Joachim Stiller Münster
Gesperrt
Hallo zusammen,
es gibt Neues zur Wasserstoffhypothese der Dunklne Materie. Den folgenden Text habe ich im Sommer geschrieben. Ich bin durchaus an einer wissenschaftlichen Diskussion interessiert. Hier der Text:
Die Wasserstoffhypothese der
Dunkle Materie (DM)
Die Kosmologie nimmt heute ganz allgemein die Existenz einer sogenannten Dunklen Materie
(DM) an, ohne die die Verhältnisse im Weltall nicht erklärt werden können. Um was es
sich bei dieser postulierten Dunklen Materie (DM) handelt, ist bis heute nicht geklärt, und die
Wissenschaft scheint heute von einer Lösung des Problems weiter entfernt, denn je. Zwei Beobachtungen
scheinen die Existenz der DM eindeutig zu belegen:
1. der Gravitationslinseneffekt
2. die Bewegung der Galaxien in Galaxienhaufen
Die DE ist nur zu identifizieren, aufgrund der eindeutig bestimmbaren „Gravitationswirkung“,
sichtbar ist sie hingegen „nicht“. Daher auch der Ausdruck „Dunkle Materie“. Aus weitgehend
gesicherten Berechnungen ergibt sich für die DE etwa das fünffache der sichtbaren, stellaren
Masse.
Ich möchte nun hier die durchaus gewagte These vorbringen, dass es sich bei der DE in
Wahrheit nur um neutralen Wasserstoff handelt. Ich habe diese These wiederholt im Internet
diskutiert und bin dabei auf wenig Verständnis oder gar Gegenliebe gestoßen. Ganz im Gegenteil.
Im Augenblick scheine ich der Weltweit einzige Wissenschaftler zu sein, der die
Wasserstoffhypothese der Dunklen Materie ernsthaft in Erwägung zieht. Aber, es gibt für
mich ausreichend Gründe, die ein Festhalten an der Wasserstoffhypothese rechtfertigen. Diese
möchte ich im Folgende kurz darstellen.
Primordialer Wasserstoff
Fangen wir der Einfachheit halber einmal mit dem stärksten Gegenargument gegen die Wasserstoffhypothese
an. Dort wird behauptet, außerhalb der stellaren Scheibe gäbe es keinen
neutralen Wasserstoff, der ja sonst gemessen werden müsste. So schrieb mir der Redakteur
von „Sterne und Weltall“, dem Publikationsorgan des Max-Planck-Instituts, Ulrich Bastian:
Die Wasserstoffhypothese passe „nicht zu primordialer Nukleosethese und würde 21-cm-
Strahlung freisetzen.“ Die Wasserstoffhypothese „ist also mit Leichtigkeit und mit großer
Gewissheit (???) widerlegbar“ So weit, so gut.
Ich möchte nun auf das Material aus dem Werk „Die neue Kosmologie – von Dunkelmaterie,
GUT’s und Superhaufen“, herausgegeben von James Cornell, besonders aber den Vortrag von
Vera Rubin zurückgreifen, das die Sache bereits an dieser Stelle etwas erhellen kann. So
schreibt Vera Rubin auf Seite 126:
„In einigen (?) Galaxien ist noch deutlich über die optisch sichtbare Galaxie hinaus neutraler
Wasserstoff vorhanden, der im Radiobereich bei einer Wellenlänge von 21 cm beobachtet
werden kann. Damit ist es möglich, die Dynamik und die Masserverteilung jenseits der Grenzen
der optischen Galaxie zu untersuchen. Diese Beobachtungen zeigen, dass auch dieses Gas
in großen radialen Entfernungen praktisch noch mit konstanter Geschwindigkeit kreist.“
Es gibt in diesem Vortag von Vera Rubin mehrere Abbildungen von Rotationskurven. Ich
möchte hier besonders auf die Abbildung auf Seite 124 verweisen. Sie wurde 1982 das erste
mal veröffentlicht. Im unteren Teil der Darstellung sind Rotationskurven zu sehen, die deutlich
einen Radius von bis zu 40 oder 50 kpc aufweisen, was etwa 150 000 Ly entspricht, etwa
dem Dreifachen der optischen Galaxie. Die Messungen stammen von 1982 Heutige Messungen
dürften erheblich genauer sein, und damit noch weiter in das Weltall hinausreichen. Neutraler
Wasserstoff wird nicht nur überhaupt gemessen, sondern bis zu einem Mehrfachen der
optischen Galaxie. Würde man den primordialen, neutralen Wasserstoff auch nur bis zu einem
sechsfachen der optischen Galaxie nachweisen können, wäre die Wasserstoffhypothese bereits
an dieser Stelle eindeutig bewiesen. Die Menge des dann vorhandenen neutralen Wasserstoffs
würde ohne weiteres Ausreichen, die Dunkle Materie zu erklären, die ja auf etwa das
fünffache der sichtbaren Masse geschätzt wird. q.e.d.
