Die Kapitalmängel der Standardkosmologie

Eine Fundamentalkritik,
die Grundkenntnisse der Materie voraussetzt

Peter Wolff
wolff@wolff.ch


Zuerst erinnere ich an die Kernannahmen der Standard- oder Friedmannkosmologie:
  1. Das Weltpostulat verlangt Isotropie und Homogenität im ganzen All.

  2. Die ART (Allgemeine Relativitätstheorie) gelte auf allen Skalen, auch kosmischen.
Aus 1. und der Annahme, dass die Gravitation mittels der Raumzeitmetrik zu beschreiben ist – das ist weniger als die Annahme 2. – folgt die Friedmannmetrik, die zusammen mit den Feldgleichungen der ART zu den Friedmanngleichungen führt, die die zeitliche Entwicklung des Skalenfaktors des Friedmannalls beschreiben und damit den zeitlichen Verlauf der Expansion des Universums, die im Rahmen der Standardkosmologie die kosmische Rotverschiebung verursacht; einen besonders einfachen Zugang zur Standardkosmologie (über die Newtonsche Kosmologie) findet man in „Weltpotentialtheorie – Die neue kosmische Gravitation mit statischem Allmodell“, hauptsächlich in den Kapiteln 3.2 und 5.

Auch die meisten alternativen Kosmologien setzen das Weltpostulat voraus, weil es durch Beobachtungen auf „genügend “ grossen Skalen sehr gut belegt ist, insbesondere durch die hohe Isotropie und Homogenität der Hintergrundstrahlung.

Die ART – mindestens ihre postnewtonschen Näherungen – findet man aber nur auf kosmisch sehr kleinen Skalen bzw. für kosmisch gesehen sehr starke Schwerefelder in guter Übereinstimmung mit den bisherigen Beobachtungen, nämlich nur im Sonnensystem bis etwa zum Kuipergürtel und in den starken Schwerefeldern in Binärsystemen mit Pulsaren. Für gravitativ gebundene Strukturen ab etwa Galaxiengrösse bzw. für Schwerebeschleunigungen kleiner etwa Hc gibt es aber nicht nur Hinweise, sondern mit der seit etwa 30 Jahren beobachteten MOND-Artigkeit der Galaxiendynamik einen handfesten Beweis, dass Kepler/Newton und damit auch die ART bei sehr kleinen Feldstärken offensichtlich krass versagen; dann sind allermindestens die ART-Feldgleichungen auch für die Kosmologie definitiv nicht zuständig, womit die Standardkosmologie ihr Fundament verliert. Unter MOND-Artigkeit verstehe ich die Universalität von Milgroms a0 ~ Hc (H ist die Hubblekonstante und c die Lichtgeschwindigkeit), die beobachteten flachen Rotationskurven und die heuristische Tully-Fisher-Beziehung; es geht also bei der MOND-Artigkeit nicht nur um die flachen Rotationskurven! Die könnte man allenfalls mit genügend seltsamer, dunkler Materie erklären. Spätestens wenn man auch noch die Universalität von a0 und Tully-Fisher simultan erklären will, gerät man mit DM in allergrösste Schwierigkeiten, und dass man sogar in unserer Heimatgalaxie, unserer nächsten Umgebung, derartige Mengen an DM bisher übersehen haben sollte, lässt als Erklärung eigentlich nur noch Geistermaterie zu; Geister sieht man ja (normalerweise) auch nicht. Derart absurde Hypothesen sucht man in der ganzen, neueren Wissenschaftsgeschichte vergeblich. Ohne die globalen Kartellbildungen und die globale Gleichschaltung in den Wissenschaften mittels anglorassistischem Sprachdiktat und Zeitstellenpeitsche wäre Derartiges wohl auch jetzt noch unmöglich. Heute sieht man wohl nirgends deutlicher als in der Kosmologie, dass die Globalisierung das Ende echter Grundlagenwissenschaft bedeutet, die ganz besonders auf Vielfalt statt auf geistige Inzucht und Gleichschaltung angewiesen ist. Zudem: Die notwendige Konkurrenz, der notwendige Ideenwettkampf kann unter (Wissenschafts-)Klonen, die weltweit permanent durchmischt und gleichgeschaltet werden, prinzipiell nicht funktionieren; neue Ideen und junge Pflänzchen brauchen (lokale) Nischen, um wachsen zu können.

Die Debatte zwischen Schulastromomen und ihren Kritikern (nicht nur die vom 18. November 2010 in Bonn); Kurzfassung:

Schulastronomen:
Wohin man schaut: Alles passt.

