgalaxien entstehen in der Regel innerhalb von Kugelsternhaufen. Ihre alten gelb leuchtenden Sterne bewegen sich anfangs nicht im Umlauf um das Kerngebiet, sondern sie bewegen sich direkt zum Zentrum hin. In mehreren Galaxien kann man sie in der Zentralregion nachweisen. Sie treffen dabei auf die im Umlauf befindlichen Sterne. Bei diesen Zusammenstößen entstehen die schwereren Elemente des Periodensystems, die dann als so genannte Staub- und Gaswolken hinausgeschleudert werden. In den verdichteten Zonen dieser Staub- und Gaswolken entstehen in der folgenden Zeit die jungen blau leuchtenden Sterne, die man in den Spiralarmen nachweisen kann. Durch die unterschiedlichen Ausstoßgeschwindigkeiten der Gas- und Staubwolken gibt es deshalb auch Sterne mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten innerhalb der Spiralgalaxien.

Die Drehrichtung des Galaxienkerns bestimmt die Bewegungsrichtung der hinausgeschleuderten Materie. Der Beschleunigungsring der Spiralgalaxie NGC7742 muss die Gas- und Feststoffteilchen schon aktiv herausschleudern, denn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Galaxie reicht dafür alleine nicht aus. Bei der Spiralgalaxie NGC7742 kann man den gelben Ring und auch den Spurenverlauf der herausgeschleuderten Materie deutlich sehen. Die typische Struktur mit 2 Spiralarmen ist bei runden Kernringsystemen nicht möglich.

Die erzeugte Materie im Bereich des Galaxienkerns und im gelben Kernring besteht aus Materie und Anti-Materie. Ein Teil dieser Anti-Materie rekombiniert mit der Materie und strahlt als Gamma-Strahlung wieder ab. Mit speziellen Detektoren konnte man die emittierten Gammaquanten und deren Quellen nachweisen. Ein weiterer Teil der erzeugten Materie wird mit Hilfe der Gravitations-Energie in sämtliche Elemente des Periodensystems umgewandelt und hinausgeschleudert. Diese hinausgeschleuderte Materie findet man im Ring oder in den Spiralarmen der Galaxien. Das HST-Foto von Hoag's Ring-Galaxie zeigt eine Ablösung des Rings von der Zentralregion. Der rotierende Ring entfernte sich so weit vom Zentrum, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der Gravitation, der Umlaufgeschwindigkeit und dem Abstand zum Galaxienkern eingestellt hat. Die erzeugte und herausgeschleuderte Materie hatte eine höhere Geschwindigkeit für den Umlauf erhalten. Die Zentrifugalkraft trieb den Ring entgegen der Gravitationskraft nach außen und verminderte so die Umlaufgeschwindigkeit bis ein Gleichgewicht erreicht wurde. Wegen ihres großen Trägheitsmoments ist diese Ring-Galaxie sehr positionsstabil im Vakuumraum. Folgende Gesetzmäßigkeiten bestimmen die Bewegungsstabilität des Galaxienrings:

• Bewegt sich der Ring von der Zentralregion weg nach außen,
• so vermindert sich die Umlaufgeschwindigkeit mit dem Faktor ( n^-1 ),
• die Umdrehungen pro Sekunde vermindern sich mit dem Faktor ( n^-2 ),
• die Gravitationsbeschleunigung als Zentripetalbeschleunigung vermindert sich mit dem Faktor ( n^-2 )
• und die Radialbeschleunigung als Zentrifugalbeschleunigung vermindert sich mit dem Faktor ( n^-3 )

Herleitung des Fliehkraft-, bzw. Zentrifugalkraftgesetzes:
Kraft (F) ist gleich Masse (m) mal Beschleunigung (a)    F = m * a
Masse (m) ist gleich Volumen (V) mal Dichte rho (ρ)     m = V * ρ
Beschleunigung (a) ist gleich Tangentialgeschwindigkeit im Quadrat (v²) durch Rotationsradius (r)    a = v² / r
Tangentialgeschwindigkeit (v) ist gleich Anzahl (f) der Umdrehungen (2 π) pro Sekunde mal Rotationsradius    v = 2 π f * r
Für die Beschleunigung (a) ergibt sich     a = (2 π f * r) * (2 π f * r) / r     den Radius (r) kann man einmal kürzen
Für die Beschleunigung (a) ergibt sich     a = 4 π² f ² * r
Für die Fliehkraft (F) ergibt sich     F = 4 π² f ² * r * V * ρ

Ein Teil des im Dunkelwolkenstrom enthaltene Staubes bewegt sich im Laufe der Zeit bis an den äußeren Rand der Galaxie. Bei einer Edge-On-Galaxie, z. B. die Galaxie NGC4594, ist dieser Staub, der aus Feststoffteilchen besteht, beim Blick auf die Mittelebene sichtbar. Die Ansammlung der Feststoffteilchen am äußeren Rand der Galaxie wird physikalisch durch die Gesetze der Fliehkraft-Sedimentation bestimmt. Interessant ist der Lehrsatz: "Die Feststoffteilchen mit der größeren Dichte werden von der Fliehkraft stärker nach außen gezogen als die Teilchen geringerer Dichte." Dass dieser Lehrsatz auch für Spiral- und Ring-Galaxien im Vakuumraum gilt, ist doch sehr verwunderlich. Das Gleichgewicht zwischen Gravitations- und Fliehkraft hält den Ring in stabiler Position. Diese Galaxie ist von unserem Beobachtungsstandort nur von der Seite zu sehen. Sie ist aus einer riesigen Kugelgalaxie entstanden. Mit Hilfe eines Langzeit-Fotos konnte man ihren Halo sichtbar machen. Dieser Halo ist das Relikt einer Kugelgalaxie und besteht aus altem Sternmaterial. Die Spiralgalaxie NGC4594 wird von ihm vollständig einhüllt. Diese Galaxie ist sehr stabil im Raum, denn sie hat sich nicht von ihrer Position wegbewegt.

Das kugelschalenförmig aufgebaute Gravitationsfeld der Erde dreht sich an bestimmten Stellen mit der Erdrotation. Michelson und Morley wollten den Unterschied in der Lichtgeschwindigkeit bei der Erdrotation mit dem "Michelson Interferometer" im Jahre 1886 nachweisen. Es wurden in mehreren Versuchen auch in späteren Jahren keine Unterschiede festgestellt. In einem Experiment von Hafele und Keating mit Atomuhren im Jahre 1971 konnten doch Abweichungen nachgewiesen werden. Vier Atomuhren wurden in Flugzeugen beim Flug um die Erde mitgenommen. In Drehrichtung der Erde (Ostflug) gingen die Uhren im Durchschnitt 59 ns nach und entgegen der Drehrichtung (Westflug) der Erde gingen die Uhren im Durchschnitt 273 ns vor. Atomuhren sind daher geeignet, Änderungen im Gravitationsfeld nachzuweisen. Das aus Uhren bestehende globale Ortungssystem (GPS) hat auch Änderungen im Gravitationsfeld nachgewiesen. Für das rotierende Gravitationsfeld der Erde gibt es dafür zwei Ursachen. Zum Einen ist es die Ebbe und die Flut, verursacht durch das Gravitationsfeld zwischen Erde und Mond, und zum Zweiten sind es die Gebirge auf der Erde, die das Gravitationsfeld der Erde beeinflussen. Betrachtet man die Erde von außerhalb, so dreht sich das Gravitationsfeld mit der Erdrotation und den Gezeiten. Zusätzlich erzeugt der Mond auch ein Gravitationsfeld, das sich während seines Umlaufs um die Erde mit ihm bewegt.

Diese Erkenntnis ist sehr wichtig in Bezug auf die starken Gravitationsfelder von rotierenden kompakten Galaxienkernen der Spiralgalaxien. Als Beispiel kann man die Galaxien NGC1365 und NGC6872 benennen. Man kann davon ausgehen, dass die Oberflächenstruktur ihrer kompakten Kerne unregelmäßig ist. Die Rotation der kompakten Galaxienkerne bewirkt, dass sich ihre Gravitationsfelder ebenfalls mit ihrer Rotation in gleicher Richtung bewegen. Sie bestimmen dadurch in ihrem Umfeld die Drehrichtung und Beschleunigung der Materie in ihren Beschleunigungsringen. Hinzu kommt noch die "Differentielle Rotation", die auch als "Superrotation" bekannt ist. Sie trägt zusätzlich dazu bei, die Feststoffpartikel (Staub) und Gase im Beschleunigungsring zu beschleunigen. Die "Superrotation" bewirkt nicht nur eine zusätzliche Beschleunigung der Materie im Ring, sondern sie ist auch noch für die Reibungskräfte in der Übergangszone verantwortlich. Einen Hinweis darauf ist die Tatsache, dass sich die Materie der Dunkelwolken auf der Innenseite der Galaxienarme befindet und sich bis an den Außenrand der Spiralgalaxie bewegt. Beispiel dafür ist die Galaxie NGC1365 und die Galaxie NGC6872

Theorie der Antriebsmechanik der Superrotation:
Die Erde dreht sich von West nach Ost. In Äquatornähe wird die Erde von der Sonneneinstrahlung stärker erwärmt als in Polnähe. Die aufgewärmte Luft steigt in der Äquatornähe in die Höhe und fließt nördlich und südlich vom Äquator ab. Für die Gasmoleküle entstehen sogleich mehrere Kraftvektoren.

