Theorie über die Gestalt des Weltalls, welches auch die beschleunigte Expansion des Universum erklären, die "Dunkle Energie" überflüssig machen, und die Frage "Was war vor dem Urknall?" beantworten könnte.

Von Robert Windhager aus Pasching, am 6.7.2009



Hiermit möchte ich eine Theorie zur Diskussion stellen, welche folgende Fragen beantworten könnte:

1. Wie sieht die Zukunft des Universums aus?

2. Wie kann man die beschleunigte Expansion des Universums ohne Dunkle Energie erklären?

3. Was ist außerhalb unseren Universums?

und letztlich:

4. Was war vor dem Urknall?



Bevor ich mit meiner Theorie beginne, ein paar Worte zu meiner Person:
Ich bin kein (Astro-) Physiker oder dergleichen, sondern ein Softwareingenieur aus Pasching in Oberösterreich, der sich schon seit Kindheitstagen für Astronomie interessiert hat und heute noch gerne neue Meldungen aus der Astrophysik/Kosmologie verfolgt.

Alles, was ich hier präsentiere, entstammt lediglich Gedankenexperimenten, basierend auf unseren derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnissen über Zustand und Zukunft des Universums und wurde inspiriert von einer Theorie über Quanten-Rückstoßeffekte von Professor Abhay Ashtekar von der Pennsylvania State University.

Meine Theorie geht jedoch weit über bisherige Vorstellungen hinaus.



Prolog: Derzeitiger Wissensstand der Kosmologie.

Alles, was wir bisher über das Weltall wissen, scheint darauf hinzudeuten, dass es vor ca. 13,7 Milliarden Jahren einen Urknall gegeben hat, bei dem Raum und Zeit, sowie sämtliche Materie entstanden sind, welche seither expandieren.

Was bei der gängigen Theorie aber meinem logischen Denken widerspricht, ist:

1. Dass die Urknall-Theorie davon ausgeht, dass sämtliche Materie aus einem einzigen "Punkt" entstanden sei.

2. Dass Raum und Zeit erst mit dem Urknall "geschaffen" wurden und vorher nicht existiert hätten.

3. Dass sich die Expansionsgeschwindigkeit zuerst (wie zu erwarten) langsam verringt hat, seit aber ca. 6 Milliarden Jahren das Universum mehr und mehr beschleunigt expandiert, was mit dem Notbehelf einer "Dunklen Energie" zu erklären versucht wird, für die es keinen wirklichen Beleg gibt.



1. Akt: Wie sieht die (nahe) Zukunft des Universums aus?

Allgemeiner Wissensstand ist, dass nach dem Urknall die Materie zwar generell expandierte, lokal aber zusammenklumpte und sich immer mehr zu strukturieren begann:
Gas und Teilchen fanden sich durch die Schwerkraft zusammen und bildeten Klumpen, Brocken, Planeten und vor allem Sterne, welche wiederum Sternhaufen und Galaxien bilden.
Mehrere Galaxien beeinflussen sich gegenseitig durch ihre Schwerkraft und finden sich zu Galaxiengruppen zusammen. Derartige Galaxiengruppen werden von der Gravitation von noch schwereren Galaxienhaufen angezogen, und diese wiederum vereinigen sich langsam, aber unvermeidlich mit Galaxien-Superhaufen, in deren Zentrum sich meist sehr massereiche elliptische Galaxien befinden.

Nach derzeitigem Erkenntnisstand steckt in der Mitte vermutlich jeder Galaxie ein supermassives Schwarzes Loch, welches in der Milchstraße vermutlich um die 2 Millionen Sonnenmassen schwer ist. In sehr großen elliptischen Galaxien gibt es aber noch größere schwarze Löcher, von denen angenommen wird, dass sie bereits einige Milliarden Sonnenmassen schwer sind. Und diese Schwarzen Löcher werden langsam immer schwerer, da sie im Laufe der Jahrmillionen und Jahrmilliarden immer mehr Gas oder ganze Sterne aufsaugen oder sich mit anderen Schwarzen Löchern vereinigen.



2. Wie sieht die (mittel-ferne) Zukunft unseres Universums aus?

Im Laufe der Jahrmilliarden wird es immer weniger leuchtende Materie geben; immer mehr Sterne werden erlöschen, und manche davon werden zu Schwarzen Löchern kollabieren.
Die Schwarzen Löcher wiederum saugen immer mehr Materie aus der Umgebung auf und werden daher immer größer und massiver.

In ferner Zukunft wird daher immer mehr Masse in super-massiven Schwarzen Löchern mit vielen Milliarden Sonnenmassen konzentriert sein, und immer weniger Materie wird außerhalb der Schwarzen Löcher verbleiben.

Wenn man ganz, ganz lange in die Zukunft blickt, dann werden die supermassivsten Schwarzen Löcher im Zentrum eines Galaxienhaufens nach und nach den ganzen Haufen aufzehren, sodass außerhalb nicht mehr viel übrig bleibt.

Danach ist vorläufig einmal Schluss.
Nach unserem Wissensstand sieht es so aus, dass sich die Masse an Sternen und Galaxien bedingt durch die Gravitation zu Galaxienhaufen und Galaxien-Superhaufen zusammenballt. Die meisten Superhaufen sind dann aber zu weit von einander entfernt als dass sie sich durch die Gravitation anziehen könnten. Die Expansionsgeschwindigkeit der Superhaufen voneinander ist einfach höher als die Gravitationskraft zueinander.

