Alternative zur Urknalltheorie

Dieser zum Teil politisch gesteuerte Umgang mit den berechtigten Kritiken an der wissenschaftlichen Tragfähigkeit an der Urknallhypothese hat mich veranlaßt, im Jahre 2011 ein Buch herauszugeben, in dem ich einen anderen theoretischen Ansatz zum Verständnis des Universums beschreibe, ihn mathematisch-physikalisch begründe, und die Herangehensweise der gegenwärtigen Kosmologie einer kritischen Betrachtung unterziehe. Dabei habe ich das Buch mit dem Titel „Die Urknallhypothese, ein Hindernis für die kosmologische Forschung“ (Mai 2011, Re Di Roma-Verlag Remscheid, ISBN 978-3-86870-353-5) durch zahlreiche populärwissenschaftliche Einschübe auch für den allgemeingebildeten interessierten Leser verständlich geschrieben, dem einige streng physikalisch-mathematische Darstellungen verborgen bleiben könnten.

An diese Stelle will ich einige grundsätzliche Thesen aus meinem Buch einbringen, die geeignet sein können, den Blick für die Realität zu schärfen, die Tragfähigkeit der Urknallhypothese zu widerlegen und eine andere Sicht auf das Universum zu zeigen, die frei ist von mystischen Verklärungen und unhaltbaren, nicht belegbaren Gedankengebäuden, und die die kosmischen Materiebewegungen auf der Grundlage der Naturgesetze beschreibt.

Der offene Brief

Eine der bedeutendsten und massivsten Kritiken der Urknalltheorie ist der „Offene Brief an die Wissenschaftsgemeinschaft“, der in der Zeitschrift New Scientist, 22.-28. Mai 2004, Seite 20, veröffentlicht wurde. Darin wird zunächst von 33 namhaften Wissenschaftlern, an der Spitze der amerikanische Astrophysiker und Astronom Halton Arp, später Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München, beklagt, daß Forschungsmittel ausschließlich für Arbeiten bereitgestellt werden, die sich der Stützung der Urknalltheorie widmen und für andere Forschungsrichtungen keine Mittel zur Verfügung gestellt werden. Nach Aussagen von Eric J. Lerner, dem Mathematiker Michael Ibison von Earthtech.org und Dutzenden anderer Wissenschaftler auf der ganzen Welt beruht die Dominanz der Urknalltheorie eher auf Konventionen als auf einer wissenschaftlichen Methode. Dieser offene Brief wurde in der Folgezeit nach seiner Veröffentlichung bis heute von mehr als 540 bedeutenden Astronomen, Astrophysikern, Kosmologen und anderen Wissenschaftlern weltweit nachunterzeichnet. Der Brief mit allen Erst- und Nachunterzeichnern kann im Internet unter http://cosmologystatement.org/ nachgelesen werden. In oben genanntem Buch befindet sich eine deutsche Übersetzung im Anhang 1.

Der Hauptirrtum und die Schußfolgerungen daraus

Der Hauptirrtum der Urknalltheorie besteht nach meinen Erkenntnissen in der falschen Grundannahme, das Universum bestünde nicht ewig, es müsse einen Anfang gehabt haben. Aus vielen Gründen, aus denen nachfolgend die wichtigsten näher ausgeführt werden, ist das als Irrtum erkennbar. Aus dieser Haltung heraus werden Nachfolgeschlüsse abgeleitet, die nicht nur fehlerhaft sind, sondern zum Teil auch die Logik verletzen. So wird in fast allen Arbeiten zu diesem Thema stets vom Urknall, vom Anfang der Welt, von der Geburt der Welt, der Geburt von Zeit, Raum und Materie gesprochen, als sei das zweifelsfrei erwiesen. Ich will nachfolgend deshalb mit einigen wesentlichen Überlegungen und Tatsachen zeigen, woher dieser Hauptirrtum stammt und wie er sich in der Folgezeit auf die Kosmologie auswirkte. Weitere Ausführungen befinden sich auch den Naturwissenschaftlichen Beiträgen auf meiner Internetpräsentation www.unipohl.de.

1. Lemaitre und das „Uratom“

Die Grundhypothese der Urknalltheorie, das Universum sei vor einer endlichen Zeit „aus einem Anfangsstadium unvorstellbarer Dichte hervorgegangen“, stammt nicht von Astronomen, Astrophysikern oder Kosmologen, sondern vom belgischen Abbé Georges Edouard Lemaitre, einem Mann der katholischen Kirche, der schon in jungen Jahren von der Idee beflügelt war, eine Theorie zu schaffen, mit der die Wissenschaft mit der katholischen Schöpfungslehre in Übereinstimmung gebracht werden kann. Aus diesem Bestreben heraus entwickelte er seine Theorie vom „Uratom, das durch ständige Teilung den gesamten Kosmos hervorbrachte“.

