Wolfgang Korsus

Dipl.Ing. NT ,  Astrophysiker

Klingenberg 40

25451 Quickborn

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Chapter 3

When we take a stand on our existence, sometimes a few contemplative words suddenly slip from our lips, such as the following:

I live with a WONDERFUL STAR ON A WONDERFUL PLANET

At the same time, I keep thinking about why stars actually shine, planets are hidden from view, they are only illuminated by the sun.  Stars simply shine themselves;

and they do this because they fuse atomic nuclei together inside them. Simply put, the lightest element, hydrogen, becomes helium, which becomes carbon, oxygen, nitrogen and so on. All the elements mentioned are bred in stars. The reactor is driven by a force, it is the gravitational force of its own mass because it holds the star together as a ball of gas and provides the gigantic fusion energy. As long as the energy released can overcome the gravitational pressure, the star radiates.

Energy sources can run dry and this happens in their interior. The fusion process I described earlier then stops! What does that mean for the star? Yes, it collapses under itself. However, such a collapse releases so much energy in the form of heat that the fusion of further, heavier atomic nuclei is restarted. I like to say: a natural physical process. Even gold and uranium are created. But in the end, the collapsing stellar mass encounters the resistance of a solid core at its core and is, it is easy to imagine, hurled back into space like a trampoline.

In this way, the star described comes to a furious end in the form of a supernova: it is torn apart by an explosion that distributes the heavy elements throughout the universe as condensation nuclei for the formation of new stars and planets. I am sure that hundreds of thousands, millions, perhaps even billions of planetary systems have already been formed in this way in the Milky Way and, of course, in many other galaxies. I’ll give an example for the very curious :

NGC 3603, the nebula known to us in the constellation Keel of the Ship, is only 22,000 light years away from Earth. As described, stars burst into supernovas and blow gas and dust into space. These condense again until nuclear fusion ignites again and a new star is formed. Dear reader, you will now notice……………This is also how our sun was formed. Let us now turn our attention to one of these planetary systems, namely our own cosmic home in the wonderful glow of our sun. Its (planetary system) formation alone is an incredible story.

I am afraid that the readers will ask an understandable question!

….and that is

But how do we know what happened back then?  After all, nobody was there.

We therefore set off in search of clues – in the truest sense of the word – and a special one at that: the trail of stones. When researching the history of the formation of our solar system, the stones that are left over from that time, the meteorites, can tell us a lot. They. They are highly „talkative“. Yes, it sounds adventurous, but stones have a special kind of voice. Based on the universal validity of the laws of nature and their natural constants, it is possible to read from a meteorite how it was formed. The astrophysicist is also acting as an archaeologist here, actually even as a forensic scientist, because with the stone he has a piece of evidence in his hand that allows him to make statements about an event that took place around 4.5 billion years ago and lasted approximately 750,000 to 1.5 million years. By analyzing the rocks, we learn that a star must have exploded near the gas cloud that would eventually become the solar system, before this gas cloud collapsed under its own weight. The explosion dispersed its chemical elements into the environment, where they were later used again in the formation of our solar system. That’s what I call :

Once created, always there!

What do we read in the meteorites ? It is the frequency and concentration of the elements contained in the meteorites that tells us that the star that exploded at that time could only have been about one light year away from the place where the meteorites were formed and that this star was about 25 times as heavy as our sun. You may be thinking, whether 25, 50 or 200 times as big, it doesn’t matter. …….For the sake of it!

Most stars in the Milky Way are about as heavy as the sun. (Or small …?) The average star in the Milky Way has 0.8 solar masses, so our sun is slightly (minimally) above average. Now I ask the following question, and it must come………

But why are there so few heavier stars? Quite simply: the greater the mass, the greater the pressure on the inner region of the star, which in turn accelerates the fusion reactions of the atomic nuclei. Heavy stars ignite their entire „burning stages“ within a few million years and in the end they explode. … …in human terms, it’s like dying!

There is something I don’t want to rule out, namely the possibility that the gas cloud was even given angular momentum by the bombardment with remnants of the giant star. Because it is certain that it must have rotated, and with it the new star that emerged from it.

Only in this way was it possible for planets to form on a disk of gas dust in the equatorial plane of the new star. Without angular momentum and thus the ability to maintain a certain orbit around the sun, the planets would have either crashed into the sun or disappeared into the universe. As you can see, without angular momentum, our solar system would have come to nothing and, ultimately, so would we. What should we call this existing effect from today’s perspective? A happy coincidence or a perfect coincidence? Careful, don’t drift off into religion, I’d better say a typical repetitive process in the universe. But one thing is certain: without this effect, the Anthropocene would never have happened. The fact is, about 4.6 to 4.7 billion years ago, our very special star was formed. I’m raving again: it’s a wonderful star, because it wasn’t too big or too small, neither too hot nor too cold. It was just right-this G star, that’s how we astrophysicists categorized it.

G as in good for life – OUR SUN A wonderful star – about 4.7 billion years old. How is its astro – life planned by the peculiarities of the universe. Well, in about 8 billion years this „yellow dwarf“ will grow into a „red giant“. At the latest then, I prefer to say a long time before that, the Anthropocene will also come to an end, or rather its end.

So let’s move on to the future solar system!

Within a very short time, the first planets formed in the gas and dust cloud surrounding the star: they were the gas giants Jupiter and Saturn. Jupiter is 317 times heavier than the Earth and twice as heavy as all the other planets put together. And Saturn – it is called the Lord of the Rings for good reason.

These two giants rubbed against the gas and dust of the disk in which they were also formed, which caused them to lose some „orbital angular momentum“ and initially drift towards the central star. By an interesting coincidence, however, the balance of forces later changed again, so that Jupiter and Saturn moved outwards again. During such a „maiden voyage“, as I call this movement, they shook up the forming system of asteroids and planets. This still young solar system was only about 5 million years old when the first „rocky planets“ formed from colliding asteroids. Then, after another 100 million years or so, all the planets we know today were finally present. That’s it !      

However, I think it is very important to note that some of them were so far away from the sun that they even had frozen water. These were hurled into the interior of the solar system with their rather precious cargo by the rather wild motion of Saturn and Jupiter and in this way the water probably also came to Mars, a particularly enigmatic planet. I must note at this point that there is no real consensus on its origin. Some of us „astros“ think it is a so-called runaway moon from Jupiter, because it is very light, with only ten percent of our Earth’s mass. It is therefore still not clear how this „lightweight“ could have ended up in its place in the solar system as Earth’s outer neighbor.

 However, we now know that the asteroids beyond the orbit of Mars originate from a so-called debris cloud, which was apparently thrown into severe turbulence by the interaction with the gas planets, as well as the two ice giants Neptune and Uranus. Many of the debris particles must have later penetrated into the interior of the solar system and brought this wonderful substance to the planets orbiting there, because, as we know, it became very important for them – water.

Another mystery is and remains the formation of the rocky planets in our solar system. ( 4 in number ).