1. Vektor: Umdrehung der Erde und mit ihr die Lufthülle
2. Vektor: aufsteigende erwärmte Luft in Äquatornähe (der Vektor fällt zusammen mit dem Vektor der Zentrifugalkraft)
3. Vektor: abfließende Luft nördlich und südlich vom Äquator
4. Vektor: rechtwinklig aufsetzender Bewegungsvektor auf die abfließenden Gasmoleküle

Um die Funktionsweise des 4. Vektors deutlich zu machen, erinnere ich an eine Fahrt mit dem Fahrrad. Neigt man das Rad während der Fahrt nach links, so bewegt sich das Vorderrad ebenfalls nach links und man fährt eine Linkskurve. Neigt man das Rad während der Fahrt nach rechts, so bewegt sich das Vorderrad ebenfalls nach rechts und man fährt eine Rechtskurve.

Der 4. Vektor hat zur Folge, dass sich kleinere und größere Wirbel in der Luft bilden. Nördlich des Äquatorbands drehen sich die Wirbel vom Erdbeobachtungs-Satteliten gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn und südlich des Äquatorbands drehen sich die Wirbel im Uhrzeigersinn. Behalten die Wirbel ihre Position bei, so beschleunigen sie gemeinsam das Äquatorband der Gasmoleküle von West nach Ost. Stellt dagegen das Äquatorband einen größeren Widerstand für die Wirbel dar, so bewegen sich die Wirbel von Ost nach West. Um diese Antriebsmechanik zu beweisen, benötigt man Fotos und Messergebnisse, die diese Theorie bestätigen. Zur Überprüfung gibt es Fotos von Erdbeobachtungs-Satteliten. Des Weiteren gibt es Fotos vom Jupiter und Messungen seiner Umlaufgeschwindigkeiten, insbesondere seines Äquatorbandes.

Eine differentielle Rotation, bzw. Superrotation, ist immer verbunden mit einer Scherung oder Reibung in den Grenzbereichen. Beim Jupiter kann man sehr gut die Scherung und Reibung in den Übergangsbereichen der Bänder erkennen. Die Äquatorregionen benötigen 9 h 50 min 30 s und die Polregionen 9 h 55 min 41 s für eine Rotation. Die Äquatorregionen drehen sich somit schneller als die übrigen Regionen des Jupiters. Aufgrund seiner kurzen Rotationszeit ist der Jupiter etwas abgeflacht. Im Vergleich mit dem Jupiter sind die Spiralgalaxien NGC1365 und NGC6872 wesentlich stärker abgeflacht. Bei ihnen führt die Scherung und Reibung im Übergangsbereich zur Freisetzung der erzeugten Feststoffpartikel. Ihre Staubbänder kann man auf den Fotos von den Spiralgalaxien NGC1365 und NGC6872 gut erkennen. Bei der Ablösung vom Beschleunigungsring befindet sich daher das Staubband der Feststoffpartikel auf der Innenseite und die strahlende Sternenmaterie auf der Außenseite der Spiralarme. Ist die Bahngeschwindigkeit im Beschleunigungsring aufgrund der Superrotation groß genug, so wird die Materie schließlich wie auf den Fotos dargestellt aus dem Ring herausgeschleudert. Ein Teil des Gesamtdrehimpulses der Spiralgalaxie wird auf diesem Wege in die äußeren Regionen verlagert.

Theorie der Materieproduktion:
Bevor die absolute Vakuum-Verdichtungsgrenze erreicht wird, steigt die Materie-Produktion sehr stark an. Der kompakte Zentralkern einer Galaxie reagiert auf diesen Zustand und schleudert die neue Materie ins Weltall hinaus. Galaxien können größer wachsen. Beweismittel für die Produktion neuer Materie sind die Fotos von der Galaxie NGC5563 und der Spiral-Galaxie 0313 192. Sie zeigen, wie kompakte Kerne von Galaxien große Mengen Materie herausschleudern. Zusätzlich beweisen diese Prozesse, wie sich das Weltall selbst erneuert. Die kompakten Kerne der Spiralgalaxien sind sehr stabil. Sie haben eine sehr lange Lebenszeit. Ihre Entwicklungszeit bis zur Ausbildung eines Beschleunigungsrings wird auf 6 bis 7 Milliarden Jahre geschätzt. Galaxienkerne sind über einen langen Zeitraum sehr stabil. Das wirft natürlich die Frage auf, ob nicht doch der eine oder andere Galaxienkern eine Periode der Unstabilität durchläuft. Explodierende kompakte Kerne von Galaxien hat man jedoch noch nicht entdeckt. Aus diesem Grund gibt es auch keine Fotos davon.

2 hypothetische Berechnungsbeispiele:
Wie groß ist die Dichte der Masse bei einem Objekt mit dem Radius von r = 6378000 m, bei der die maximale Gravitations-Beschleunigung auf der Oberfläche erreicht wird?
Maximale Gravitations-Beschleunigung   c_c = 299792458 m s^-2
Gravitationskonstante   G = 6.67428e-11 m³ kg^-1 s^-2

Wie groß ist die Dichte der Masse bei einem Objekt mit dem Radius von r = 63780000 m, bei der die maximale Gravitations-Beschleunigung auf der Oberfläche erreicht wird?
Maximale Gravitations-Beschleunigung   c_c = 299792458 m s^-2
Gravitationskonstante   G = 6.67428e-11 m³ kg^-1 s^-2
Die Dichte der Masse ist etwa um den Faktor 10 kleiner.

Kennt man den Radius eines kompakten Galaxienkern und die maximale Gravitations-Beschleunigung auf seiner Kernoberfläche, so kann man mit dieser Berechnungsmethode die Materiedichte berechnen.
Man hat beobachtet, dass es unterschiedlich große kompakte Zentralkerne von Spiralgalaxien gibt. Ein kompakter Galaxienkern besteht aus einem kompakten Kern (Compact Nucleus) und einer Hülle hoher Sternendichte. Diese Hülle behindert eine genaue Messung des Kerndurchmessers. Die Masse des kompakten Kerns besteht aus einem hoch verdichtetem Quark-Gluonen-Plasma, das nicht weiter verdichtet werden kann. Kompakte Kerne können wachsen und an Größe zunehmen. Hat man ihren Durchmesser und ihre Masse bestimmt, so kann man ihre Massendichte berechnen. Zur Zeit ist man noch auf Schätzwerte angewiesen. Man hat aber auch an den kompakten Galaxienkernen beobachtet, dass die Gesetze für Gravitation, Drehimpuls und Massen-Erhaltung nicht verletzt werden.

In Flugrichtung erzeugt ein beschleunigtes Elektron einen lokal komprimierten Vakuumraum. Seine Kompressions-Energie kann man berechnen. Da das Elektron ständig in Bewegung ist, besitzt es eine Anfangsenergie. Diese Anfangsenergie oder Startenergie des Elektrons ist bei der Grundspektrallinie des Wasserstoffs:   e_o = h * c / λ_o
Wirkungsquantum:   h = 6.62606896e-34 Js
Lichtgeschwindigkeit:   c = 299792458 m/s
Die Grundspektrallinie des Wasserstoffs die Wellenlänge (Lyman-α ):   λ_o = 121,6 nm = 121.6e-9 m
Das Vakuum ist in Flugrichtung durch die Anfangs-Energie (e_o)  bereits vorkomprimiert.
Das beschleunigte Elektron besitzt dann zusätzlich zu seiner Ruheenergie die Kompressions-Energie des von ihm komprimierten Vakuums.
Je höher die Anfangs-Energie ist, um so höher ist die Kompressions-Energie.
Erreicht der Kompressions-Faktor den Wert "Unendlich", so ergibt dieser Zustand einen Urknall mit einer unendlich großen Energie. Da der Kompressions-Faktor z_c den Wert "Unendlich" nie erreicht, so ist die Kompressions-Energie im Wert begrenzt. Die Begründung liegt darin, dass - bevor der maximale Wert des Kompressions-Faktors erreicht wird - ein so genanntes Quark-Gluonen-Plasma entsteht, das nicht weiter verdichtet werden kann. Die Entstehung des Quark-Gluonen-Plasma verhindert praktisch, dass der Kompressions-Faktor den maximalen Wert "Unendlich" erreichen kann, selbst wenn Teilchen mit annähernd doppelter Lichtgeschwindigkeit zusammenstoßen. Aufgrund dieser Überlegung hat es einen Urknall (mono-kausale Vakuumschwankung) im Sinne der Urknall-Theorie nie gegeben, jedoch aber die Erzeugung neuer Teilchen durch sporadisch auftretende Vakuumschwankungen an verschiedenen Orten im Vakuumraum. Die Folge wäre eine so genannte Urknallerei. Mit diesem Beweis wird eines der größten Irrtümer in der Kosmologie und der Physik beseitigt.

e_c = Kompressions-Energie des komprimierten Vakuums oder Beschleunigungsenergie
e_o = Anfangs-Energie des Partikels
z_c = Kompressions-Faktor, bzw. Kontraktions-Faktor
e_c = e_o* z_c
z_c = e_c / e_o

Das ist eigentlich alles an Mathematik, um in einem unendlich dimensionalen Vakuumraum Materie zu erzeugen.

Das Quark-Gluonen-Plasma bildet ein Zwischenstadium, aus dem die verschiedensten Teilchen entstehen. Die Bildung der Teilchen erfolgt nach dem Zufallsprinzip aus einer bestimmten Gruppe von Möglichkeiten. Freie Quarks existieren jedoch nicht. Sie kommen nur gebunden vor. Ihre Resonanzen findet man bei Experimenten mit unterschiedlichen Beschleunigungsenergien in Teilchen-Beschleunigern.