Die Materieverteilung innerhalb der Galaxie
Und nun kommen wir zu einem zweiten gewichtigen Einwand, der bereits von Zwicky gemacht
wurde. Die Materie“verteilung“ nimmt offensichtlich nach außen hin, also mit zunehmender
Entfernung ab. Aber trotzdem bleiben die Rotationsgeschwindigkeiten gleichbleibend
hoch, und das bis weit über den sichtbaren Bereich der stellaren Scheibe hinaus. Dies sei aber
ohne DE nicht zu erklären.
Ich will nun versuchen, zu zeigen, dass es sich hierbei um einen kolossalen Denkfehler handelt,
dessen Unverstand einmalig in der Geschichte der Menschheit sein dürfte.
Beginnen wir bei dem, was wir tatsächlich messen können, und das ist eine konstante Rotationsgeschwindigkeit.
Nun können wir das Gravitations-Bewegungs-Gesetz so interpretieren,
dass sich folgender Zusammenhang ergibt: Bei konstanter Rotatiosgeschwindigkeit nimmt die
Gesamtmasse der Galaxie proportional mit der Entfernung, also proportional zum Radius zu.
Ich lasse die Formel kurz folgen:
Das umgeformte Gravitations-Bewegungs-Gesetz:
(1) Gesamtmasse M = Radius R x v Quadrat durch Gravitationskonstante G
So weit ist der Sachverhalt also eindeutig. Das ist aber noch nicht das Entscheidende. Fragen
wir uns nun einmal, wie sich denn die Mateire“verteilung“, also die Dichteverteilung der Materie
bei steigender Entfernung verhält. Wir teilen zunächst den Gesamtradius in gleich große
Abschnitte. Die Gesamtmasse nimmt nun proportional zum Radius zu. Da aber die (gedachten)
Kreisringe (Kreissegment) flächentechnisch immer größer werden, muss zwangsläufig
die Materieverteilung nach außen hin exponentiell abnehmen. Die Materie dünnt praktisch
nach außen hin immer weiter aus, auch noch bis weit über den Bereich der optischen Galaxie
hinaus. Über den Bereich der stellaren Scheibe hinaus setzt sich dieser Prozess der exponentiellen
Ausdünnung der Materie (Wasserstoff) praktisch beliebig fort, theoretisch bis ins
unendliche. Die Gesamtmasse der Galaxie (Spieralgalaxie) könnte theoretisch einen beliebig
hohen Wert annehmen, und das obwohl die Dichteverteilung des neutralen Wasserstoffs nach
außen hin exponentiell abnimmt. Aber sie wird niemals Null. Wenn wir den primordialen
Wasserstoff „nur“ bis zu einem sechsfachen des Radius der stellaren Scheibe nachweisen
könnten, wäre meine Wasserstoffhypothese auch von dieser Seite her lückenlos und sauber
bewiesen. Dass die Gesamtmasse der Galaxie dabei weiterhin mit dem Radius anstiegt, bleibt
davon absolut unberührt. Das war ja gerade die Voraussetzung, die wir gemacht hatten. Man
muss also genau zwischen Gesamtmassenzunahme und Materiedichteverteilung innerhalb der
Galaxie unterscheiden, eine Unterscheidung, die Zwicky offensichtlich nicht gemacht hat.
q.e.d. Für mich ist die Wasserstoffhypothese inzwischen „evindent“. Es kann nicht anders
sein.