I had already mentioned the theory of collapsing asteroids, but this would have required at least a planetary core to attract the asteroids. But it wasn’t there yet, it takes a very, very long time for it to form, and the universe had it, after all, and ultimately only dust particles collided in the interior of the solar system that was just forming, dust fluff, really no more than what everyone finds at home when they haven’t vacuumed for a long time. Yes, fluff, it sounds funny, were the germs from which the planets grew. These became entangled, knotted and pressed together to form small chunks and pieces, roughly the size of a house. These then collided at speeds of a few kilometers per second and in turn joined together and grew in size again and again …… While the gas planets further out in the gas disk had long since been completed, four rocky planets were growing inside the solar system.

At the very center: the planet Mercury. This poor fellow is so close to the sun that the tidal force slows it down in its own rotation until it can only ever show the sun the same side.

Number two: the planet Venus. It is almost as heavy as the Earth, yet it has developed quite differently. Until well into the 1960s, it was thought that Venusians might be having fun under the impenetrable cloud cover of Venus – which is why some „fools“ call it the planet of love. I remark: typical human chatter. But lo and behold, then Russian Venus probes with their measurements took the charm out of the whole romance. Because these measurements on the surface of Venus showed that it has a pressure of 95 atmospheres and a temperature of around 450 degrees Celsius. Even the very robust Soviet technology therefore gave up on its guest „Venus“ after a few minutes.

The third rocky planet is our Earth. A planet worth living on, as it turned out. And one orbit further out:

the planet Mars. If you are looking for an order of formation, I will simply say that the four planets were formed in exactly this order. Let’s move „discovery-wise“ a little further out, where the gas and ice giants are orbiting today. If we look at their gravitational effect with a very pleasant feeling, we realize that they are responsible for the pleasant effect that many asteroids cannot penetrate the interior of our solar system. Simply super, I say. The best example is „Jupiter“, which ensures that a devastating asteroid strikes our planet only once every 50 million years. Without it, there would be such an impact every 100,000 years.

I say, you could also thank a gas planet, yes?…better no?

Unfortunately, no humans lived 65 million years ago and fortunately there was no thought of it 64.83 million years ago. …great sentence !…….

But how unpleasant is the event at that time, because it was 65 million years ago that the dinosaurs were the ones to suffer – they died out. …..and an asteroid not hindered by Jupiter hit our Earth !

OUR SUN SYSTEM The third planet, protected by the great Jupiter! brought to rest A small side note on our own behalf: We should, no, we absolutely must continue to observe interstellar space, and to an even greater extent than before. Question: Why is this so important? Answer: Because of the danger of an asteroid impact. Because a kilometer-sized cosmic chunk would bring humanity to a really abrupt end, or should I say a present? Because my observation and assessment of the Antropocene says yes, bestow!

So let’s simply extrapolate from the past into the future. Then the question is not whether it will happen, but only when-and then we should be prepared. It is of existential advantage to finally push our sensible activity zone further out into space so that we can identify and destroy eternal cosmic intruders early enough! This cannot and should not be automated, because only routine can be automated. If I look at the whole thing a little further……..The approach of an impactor is not routine and hopefully will not become routine. We need to have people on the ground who can steer asteroids off course or destroy them.

Will humanity be ready and able to do this before the end?

I say …no…rather invent the non plus ultra !

So we have a solar system that has formed over the course of 100 million years. In addition to the Earth, there are other rocky planets and rocky moons of gaseous planets. Let’s take a look at the orbits of these planets – It has been established that all planets

planets move in almost circular orbits around the sun and this is precisely what makes their orbits so stable, because if they were to move through the solar system in a clearly elliptical manner, they would be deflected so strongly that sooner or later they would either fall into the sun, collide with other planets or be catapulted out of the planetary system.

Our system is extremely unstable, vulnerable and even sensitive. A major disturbance caused by a body entering the system from outside would immediately lead to the inner planets being thrown out of their orbits. This would have catastrophic consequences that could not even be prevented by manned space travel. So we would indeed go down in history. But who would write it then? But since the Earth has still been around – for 4.567 billion years – the system must obviously have a certain stability, simply because there are no sufficiently strong disturbances in our part of the Milky Way. No star has flown past us at close range, no stellar corpse, no black holes, no neutron stars, nothing. We live in a part of the Milky Way where nothing is going on. A boring corner of the universe, isn’t it? That, some would say, is another significant stroke of luck! ……. or so believing clowns do otherwise. I’m sure the god would have to serve again !

The earth, as we know ? from all the other planets. Although the four inner ones are even called earth-like planets. Yet the least Earth-like planet is the Earth itself, because we have „water“ …… and a moon. And what a moon! How did it get there? And the water, has it always been on Earth? These stories don’t just sound incredible, no, they are.

Let’s take a look at the solar system in its early phase. I know today that the distance between the solar system and the Earth’s current orbit was much too hot. To put it strangely ? The planet Earth, it was just in its formation phase, very dry. Only I had already mentioned that the water was brought, or rather brought in, by cosmic suppliers. Yes, they were called asteroids; their origin can be assumed to be somewhere between Mars and Jupiter. But wait a minute, why am I just saying that, nobody was there? My answer to that :

Because, I cannot emphasize this often enough, the laws of nature that we know on Earth also apply everywhere and at all times in the universe. And that is precisely why we know that there are different isotopes of a chemical element, and these are atomic nuclei with the same number of protons, but different numbers of electrically „neutral“ neutrons…. and I must also explain that in special stony meteorites, the so-called „carbonaceous chondrites“, we find the same total isotopic composition as in our water on Earth. This is, of course, proof that the water was brought to our planet by asteroids. Despite the high temperature, the „gravitational“ property of the Earth was able to hold on to the water, first as water vapor and later, as it (the Earth) cooled further and further on its surface, even as liquid water. By the way, it rains every day and a lot of atmospheric carbon, especially in the form of carbon dioxide, was washed out by the rain and sunk into the oceans as limestone.

Venus has never had large amounts of water. Its atmosphere still contains almost 98 percent carbon dioxide and this is associated with a huge greenhouse effect that has frozen Venus at 450 degrees Celsius. Plus, of course.

I also have to say something sad, but I’m sure it only concerns my colleagues and me on this planet, because we’ve been curiously searching … for whom or for what? I’ll explain briefly.

In our search for „Earth-like“ planets, we have not yet encountered any on which liquid water could be detected. So let me say satisfactorily:

We are once again really lucky on Earth in this respect!

So let’s also talk about the water…….All the fresh and salt water together would make a sphere with a radius of 700 kilometers. Is that a lot or not? But we can say one thing, it was certainly enough for the origin of life.

Our moon can also tell a great story and does so here:

In military terms, it doesn’t actually belong to us, but rather to a large planet like Jupiter, because its gravity is capable of attracting sufficient material. But how did our „small“ Earth come to have such a giant moon? The most fantastic theories are still circulating in astronomy circles, namely these :

The Earth must have captured it or, another entertaining scenario, it spun so fast that it came out like a drop. As far as I know, all these human BRAIN-DROP theories are complete nonsense. After all, we know from analyses of moon rocks (that’s right, the Americans really did land on the moon) that our satellite is composed exactly like the Earth’s mantle rock, but without its volatile elements. Without volatile elements? But what could that indicate? Exactly, to very high temperatures at which certain elements dissolve into gas. So the moon was formed under very high heat. We now know that it was formed by the impact of an impactor on the primordial Earth, which must have been at least twice as heavy as Mars, perhaps even three or four times as heavy. Its enormous impact force not only led to the melting of Earth’s rock, but also blew a huge chunk of rock off our planet, which was catapulted some 10,000 kilometers away. A considerable part of the impactor then sank into the Earth’s interior, where it is still responsible for the high temperature that not only keeps the lithospheric plates in motion, but also represents a considerable source of energy for us today: „geothermal energy“. Without this additional free heating, it would be much colder on our planet and the plate movements would be significantly less. I’ll talk about this a little later when I talk about the great „transformation“ of dead matter.