Nach dieser Teilchen-Erzeugung kommen die nächsten Evolutionsschritte. In einem hoch verdichteten Protonen-Elektronen-Plasma entstehen die Elemente des Periodensystems. Dabei werden die verschiedenen Elemente wiederum in mehreren Evolutionsschritten erzeugt. Für diese Vorgänge sind die Lebenszyklen der Sterne und die zentralen Kerne von Spiralgalaxien verantwortlich. In dem Aufsatz Theorie über die Entwicklung von Spiralgalaxien werden diese Vorgänge beschrieben und mit einer Anzahl von Fotos dokumentiert und bewiesen.

Das angeregte Vakuum, z. B. Funkwellen, Wärmestrahlung oder Licht, beinhaltet den Welle- / Masse-Dualismus. Gemäß der Formel  e = m * c² = h * f   wird der dynamische Masseanteil der elektromagnetischen Strahlung größer, je größer ihre Energie ist. Der Masseanteil wird größer, weil sich die Konstante c² nicht verändert. Aufgrund des höheren dynamischen Masseanteils kann die hochenergetische Strahlung nicht mehr die Lichtgeschwindigkeit erreichen. Zusätzlich nimmt die Ablenkung bei größerem Masseanteil im Schwerkraftfeld zu. Dies begünstigt die Teilnahme an Materie-Entstehungsprozessen. Es führt dazu, dass sich das Weltall durch diese Prozesse ständig erneuert. Die dafür benötigten Energien bewegen sich im Bereich von 10¹⁵ - 10²⁰ eV. Bei diesen hohen Energien wird nicht mehr ein kontinuierlicher Photonenstrom gemessen, sondern man registriert einzelne Blitze und Teilchenschauer. Die Häufigkeit der registrierten Blitze und Partikelschauer in den Beobachtungsstationen auf der Erde nimmt bei steigenden Energien ab.

• Der Welle- / Masse-Dualismus gilt nicht nur für die Vakuumfluktuationen, sondern auch für das durch Strahlung angeregte Vakuum. Den Begriff "Energie" kann man somit auch mit dem Begriff "angeregtes oder verdichtetes Vakuum" gleichsetzen.

• Die Nebenwirkungen der Expansion des Vakuums im Weltall sind Ursache für die spontane Bildung von Materie aufgrund von Vakuumfluktuationen. Materie entsteht und besteht demnach aus dem Vakuumraum, und zwar als gespeicherte Energie in Form von verdichtetem Vakuum. Dieses verdichtete Vakuum bildet aus seinen Wellenpaketen (h * f = m * c²) so genannte Resonanzknoten.

• In ein einzelnes Atom kann man nicht hinein sehen. Alle Objekte und Vorgänge in ihm müssen erraten werden. Man wusste bereits, das Atome Ladungsträger sind. Die Werte ihrer Ladungen sind +1, 0, -1. Man fing an, ein Modell zu konstruieren. Begriffe mussten für Dinge formuliert werden, die man nicht sehen kann. Völlig willkürlich nahm man an, dass das Atom aus 3 Subteilchen aufgebaut ist. Als Begriff wählte man das Kunstwort "Quark". Die Frage war nun: "Unter welchen Bedingungen ergeben sich die Werte  +1,  0,  -1 ?" Hier ist nun ein Beispiel, wie man mit Hilfe der Operatoren dieses Problem löst. Zuerst sucht man nach einer Analogie, die dem Wellencharakter nahe kommt. Analogien bestehen zum Licht mit den Grundfarben rot, grün und blau. Aber auch zur Musik. Denn da gibt es eine Besonderheit.
  Die Tonabstände beim Tetrachord der Dur-Tonleitern sind  1,  1,  1/2.
  Bei gleicher Wertigkeit wird nun die Darstellungsweise verändert  2/2,  2/2,  1/2.
  Nun setzt man den Iterations-Operator ein und erhöht den Divisor um 1.
  Man erhält nun die Wertegruppe  2/3,  2/3,  1/3.
  Danach probiert man die möglichen Kombinationen mit verschiedenen Vorzeichen aus.

  +2/3  +2/3  -1/3  =  +1	________	+2/3  +2/3  +2/3  =  +2	________	+2/3  +1/3  =  +1
  +2/3  -1/3  -1/3  =  0	________	-1/3  -1/3  -1/3  =  -1	________	+2/3  -2/3  =  0

  Und dann probiert man Kombinationen mit der Negation des Vorzeichens aus

  -2/3  -2/3  +1/3  =  -1	_________	-2/3  -2/3  -2/3  =  -2	________	-2/3  -1/3  =  -1
  -2/3  +1/3  +1/3  =  0	_________	+1/3  +1/3  +1/3  =  +1	________	+1/3  -1/3  =  0

  Die gewählte Analogie zur Musik war erfolgreich. Die korrekten Ergebnisse sind gefunden worden. Das Quark-Modell hatte seinen ersten Erfolg, die Logik seiner Basis wurde einfach erraten. Ein Meister auf diesem Gebiet war der Amerikaner Murray Gell-Mann. Zur Verfügung stand nur eine Matrix aus Teilchen und ihren Eigenschaften. In Teilchen-Beschleunigern konnten die Teilchen und ihre Eigenschaften genau vermessen werden. Mit den Ergebnissen konnte man das Quark-Modell bis zum heutigen Wissenstand weiterentwickeln. Damit ist auch die letzte Frage "Woraus besteht die Materie?" beantwortet.

Vergleicht man nun den vier dimensionalen Raum mit dem theoretischen Modell eines unendlich dimensionalen Raumes, so ergibt sich folgender Unterschied: Reduziert man den vier dimensionalen Raum um eine Dimension, so erhält man einen drei dimensionalen Raum. Beispiel: Mit dem Zeitintervall, in dem ein pumpendes Herz stirbt, wird sein vier dimensionaler Raum auf drei Dimensionen zurückgesetzt. Damit steht fest: Ein drei-dimensionaler Raum erzeugt keinen Zeitpfeil Vergangenheit - Gegenwart - Zukunft.

Reduziert man jedoch den unendlich dimensionalen Raum um eine Dimension, so erhält man ein Abbild einer Momentaufnahme des unendlich dimensionalen Raumes, wie er vor einem Zeitintervall gewesen ist. Die Aufeinanderfolge von Zeitintervallen und somit die Expansion des unendlich dimensionalen Raumes läuft indes weiter.

Da jede Dimension rechtwinklig auf die vorherige Dimension aufsetzt, so hat dies zur Folge, dass nur eine endliche Anzahl von Dimensionen auf einen Ausgangspunkt zurückgerechnet werden kann. Damit hat man bei allen Theorien, die von einer endlichen Anzahl an Dimensionen ausgehen, wieder das Problem: "Wo ist das Mittelpunktsgebiet des Weltalls?" und "Was war drum herum?". Bei einem unendlich dimensionalen Raummodell treten diese Probleme erst gar nicht auf.

Wie kann man sich einen unendlich dimensionalen Vakuumraum als Modell vorstellen? Um zu demonstrieren, wie sich das Weltall ausdehnt, verwendet man gerne einen Luftballon. Auf seine Oberfläche malt man weiße Punkte. Bläst man nun den Luftballon auf, so sieht man, wie sich die weißen Punkte auf der Oberfläche von einander entfernen. Je weiter die Punkte von einander entfernt sind, umso schneller bewegen sie sich auseinander. Nun kann man ausrechnen, wann die Lichtgeschwindigkeit auf der Oberfläche des Ballonmodells erreicht wird. Berücksichtigt man die Geschwindigkeit mit der sich das Weltall ausdehnt, so ist der optische Lichtreiseweg vom Beobachtungsstandort bis zur Informationsgrenze geteilt durch 2 π der Radius, bei dem der Ballon platzt. Die berechnete Entfernung vom Beobachtungsstandort ist etwa

Nun ist der Vakuumraum des Weltalls kein vierdimensionales Objekt mit einer Oberfläche als Begrenzung. Diese Grenzoberfläche wird in den herkömmlichen Theorien auch als Rand des Weltalls bezeichnet wird. Vierdimensionale Objekte - z.B. Sterne, die sich ausdehnen zu "Roten Riesen" und anschließend zusammenstürzen zu "Weißen Zwergen" - findet man in einer großen Anzahl in diesem Vakuumraum. Das vorgeschlagene alternative Raumsystem ist unendlich dimensional. Die unendlich orthogonal aufsetzenden Dimensionen dieses Raumsystems werden erzeugt durch die Expansions-Beschleunigung des Vakuumraums in alle Richtungen. Hierdurch sind Raum und Zeit untrennbar miteinander verschränkt. Raum und Zeit bilden ein Kontinuum. Ein Zeitanfang ist dafür nicht notwendig. Reale Risse und Spalten können nicht entstehen, weil sie sofort und ohne Zeitverzögerung von den kontinuierlich aufsetzenden Dimensionen überbrückt werden. Risse und Spalten, sowie eine Begrenzung durch eine Oberfläche wird man deshalb auch nicht nachweisen können. Nachweisen kann man jedoch Vakuumschwankungen in den verschiedenen Regionen des Weltalls. Die größten Objekte dieser Vakuumschwankungen sind die Galaxien und ihre Ansammlung in Haufen und Superhaufen. Daneben gibt es große Leerräume (Voids, Enormous Holes) im Universum, in denen man weder Gas noch Sterne oder Galaxien nachweisen konnte.