Dh es wird einige (Millionen?) Massekonzentrationen geben, welche zuerst aus Tausenden Galaxien bestehen, die immer mehr ineinander in einen einzigen Superhaufen stürzen.
Diese sind dann von anderen Superhaufen weitgehend isoliert.

In der Mitte eines jeden Superhaufens steckt ein supermassives Schwarzes Loch, welches im Laufe der Jahrmillionen, Jahrmilliarden, Jahr-Zigmilliarden etc. nach und nach den ganzen Haufen "auffrisst".

Sicher wird es auch noch etwas an "Restmaterie" zwischen den schwarzen Löchern geben, aber die wollen wir für unsere Theorie einmal vernachlässigen.
Unser Universum wird zu diesem Zeitpunkt weitgehend dunkel und erloschen sein, und alles was übrig bleibt, sind (einige Millionen?) super-massive schwarze Löcher, die in alle Richtungen voneinander weg in die Weiten des Weltalls treiben.

Dabei sind einige Schwarze Löcher mittlerweile so stark angewachsen, dass sie bereits einige Millionstel Universums- (!) Massen schwer sind.



3. Annahme: Wir sind nicht allein

Nun benötigt meine Theorie eine Annahme, welche zwar keineswegs bewiesen, vielleicht aber auch nicht ganz so abwegig ist:

Wer kennt nicht diese altbekannten Fragen:
Ist die Erde der einzige (bewohnte) Planet?
Ist die Sonne der einzige Stern?

Es gab Zeiten, da ging man genau davon aus, und hatte noch keine Ahnung, dass die vielen hübschen Lichtpunkte am nächtlichen Himmel nicht bloß Lichtpunkte, sondern eigene Sterne, Planeten oder ganze Galaxien sind.

Ebenso frage ich mich heute:
Ist unser Universum das einzige Universum im ganzen Weltall?

Warum sollten in den Weiten des Weltalls nicht auch andere Universen entstanden sein, welchen unter Umständen unserem Universum nicht unähnlich sind, genau so wie andere, weit entfernte Sterne unserer Sonne nicht unähnlich sind?

Warum sollte es nicht Tausende, Millionen, ja vielleicht Milliarden von anderen Universen im Weltall geben?

Wenn dem so wäre, wie würden sich diese anderen Universen entwickeln?

Nun, möglicherweise würden sie sich ähnlich entwickeln wie unser eigenes Universum:
Am Anfang gibt es viel leuchtende Materie, welche sich in Sonnen, Galaxien und Galaxienhaufen organisiert. Nach und nach erlöschen aber die Sterne und die Materie wird immer mehr von Schwarzen Löchern aufgesogen, sodass am Ende ebenfalls einige Millionen supermassive Schwarze Löcher übrig bleiben, die in die Weiten des Weltalls hinaus driften.



4. Die Zukunft der Schwarzen Löcher oder "Das Weltall als Ganzes"

Nehmen wir also an, wie hätten ein (sehr, sehr großes) Weltall, in dem es zahlreiche Universen gibt, die zuerst sehr hell aufleuchten, anschließend aber verlöschen, und was übrig bleibt , ist, dass sie zahlreiche schwere Schwarze Löcher in alle Himmelsrichtungen ausschicken.

Was passiert nun mit diesen Schwarzen Löchern?
Nun, lange Zeit passiert erst mal gar nichts, und die Schwarzen Löcher fliegen ziemlich isoliert von einander in die Weiten des Weltalls.

Irgendwann einmal begegnen sich aber auch zwei Schwarze Löcher, wobei das eine Schwarze Loch von Universum A und das andere von Universum B stammt. Natürlich fliegen die meisten Schwarzen Löcher die sich nahe kommen bloß aneinander vorbei, aber manche kommen sich so nahe, dass sie sich gravitativ so stark gegenseitig beeinflussen, dass sie schließlich miteinander kollidieren.

Was erhalten wir dann?
Wir erhalten ein noch größeres Schwarzes Loch.

Diese größeren Schwarzen Löchern werden später irgendwann einmal wieder mit anderen Schwarzen Löchern kollidieren, und so im Laufe vieler, vieler Jahre immer größere und schwerere Schwarze Löcher bilden.
So wird im Laufe der Zeit aus einem Schwarzen Loch mit anfänglich einem millionstel Universummasse, ein Schwarzes Loch mit einem hundertausendstel, zehntausendstel, tausendstel, hunderstel, usw Universummassen.
Ganz schön schwer also.

Wenn da zwei so dicke Brocken zusammenprallen (mit enormer Geschwindigkeit da durch die extreme Gravitation der Schwarzen Löcher im Nahbereich die Annährungsgeschwindigkeit extrem groß wird) da rumst es natürlich ordentlich.
Allerdings kriegt der Rest des Weltalls davon nichts mit, da ja keine Teilchen dem Ereignishorizont der Schwarzen Löcher entweichen können, und sich die Materie am Ende der gigantischen Kollision wieder in einem perfekt runden, noch größerem Schwarzen Loch organisiert.

Oder gibt es doch eine Möglichkeit dass bei einer solchen Kollision etwas entweichen könnte?

Könnte es passieren, dass irgendwann einmal zwei Schwarze Löchern zusammenstoßen, und aufgrund der große Masse soviel Energie haben, dass nach dem Zusammenstoß Materie herausgeschleudert wird und entweicht?


<weiter im Teil 2!>