But let’s stay with the moon. It belongs to our planet Earth, which children as young as 4 years old can already see and then ask about. But most of them wait until they die for good, correct answers. ….and they don’t get them. The interaction that takes place (What is interaction in physics? The principle of interaction is Netwon’s third law and is also known as actio equals reactio. It states that when a force from one body acts on another, an equal force always acts in the opposite direction) between it and the Earth has completely changed the rotation of both bodies. While the moonless Earth once rotated around its own axis in two to three, perhaps four to five hours, the satellite at its side has slowed it down to the 24 hours it has today. You know that the earth and the moon act on each other in a different way, they hold each other so tightly that the earth’s satellite always shows the same side from the beginning – we call this a bound rotation. Just imagine if the earth were to rotate on its own axis in just a few hours today – what a mess of weather we would have here! Tornadoes would be the daily norm. And any living creatures would be constantly exposed to the wind from the front, they would be very flat in every respect and would have to put their ears back to avoid being blown away. And there is yet another, from today’s perspective extremely beneficial effect for us humans that can be attributed to the Earth’s satellite. Since the early stages of the Earth’s history, the moon has caused water to slosh rhythmically back and forth on the blue planet. Yes, there is movement in the primordial soup! EBB AND FLOW . You don’t necessarily have to start swaying and celebrating now, but we can justifiably sing the praises of a very special planet among countless inhospitable others, which not only has water, the right atmosphere and the right temperature, but also revolves around itself in the right way. In short, the planet „Earth“ has everything it needs to celebrate the great festival of life every day. This celebration began four billion years ago. And here it comes……It all started with molecules doing what molecules do full-time:

                     You look to see if you can connect with someone.

Wolfgang Korsus

Dipl.Ing. NT ,  Astrophysiker

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Teil 3

Wenn man Stellung nimmt zu unserem Sein rutschen einem manchmal urplötzlich ein paar besinnliche Worte über die Lippen, wie vielleicht die folgenden:

Ich lebe mit einem WUNDERBAREN STERN-AUF EINEM WUNDERBAREN PLANETEN

Gleichzeitig überlege ich immer wieder warum strahlen Sterne eigentlich, Planeten ist das Strahlen verborgen, sie werden nur von Sonnen angestrahlt.  Sterne leuchten halt selbst;

und das tun sie, weil sie in ihrem Inneren Atomkerne miteinander verschmelzen. Einfach gesagt, aus dem leichtesten Element Wasserstoff wird Helium und daraus werden Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff und so weiter. Alle erwähnten Elemente werden in Sternen erbrütet. Der Reaktor wird dabei durch eine Kraft angetrieben,  es ist die Schwerkraft der eigenen Masse denn sie hält den Stern als Gasball zusammen und sorgt für die gigantische Fusionsenergie. Solange die frei werdende Energie den Schwerkraftdruck überwinden kann, strahlt der Stern.

Energiequellen können versiegen und das geschieht in ihrem Inneren. Der von mir vorher beschriebene Fusionsprozess reißt dann  ab ! Was bedeutet das für den Stern ? Ja er bricht unter sich zusammen. Bei einem solchen Kollaps aber wird so viel Energie in Form von Wärme frei, dass die Fusion weiterer, schwererer Atomkerne wieder in Gang kommt. Ich pflege zusagen : Ein natürlicher physikalischer Prozess. Es entsteht sogar Gold und Uran. Aber schliesslich trifft die kollabierende Sternenmasse in ihrem Innersten auf den Widerstand eines festen Kerns und wird , das ist gut vorstellbar, von diesem wie von einem Trampolin zurück ins All geschleudert.

So findet der beschriebene Stern in Form einer Supernova sein furioses Ende: Er wird von einer Explosion zerrissen, durch die die schweren Elemente als Kondensationskeime für die Entstehung neuer Sterne und Planeten im Universum verteilt werden. Auf diese Weise, so bin ich sicher sind bisher schon Hunderttausende, Abermillionen, vielleicht sogar Abermilliarden Planetensysteme in der Milchstraße und selbstverständlich vielen anderen Galaxien entstanden. Ich führe für sehr Neugierige mal ein Beispiel an :

NGC 3603 der uns bekannte Nebel im Sternbild Kiel des Schiffs ist nur 22.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Sterne zerbersten, wie beschrieben, in Supernovas und blasen Gas und Staub ins All. Diese verdichten sich erneut, bis die Kernfusion wieder zündet und ein neuer Stern entsteht. Lieber Leser, jetzt fällt Ihnen sicher auf……………So ist auch unsere Sonne entstanden. Richten wir nun unser Augenmerk auf eines dieser Planetensysteme, nämlich unser eigenes kosmisches Zuhause im wunderbaren Schein unserer Sonne. Schon allein seine ( Planetensystem) Entstehung ist eine schier unglaubliche Geschichte.

Ich befürchte es folgt von den Lesenden eine verständliche Frage !

….und die heißt

Doch woher wissen wir, was damals passiert ist?  Es war schließlich niemand dabei.

Wir begeben uns deshalb auf Spurensuche–im wahrsten Sinne des Wortes–und zwar auf eine Besondere, es ist die Spur der Steine. Bei der Recherche zur Entstehungsgeschichte unseres Sonnensystems können uns die Steine, die von damals übriggeblieben sind, die Meteoriten, sehr viel erzählen. Sie. Sie nämlich hochgradig „geschwätzig“. Ja, es hört sich abenteuerlich an aber Steine erzählen mit ihrer besonderen Art von Stimme. Ausgehend von der universellen Gültigkeit der Naturgesetze und ihrer Naturkonstanten lässt sich von einem Meteoriten ablesen, wie er entstanden ist. Der Astrophysiker betätigt sich hier auch zusätzlich als Archäologe, eigentlich sogar als Forensiker, denn mit dem Stein hat er ein Indiz in der Hand, das ihm Aussagen über ein Geschehen erlaubt, welches etwa 4,5 Milliarden Jahre zurückliegt und ungefähr 750.000 bis 1,5 Millionen Jahre gedauert hat. Durch die Gesteinsanalyse erfahren wir nämlich, dass in der Nähe der Gaswolke, aus der irgendwann einmal das Sonnensystem werden sollte, ein Stern explodiert sein muss, und zwar bevor diese Gaswolke unter ihrem eigenen Gewicht kollabiert ist. Durch die Explosion wurden seine chemischen Elemente in die Umgebung verteilt, wo sie später bei der Entstehung unseres Sonnensystems wieder Verwendung fanden. Das nenne ich dann :

Einmal entstanden , immer da !