Photo: Hubble Space Telescope (HST) der NASA/ESA und vom Chandra X-Ray Telescope der NASA vom 27.08.2008.
Die beiden überlagerten Fotos dokumentieren die Wirkung der Schwerkraftfelder von Massen auf das Vakuum. Sie zeigen das Gebiet MACS J0025.4-1222, in dem sich zwei große Galaxienhaufen aufeinander zu bewegen. Dies ist kein Einzelfall. Auf dieser Fotomontage wurde eine transparente großräumige Vakuumschwankung sichtbar gemacht. Der rote Bereich heißer Gase stammt vom Chandra X-Ray Telescope. Der durch Gravitation verdichtete Vakuumraum wurde blau markiert. Er ist in Wirklichkeit transparent. Erst sind die Galaxien entstanden, danach haben sich die Galaxienhaufen aufeinander zu bewegt.

Ein Elektron wird vom Sonnenlicht angeregt und bewegt sich im Atom auf einen Zustand höherer Energie. Springt es wieder zurück auf einen Zustand mit einer niedrigeren Energie, so strahlt es ein Photon mit einer bestimmten Frequenz ab. Beim Blattgrün hat es die Frequenz der Farbe grün, bei der Blüte des Mohns hat es die Frequenz der Farbe rot und bei der Blüte der Kornblume hat es die Frequenz der Farbe blau. Das abgestrahlte Photon breitet sich nun als elektromagnetische Welle im Vakuumraum mit Lichtgeschwindigkeit aus. Da ihre Wellen sich kugelschalenförmig ausbreiten, sind sie auch von dem Faktor 2 Pi abhängig. Eigentlich müßten ihre Wellenfronten ständig aufreißen und es sollten Sekundärwellen entstehen. Hinzu kommt noch der Energieverlust infolge der Streckung des Vakuumraumes. Trifft nun so ein Photon auf die Oberfläche eines Flächenphotometers, so bricht die Wellenfront zusammen und ihre gesamte Rest-Energie konzentriert sich auf einen kleinen Fleck des Flächenphotometers. Die Physik, die dahinter steckt, ist schon sehr aufregend.

Wo sich das Photon innerhalb der Wellenfront aufhält, kann man dann nicht bestimmen. Wie breit der Bogen der Wellenfront ist, kann man ebenfalls nicht festlegen. Dies hat zur Folge, dass man immer größere Teleskopspiegel bauen muss, um eine genügend große Anzahl an Photonen in einer akzeptablen Belichtungszeit für ein Foto zu erhalten. Der Vorteil der größeren Teleskopspiegel ist, dass man dadurch immer tiefer ins Weltall schauen kann. Trifft nun die Wellenfront eines Photons auf eine Kamera mit CCD-Detektor (Abk. für Charged Coupled Device), so löst es ein Elektron auf einem Bildelement des Flächenphotometers aus. Die bis dahin kontinuierlich aufsetzenden Dimensionen der Wellenfront werden sofort und ohne Zeitverzögerung mit der gesamten Energie des Photons auf einen Punkt der Wechselwirkung zurückgesetzt. Die Wechselwirkung besteht darin: Wird ein Elektron eines Bildelements von der Wellenfront eines Photons getroffen, so übernimmt es dessen gesamte Energie. Das ausgelöste Elektron kann ausgelesen und auf einem Monitor betrachtet werden.

Die Analogie zu dem expandierenden und ständig platzenden Ballonmodell war erfolgreich. Das Ergebnis ist korrekt. Das Ziel, eine funktionierende Lösung zu finden, wurde erreicht. Neu dabei ist der Operator "sofort und ohne Zeitverzögerung", der für die kontinuierlich orthogonal aufsetzenden Dimensionen eingesetzt wurde. Mit dieser theoretisch gewonnenen Erkenntnis ist ein weiteres sicheres Fundament in der Wissenschaft geschaffen worden. Zusätzlich wurde die Ursache für das seltsame Verhalten der Photonen gefunden. Dies betrifft die Zustandsreduktion oder den Kollaps der Wellenfunktion in der Quantenmechanik. Die kontinuierlich orthogonal aufsetzenden Dimensionen ermöglichen eine Überlagerung und Durchdringung der Wellenfronten. Außerdem wurde der Beweis erbracht, dass es nur ganze Photonen gibt, weil die bis dahin kontinuierlich aufsetzenden Dimensionen der Wellenfront sofort und ohne Zeitverzögerung mit der gesamten Energie des Photons auf einen Punkt der Wechselwirkung zurückgesetzt werden. Halbe Photonen oder Teile davon kommen nicht vor. Die Ursache für das seltsame Verhalten der Photonen (Quantenobjekte) ist damit aufgeklärt.

Ein Unterschied wurde offensichtlich. Vierdimensionale Objekte werden auf drei Dimensionen zurückgesetzt. Darüber hinaus werden eine endliche Anzahl von orthogonal aufsetzenden Dimensionen ebenfalls auf drei Dimensionen zurückgesetzt (Wechselwirkung der Photonen mit dem CCD-Detektor). Dagegen werden bei den unendlich orthogonal aufsetzenden Dimensionen des Vakuumraums die Dimensionen nicht zurückgesetzt. Raum und Zeit sind bei diesem Vakuumraum ein nicht trennbares Kontinuum. Eine Zentralregion, eine äußere Begrenzung oder einen Anfang der Zeit gibt es bei einem unendlich dimensionalen Vakuumraum nicht. Für dieses Raum-Zeit-Kontinuum sind die Maßeinheiten bereits bekannt. Das Entfernungsmaß ist eine Raum-Zeit-Maßeinheit und wird in Lichtjahren (LJ) und in Megaparsec (Mpc) angegeben. Für die Expansions-Beschleunigung des Vakuumraums wird der Hubble-Parameter und für die Kontraktions-Beschleunigung (Gravitations-Beschleunigung) wird die Gravitations-Konstante verwendet.

In der Theorie vom unendlich dimensionalen Vakuumraum ist das Weltall auf Grund von Vakuumschwankungen aus einer Vielzahl von Einzelereignissen und der daraus folgenden Weiterentwicklung entstanden. Aus kleinen Einheiten entwickelten sich große Einheiten. Aus diesem Grunde können auch in den entfernsten Regionen des Weltalls Spiralgalaxien unterschiedlichen Alters und Größe gefunden werden. Das Problem eines Zeitpunkts, vor dem sich, wie beim Urknall-Modell, nichts entwickeln konnte, tritt erst gar nicht auf.

Nach dem Urknall-Modell ist das Weltall aus einem einzigen Einzelereignis entstanden. Dabei ist das Zentrum des Urknalls nicht bekannt. Ferner hat die Urknalltheorie Erklärungsprobleme, woher denn nun die unendliche Energie kommt, die dafür notwendig war. Es besteht zusätzlich das Problem einer riesigen Massenkonzentration, die das Urknall-Modell nicht verhindern kann. Die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) und die Quanten-Theorie haben auch große Probleme mit der Singularität eines Urknalls, bei der alle Berechnungsmodelle versagen. Während der Inflationsphase soll das Universum um mindestens einen Faktor von 10³⁰ in einem Zeitraum von nur 10^-35 Sekunden angewachsen sein. Dabei hat dann sein Volumen um den Faktor (10³⁰)³ = 10⁹⁰ zugenommen. Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Naturkonstante und kann der angenommenen Explosions-Geschwindigkeit nicht mehr folgen. Wie kann dann eine Abkühlung des Weltalls erfolgen, wenn die Abnahme der Temperatur von der Lichtgeschwindigkeit als Maximalwert abhängt. Die Wärmestrahlung kann sich nicht schneller als die Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

Und wo verbleibt der ursprüngliche Mittelpunkt des Weltalls, wenn sein Volumen um den Faktor 10⁹⁰ zugenommen hat. Der Mittelpunkt kann nicht überall im Weltall gleichzeitig sein. Diese Annahme birgt in sich einen Widerspruch. Der Mittelpunkt der Erde kann doch nicht gleichzeitig auch der Mittelpunkt der Sonne sein. Folglich ist die Annahme falsch. Der Beobachter auf der Erde befindet sich mit Sicherheit nicht im Mittelpunkt des Weltalls, auch wenn es ihm so erscheint.

In der Theorie vom Urknall bewegen sich die Galaxien aufgrund der Anfangsexplosion auseinander, mit der Folge, dass die Galaxien in großen Entfernungen vom Beobachter relativistische Fluchtgeschwindigkeiten erreichen. Im Gegensatz dazu dehnt sich der Vakuumraum aufgrund seiner unendlichen Dimensionen (Expansionsbeschleunigung) aus und das in einer unendlichen Anzahl von Zeitperioden. Aus einer Entfernung von erreicht kein Licht und keine Information den Beobachter. Relativistische Fluchtgeschwindigkeiten der Galaxien sind bei diesem theoretischen Modell nicht erforderlich. Das Weltall selbst ist jenseits der Informationsgrenze nicht zu Ende. Ein Beobachter, der in 10 Milliarden Lichtjahren Entfernung von uns den Weltraum betrachtet, kann über unsere Informationsgrenze hinaus das Weltall beobachten.

Die Urknall-Theorie betrachtet das Weltall als vierdimensional gekrümmten Raum, in dem die vergangenen Ereignisse den Ereignishorizont bestimmen. Die Expansionsbeschleunigung des Vakuumraums erzeugt aber die fünfte und weitere Dimension. Stellt sich eine Beschleunigung der Expansionsbeschleunigung von der Vergangenheit bis zum heutigen Zeitpunkt als wahr heraus, so ergeben sich weitere Widersprüche zu den herkömmlichen Theorien. Allein aus diesem Grund kann der Weltraum nicht vierdimensional sein.