1927 begann Lemaitre, seine Ideen zur Expansion des Universums aufzuschreiben, die er 1929 veröffentlichte. Im Zusammenhang mit diesen Überlegungen beschäftigte sich Lemaitre intensiv mit der Frage nach der Vereinbarkeit der katholischen Schöpfungslehre mit den wissenschaftlichen Ausarbeitungen zur Urknalltheorie. Diese Überlegungen waren unübersehbar im Sinne des Klerus, der in ihnen die glänzende Bestätigung der Schöpfungsidee sah. Nachdem die Idee vom „Uratom“ anfangs unter den Wissenschaftlern keine Anerkennung fand und man Lemaitre zum Teil verspottete, wurde er im Dezember 1940 aufgrund seiner wissenschaftlichen Leistungen an die Päpstliche Akademie der Wissenschaften berufen. Von 1960 bis zu seinem Tod war er Präsident der Akademie. Mit dem Amt verbunden war die Verleihung des Titels eines päpstlichen Prälaten.

1964 wurde Abbé Georges Edouard Lemaitre emeritiert. Daß seine Grundideen heute die gesamte Kosmologie beherrschen, geht zum großen Teil auf die Reaktion des Klerus zu dieser Idee zurück. Auf einer Tagung im November 1951 befürwortete die Päpstliche Akademie der Wissenschaften Lemaitres Theorie. Papst Pius XII. sprach am 23.11.1951 vor den Mitgliedern der Akademie und erklärte in einem abschließenden Vortrag, daß der mit dem Urknall zeitlich festlegbare Anfang der Welt einem göttlichen Schöpfungsakt entspränge. Die Ergebnisse „moderner Wissenschaft“, auf die sich Papst Pius XII. beruft, wurden so auf die beste Art und Weise mit der kirchlichen Doktrin zusammengeführt.

2. Die Urknallsingularität

Die als Folge dieses Grundgedankens immer stärker in die Wissenschaft eingeführte Urknallsingularität als Ausgangspunkt des Universums ist wissenschaftlich ein sehr umstrittenes Objekt. Es ist nicht akzeptierbar und widerspricht der Vernunft, einen Punkt anzunehmen, in dem es keine Naturgesetzte gegeben haben soll, und in dem auch die Existenz der Raumzeit bestritten wird. Deshalb kann zum Beispiel auch die Zeitspanne unterhalb von 10^-43 s (der Planck-Ära) nach einem vermeintlichen Anfang nicht faßbar beschrieben werden. Der Zustand der Materie, der in der Planck-Ära bestanden haben soll, ist nicht beschreibbar. Will man aber die Urknallhypothese aufrechterhalten, soll also das Universum einen Anfang gehabt haben, muß man zweifellos eine solche Singularität voraussetzen und ihr einen Inhalt geben, der im wesentlichen von Vermutungen getragen wird, nicht beweisbar ist und durch Beobachtungen nicht belegt werden kann, auch nicht mit Hilfe von Laborsimulationen.

3. Der falsche Materiebegriff

Ein weiterer grundsätzlicher Denkfehler besteht in einem falschen Materiebegriff. Es wird in vielen Beschreibungen und Definitionen des Materiebegriffes grundsätzlich die Energie aus der Materie herausgelöst, sie wird nicht als Materie angesehen, wird der Materie entgegengestellt (Wikipedia, Stichwort Materie: „Elektromagnetische Wellen wie zum Beispiel Licht werden nicht zur Materie gezählt“. Das ist ein Fehler, der weitreichende Folgen hat.

Tatsächlich sind Masse und Energie zwei Darstellungsformen ein und derselben Kategorie – der Materie (Brockhaus Enzyklopädie in 24 Bänden, Mannheim 1991, ISBN 3-7653-1100-6, Band 14, S. 305). Das folgt trivial aus dem einsteinschen Masse-Energie-Äquivalent E = m*c². Wo keine Masse ist, ist auch keine Energie und umgekehrt (0 = 0*c²). Sichtbar wird dies auch aus der Schreibweise E/m = c² des Masse-Energie-Äquivalents, heißt, das Verhältnis von Energie zu Masse ist konstant. Die Folge dieser Überlegung ist, daß die „unendliche“ Energiedichte, die in der Urknallsingularität angenommen wird, zwingend auch eine „unendliche“ Massendichte wäre. Die Urknallsingularität wäre also wegen ihrer Energiekonzentration auch eine Massenkonzentration – damit wäre sie das größte logisch denkbare schwarze Loch. Der Urknall, der somit die Expansion eines schwarzen Loches sein müßte, kann demnach auf der Grundlage der gegenwärtig gültigen Definition eines schwarzen Loches gar nicht stattgefunden haben.