Was lesen wir in den Meteoriten ab ? Es ist die Häufigkeit und der Konzentration der in den Meteoriten enthaltenen Elemente können wir ablesen, dass der Stern, der damals explodierte, nur etwa ein knappes Lichtjahr von dem Ort entfernt gewesen sein kann, an dem die Meteoriten entstanden und dass dieser Stern etwa 25-mal so schwer war wie unsere Sonne. Sie denken jetzt vielleicht, ob 25, 50 oder 200-mal so groß, das ist doch egal. …….Von wegen!

Die meisten Sterne in der Milchstraße sind ungefähr so schwer wie die Sonne. (Oder klein ..?) Der Durchschnittsstern in der Milchstraße hat 0,8 Sonnenmassen, somit liegt unsere Sonne also etwas ( minimal) über dem Durchschnitt. Jetzt stelle ich folgende Frage, und sie muß kommen………

Aber warum gibt es nur so wenige schwerere Sterne? Ganz einfach: Je größer die Masse, umso größer der Druck auf den inneren Bereich des Sterns, wodurch wiederum die Verschmelzungsreaktionen der Atomkerne schneller ablaufen. Schwere Sterne zünden innerhalb weniger Millionen Jahre ihre gesamten „Brennstufen“ , und am Ende explodieren sie. .. ..es ist menschlich gesehen wie ein Sterben !

Etwas möchte ich nicht ausschließen, nämlich die Möglichkeit, das die Gaswolke damals durch den Beschuss mit Resten des Riesensterns sogar einen Drehimpuls erhalten hat. Denn das  sie sich gedreht haben muss, ist jedenfalls sicher, und damit auch der aus ihr entstandene neue Stern.

Nur so war es möglich das sich auf einer Gas-Staubscheibe in der Äquatorialebene des neuen Sterns Planeten bilden konnten. Denn ohne einen Drehimpuls und damit die Fähigkeit, sich auf einer bestimmten Kreisbahn um die Sonne zu halten, wären die Planeten entweder in die Sonne gestürzt oder im Universum verschwunden. Sie sehen, ohne einen Drehimpuls wäre es mit unserem Sonnensystem nichts geworden und damit schließlich auch nichts mit uns. Wie soll man aus heutiger Sicht diesen bestehenden Effekt bezeichnen ? Ein glücklicher Zufall, oder die perfekte Fügung ? Vorsicht, nicht abdriften in die Religion, ich sage besser, ein typischer sich wiederholender Vorgang  im Universum. Jedoch eins ist sicher ohne den Effekt hätte das Anthropozän niemals stattgefunden. Fakt ist, Vor etwa 4,6 bis 4,7 Milliarden Jahren entstand also unser ganz besonderer Stern. Ich schwärme wieder : Es ist ein wunderbarer Stern, denn er war nicht zu groß und nicht zu klein, weder zu heiß, noch zu kalt. Er war halt genau richtig–dieser G-Stern, so haben wir Astrophysiker ihn kategorisiert.

G wie gut für das Leben —UNSERE SONNE Ein wunderbarer Stern — etwa 4,7 Milliarden Jahre alt. Wie ist sein Astro – Leben geplant von den Eigenarten des Universums. Nun ja, in etwa 8 Milliarden Jahren wird dieser „Gelbe Zwerg“ zum „Roten Riesen“ anwachsen. Spätestens dann, ich sage lieber, lange Zeit davor wird auch das Anthropozän das, oder besser sein Ende finden.

Also machen wir weiter im zukünftigen  Sonnensystem !

Innerhalb kürzester Zeit bildeten sich in der ihn, den Stern, umgebenden Gas-und Staubwolke die ersten Planeten: es waren die Gasriesen Jupiter und Saturn. Kurz ein paar Anmerkungen zu den Planeten Jupiter, er ist 317-mal so schwer wie die Erde und doppelt so schwer wie alle anderen Planeten zusammen. Und Saturn – man nennt ihn aus gutem Grund den Herrn der Ringe.e

Diese  beiden Riesen rieben sich am Gas und Staub der Scheibe, in der sie ebenfalls entstanden waren, das selbige führte dazu, dass sie etwas „Bahndrehimpuls“ verloren und zunächst in Richtung Zentralgestirn drifteten. Durch einen interessanten Zufall jedoch veränderten sich später die Kräfteverhältnisse wieder, so dass Jupiter und Saturn wieder nach außen wanderten. Während so einer „Jungfern-Reise“, so nenne ich diese Bewegung, mischten sie das sich bildende System von Asteroiden und Planeten kräftig durch. Dieses noch junge Sonnensystem war erst ungefähr 5 Millionen Jahre alt, da bildeten sich die ersten „Felsenplaneten“ aus kollidierenden Asteroiden. Dann, nach ca. weiteren 100 Millionen Jahren waren schließlich alle heutigen uns bekannten Planeten vorhanden. Geschafft !      

Für sehr wichtig halte ich es aber noch zu bemerken, dass Einige unter ihnen waren die so weit von der Sonne entfernt waren, dass sie sogar gefrorenes Wasser besaßen. Diese wurden durch die recht wilde Bewegung von Saturn und Jupiter mit ihrer recht kostbaren Fracht ins Innere des Sonnensystems geschleudert und auf diese Weise kam vermutlich das Wasser auch auf den Mars, einen besonders rätselhaften Planeten. Ich muß an dieser Stelle bemerken, über dessen Herkunft ist man sich nicht so ganz einig. Ein gewisser Teil von uns „Astros“ hält ihn für einen sogenannten entlaufenen Mond vom Jupiter, denn er ist mit nur zehn Prozent unserer Erdmasse sehr leicht. Bis heute ist deshalb nicht eindeutig  klar, wie dieses „Leichtgewicht“ auf seinen Platz im Sonnensystem als äußerer Nachbar der Erde gelangen konnte.

Wir wissen aber heute, dass die Asteroiden jenseits der Mars-Bahn aus einer sogenannten Trümmerwolke stammen, die offenbar durch die Wechselwirkung mit den Gasplaneten, aber auch den beiden Eisriesen Neptun und Uranus, in arge Turbulenzen versetzt worden war. Viele der Trümmerteile müssen später ins Innere des Sonnensystems eingedrungen sein und brachten den dort kreisenden Planeten diesen wunderbaren Stoff mit, denn dieser wurde , wie wir wissen, noch ganz wichtig für sie — das Wasser.

Ein weiteres Rätsel ist und bleibt  die Bildung von den  Felsenplaneten in unserem Sonnensystem. ( 4 an der Zahl ).

Ich hatte ja schon von der Theorie der zusammenstürzenden Asteroiden gesprochen, aber dafür hätte es zumindest einen Planetenkern gebraucht, der die Asteroiden anzieht. Der war aber noch nicht da, bis der gebildet ist, vergeht aber sehr, sehr viel Zeit, und den hatte das Universum ja, schließlich und letztendlich stoßen im Inneren des sich gerade bildenden Sonnensystems anfänglich nur Staubteilchen zusammen, Staubflusen, wirklich nicht mehr als das, was jeder bei sich Zuhause vorfindet, wenn er längere Zeit nicht Staub gesaugt hat. Ja, Flusen, hört sich halt lustig an, waren die Keime, aus denen die Planeten wuchsen. Diese haben sich verhakt, verknotet und zusammengepresst, so dass kleine Bröckchen und Brocken daraus wurden, etwa verglichen mit der Größe von Eigenheimen. Diese sind dann mit Geschwindigkeiten von einigen Kilometern pro Sekunde zusammengestoßen und haben sich wiederum verbunden und aufgepasst ….. also immerwieder vergrößert. Während weiter draußen in der Gasscheibe die Gasplaneten schon längst fertig waren, wuchsen im Inneren des Sonnensystems vier felsenartige Planeten heran.