Literaturhinweise:
- „Die neue Kosmologie“, hrsg. von James Cornell
- „Sterne und Weltall“, Ausgabe 9/2005
Joachim Stiller Münster, 28.07.2009
Was denkt Ihr dazu? Gruß Joachim Stiller Münster
es gibt Neues zur Wasserstoffhypothese der Dunklne Materie. Den folgenden Text habe ich im Sommer geschrieben. Ich bin durchaus an einer wissenschaftlichen Diskussion interessiert. Hier der Text:
Die Wasserstoffhypothese der
Dunkle Materie (DM)
Die Kosmologie nimmt heute ganz allgemein die Existenz einer sogenannten Dunklen Materie
(DM) an, ohne die die Verhältnisse im Weltall nicht erklärt werden können. Um was es
sich bei dieser postulierten Dunklen Materie (DM) handelt, ist bis heute nicht geklärt, und die
Wissenschaft scheint heute von einer Lösung des Problems weiter entfernt, denn je. Zwei Beobachtungen
scheinen die Existenz der DM eindeutig zu belegen:
1. der Gravitationslinseneffekt
2. die Bewegung der Galaxien in Galaxienhaufen
Die DE ist nur zu identifizieren, aufgrund der eindeutig bestimmbaren „Gravitationswirkung“,
sichtbar ist sie hingegen „nicht“. Daher auch der Ausdruck „Dunkle Materie“. Aus weitgehend
gesicherten Berechnungen ergibt sich für die DE etwa das fünffache der sichtbaren, stellaren
Masse.
Ich möchte nun hier die durchaus gewagte These vorbringen, dass es sich bei der DE in
Wahrheit nur um neutralen Wasserstoff handelt. Ich habe diese These wiederholt im Internet
diskutiert und bin dabei auf wenig Verständnis oder gar Gegenliebe gestoßen. Ganz im Gegenteil.
Im Augenblick scheine ich der Weltweit einzige Wissenschaftler zu sein, der die
Wasserstoffhypothese der Dunklen Materie ernsthaft in Erwägung zieht. Aber, es gibt für
mich ausreichend Gründe, die ein Festhalten an der Wasserstoffhypothese rechtfertigen. Diese
möchte ich im Folgende kurz darstellen.
Primordialer Wasserstoff
Fangen wir der Einfachheit halber einmal mit dem stärksten Gegenargument gegen die Wasserstoffhypothese
an. Dort wird behauptet, außerhalb der stellaren Scheibe gäbe es keinen
neutralen Wasserstoff, der ja sonst gemessen werden müsste. So schrieb mir der Redakteur
von „Sterne und Weltall“, dem Publikationsorgan des Max-Planck-Instituts, Ulrich Bastian:
Die Wasserstoffhypothese passe „nicht zu primordialer Nukleosethese und würde 21-cm-
Strahlung freisetzen.“ Die Wasserstoffhypothese „ist also mit Leichtigkeit und mit großer
Gewissheit (???) widerlegbar“ So weit, so gut.
Ich möchte nun auf das Material aus dem Werk „Die neue Kosmologie – von Dunkelmaterie,
GUT’s und Superhaufen“, herausgegeben von James Cornell, besonders aber den Vortrag von
Vera Rubin zurückgreifen, das die Sache bereits an dieser Stelle etwas erhellen kann. So
schreibt Vera Rubin auf Seite 126:
„In einigen (?) Galaxien ist noch deutlich über die optisch sichtbare Galaxie hinaus neutraler
Wasserstoff vorhanden, der im Radiobereich bei einer Wellenlänge von 21 cm beobachtet
werden kann. Damit ist es möglich, die Dynamik und die Masserverteilung jenseits der Grenzen
der optischen Galaxie zu untersuchen. Diese Beobachtungen zeigen, dass auch dieses Gas
in großen radialen Entfernungen praktisch noch mit konstanter Geschwindigkeit kreist.“
Es gibt in diesem Vortag von Vera Rubin mehrere Abbildungen von Rotationskurven. Ich
möchte hier besonders auf die Abbildung auf Seite 124 verweisen. Sie wurde 1982 das erste
mal veröffentlicht. Im unteren Teil der Darstellung sind Rotationskurven zu sehen, die deutlich
einen Radius von bis zu 40 oder 50 kpc aufweisen, was etwa 150 000 Ly entspricht, etwa
dem Dreifachen der optischen Galaxie. Die Messungen stammen von 1982 Heutige Messungen
dürften erheblich genauer sein, und damit noch weiter in das Weltall hinausreichen. Neutraler
Wasserstoff wird nicht nur überhaupt gemessen, sondern bis zu einem Mehrfachen der
optischen Galaxie. Würde man den primordialen, neutralen Wasserstoff auch nur bis zu einem
sechsfachen der optischen Galaxie nachweisen können, wäre die Wasserstoffhypothese bereits
an dieser Stelle eindeutig bewiesen. Die Menge des dann vorhandenen neutralen Wasserstoffs
würde ohne weiteres Ausreichen, die Dunkle Materie zu erklären, die ja auf etwa das
fünffache der sichtbaren Masse geschätzt wird. q.e.d.