4. Die Masse-Energie-Äquivalenz

Andererseits ermöglicht diese Fehlhaltung zum Materiebegriff, Masse entstehen oder verschwinden zu lassen, sie aus Energie zu „erzeugen“ oder gar das eine in das andere „umzuwandeln“. Dies wäre gleichbedeutend mit der Aussage, daß bei einem fiktiv angenommenen Vorgang der „Entstehung“ von Energie Masse „verschwindet“ oder bei einem Vorgang des „Verschwindens“ von Energie Masse „entsteht“. Dies ist jedoch nicht die Aussage der Masse-Energie-Äquivalenz. Masse und Energie können nicht entstehen oder verschwinden, sie können lediglich ihre Darstellungsformen ändern. Das ist auch die Grundaussage eines der wichtigsten Prinzipien der Naturwissenschaft, des Energieerhaltungssatzes: Die Gesamtenergie in einem geschlossenen System kann sich nicht mit der Zeit ändern, sie ist konstant. Die Entstehung des Universums aus Nichts ist deshalb eine Annahme, die fern von einer wissenschaftlichen Methode ist. Masse und Energie – und das ist die Materie – existieren ewig und befinden sich in ständiger Bewegung in der ewig existierenden Raumzeit.

5. Die Rotation der kosmischen Objekte

Im Universum gibt es keine Objekte, die nicht einer Rotation unterliegen. Geht man aber von einem Urknall aus, können nur radiale Kräfte existieren, andere Richtungen sind nicht vorhanden. Für jede Art der Rotation würde dann folglich die auslösende Kraft fehlen, alle Objekte unterlägen einzig ihrer Trägheitsbewegung und der Gravitation, welche die Dauer ihrer Existenz begrenzen würde. Dabei seien die höchst mystischen Vorstellungen sogenannter „dunkler Materie“ und „dunkler Energie“, bei denen wiederum die Energie nicht zur Materie gehörend erklärt wird, beiseite gelassen. Folglich ergibt sich die zwingende Annahme, daß das Universum selbst der Rotation unterliegt. Dadurch erst können die erforderlichen Corioliskräfte existieren, die die Rotation aller kosmischen Objekte initiieren. Nach einem Urknall, der ja in der Expansion eines Punktes besteht, ist ein solcher Bewegungsablauf jedoch unmöglich. Ich habe daraus die Vorstellung entwickelt, daß das Universum großräumig Rotationen unterworfen ist, ähnlich einem Wolkengebilde, in dem alles rotiert, ohne aber eine zentrale Rotationsachse auszubilden. Alle Bewegungen sind chaotischer Natur und lassen sich nur streng regional näherungsweise in mathematisch faßbaren Bewegungsgesetzen ausdrücken. Als Folge dieser allgemeinen Rotation entsteht eine allgemeine chaotische Zentrifugation. Sie ist die abstoßende Kraft, die man in der gegenwärtigen Theorie in der „dunklen Energie“ zu finden glaubt. Die allgemeine Zentrifugation bildet mit der allgemeinen Gravitation ein dynamisches Kräftegleichgewicht. Das ist die Ursache für die Dynamik des Universums und seine ständige Veränderung. Nicht erklärbare Fiktionen wie „dunkle Energie“ oder „dunkle Materie“, für die allein schon die Trennung der Energie von der Materie suspekt ist, sind zur Beschreibung dieser Bewegung nicht erforderlich. Schließlich sind diese Fiktionen nicht entdeckt oder nachgewiesen worden, sie wurden eingeführt, um zum Beispiel die Differenzen zwischen dem Alter von Gestirnen, insbesondere der Erde, und dem vermeintlichen Alter des Universums in Übereinstimmung bringen zu können. Ohne sie gelangt man zu Widersprüchen, die mit der Urknalltheorie nicht erklärt werden können. Zum Beispiel wäre dann die Erde älter als das Universum. Auch sind orbitale Geschwindigkeiten kosmischer Objekte, die in rotierenden Teilen des Universums von Corioliskräften abhängig sind, nicht erklärbar, wenn man diese Rotationen ignoriert. Mit der „dunklen Energie“ und der „dunklen Materie“ werden diese Differenzen einer Scheinerklärung zugeführt, die jedoch an den Tatsachen vorbeileitet.