Ganz innen: der Planet Merkur. Der arme Kerl ist der Sonne so nah, dass die Gezeitenkraft ihn in seiner Eigenrotation so abbremst, bis er der Sonne immer nur dieselbe Seite zeigen kann.

Die Nummer zwei: der Planet Venus. Sie ist fast so schwer wie die Erde, trotzdem hat sie sich jedoch ganz anders entwickelt. Man dachte bis weit in die Sechzigerjahre hinein, dass sich unter der undurchdringlichen Wolkendecke der Venus vielleicht Venusianerinnen und Venusianer vergnügen–deswegen nennen sie manche „Deppen“ auch den Planeten der Liebe. Ich bemerke dazu : Typisches Menschen-Gequatsche. Aber siehe da, dann nahmen russische Venussonden mit ihren Messungen der ganzen Romanze ihren Charme. Denn diese Messungen auf der Oberfläche der Venus zeigten, auf ihr herrscht ein Druck von 95 Atmosphären und eine Temperatur von rund 450 Grad Celsius. Selbst die sehr robuste sowjetische Technik gab deshalb nach wenigen Minuten ihren Gast „Venus“ auf.

Der dritte Felsenplanet ist unsere Erde. Ein lebenswerter Planet wie sich rausstellen sollte. Und noch eine Bahn weiter draußen:

der Planet Mars. Falls sie nach einer Reihenfolge der Entstehung suchen, sage ich einfach nur, die vier Planeten entstanden genau in dieser Reihenfolge. Bewegen wir uns „entdeckungstechnisch“ etwas weiter nach  draußen dort ziehen heute die Gas-und Eisriesen ihre Bahnen. Betrachten wir mit einem sehr angenehmen Gefühl ihre Schwerkraftwirkung, so stellen wir fest, sie sind es die für den angenehmen Effekt sorgen, dass viele Asteroiden nicht ins Innere unseres Sonnensystems eindringen können. Einfach super, sage ich dazu. Denn als bestes Beispiel ist „Jupiter“ bekannt,  er sorgt dafür das auf unserem Planeten nur alle 50 Millionen Jahre ein verheerender Asteroid auf öden Planeten Erde einschlägt. Ohne ihn würde es alle 100.000 Jahre so einen Einschlag geben.

Ich sage dazu, auch einem Gas-Planeten könnte man danken, ja ?…besser nein ?

Leider haben vor 65 Millionen Jahren noch keine Menschen gelebt und es war auch noch vor 64,83 Millionen Jahren zum Glück noch nicht daran zu denken. …toller Satz !…….

Wie unerquicklich aber ist das damalige Ereignis, denn es ist 65 Millionen Jahren her, das die Dinosaurier die Leidtragenden waren — sie starben aus. …..und ein nicht durch Jupiter gehinderter Asteroid traf unsere Erde !

UNSER SONNENSYSTEM Der dritte Planet, beschützt vom großen Jupiter! zur Ruhe gebracht Kleine Randbemerkung in eigener Sache: Man sollte, nein, man muss unbedingt die Beobachtung des interstellaren Raumes weiterbetreiben, und zwar in noch größerem Ausmaß als bisher. Frage : Warum ist das so wichtig? Antwort : Wegen der Gefahr eines Asteroiden-Einschlags. Denn ein kilometergroßer, kosmischer Brocken würde der Menschheit ein wirklich abruptes Ende bescheren oder sollte ich beschenken sagen ? Denn meine Betrachtung und Beurteilung des Antropozän sagt ja, beschenken !

Extrapolieren wir also ganz einfach von der Vergangenheit in die Zukunft. Dann stellt sich nicht die Frage, ob es passiert, sondern nur noch wann–und dann sollten wir vorbereitet sein. Es ist von existenziellem Vorteil, unsere endlich mal sinnvolle Aktivitätszone weiter ins Weltall hinauszuschieben, damit wir ewig vorhandene kosmische Eindringlinge früh genug identifizieren und vernichten könnten ! Automatisieren kann und sollte man das nicht, denn nur Routine ist automatisierbar. Betrachtete ich das Ganze noch ein bisschen weiter……..Die Annäherung eines genannten  Impaktors ist aber keine Routine–und wird hoffentlich auch keine werden. Wir müssen Menschen draußen vor Ort haben, die Asteroiden aus der Bahn lenken oder zerstören können.

Wird die Menschheit dazu noch vor ihrem Ende bereit und auch fähig sein.

Ich sage …Nein…eher erfindet sie das non plus Ultra !

Wir haben also ein Sonnensystem, das sich im Laufe von 100 Millionen Jahren gebildet hat. Neben der Erde gibt es noch weitere Felsenplaneten und auch felsige Monde von Gasplaneten. Schauen wir uns mal die Bewegungsbahnen von diesen an — Es ist festgestellt, dass alle

Planeten sich auf fast kreisrunden Bahnen um die Sonne. bewegen und gerade das macht ihre Bahnen so sehr stabil, denn würden sie sich deutlich elliptisch durch das Sonnensystem bewegen würden sie so stark abgelenkt, dass sie früher oder später entweder in die Sonne fallen, mit anderen Planeten zusammenstoßen oder aus dem Planetensystem herauskatapultiert würden.

Dabei ist unser System äußerst labil, anfällig, ja geradezu empfindlich. Eine größere Störung durch einen von außen in das System eindringenden Körper würde sofort dazu führen, dass die inneren Planeten aus ihren Bahnen geworfen würden. Das hätte katastrophale Folgen, die selbst durch bemannte Weltraumfahrt nicht zu verhindern wären. So würden wir tatsächlich in die Geschichte eingehen gehen. Nur wer würde sie dann schreiben? Da es die Erde aber immer noch gibt–seit 4,567 Milliarden Jahren–muss das System ganz offensichtlich über eine gewisse Stabilität verfügen, und zwar allein dadurch, dass in unserem Teil der Milchstraße keine ausreichend starken Störungen vorkommen. Kein Stern ist in geringer Entfernung an uns vorbeigeflogen, keine Sternleiche, keine Schwarzen Löcher, keine Neutronensterne, nichts. Wir leben in einem Teil der Milchstraße, in dem nichts los ist. Ein langweiliger Fleck des Universums , nicht wahr ? Das, so würden manche sagen, schon  wieder ein bedeutsamer Glücksfall! ……. oder so mach gläubiger Clown was anderes. Ich bin sicher der Gott müßte wieder herhalten !

Die Erde unterscheidet sich, wie wir wissen ? ,  von allen anderen Planeten sehr deutlich. Obwohl  die inneren vier Exemplare sogar als erdähnliche Planeten bezeichnet werden. Dabei ist der am wenigsten erdähnliche Planet die Erde selbst, denn wir haben „Wasser“……-und einen Mond. Und was für einen! Wie kommt denn der da hin? Und das Wasser, ist das schon immer auf der Erde gewesen? Auch diese Geschichten hören sich nicht nur unglaublich an, nein, sie sind es auch.