Der Ereignishorizont hat mit der Informationsgrenze keine Gemeinsamkeiten, da sie auf unterschiedlichen Anschauungsweisen beruhen. Die Urknall-Theorie geht davon aus, dass das Weltall eine expandierende Materiekugel ist, bei der ihre hohe Anfangsbeschleunigung bis zum heutigen Zeitpunkt abgebremst wird. Diese Annahme wird damit begründet, dass die Gravitation ihrer Massen die Expansionsbeschleunigung abbremst.

Die Theorie vom unendlich dimensionalen Vakuumraum geht von einem expandierenden Vakuumraum aus, in dem die Informationsgrenze eine dynamische Grenze ist, und zwar in Abhängigkeit vom gewählten Beobachtungsstandort. Die Bewegungsrichtung der Spiralgalaxien, die in diesem Raum schweben, sind nicht von der Bewegungsrichtung eines Urknalls abhängig. Die Galaxien bewegen sich im freien Fall in diesem Vakuumraum.

Ein weiterer Widerspruch zur Urknalltheorie besteht darin, dass in Entfernungen vom irdischen Beobachter von 6 bis 10 Milliarden Lichtjahren Spiralgalaxien entdeckt worden sind, deren Entwicklungszeit bis in die Zeit vor dem Urknall reicht. Nach der Urknall-Theorie ist das aber nicht zulässig. Widersprüche falsifizieren jedoch eine Theorie. Aufgrund dieser empirisch ermittelten Fakten sollte man das monokausale Urknall-Modell kritisch überprüfen. Wenn das Fundament der bisherigen Urknall-Theorie bröckelt, sollte man nach alternativen Theorien suchen, die die Wirklichkeit besser beschreiben. Es nützt auch nichts, wenn man versucht, den fernen Spiralgalaxien eine kürzere Entwicklungszeit zuzuweisen mit dem Ziel, die Urknalltheorie zu retten.

Verkürzt man nun tatsächlich die Entwicklungszeiten der fernen Spiralgalaxien, so bekommt man dafür ein neues Naturgesetz: Je weiter die Galaxien vom Beobachter entfernt sind, umso schneller entwickeln sie sich.
Darauf aufbauend erhält man ein weiteres Naturgesetz: Je weiter die Galaxien vom Beobachter entfernt sind, umso geringer sind ihre Abstände voneinander. Das bedeutet, die Galaxiendichte nimmt bei immer größer werdenden Entfernungen zu.
Die Bedingung aber ist: Naturgesetze müssen für alle Beobachtungsstandorte im Weltall die gleiche Gültigkeit haben.
Der erste Widerspruch liegt in dem immer größer werdenden Gravitationspotential der höheren Galaxiendichte, je weiter die Galaxien vom Beobachter entfernt sind.
Diesen Widerspruch kann man nur dadurch auflösen, wenn man von anfänglich kleinen Galaxien ausgeht, die in ihrer Entwicklungszeit größer wachsen, während sie sich voneinander entfernen.
Der zweite Widerspruch liegt im eingeschränkten Gültigkeitsbereich der uranfänglichen Galaxienentstehung. Dabei wird vorausgesetzt, dass die uranfänglichen Bedingungen für die Andromeda-Galaxie und unsere eigene Galaxis nicht zutreffen.
Es sind also Naturgesetze mit eingeschränktem Gültigkeitsbereich. Naturgesetze mit eingeschränktem Gültigkeitsbereich beinhalten jedoch Widersprüche, die erst durch alternative Theorien aufgelöst werden können.

Der nächste Widerspruch kommt bestimmt, wenn Spiralgalaxien mit einem Redshift von z > 2 entdeckt werden. Schließlich werden die Instrumente, die das Weltall beobachten, ständig weiter verbessert.

Der nächste Widerspruch ist schon da! Siehe Veröffentlichung vom 24.11.2004 im Internet:   www.spiegel.de
Mit dem europäische Weltraum-Röntgenteleskop XMM-Newton hat man ein entferntes Schwarzes Loch mit der Bezeichnung SDSS J1030 entdeckt. Seine optische Entfernung vom Beobachter beträgt 12,8 Milliarden Lichtjahre. Das Chandra-Röntgenteleskop der NASA spürte ebenfalls ein superschweres Schwarzes Loch mit der Objekt-Bezeichnung SDSSp J1306 auf. Seine optische Entfernung liegt bei 12,7 Milliarden Lichtjahre. Das Universum selbst ist nach der Urknall-Theorie vermutlich 13,7 Milliarden Jahre alt.
Zitat: "Bisherige Theorien über die Entstehung von Galaxien und supermassiven Schwarzen Löcher im Anfangsstadium des Universums seien damit in Frage gestellt."

Auch in diesem Fall versucht man, den fernen astronomischen Objekten eine kürzere Entwicklungszeit zuzuweisen mit dem Ziel, die Urknalltheorie zu retten. Damit verstößt man aber gegen den 1. Hauptsatz der Kosmologie, dass kein Ort im Weltall einem anderen Ort gegenüber bevorzugt wird. Es nützt wieder nichts, auch wenn man argumentiert, dass die Black-Holes und die kompakten Kerne der Spiralgalaxien ohne die nötigen Evolutionsschritte beim Urknall entstanden sind. Woher weiß man denn so genau, dass es einen Urknall im Sinne der Urknall-Theorie gegeben hat? Genau so gut konnte es eine sporadisch auftretende Urknallerei gegeben haben. Die Erzeugung einzelner Elektronen und Protonen aus dem Vakuum führen dazu, dass sich Sterne bilden können. Die sich der Informationsgrenze nähernden Galaxien würden dann ebenfalls einen Teil der kosmischen Hintergrundstrahlung bilden. Die Struktur der Hintergrundstrahlung wäre dann nicht absolut gleichmäßig. Aufgrund einer sporadisch auftretenden Urknallerei an verschiedenen Orten im Universum dürfte kaum intergalaktischer Wasserstoff vorhanden sein, der das Licht ferner Galaxien streut. Ferner erhält man scharfe Bilder auch von den fernsten Galaxien. Des Weiteren findet man kaum mehrfache Überlagerungen von Absorptionslinien in den Lichtspektren der fernen Galaxien. Eine sporadisch auftretende Urknallerei, in deren Zentren die Galaxien entstehen, vermeidet einem Mittelpunkt im Weltall. Unsere Milchstraße ist dann auch nicht der Mittelpunkt des Universums, nur weil es einem Beobachter auf der Erde so erscheint. Weiterhin kann man dann nachweisen, dass die Galaxien ein unterschiedliches Alter haben und deshalb ein wichtiger Teil der Evolution sind.

Der nächste Widerspruch ist schon da! Die von mir entwickelte Theorie kann einen weiteren Triumph verbuchen. Hier ist ein Original-Zitat von der Website VLT Latest News:

September 22, 2005: "The Universe was a more fertile place soon after it was formed than has previously been suspected. This is the conclusion of a team of French and Italian astronomers who, using VIMOS on ESO's Very Large Telescope, made the surprising discovery of a large and unknown population of distant galaxies observed when the Universe was only 10 to 30% its present age. These observations are challenging the current knowledge of the formation and evolution of galaxies. While observations and models have consistently indicated that the Universe had not yet formed many stars in the first billion years of cosmic time, the discovery announced today by scientists calls for a significant change in this picture. The astronomers indeed find that stars formed two to three times faster than previously estimated."

In diesem Fall kann man wieder einmal sehen, dass alternative Theorien in der Wissenschaft kaum eine Chance haben. Mit jeder neuen Information, die man aus fernen Regionen des Weltalls erhält, werden Versuche gestartet, die Entwicklungszeit von Galaxien und Galaxien-Haufen zu verkürzen. Der Hauptfehler liegt in der ungeprüften Annahme, dass die optische Entfernung bis zur Informationsgrenze von Milliarden Lichtjahren mit dem Alter des Universums gleichzusetzen ist. Das Alter eines Sternenhaufens kann man innerhalb einer gewissen Ungenauigkeit bestimmen. Das Alter des Weltalls kann man damit ebenso wenig berechnen wie das Alter des Vakuumraums zwischen den Sternen. Der nächste Fehler besteht in der wissenschaftlich anerkannten Annahme, dass die kompakten Kerne der Spiralgalaxien superschwere Schwarze Löcher sind, die die gesamten Spiralgalaxien in ihren Zentren verschlucken. Die Ausbildung von Beschleunigungsringen und die Erzeugung neuer Materie kommt aus diesem Grunde in der "Black-Hole-Theory" nicht vor. Weiterhin wird immer noch an der Konstruktion einer Dichtewellen-Theorie festgehalten, bei der Schwarze Löcher herumziehende Wasserstoffwolken einfangen und wie von Zauberhand die Spiralarme aus den Wasserstoffwolken entstehen lassen. Filme einer Simulation davon sind im Fernsehen mehrmals gezeigt worden.

Die Direktübertragung der Fernsehbilder von den Meteoriten-Einschlägen auf den Jupiter zeigte, dass sich der Jupiter nicht aufblähte wie es in der Simulation vorher dargestellt wurde. Simulationen bilden nicht immer die Wirklichkeit nach. Der Glaube daran wurde erschüttert. Auch hier stimmte die wissenschaftlich anerkannte Annahme mit der Wirklichkeit nicht überein.