6. Urknallkonträre Bewegungen im Kosmos

Im Universum wurden Objekte gefunden, die sich anders bewegen, als es die Urknalltheorie erklären kann. Zum Beispiel wurde durch astronomische Messungen bestätigt, daß die Andromedagalaxie, die zur Zeit ca. 2,5 Mio. Lichtjahre von uns entfernt ist, gegenüber dem Milchstraßensystem eine Radialgeschwindigkeit von –114 km/s besitzt. Das Minuszeichen sagt dabei aus, daß sich die Galaxie auf uns zu bewegt, so daß sie in einigen Milliarden Jahren die Milchstraße erreichen wird und beide Galaxien einander durchdringen werden. Das ist mit der Urknalltheorie nicht erklärbar, da sich unter ihrer Prämisse wegen der Expansion des Universums alle Galaxien voneinander entfernen müssen. Im Jahre 1980 entdeckte man jenseits des Sternbilds der Jungfrau einen gewaltigen Sternenhaufen, dem sich andere Galaxien, darunter auch unsere Milchstraße, mit einer Geschwindigkeit von 444 km/s nähern. Der Durchmesser dieser Supergalaxie beträgt nach NASA-Angaben rund zwei Milliarden Lichtjahre. Wie NASA-Wissenschaftler George Smoot erklärt, „legt dieser Sternenhaufen die Vermutung nahe, daß sich die Materie des Alls niemals explosionsartig und gleichmäßig ausgebreitet haben kann“ (S. a. Ziffer 4).

7. Die Expansion des Universums

Nachdem Edwin Hubble im Jahre 1929 die Rotverschiebung des Strahlungsspektrums der kosmischen Objekte in alle Beobachtungsrichtungen festgestellt hatte, galt die Expansion des Universums, was jedoch auf den von uns beobachteten Teil eingeschränkt werden muß, als bewiesen. Diese Feststellung führte jedoch wegen des Festhaltens an der Urknalltheorie zu geradezu absurden Schlußfolgerungen. Es wird ohne Einschränkungen angenommen, diese Bewegungsrichtung der kosmischen Materie gelte zeitlich uneingeschränkt dauerhaft und räumlich unbegrenzt für das gesamte Universum. Dem jedoch widersprechen zwei logische Überlegungen:

a. Die Zeitspanne, über die hinweg der Mensch das Universum beobachtet, ist verglichen mit den Zeitspannen, in denen sich kosmische Bewegungen abspielen, vernachlässigbar klein. Mit den Angaben aus der menschlichen Beobachtungsdauer die Annahme zu gründen, dieser Bewegungsstatus habe immer bestanden, und hernach mit ihm eine gnadenlose Extrapolation bis hin zu einem Nullpunkt durchzuführen, ist sinnwidrig und durch nichts gerechtfertigt. Die Wahrscheinlichkeit für diese Annahme ist praktisch Null.

b. Der Raum im Kosmos, den der Mensch beobachtet, wird stillschweigend als der gesamte Kosmos angenommen. Das signalisiert für meine Beurteilung menschliche Selbstüberschätzung. Das Universum hat wahrlich unendliche Weiten, so daß mit Sicherheit gesagt werden kann, das gesamte Universum entzieht sich derzeit und sicher auf lange Sicht unserer Betrachtung. Wir beobachten nur einen verschwindend kleinen Teil des Alls.

8. Stereotype Beweisführungen

Fast alle sogenannten Beweise für die Urknalltheorie haben eine Gemeinsamkeit: Sie verwenden zyklische Berechnungen. Die Existenz eines Urknalls wird axiomatisch vorausgesetzt, die sich anschließenden Berechnungen, die auf diese Voraussetzung aufsetzen, werden dann selbstverständlich auf die Urknallhypothese zurückführen, dieses Ergebnis wird dann als Beweis angesehen. In oben genanntem Buch habe ich als Beispiel die Beweisführung in einer Arbeit Ralph Michal Papes, Universität Karlsruhe, aus dem Jahre 2000 analysiert, aus der ich diese typische Herangehensweise herausgearbeitet habe. Auf solchen zyklischen Berechnungen fußt zum Beispiel auch die sogenannte Nukleosynthese. Die Zusammensetzung der im Universum vorkommenden Elemente läßt sich meines Erachtens auf diese Weise nicht beweisen. Alle für die Nukleosynthese ausgearbeiteten Berechnungsgrundlagen setzen den Urknall als Axiom fest, gehen also davon aus, daß es ihn gegeben hat. Der nun aus dieser Annahme berechnete thermische Verlauf der Entwicklung des Universums ist insgesamt eine unhaltbare, nicht bestätigte Vermutung. Die heutige Zusammensetzung der Elemente im Universum hat mit Sicherheit andere Ursachen. Gleichermaßen erhält die kosmische Hintergrundstrahlung, die ja tatsächlich vorhanden und nachgewiesen ist, eine völlig andere Erklärung, wenn man den Urknall nicht als Axiom ansieht. Sie ist nicht als „Hintergrund“strahlung, nicht als Relikt eines Urknalls zu verstehen, eher ist sie die allgegenwärtige Strahlung auf Grund der räumlichen und strukturellen Materiebewegungen, die sich im Kosmos überall und in alle Richtungen ausbreitet. Auftretende Spektralverschiebungen in Richtung Mikrowellenbereich ist das Ergebnis der Materiebewegung, wohl kaum aber eine Reststrahlung aus einer früheren kosmischen „Entwicklungsphase“. Ein Beweis für die Urknalltheorie ist sie ganz sicher nicht.