Schauen wir uns das Sonnensystem mal in seiner Frühphase an. Ich weiß heute, die Entfernung des Sonnensystems war zu der heutigen Erdbahn viel zu heiß. Komisch ausgedrückt ? Der Planet Erde, er war gerade in seiner Bildungsphase, sehr trocken. Nur ich hatte bereits erwähnt, das Wasser wurde von kosmischen Lieferanten gebracht, besser eingebracht. Ja sie hießen Asteroiden; deren Ursprung ist irgendwo zwischen Mars und Jupiter zu vermuten. Aber Moment mal, wieso behaupte ich das einfach so, es war doch niemand dabei? Dazu meine Antwort :

Weil, ich kann es gar nicht oft genug betonen, die Naturgesetze, die wir auf der Erde kennen, immer und überall halt auch im Universum gelten. Und gerade deshalb wissen wir, dass es von einem chemischen Element verschiedene Isotope gibt, und das sind Atomkerne mit der gleichen Zahl von Protonen, aber unterschiedlich vielen, elektrisch „neutralen“ Neutronen….und zusätzlich muß ich erklären in besonderen Steinmeteoriten, den sogenannten „kohligen Chondriten“ finden wir die total gleiche Isotopenzusammensetzung wie in unserem Wasser auf der Erde. Das ist selbstverständlich der Beweis, dass das Wasser von Asteroiden auf unseren Planeten gebracht wurde. Die Eigenschaft „Schwerkraft“ der Erde konnte das Wasser trotz der hohen Temperatur festhalten, zunächst als Wasserdampf und später, als sie ( die Erde ) sich immer weiter an ihrer Oberfläche abkühlte, sogar als flüssiges Wasser. Nebenbei erwähnt, regnen es tagtäglich und äußerst viel atmosphärischer Kohlenstoff, vor allem in der Form von Kohlendioxid, wurde vom Regen ausgewaschen und in den Meeren als Kalkgestein versenkt.

Zur Venus denn dort hat es noch nie große Mengen Wasser gegeben. Ihre Atmosphäre enthält noch heute fast 98 Prozent Kohlendioxid und damit ist ein gewaltiger Treibhauseffekt verbunden, der die Venus auf 450 Grad Celsius eingefroren hat. Plus natürlich, versteht sich.

Etwas betrübliches muß ich auch feststellen, sicher betrifft es nur meine Kollegen und mich auf diesem Planeten; denn wir haben ja neugieriger Weise schon gesucht …nach wem oder nach was ? Ich erkläre es kurz.

Auf unserer Suche nach „erdähnlichen“ Planeten ist uns bis jetzt noch keiner begegnet, auf dem auch flüssiges Wasser nachweisbar gewesen wäre. So lassen Sie mich befriedigend sagen:

Wir sind auch in dieser Hinsicht auf der Erde mal wieder richtige Glückspilze !

Also sprechen wir doch auch mal über das Wasser…….Das gesamte Süß-und Salzwasser zusammen ergäbe übrigens eine Kugel mit einem Radius von 700 Kilometern. Ist das viel oder nicht ? Aber eins dürfen wir sagen, für die Entstehung des Lebens hat es allemal gereicht.

Auch unser Mond kann eine großartige Geschichte erzählen und tut es hiermit auch :

Militärisch gesprochen, steht er uns eigentlich dienstgradmäßig gar nicht zu, sondern gehört eher einem großen Planeten wie dem Jupiter, denn dessen Schwerkraft ist in der Lage. ausreichend Material anzuziehen. Aber unsere „kleine“ Erde, wie kommt die zu so einem Riesen-Mond? In Astronomie-Kreisen kursieren noch immer die tollsten Theorien, nämlich solche :

Die Erde hat ihn wohl eingefangen oder, auch ein unterhaltendes Szenario, sie hat sich so schnell gedreht, dass er sich wie ein Tropfen herausgelöst hat. Alle diese menschlichen GEHIRN-PFROPFEN sind meinem Wissen nach ziemlicher Blödsinn. Denn man weiß schließlich aus Analysen von Mondgestein (stimmt, die Amerikaner sind wirklich auf dem Mond gelandet), dass unser Satellit genau wie das Erdmantelgestein, aber ohne seine flüchtigen Elemente, aufgebaut ist. Ohne flüchtige Elemente? Aber auf was könnte das hindeuten? Genau, auf sehr hohe Temperaturen, bei denen sich gewisse Elemente in Gas auflösen. Der Mond ist also unter sehr großer Hitze entstanden. Man weiß heute, dass er durch den Einschlag eines Impaktors auf die Ur-Erde entstanden ist, der mindestens doppelt so schwer wie der Mars, vielleicht sogar drei-oder viermal so schwer gewesen sein muss. Seine enorme Einschlagskraft führte nicht nur zur Aufschmelzung von Erdgestein, sondern sprengte auch einen riesigen Gesteinsbrocken von unserem Planeten ab, der einige 10.000 Kilometer weit weg katapultiert wurde. Ein erheblicher Teil des Einschlägers sank dann ins Erdinnere ab und ist dort bis heute für die hohe Temperatur verantwortlich, die nicht nur die Lithosphären-Platten in Bewegung hält, sondern für uns heute auch eine beachtliche Energiequelle darstellt: „die Erdwärme“. Ohne diese zusätzliche kostenlose Heizung wäre es auf unserer Erde viel kälter und die Plattenbewegungen würden deutlich geringer ausfallen. Darüber spreche ich noch etwas später wenn ich über die große „Transformation“ toter Materie rede.

Aber bleibe ich beim Mond. Er gehört zu unserem Planeten Erde, von Kindern ab dem 4. Lebensjahr schon wahrgenommen und dann erfragt. Aber auf gute, richtige Antworten warten die meisten von ihnen bis zu ihrem Tod. ….und bekommen sie nicht. Durch die stattfindende Wechselwirkung (Was ist die Wechselwirkung in der Physik? Das Wechselwirkungsprinzip ist das dritte Netwonsche Gesetz und ist auch als actio gleich reactio bekannt. Es sagt aus, dass wenn eine Kraft von einem Körper auf einen anderen wirkt, immer auch eine gleichgroße Kraft in entgegengesetzte Richtung wirkt ) zwischen ihm und der Erde hat sich die Rotation beider Körper völlig verändert. Während sich die mondlose Erde mal in zwei bis drei, vielleicht vier bis fünf Stunden um die eigene Achse gedreht hat, wurde sie durch den Satelliten an ihrer Seite auf die heutigen 24 Stunden heruntergebremst. Ihr wisst das Erde und Mond  noch anders auf sich selbst einwirken, sie halten sich gegenseitig derart fest, dass der Trabant der Erde von Anfang an immer die gleiche Seite zeigt–wir nennen das eine gebundene Rotation. Stellen Sie sich mal vor, die Erde würde sich heute noch in nur wenigen Stunden um die eigene Achse drehen–was hätten wir hier für ein Sauwetter! Tornados wären der tägliche Normalfall. Und eventuelle vorhandene Lebewesen bekämen unentwegt Wind von vorn, die wären in jeder Hinsicht sehr flach und müssten die Ohren anlegen, damit sie nicht weggeblasen würden. Und noch ein weiterer, aus heutiger Sicht äußerst segensreicher Effekt für uns Menschen geht auf das Konto des Erdtrabanten. Schon seit der erdgeschichtlichen Frühphase verursacht der Mond ein rhythmisches Hin-und Herschwappen des Wassers auf dem blauen Planeten. Ja, da kommt Bewegung in die Ursuppe! EBBE UND FLUT . Sie müssen jetzt nicht unbedingt anfangen zu schunkeln und zu feiern aber wir können mit Fug und Recht ein Hohelied!!! auf einen ganz besonderen Planeten unter unzähligen, unwirtlichen anderen singen, der nicht nur Wasser, die richtige Atmosphäre und die richtige Temperatur hat, sondern sich auch noch in der richtigen Art und Weise um sich selbst dreht. Kurz zusammengefasst, der Planet „Erde“ hat alles, um auf ihm tagtäglich das große Fest des Lebens zu feiern. Dieses Fest hat vor vier Milliarden Jahren begonnen. Und jetzt kommts……Alles fing damit an, dass Moleküle das getan haben, was Moleküle hauptamtlich so tun:

                     Man schaut mal, ob man sich mit jemandem verbinden kann.

U

Wolfgang Korsus

Dipl.Ing. NT ,  Astrophysiker

Klingenberg 40

25451 Quickborn

TEL.: +49 4106 69295

Handy: +49 162 5680456

Website : wolfgang.korsus.net

Teil 2

Es heißt: Auch das Sein hat einen Beginn so nenne ich dieses Kapitel einfach und hoffentlich verständlich für alle Lesenden :

                          „ DER  BEGINN ALLEN SEINS“

Also, wenn ich von obigem Thema spreche, bin ich gezwungen und komme halt nicht darum herum mich zu fragen…….wo beginne ich, wie fange ich an ?……wie ist denn alles angefangen?

Damit wir verstehen, wie alles gekommen ist, muss ich tatsächlich vorn beginnen, denn das ist der Anfang. Lieber Leser, Du hast sicher hoffentlich kein Problem damit, aber manch einer neigt jetzt zu fragen: Und was war davor? Ich sage sehr deutlich und da muss ich auch passen, denn darauf gibt es keine Antwort und wird es nie eine Antwort geben, von niemandem.

Denn der Mensch war noch nicht da. Ich pflege immer zu sagen :

„ Für Atome, Moleküle, Zellen schliefen noch fest“ ihre Bewegungs und Formations -Räume entstanden erst „

Ich rede jetzt, um es noch einmal zu sagen und es einmal metaphysisch auszudrücken, über den Beginn allen Seins, noch präziser: es sei bemerkt, den Beginn allen „Physikalischen“ Seins. Es kann Seins-Zustände geben, die physikalisch nicht zugänglich sind–das kann und will ich nicht ausschließen. Aber hier rede ich über das, was physikalisch zugänglich ist, sowohl theoretisch als auch experimentell – nicht kein Bisschen hypothetisch. Ich rede also über die Ordnung der Natur, über den Kosmos. Es sei bemerkt die Verwendung des Wortes Kosmos im Sinne von Universum hat sich ja in unsere typische Alltagssprache eingeschlichen. Die Ordnung im Universum ist die Grundlage für das Handeln des Menschen und seine Auswirkungen auf die Natur seines Planeten.

Das geordnete Universum, wie hat „das“ angefangen? Dass es einen Anfang hat, aufgepasst, ist ja noch gar nicht so lange bekannt.

Noch vor 300 Jahren glaubte die Astronomische Wissenschaft, sage ich lieber simpel „man glaubte“, daß der Kosmos schon immer so da gewesen sein muß, also ein ewiger Kosmos. Keiner hat gefragt, was davor war. Das eigentliche historische Bewusstsein, ein vorhandenes Bewusstsein für Vergangenes, besaß man früher einfach nicht. Sage ich mal kurz, Tradition und Rituale bestanden früher aus schlichter und einfacher Wiederholung. Hier und da hinterfragte mal jemand das eine oder andere, aber über ein Interesse dafür, warum alles so und nicht anders gekommen ist, über diese spezielle Eigenschaft verfügen wir Menschen erst seit rund 200 Jahren. Eine verdammt kurze Zeit. Denn erst der, nenne ich ihn mal den modernen Mensch, ist der erste, der nach dem „Davor“ fragt. Das ist wohl bemerkt noch keine sechs oder sieben Generationen her. Auch sehr erstaunlich  ist, dass einige der heutigen Wissenschaftler das Anthropozän zeitgleich mit dem Beginn des selbst vernichtenden Triumphzuges von Technik und Naturwissenschaft einläuten.

Ebenfalls entstand damals aber auch die Geschichtswissenschaft; und sieh mal an, aus Geschichte und Naturwissenschaften erwuchsen die Geowissenschaften, die Wissenschaften von der Erde und ihren Untersystemen. Ich zähle mal auf : der Atmosphäre, den Kontinenten, Meeren und Eiswüsten, ihrer Lebewesen und der Geschichte all dieser Beteiligten. Und sie versuchen bis heute immer während Licht in all das Dunkel der Zeiten zu bringen.

Zurück zum Anfang, zum Beginn allen Seins. Vor 13,82 Milliarden Jahren–das sind die neuesten Zahlen–muss sich etwas ereignet haben, nein, hat sich etwas ereignet. Denn es war ……………………( Edwin Powell Hubble (* 20. November 1889 in Marshfield Missouri † 28.September 1953 in San Marino Kalifornien ) ein US-amerikanischer Astronom. Er klassifizierte die Spiralgalaxien, befasste sich mit der „Expansion des Weltalls“ und entdeckte die Hubble-Kostante der galaktischen Kosmologie die Rotverschiebung des Sternenlichts bei zunehmender Entfernung („Hubble-Effekt“). Er ist auch Namensgeber des „Hubble-Weltraumteleskops“.

……er selbst schaute tief ins Universum, und hatte den Eindruck, dass sich alles von uns wegbewegt. Alles! Nach allen Richtungen! Er hat es bewiesen und berechnet.

Hubble war ein Entdecker und er hat den Nachweis erbracht…..und das erst Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts. Ich werde das Thema gleich noch einmal beschreibend anschneiden.

Es erscheint also so, als ob sich das Universum ausdehnen würde–und das mit rasanter Geschwindigkeit.