Die Theorie über die Entwicklung von Spiral-Galaxien basiert darauf, dass die kompakten Zentralkerne von Spiralgalaxien in ihrer Entwicklungszeit verschiedene Evolutionsschritte durchlaufen. Sie bilden Beschleunigungsringe aus, die aufgrund ihrer Form Spiralarme erzeugen können. Zusätzlich wandeln die kompakten Zentralkerne leichte Elemente des Periodensystems in schwerere Elemente um. Neue Fotos beweisen, dass einige kompakte Zentralkerne von Galaxien Materie in großen Mengen erzeugen. Damit hat die von mir entwickelte Theorie weitere Erfolge erzielt, weil sie die Wirklichkeit besser beschreibt.

Zitat vom 18.03.2010 - http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,684316,00.html
"Bislang hat man nur rund 40 Quasare entdeckt, die in der Frühzeit des 13,7 Milliarden Jahre alten Universums entstanden sind - als erst etwa rund eine Milliarde Jahre vergangen waren. Das Ergebnis überraschte die Wissenschaftler: Zwar besaßen die meisten der untersuchten Quasare tatsächlich Unmengen heißen Staubs in ihrem Zentrum. Die beiden am weitesten entfernten, ältesten jedoch waren staubfrei und ihre Schwarzen Löcher noch relativ klein. Bei den älteren Quasaren konnten sie tatsächlich einen Zusammenhang zwischen dem Wachstum des Schwarzen Lochs und dem Aufbau von schweren Elementen in der Galaxie belegen."

Die von mir vorgestellte Theorie über die Entwicklung von Spiral-Galaxien konnte überprüft werden und sie wurde mit Messergebnissen bestätigt. Anmerkung: "Für die zentralen Galaxienkerne verwenden die Astronomen gerne die Ausdrücke Quasare und Schwarze Löcher."

Ich misstraue allen Angaben, die sich auf ein genaues Alter des Weltalls beziehen. Bei meinen Untersuchungen ergab sich das Problem, wie man das Alter des Vakuumraums zwischen den Sternen feststellt. Mir ist es einfach nicht gelungen, das Alter des Vakuumraums zu bestimmen. Nun fragte ich mich, wieso können die anderen Wissenschaftler so sehr davon überzeugt sein, dieses Alter so genau zu bestimmen. Aus der Quantentheorie ergibt sich nur, dass eine Vielzahl von virtuellen und realen Einzelereignissen sporadisch im Vakuumraum auftreten. Ein Alter des Weltalls kann man daraus auch nicht ableiten. Aus den mathematischen Formeln, die ich in dem Artikel in der Theorie über Struktur des Weltalls vorgestellt habe, ergibt sich, dass kompakte Kerne von Galaxien neue Materie erzeugen. Bestätigung habe ich dadurch erfahren, dass Fotos von verschiedenen Galaxien meine Theorie offensichtlich beweisen.

Die Produktion neuer Materie würde ergeben, dass das Weltall von einer Expansion in eine Kontraktion übergeht. Aber ich misstraue auch dieser Schlussfolgerung. Nachweislich besteht ein Massedefizit von 70%.

Ich sehe es auch als anmaßend an, das Alter des Weltalls dadurch zu bestimmen, indem man die Lichtlaufzeit des Lichts von der Informationsgrenze bis zum Beobachtungsstandort dazu verwendet. Das Weltall ist außerhalb dieser Informationsgrenze nicht zu Ende. Was außerhalb dieser Informationsgrenze abläuft, entzieht sich unseren Beobachtungsmöglichkeiten.

Das Weltall ist keine expandierende Materiekugel und es verhält sich nun einmal nicht wie ein vier dimensionaler Stern, der sich ausdehnt zu einem roten Riesen, um danach wieder zusammenzustürzen zu einem weißen Zwerg. Die Behauptung vieler Astro-Physiker, dass das Weltall ein vier dimensionaler Raum sei, kann man damit widerlegen, dass eine Zentralregion im Weltall nicht existiert. Diese Zentralregion müsste mit Fakten nachgewiesen werden. Die Behauptung vieler Physiker, dass der Vakuumraum des Weltalls das Nichts sei, ist mit Argumenten und Berechnungsbeispielen widerlegt worden. Der Vakuumraum des Weltalls ist die Ursache für alle Erscheinungen und Ereignisse. Auch hier gilt die Regel: "Die Mutter ist immer größer als ihr Baby".

Meine Antwort darauf war: Ein alternatives Weltmodell.

Basis der Denkansätze war die Beschäftigung mit den Dimensionen des Raumes. Auf die 3 Dimensionen eines Körpers orthogonal aufsetzende 4. Dimension ergab einen pulsierenden Körper, z.B. ein pumpendes Herz. Eine besondere Eigenschaft ist das plötzliche Zurücksetzen von der 4. Dimension auf die 3. Dimension im Augenblick des Herztodes. Der Mittelpunkt hat sich dabei nicht verändert. Der Rand, bzw. die Oberfläche existiert weiterhin. Theoretisch kann man immer weitere Dimensionen rechtwinklig auf die vorherigen Dimensionen aufgesetzt denken. Das gelingt nur wenn man den Vakuumraum in Volumenelemente einteilt. Dabei ergibt sich, dass nur eine endliche Anzahl von Dimensionen auf einen Ausgangspunkt zurückgerechnet werden kann. Das Problem ist nun, dass man die Größe und Form der Volumenelemente nicht bestimmen kann. Die Volumenelemente sind auch noch in einer unbekannten Art skalierbar. Der nächste theoretische Schritt ist die Erweiterung auf ein Modell für den Vakuumraum mit einer unendlichen Anzahl orthogonal aufsetzenden Dimensionen. Damit bekam ich auf einmal eine ganze Reihe Erkenntnisse, die den herkömmlichen Theorien widersprachen.

• Der Vakuumraum des Weltalls ist ein dynamischer Körper.
• Ohne Zusatzannahme entstand die Zeit mit einem Zeitpfeil "Vergangenheit - Gegenwart - Zukunft".
• Einen Mittelpunkt und äußeren Rand in diesem Vakuumraum ist nicht festlegbar.
• Das Alter des Vakuumraums ist nicht bestimmbar.
• Die Skalierung der Volumenelemente an verschiedenen Orten im Vakuumraum bewirkt, dass Vakuumschwankungen (Verdichtungen und Streckungen) auftreten. Dies führt zu Zonen erhöhter Galaxienbildung und Bildung von Leer-Räumen. Junge und alte Galaxien können danach überall zu finden sein, z.B. auch in der Nähe der Informationsgrenze. Man kann sogar scharfe Bilder von ihnen erhalten, ohne dass sie von riesigen Helium- und Wasserstoffwolken vernebelt sind.
• Keine Zunahme der Galaxiendichte in der Nähe der Informationsgrenze.
• Die unendlich orthogonal aufsetzenden Dimensionen bewirken eine Streckung des Vakuumraums mit einer zusätzlichen Beschleunigung von der Vergangenheit zur Gegenwart hin. Damit stand ich vollkommen im Widerspruch zu den herkömmlichen Theorien. Ich brachte jedoch den Mut auf, mich dazu zu bekennen und diese theoretische Erkenntnis zu veröffentlichen.
• Meine Berechnungen zeigten mir, dass die kosmische Hintergrundstrahlung auch ohne Urknall möglich ist. Sie ist in ihrer Art veränderlich, wird aber nicht verschwinden. Mit der Berechnung des Expansions-Faktor von z_e > 1024 habe ich auch eine gute Entfernungs-Abschätzung für die kosmische Hintergrundstrahlung erzielt.

Diese Theorie beruht auf dem Axiom eines unendlich dimensionalen Vakuumraums und dem Axiom, dass in diesem Raum Vakuumschwankungen auftreten. Will man dieses Theoriegebäude zum Einsturz bringen, so muss man diese Axiome mit Beweisen widerlegen.

Ich bin bereit, mich von der Vorstellung eines unendlich dimensionierten Vakuumraums zu trennen. Das Problem dabei ist nur, daß ich alle Vorhersagen, die ich damit begründete, auch nachweisen konnte. Ein derartiges Raumsystem erzeugt durch die unendlich rechtwinklig aufsetzenden Dimensionen ein Schalenmodell eines Raumes, in dem keine Risse oder Spalten vorkommen. Dabei ist ein einzelner Ausgangspunkt nicht festlegbar, sondern diese Orte sind unbestimmt. Das ausgestrahlte Licht kann daher jeden Ort innerhalb seiner Informationsgrenze im Raum erreichen, sofern es nicht mit irgendeinem Teilchen eine Wechselwirkung hat. Das Erstaunliche ist, daß dieses System einen Zeitpfeil Vergangenheit - Gegenwart - Zukunft erzeugt. Da die Ausgangspunkte nicht festlegbar sind, entsteht ein Quantenuniversum virtueller Quanten, die unter bestimmten Bedingungen zu realen Quanten werden, die ihren Beitrag zur Materieerzeugung leisten. Ein weiterer überzeugender Beweis ist ein Gamma Ray Burst (GRB), der in einer Entfernung von z = 8,2 auftrat. Das entspricht einer Entfernung von 12,275 Milliarden Lichtjahren. Nur sein schwaches Nachleuten sendete Spektrallinien aus, die gemessen wurden. Dies ist insofern erstaunlich, weil man nach der Urknalltheorie im jungen Universum viele Bereiche mit Wasserstoffkonzentrationen erwartete, die mehrfache Überlagerung der Absorptionslinien bewirken sollten, die dann eine Entfernungsbestimmung unmöglich machen. Die Tatsache, daß die Messung möglich wurde, spricht für das unendlich dimensionales Raumsystem. Des Weiteren ist bei der Beobachtung von Typ 1A Supernova Explosionen festgestellt worden, daß das Universum nach der Urknallversion die Expansionsgeschwindigkeit nicht vermindert. Das Gegenteil ist die Realität. Die Überraschung war, daß die Expansionsgeschwindigkeit bis zur Gegenwart zunahm. Man konnte die Typ 1A Supernova Explosionen nur bis zu einer Entfernung von ca. 7 Milliarden Lichtjahren messen. Diese Fakten sprechen wieder für den unendlich dimensionalen Vakuumraum und die sich daraus ergebene Theorie.