Kritiker:
Kunststück, wenn man mit DM und DE fast nach Belieben Gravitation und Antigravitation – dunkle Kräfte oder Geisterkräfte – einführt, wo und wann immer man sie braucht.
Aber trotz der Vielzahl geradezu absurder Ad-hoc-Annahmen passt immer noch lange nicht alles, wie Milgrom, Sanders, McGaugh, Kroupa und andere längst klar belegt haben.

Nun zähle ich die wichtigsten, teilweise geradezu kindlich/naiven Ad-hoc-Annahmen auf, die die Schulastronomie bisher machen musste, bis nach ihrer Meinung alles passte:
  1. Der Urknall, die spontane Entstehung des Alls, gar der Raumzeit, aus einer Singularität, ist eine Notannahme, um die kosmologische Rotverschiebung (und weitere Beobachtungen) im Rahmen der Friedmannkosmologie erklären zu können; Singularitäten sind immer ein starker Hinweis auf unverstandene Physik.
  2. Die Inflation ist eine verzweifelte Notannahme für die hohe Isotropie der Hintergrundstrahlung, um die Standardkosmologie auf „Teufel komm raus“ nicht aufgeben zu müssen. Die Inflation hatte den Kosmologen zudem, als man sie eingeführt hatte, gleich ein neues Problem beschert: Der beobachtbare Teil des Alls muss nach der Inflation mindestens fast euklidisch sein, während die Beobachtungen damals ganz klar ein hyperbolisches All favorisierten. Es brauchte gleich zwei weitere Ad-hoc-Annahmen, die DM und DE, um ein euklidisches Friedmannmodell des Kosmos mit den wichtigsten Beobachtungen in Übereinstimmung bringen zu können.
  3. Die dunkle Materie (dM) ist aus irgendwelchen Gründen (noch) nicht sichtbare, „normale“ Materie, die die sichtbare Masse von Galaxien und Haufen um ein Vielfaches übersteigt. Sie ist – mindestens im Falle von Sternhaufen und Spiralgalaxien – eine Notannahme, um Newton und die ART auf galaktischen und grösseren Skalen bzw. bei sehr kleinen Feldstärken nicht aufgeben zu müssen.
  4. Die Dunkle Materie (DM) ist dM, die nicht elektromagnetisch wechselwirkt, sondern nur gravitativ und allenfalls noch schwach. Sie ist eine verzweifelte Notannahme, um die Strukturbildung der beobachteten Galaxien, Haufen und Haufenwaben in der Zeit nach dem Urknall bis heute verstehen zu können. Während dM – wie z.B. früher auch heisses Haufengas – manchen, besonders fernen und nicht so gut beobachtbaren Ortes immerhin denkbar ist, ist DM ohne ausserordentlich starke Gründe, letztlich ohne seinen direkten Nachweis, nicht mehr als eine Vision, gar ein Hirngespinst von Leuten, die nicht zugeben wollen, dass man die Strukturbildung im Universum im Rahmen der Standardkosmologie (bisher) ganz grundsätzlich nicht verstehen kann.
  5. Die Dunkle Energie (DE) ist eine verzweifelte Notannahme für die im Rahmen der Standardkosmologie beobachtete, beschleunigte Expansion des Universums. Obwohl die DE im Rahmen der ART eine besonders absurde Hypothese ist, hatte die Schulastronomie mit der Einführung der DE in Form der altbekannten kosmologischen Konstante Lambda von Einstein in die Friedmanngleichungen ein goldenes Händchen, worauf ich zurückkommen werde, denn sie stand sozusagen am Anfange des Konkordanzmodelles, bei dem nach Meinung der Schulastronomie nun „alles passt“, wenn es denn nicht solche Ketzer wie Milgrom und neuerdings Kroupa und seine Forschungsgruppe gäbe, die im Wesentlichen den ganzen „grosslokalen“, besonders gut bekannten Teil des Alls aus dem „alles passt“ herausbrechen.
  6. Weitere dunkle Kräfte: Als ob es mit DM und DE nicht schon genug dunkle Geisterkräfte gäbe, gibt es nun Leute, die in ihrem Erklärungsnotstand weitere dunkle Kräfte den dunklen Geisterteilchen der DM zuordnen wollen.
Eine derartige Anhäufung von Ad-hoc-Annahmen ohne absehbares Ende hat definitiv nichts mehr mit seriöser Wissenschaft zu tun, insbesondere weil es seit einigen Jahren eine noch wenig bekannte, neue Kosmologie mit modifizierter Kepler-Newton-Gravitation gibt, die mit Ausnahme von dm in grossen Galaxienhaufen auf keine der genannten Ad-hoc-Annahmen angewiesen ist:

Die Weltpotentialtheorie (WPT) führt auf kosmischen Skalen, wo das Weltpostulat gilt, zu einer gravitativen Lichtermüdung in einem statischen All, die die wichtigsten kosmologischen Beobachtungen, wie die Leuchtkraft-Rotverschiebungsbeziehung samt dem beobachteten Zeitlupeneffekt bei fernen Supernovaexplosionen, im Rahmen der Beobachtungsgenauigkeiten quantitativ korrekt erklären kann. Auch den Glückstreffer der Schulastronomie mit der DE kann die WPT mit Einsteins originalem Äquivalenzprinzip von 1907 erklären, das zusammen mit der SRT die Basis der WPT-Kosmologie ist:

Fast genau wie ein Labor in einer mit einem g (Erdbeschleunigung) beschleunigenden Rakete im gravitationsfreien Raum, also fern aller schweren Massen, einem Labor im genähert konstanten Erdschwerefeld äquivalent ist, ist ein mit einer Beschleunigung von etwa Hc beschleunigt expandierendes All einem statischen All äquivalent, in dem auf Lichtstrahlen fern jeglicher lokaler Energie/Masseansammlungen die Schwerebeschleunigung Hc wirkt, wie das im Rahmen der WPT der Fall ist, die die kosmologische Leuchtkraft/Rotverschiebungs-Beziehung mit nur einem einzigen leicht freien Parameter, der mittleren Alldichte, erklären kann, während die Standardkosmologie mit DM und DE noch nicht einmal das Vorzeichen der kosmischen Frequenzverschiebung angeben kann. Dies ist neben der Vielzahl unphysikalischer Ad-hoc-Annahmen der tiefere, physikalische Hauptgrund, warum die Konkordanzkosmologie wenigstens auf kosmischen Skalen einige – aus Sicht der WPT aber nur scheinbare – Erfolge hat. Weil die genannte Weltbeschleunigung Hc in der WPT immer nur bremsend wirkt, führt sie auch zwingend zu einem auf „genügend“ grossen Skalen statischen All, womit die WPT-Kosmologie – ganz anders als die Friedmannkosmologie – auch diesbezüglich in sich konsistent ist; mehr zur WPT findet man in www.wolff.ch/astro.

Noch zwei Bemerkungen zu den beobachteten grossräumigen Strukturen im All und ihrem Zusammenhang mit den Anisotropien der Hintergrundstrahlung:
  1. Aus Sicht der Standardkosmologie haben sich kleine DM-Fluktuationen in der Ursuppe im Laufe der Zeit seit dem Urknall in die beobachteten grossräumigen Strukturen (Sternhaufen, Galaxien, Galaxienhaufen und Haufenwaben) entwickelt.

  2. Aus Sicht der WPT zeigen sich die Strukturen der Materieverteilungen im All, die primär für die Nachthermalisierung des Galaxien- bzw. Sternenlichtes in einem unendlichen All und für gravitative Lichtbahnbeeinflussungen verantwortlich sind, als Anisotropien in der Hintergrundstrahlung, die damit nicht Ursache, sondern Folge der grossräumigen Strukturen im All sind.
Im Kern ist die WPT-Kosmologie eine Lichtermüdungstheorie, die die Lichtermüdung auf die kosmische Gravitation zurückführt, die nichts anderes als die bekannte lokale Schwere bei Allsymmetrie ist, wie sie vom Weltpostulat auf kosmischen Skalen verlangt wird. Die kosmische Schwere wirkt sich wie eine universelle Bremskraft aus und täuscht so über die kosmologische Rotverschiebung samt Zeitdilatation die scheinbar beobachtete, beschleunigte Expansion des Universums vor. Wer allerdings Pound-Rebka bzw. die gravitative Rotverschiebung und Zeitdilatation nicht kennt oder versteht, was bei schockierend vielen Astronomen heute so zu sein scheint, kann die WPT dann leicht mit alten Lichtermüdungstheorien verwechseln, wovor oft nicht mal Professoren- und/oder Doktorentitel zu schützen vermögen.

Vorausgesetzt habe ich in dieser Fundamentalkritik:
  1. Naturwissenschaftliche Grundkenntnisse
  2. Grundlagenwissen über Gravitation nach Kepler/Newton und nach Einstein (ART)
  3. Kenntnis der gravitativen Rotverschiebung und Zeitdilatation (Pound-Rebka)
  4. Grundkenntnisse der Standardkosmologie mit Friedmannmetrik, Urknall, Inflation, DM und DE
  5. Grundkenntnisse über Milgroms heuristischen MOND-Ansatz zur Beschreibung der Spiralgalaxiendynamik im nicht kepler-newtonschen Aussenbereich und über die Beobachtungsfakten (universelle kritische Schwerebeschleunigung, flache Rotationskurven, Tully-Fisher-Beziehung), die ihm zu Grunde liegen.

Letztmals bearbeitet: 13. Juli 2012

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