Die Rotationstheorie, eine Alternative

Aus allen diesen Widersprüchlichkeiten und Unzulänglichkeiten der Urknalltheorie bin ich durch Beobachtung der Arbeiten von Astronomen und Astrophysikern und durch logische Überlegungen zur „Rotationstheorie“ des Universums gelangt, mit der nahezu alle Paradoxa, die der Urknalltheorie anhaften, behoben sind oder durch andere Orientierungen in der Wissenschaft behoben werden können. Die Urknalltheorie ist durch zahlreiche Beobachtungs- und Meßergebnisse der modernen Wissenschaften Astronomie und Astrophysik unhaltbar geworden. Es führt heute kein Weg mehr daran vorbei, dies anzuerkennen, Forschungen in andere Richtungen zuzulassen und auch materiell zu stützen. Sich dieser Erkenntnis zu verweigern, ist gleichbedeutend mit einer Abkehr von aller Wissenschaftlichkeit, ist eine Behinderung der Wissenschaft insgesamt.

Wissenschaft und Klerus

Ich bin mir darüber im klaren, daß die „Rotationstheorie“ konträr zu den offiziellen Darstellungen des Klerus steht, der es verstanden hat, die kosmologische Wissenschaft für seine Auffassungen zur Weltschöpfung zu gewinnen und sie auch gegenwärtig ungebrochen daran zu binden. Ich meine aber, es muß doch erlaubt sein zu fragen, ob man das Bibelwort „Am Anfang schuf Gott Himmel und Erde“ (Altes Testament, Erstes Buch Mose, Genesis, Kapitel 1, Die Schöpfung) noch heute als tragfähige Basis für die kosmologische Forschung ansehen kann. Allen ernsthaften Wissenschaftlern ist klar, daß es so nicht gewesen ist. Auch die Wissenschaftsbereiche im Vatikan, die sich mit diesen Fragen befassen, kommen zu anderen Ergebnissen.

Schlußbemerkungen

Albert Einstein prägte einen Spruch, der hier sicher eine ganz praktische Bedeutung hat: „Zwei Dinge sind zu unserer Arbeit nötig: Unermüdliche Ausdauer und die Bereitschaft, etwas, in das man viel Zeit und Arbeit gesteckt hat, wieder wegzuwerfen“.

Möge der menschliche Geist die Befähigung haben, unglaubhaft gewordene Fiktionen zu überwinden und sich vernunftgetragenen Überlegungen zuzuwenden.

Veröffentlichung

Manfred Pohl: Die Urknallhypothese, ein Hindernis für die kosmologische Forschung. Der Irrglaube vom Anfang und vom Ende des Universums. Remscheid: Re-Di-Roma-Verlag, 2011, 177 S., ISBN 978-3-86870-353-5 - rediroma-verlag.de

Literatur

Offener Brief an die Wissenschaftsgemeinschaft. In: Zeitschrift New Scientist, 22.-28. Mai 2004, S. 20

Zeitschrift GEO kompakt, Heft 29, 2011

Querverweise

Sachartikel

Personenartikel

Netzverweise

Dr. Manfred Pohl - http://hauptplatz.unipohl.de

Kurzbiographie Manfred Pohl - rediroma-verlag.de

Urknall - Wikipedia

Edition Mahag: Die Urknall-Hypothese. Eine Gravitationslupe widerlegt das Urknall-Märchen - http://www.mahag.com/allg/urknall.php

Astronomie in Nürnberg - http://www.astronomie-nuernberg.de/

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