Zitat vom 26. Januar 2011 - http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=48283
"Astronomers have used Hubble to spot what they think is the furthest and one of the very earliest galaxies ever seen in the Universe. Candidate galaxy UDFj-39546284 appears as a faint red blob in this part of an ultra deep field exposure taken with the NASA/ESA Hubble Space Telescope. This is the deepest infrared image taken of the Universe. Based on the object's colour, astronomers believe that its light has taken 13.2 billion years to reach us."

Man kann nur hoffen, daß der granulatförmige Hintergrund auf diesem Foto die Wirklichkeit abbildet und nicht von der Kamera erzeugt wurde. Nur dann entfaltet das Bild seine volle Wirkung auf den Betrachter. Im Zentrum dieses Fotos sieht man eine rote Spiralgalaxie vor einem granulatförmigen Hintergrund. Sie hat einen zentralen Wulst und ihre beiden Spiralarme sind ähnlich versetzt angeordnet wie bei der Spiralgalaxie NGC6872. Daß man ein Foto in dieser Klarheit von einer Spiralgalaxie erhalten konnte, deren Licht 13.2 Milliarden Lichtjahre im Vakuumraum unterwegs war, ist der neuen Wide Field Camera 3 zu verdanken. Eine genaue Spektralanalyse ihres schwachen Lichts kann man mit der zur Zeit installierten Technologie jedoch noch nicht durchführen. Auch bei dieser neu entdeckten Spiralgalaxie muß man sich den Problemen stellen:

• Die Entwicklungszeit dieser Galaxie paßt nicht in das Zeitfenster von 480 Millionen Jahren.
• Des weiteren besteht das Problem mit dem granulatförmigen Hintergrund (Vakuumschwankungen)
• und das Problem mit der dunstfreien Sicht auf die ferne rote Spiralgalaxie.

Zitat vom 12. April 2011 - http://www.spitzer.caltech.edu/news/1264-ssc2011-05-NASA-Telescopes-Help-Discover-Surprisingly-Young-Galaxy
"PASADENA, Calif. -- Astronomers have uncovered one of the youngest galaxies in the distant universe, with stars that formed 13.5 billion years ago, a mere 200 million years after the Big Bang. The finding addresses questions about when the first galaxies arose, and how the early universe evolved."
Auch in diesem Fall gibt es wieder das Problem mit der dunstfreien Sicht auf die ferne Galaxie und das Problem mit der überaus kurzen Entwicklungszeit, die sich nicht in das Zeitfenster von 200 Millionen Jahren einfügt.

Die Vorhersage der oben genannten Fakten und die Bestätigung durch Fotos sind weitere Erfolge meiner theoretischen Arbeiten. Siehe auch den Aufsatz: "Werkzeuge der Philosophie"

Die Theorie vom unendlich dimensionalen Vakuumraum ist eine neue Sichtweise, das Weltall und seine Entstehungsgeschichte zu betrachten. Grundlage ist eine mathematisch geometrische Struktur, die Ursachen und Gründe für die Zeit, fürs Energie-Erhaltungsgesetz, die Quanten-Theorie und das Entstehen und wieder Vergehen liefert. Damit habe ich die philosophischen Fundamente für eine widerspruchsfreie Theorie gesetzt, die ohne weitere Hilfsannahmen und Glaubensüberzeugungen auskommt. Theoretisch gewonnene Erkenntnisse müssen durch die Erfahrung, z.B. durch Fotos und Messergebnisse, bestätigt werden.

Ein überzeugendes mathematisches Modell für den unendlich dimensionalen Raum kann ich leider nicht liefern. Ein mathematische Modell existiert bereits. Die mathematischen Grundlagen dafür hatte David Hilbert, Professor in Göttingen, bereits geschaffen.

5. Die Messbarkeitsgrenze innerhalb des Vakuumraumes

Die Informationsgrenze liegt bei einer Ausdehnungsgeschwindigkeit des Vakuumraumes von   c = 299792.458 km s^-1
1 Mpc = 3261631 Lichtjahre
Hubble-Parameter   H = 71 km s^-1 Mpc^-1
Radiale Entfernung bis zur Informationsgrenze in Mpc:    r_i = c / H
Die Informationsgrenze liegt bei Milliarden Lichtjahre.
Darüber hinaus gibt es noch die Messbarkeitsgrenze im unteren Funkwellenbereich [4] und darunter den Rauschbereich. Zu den nicht verwendbaren Bereichen gehören die Funkwellenbereiche kommerzieller Nutzer. Wenn es nicht gelingen sollte, der kosmischen Hintergrundstrahlung weitere Informationsinhalte abzuringen, so bleibt auch sie Teil einer Messbarkeitsgrenze.

Giordano Bruno (1548-1600) erklärte, dass das Weltall unendlich groß sei. Es ist angefüllt mit unzähligen Sonnen, die von ihren Planeten umkreist werden, auf denen teilweise Leben existiert. Dafür wurde er am 17. Februar 1600 in Rom als Ketzer verbrannt.
Wilhelm Heinrich Olbers (1823) brachte einen Einwand gegen ein gleichmäßig mit Sternen gefülltes Universum. Die scheinbare Helligkeit der Sterne nimmt zwar mit dem Quadrat ihrer Entfernung (1/r²) ab, jedoch die Sternendichte nimmt mit zunehmender Entfernung um (r²dr) zu. Hinzu kommt noch die Abschattung der fernen Sterne durch die Vordergrundsterne. Der nächtliche Sternenhimmel dürfte demnach nicht dunkel, sondern müsste so hell sein wie die Sonnenoberfläche. Die gleiche Situation ergibt sich, wenn die Galaxiendichte mit zunehmender Entfernung zunimmt (je größer die Entfernung, umso größer ist die Galaxiendichte). Seine Folgerung aus diesem Paradoxon war, dass sich das Weltall ausdehnen muss. Den praktischen Nachweis konnte er nicht erbringen. Dies gelang jedoch ca. 100 Jahre später den Astronomen Edwin P. Hubble und Milton Humason. Sie stellten fest, dass die Wellenlängen der Spektrallinien des ausgestrahlten Lichts ferner Galaxien umso weiter zum roten Ende des Spektrums lagen, je weiter die Galaxien entfernt waren. Das Weltall dehnt sich tatsächlich aus. Dabei stellten sie eine Gesetzmäßigkeit fest. Das darauf aufgebaute Hubble-Gesetz sagt aus, dass eine Galaxie in der doppelten Entfernung (x) auch die doppelte Fluchtgeschwindigkeit (v) hat.

Das Hubble-Gesetz hat eine lineare Funktion.
Aufgrund der statistischen Schwankungen war es sehr schwierig, diese Linearität nachzuweisen.

v(t) = H(t)*r(t)

Da sich die Expansion des Weltalls nach dem Hubble-Gesetz statistisch im Mittelwert linear fortsetzt, liegt es nahe, dass die Streckung der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung ebenfalls einer linearen Funktion folgt. Diese Annahme war jedoch ein Irrtum. Die Streckung der Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung bestimmt mit dem Expansions-Faktor (z_e) den hyperbolischen Verlauf der Kurve in der Abb. 4.1.
Berechnungen der Entfernungen und der Fluchtgeschwindigkeiten folgen ebenfalls diesem hyperbolischen Kurvenverlauf.

Der hyperbolische Faktor ist:   (1 - 1 / z_e)
Die Entfernung ist:   r = r_i * (1 - 1 / z_e)
Die Fluchtgeschwindigkeit ist:   v = c * (1 - 1 / z_e)

Ein ausgestrahltes Photon kann sich nicht über das gesamte Weltall ausbreiten, sondern maximal nur bis zur seiner radialen Informationsgrenze. Dabei ist der Wert für "H" keine Konstante, sondern ein statistischer Mittelwert, der je nach gewählter Beobachtungsmethode schwankt.

r_i = c / H

Als Folge des sich ausdehnenden Vakuumraumes des Weltalls, kühlt jede entstandene Wärmequelle über einen längeren Zeitraum irreversibel ab. Die Inhalte an Informationen der beobachteten Wärmequelle, z.B. ihre Emissions- und Absorptionslinien, wandern nach einen längeren Zeitraum in den nicht mehr verwertbaren Bereich. Die Breite der beobachteten Absorptionslinien nimmt zu. Ihre Interferenzgrenze liegt bei einer Wellenlänge [5] von ca. 3,00 m. Dazu gehört auch die Erkenntnis: Je weiter die beobachteten Supernovae vom Typ 1A entfernt sind, umso mehr nimmt die Streckung ihrer Lichtkurven zu. Für die Beobachtung ist es sehr wichtig, dass das Verhältnis zwischen Nutzsignal und Rauschpegel groß genug ist, um verwertbare Informationen herausfiltern zu können. Der Rest ist dann ein Teil des Rauschpegels. Die Informationsverluste nehmen also in gleichem Maße irreversibel zu, je länger eine elektromagnetische Strahlung durchs Weltall eilt. Diese Informationsverluste bilden daher eine weitere Messbarkeitsgrenze.