Die Materieverteilung innerhalb der Galaxie
Und nun kommen wir zu einem zweiten gewichtigen Einwand, der bereits von Zwicky gemacht
wurde. Die Materie“verteilung“ nimmt offensichtlich nach außen hin, also mit zunehmender
Entfernung ab. Aber trotzdem bleiben die Rotationsgeschwindigkeiten gleichbleibend
hoch, und das bis weit über den sichtbaren Bereich der stellaren Scheibe hinaus. Dies sei aber
ohne DE nicht zu erklären.
Ich will nun versuchen, zu zeigen, dass es sich hierbei um einen kolossalen Denkfehler handelt,
dessen Unverstand einmalig in der Geschichte der Menschheit sein dürfte.
Beginnen wir bei dem, was wir tatsächlich messen können, und das ist eine konstante Rotationsgeschwindigkeit.
Nun können wir das Gravitations-Bewegungs-Gesetz so interpretieren,
dass sich folgender Zusammenhang ergibt: Bei konstanter Rotatiosgeschwindigkeit nimmt die
Gesamtmasse der Galaxie proportional mit der Entfernung, also proportional zum Radius zu.
Ich lasse die Formel kurz folgen:
Das umgeformte Gravitations-Bewegungs-Gesetz:
(1) Gesamtmasse M = Radius R x v Quadrat durch Gravitationskonstante G
So weit ist der Sachverhalt also eindeutig. Das ist aber noch nicht das Entscheidende. Fragen
wir uns nun einmal, wie sich denn die Mateire“verteilung“, also die Dichteverteilung der Materie
bei steigender Entfernung verhält. Wir teilen zunächst den Gesamtradius in gleich große
Abschnitte. Die Gesamtmasse nimmt nun proportional zum Radius zu. Da aber die (gedachten)
Kreisringe (Kreissegment) flächentechnisch immer größer werden, muss zwangsläufig
die Materieverteilung nach außen hin exponentiell abnehmen. Die Materie dünnt praktisch
nach außen hin immer weiter aus, auch noch bis weit über den Bereich der optischen Galaxie
hinaus. Über den Bereich der stellaren Scheibe hinaus setzt sich dieser Prozess der exponentiellen
Ausdünnung der Materie (Wasserstoff) praktisch beliebig fort, theoretisch bis ins
unendliche. Die Gesamtmasse der Galaxie (Spieralgalaxie) könnte theoretisch einen beliebig
hohen Wert annehmen, und das obwohl die Dichteverteilung des neutralen Wasserstoffs nach
außen hin exponentiell abnimmt. Aber sie wird niemals Null. Wenn wir den primordialen
Wasserstoff „nur“ bis zu einem sechsfachen des Radius der stellaren Scheibe nachweisen
könnten, wäre meine Wasserstoffhypothese auch von dieser Seite her lückenlos und sauber
bewiesen. Dass die Gesamtmasse der Galaxie dabei weiterhin mit dem Radius anstiegt, bleibt
davon absolut unberührt. Das war ja gerade die Voraussetzung, die wir gemacht hatten. Man
muss also genau zwischen Gesamtmassenzunahme und Materiedichteverteilung innerhalb der
Galaxie unterscheiden, eine Unterscheidung, die Zwicky offensichtlich nicht gemacht hat.
q.e.d. Für mich ist die Wasserstoffhypothese inzwischen „evindent“. Es kann nicht anders
sein.
Literaturhinweise:
- „Die neue Kosmologie“, hrsg. von James Cornell
- „Sterne und Weltall“, Ausgabe 9/2005
Joachim Stiller Münster, 28.07.2009
Was denkt Ihr dazu? Gruß Joachim Stiller Münster