6. Zeit-Phänomene

Auch wenn man nichts tut vergeht die Zeit. Das Wesen der Zeit ist einfach zu definieren. Es ist die Bewegung im Raum. Mit Hilfe eines schnellen Taktgebers werden langsamere Bewegungsabläufe gemessen. Der Taktgeber einer Caesium-Atomuhr liefert 9 192 631 770 Takte in einer Sekunde im Gravitationsfeld auf der Erde. Das Vakuum-Feld (Gravitations-Feld) der Erde übt eine ständige Kraft auf die Atome der Caesium-Atomuhr aus. In großer Höhe über der Erde ist diese Kraft geringer, weil dort die Beschleunigung durch das Gravitations-Feld der Erde vermindert ist. Da die Caesium-Atomuhr sich jedoch auf einer Umlaufbahn im Gravitationsfeld der Erde bewegt, werden ihre Takte pro Sekundentakt verringert. Ein weiterer Einfluss entsteht durch das Gravitationsfeld zwischen Erde und Mond, das bei jedem Umlauf durchflogen wird. Das Muster der Abweichungen muss aus diesem Grund für jede Uhr ausgemessen werden. Daraus gewinnt man die Erkenntnis: Jede Uhr liefert ihre Eigenzeit.

Möchte man gern erfahren, wie viel Dimensionen die Zeit hat, so nimmt man wieder den Bezug auf die Bewegung im Raum. Als Modell für die Anschauung eignet sich die Fahrt mit dem Fahrrad. Fährt man gerade aus, so bewegt man sich in der ersten Dimension. Neigt man sich auf dem Fahrrad nach links, so dreht sich auch zugleich das Rad nach links. Man erhält sofort die zweite und die dritte Dimension. Bei der Fahrt mit dem Fahrrad beobachten wir die Walkung des Reifens. Damit haben wir die vierte Dimension der Zeit für Einzel-Ereignisse beobachtet, und zwar die Dynamik. Neigt man sich auf dem Fahrrad nach rechts, so dreht sich auch zugleich das Rad nach rechts. Man erhält sofort wieder die zweite und die dritte Dimension, jetzt aber gespiegelt. Die logische Folgerung ist: Zeitliche Abläufe (Einzel-Ereignisse) entstehen im Vakuumraum gespiegelt. Beobachtbar sind zeitlich gespiegelte Ereignisse in Form von Materie und Anti-Materie, z.B. Elektron und Positron, sowie Proton und Anti-Proton.

Für die Zeit kennen wir auch noch die Kategorien Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Ereignisse der Vergangenheit sind faktisch. Ereignisse der Gegenwart werden faktisch im Moment ihrer Entstehung. Für die Ereignisse in der Zukunft gibt es Wahrscheinlichkeits-Prognosen für ihre Entstehung. Für die Wahrscheinlichkeits-Prognosen gibt es drei Bedingungen.

• Die Prognose wird wahr: Wert (1)
• Die Prognose wird falsch: Wert (0)
• Ein Anteil der Prognose wird wahr: Alle Werte zwischen (0) und (1), z.B. (0.5)

Ereignisse der Vergangenheit und Gegenwart sind nicht reversibel, man kann sie nicht ungeschehen machen. Ereignisse für die Zukunft kann man beeinflussen, indem man Bedingungen für ihre Entstehung oder Nicht-Entstehung verändert. Daraus folgt, dass Ereignisse der Vergangenheit die Ereignisse der Gegenwart und Zukunft beeinflussen. Ereignisse der Vergangenheit und Gegenwart hinterlassen Spuren. Spuren dieser Art sind z.B. die Jahresringe der Bäume und die gefundenen Dinosaurierknochen. Die Zeit hat also auch ein Gedächtnis, das aus den Spuren der Vergangenheit und Gegenwart besteht. Die Spuren sind jedoch nicht dauerhaft. Sie zerfallen im Laufe der Zeit. Ein Teil der Information darüber geht verloren. Für Ereignisse der Vergangenheit ist die logische Folgerung: Die Informationsverluste nehmen irreversibel zu.

Mit den neuen Großteleskopen hat man beobachtet, wie neue Sterne in den Staub- und Gaswolken der Spiralgalaxien entstehen. Man kann daher davon ausgehen, dass auch die anderen Sterne in den Spiralarmen in gleicher Weise in der Vergangenheit entstanden sind. Unser Sonne mit ihren Planeten sind etwa 4,5 Milliarden Jahre alt. Vor 6 Milliarden Jahren existierte unser Sonnensystem noch nicht und unser Beobachtungsstandort war noch fiktiv in der Zukunft.

In einer optischen Entfernung von 13.7 bis 13.772 Milliarden Lichtjahren befindet sich die Informationsgrenze. Die Berechnung dieser Grenze schwankt in Abhängigkeit vom verwendeten Hubble-Parameter. Innerhalb dieser Grenze ist die Anzahl der beobachtbaren Galaxien begrenzt. Der Vakuum-Raum des Weltalls dehnt sich jedoch beschleunigt aus. Aus diesem Grund entschwinden immer mehr Galaxien aus dem beobachtbaren Bereich. Vor 10 Milliarden Jahren waren die entschwundenen Galaxien noch im beobachtbaren Bereich. Das Weltall war aber trotzdem nicht mit einer größeren Anzahl von Galaxien angefüllt, weil eine bestimmte Anzahl von Galaxien noch nicht existierten. Wenn diese Überlegungen logisch korrekt sind, dann sah das Weltall vor 10 Milliarden Jahren ähnlich aus wie heute.

Im Gravitations-Feld werden Zeitintervalle verändert. In Richtung der zunehmenden Kompressions-Beschleunigung werden die empfangenen Wellenlängen der Zeitintervalle verdichtet und in der entgegen gesetzten Richtung werden sie gestreckt. Für das Modell einer Berechnung verwenden wir die Gravitations-Beschleunigung auf der Erdoberfläche als Beispiel:

ti    = 9192631770 Zeitintervalle pro Sekunde, die eine Caesium-Atomuhr auf der Erde über eine Sendeantenne sendet. Die Differenz beträgt 43 Zeitintervalle. Die Bedingung für diese Berechnung ist, dass der Empfänger sich auf einer stationären Umlaufbahn befindet und dass er der Drehung des Gravitationsfelds synchron folgt.

Bei einem Abstand von 500 km von der Erde sind die Wellenlängen der Zeitintervalle größer als die der Atomuhr auf der Erde. Die fehlenden 43 Zeitintervalle sind nicht verloren. Sie treffen nur verspätet beim Empfänger ein. Da der Empfänger ebenfalls vom Gravitationsfeld der Erde abhängig ist, wird bei ihm die Differenz auf Null ausgeglichen. Die logische Konsequenz daraus ist: Zeitmessungs-Einheit und Längenmaß-Einheit sind vom Zustand des zu messenden Vakuum-Felds abhängig.

Ein weiteres Zeit-Phänomen ist die Evolution. Sie ist eine allmähliche stufenweise Weiterentwicklung. Wir kennen sie als Fortentwicklung in der Produktion der Elemente des Periodensystems, im Geschichtsablauf und als stammesgeschichtliche Entwicklung der Lebewesen von niederen zu höheren Formen. Die Entwicklung geht von einfachen bis zu komplizierten Programm-Strukturen, die im genetischen Code des Erbmaterials abgelegt werden. Bei dieser Technik wird nicht nur der Bauplan abgelegt, sondern auch die Methoden, wie die Bauausführung erfolgen soll. Spuren der Vergangenheit werden auf diesem Wege von einer Generation auf die folgende Generation weitergegeben. Dabei werden auch Verhaltensmuster weitergegeben. Der Sinn des Lebens besteht also darin, das empfangene Leben an die nächste Generation weiterzureichen.

7. Literaturhinweise

[1] W. Buchmüller: Physik in unserer Zeit, 29. Jahrgang 1998, Nr. 5, Seite 212

[2] E. Langheld: Physik in unserer Zeit, 29. Jahrgang 1998, Nr. 5, Seite 208

[3] Zeitschrift: Spektrum der Wissenschaft, Jahrgang 1997, Nr. 9, Seite 33

[4] Zeitschrift für Astronomie: Sterne und Weltraum, 39. Jahrgang 2000, Nr. 9, Seite 725

[5] Gerthsen, Kneser, Vogel: Physik-Ein Lehrbuch zum Gebrauch neben Vorlesungen, 16. Aufl., Berlin, Heidelberg, New York, 1989

Physikalisch-Technische-Bundesanstalt (PTB): http://www.ptb.de/de/naturkonstanten/zahlenwerte.html

Photos: European Southern Observatory (ESO), the NASA/ESA Hubble Space Telescope
and the Very Large Array of Radio Telescopes

¹ Dies ist an den Achsbewegungen eines Vorderrades beim Radfahren zu beobachten.

Alle Rechte vorbehalten. Copyright © by Albert Bünger, Artlenburg
Die amtliche Beurkundung meiner Theorie dient nur der Sicherung meiner Urheberschaft und soll in diesem Zusammenhang keine wissenschaftliche Diskussion und Verifikation ersetzen.
Announcement in the internet since Febr. 09, 2001
First official authentication of this Theory: August 19, 2003
Erste öffentliche Vorstellung dieser Theorie im Gemeindehaus in Artlenburg am 6. Februar 2010

Copies can be made for education and private usage only

Visits   This Document was printed from Internet   www.ngc1365.de   at