Das war jedenfalls der Eindruck, den Ende der Zwanziger-, Anfang der Dreißigerjahre des 20. Jahrhunderts, auch ein Mann namens Georges Lemaître gewann. Als belgischer Priester und Astrophysiker beschäftigte er sich damit, die Beobachtungsdaten des amerikanischen Astronomen Edwin Hubble zu interpretieren. Nochmal intensiver, Hubble hatte damals herausgefunden, dass ganz offensichtlich die Rotverschiebung von Spektrallinien in sehr weit entfernten Galaxien immer größer wurde, je weiter die Galaxien entfernt waren. Irgendwie ähnlich wie ein Aufschaukeln. Er nahm an, dass die elektromagnetische Strahlung, die er von anderen Galaxien empfing, genauso funktionierte, wie die, die man auf der Erde in zahllosen Experimenten in den Laboratorien untersuchen konnte. Schon seit Langem arbeitete man in der Astrophysik mit dieser Hypothese. Hubbles Beobachtungen hatten großen Erfolg und sorgten dafür, dass die ewig anders Meinenden widerlegt wurden. Seine Beobachtungen bestätigten wieder einmal eine allgemein  gültige Erkenntnis, dass der Übergang von Elektronen innerhalb eines Atoms von einem Energiezustand zu einem anderen immer mit einer klar abgegrenzten Menge an Energie zusammenhängt, wirklich egal ob es sich um ein Sauerstoffatom hier auf der Erde handelt oder eines in irgendeiner Galaxie, die ein paar hundert Millionen Lichtjahre von uns entfernt ist.!!!!! Und ich weise wirklich locker darauf hin, auch die Lichtgeschwindigkeit ist überall konstant, es ist eben eine Naturkonstante. Hubble machte nichts anderes als prinzipiell darauf hinzuweisen, das, was alle empirischen Forscher tun müssen ist :

AUS BESTIMMTEN VORAUSSETZUNGEN – SCHLUSSFOLGERUNGEN ZIEHEN, DIE ANSCHLIEßEND EXPERIMENTELL ÜBERPRÜFT WERDEN !

Bleibe ich eng bei seinem Forschungsgang, er  selbst wollte herausfinden, wieso die Spektrallinien rotverschoben waren. Bitte last uns gemeinsam versuchen, Hubbles Gedankengänge nachzuvollziehen. Er fragte sich gewiss, wie und auch warum könnte sich denn so eine Spektrallinie verschieben? Die einfachste Erklärung für ihn war gewiss, dass sich Atome, die strahlen, also Energie abgeben, von uns wegbewegen, und zwar alle und wenn alle Atome sich von uns wegbewegen, dann wird die Strahlung durch einen Effekt beeinflusst, den man unter dem sicher für viele bekannten Namen „Dopplereffekt“ bei Schallwellen kennt. Kommt eine Schallquelle auf uns zu, wird der Ton höher, seine Frequenz hat sich diesbezüglich erhöht. Wenn sie an uns vorbeigesaust ist und sich entfernt, werden der Ton und damit die Frequenz tiefer……bekannt ?selbstverständlich ein „klassischer“ Fall: Sirene eines Streifenwagens im Einsatz.

Ich urteile auch kurz ….So verhält es sich auch mit der elektromagnetischen Strahlung.

Kommt eine Strahlungsquelle also auf uns zu, wird das Licht hochfrequenter, die Wellenlänge wird kleiner, das Licht verschiebt sich in den blaueren Bereich des sichtbaren Spektrums. Entfernt sich die Quelle von uns, so wird das Licht niederfrequenter, die Wellenlänge größer, also erscheint es im roten Abschnitt des sichtbaren Spektrums. Soweit die eigentlich einfache Erklärung.

Aber Vorsicht! In einem expandierenden Universum gibt es kein festes Bezugssystem. Im eben beschriebenen Beispiel für den Dopplereffekt steht jemand an der Straße und an ihm saust eine Strahlungs-beziehungsweise Schallquelle vorbei. Aber wie ist das in einem sich ausdehnenden Universum? Da kann der Dopplereffekt natürlich nicht wirken. Wenn sich alles in alle Richtungen von uns entfernt, dann, so stellte Lemaître fest, muss es eine andere Erklärung für die Rotverschiebung geben: Es ist der Raum, der sich bewegt, indem er sich ausdehnt. Die Galaxien schwimmen praktisch mit diesem Raum davon. Stellen Sie sich Rosinen in einem aufquellenden Hefeteig vor: Es scheint so, als bewegten sie sich selbst, tatsächlich aber werden sie mitgetragen. Damit Sie den Unterschied zwischen bewegen und bewegt werden auch wirklich verstehen–er ist im wahrsten Sinne des Wortes weltbewegnend–, gebe ich Ihnen noch ein weiteres Beispiel: Nehmen Sie einen Luftballon und kleben Sie mehrere Wattebäuschchen drauf. Das sind Ihre Galaxien. Jetzt blasen Sie den Ballon auf. Was sehen Sie? Die Wattebäuschchen behalten ihre Form und bleiben dank Klebstoff auf der Stelle, aber sie entfernen sich trotzdem voneinander. Der Abstand zwischen den Wattebäuschchen wird immer größer, und zwar umso schneller, je weiter sie am Anfang voneinander entfernt waren. Genau das war Lemaîtres Gedanke: Das Universum expandiert–und zwar als Ganzes. Unglaublich! Da musste erst mal einer draufkommen. Mal ehrlich, das klingt doch völlig irrsinnig. Wir reden über das Ganze, über alles, was physikalisch überhaupt da sein kann. Und da macht jemand eine Aussage über alles. Einfach so. Wenn ein Wissenschaftler sagt, wir haben hier einen Teil des Universums, und dieser Teil funktioniert so ähnlich wie das, was wir von der Erde kennen, dann ist das auch schon sehr bedeutend. Aber zu behaupten, dass das, was wir von der Erde kennen, die physikalischen Gesetze, die Strahlung, der Aufbau der Materie, die Lichtgeschwindigkeit, die Ladungen und vieles mehr, dass das alles überall im Universum genauso funktioniert–so etwas kann doch keiner wissen, niemand kann es überprüfen. Doch gibt es Lebewesen in diesem Universum, die über einen 1,5 Kilogramm schweren Erkenntnisapparat verfügen, etwa zwei Meter groß sind und im besten Fall 100 Jahre alt werden. Und die trauen sich, Aussagen über alles zu machen. Mit diesem Selbstbewusstsein sind wir weit gekommen. Wir wissen, wie es geht, wir wissen, wie es ist. Wir wissen sogar, wie es dazu kommen konnte. Aber das ist nicht weiter verwunderlich, schließlich sind wir Physiker.

Nein, nein! So geht das nicht. Mit dieser Überheblichkeit, basierend auf chronischer Einbildung, kann ich Ihnen sicher keine für Sie verständlichen Erklärungen liefern. In Wirklichkeit, ich muss es zugeben, staune selbst ich immer noch, kann mich noch nach Jahren immer wieder daran begeistern, dass wir mit unserem Gehirn tatsächlich solche Dinge denken und erkennen können. Man muss eben auch die Physik des ganzen Universums so behandeln wie in einem Experiment auf der Erde. Womit wir wieder bei Lemaître wären. Er kam, nachdem er das Universum hat expandieren lassen, naheliegenderweise auf einen Gedanken, auf den Sie jetzt auch kommen können. Sie müssen sich einfach nur fragen: Wenn das Universum expandiert, wie groß war es dann gestern? Genau! Es war natürlich kleiner, ist ja logisch. Wenn es expandiert, wenn es die ganze Zeit auseinanderfliegt, war es gestern kleiner. Und vorgestern? Da war es noch kleiner. Und so weiter und so weiter … Aber irgendwann wird es ernst. Wie klein kann das Universum gewesen sein–am Anfang? Als Lemaître zum ersten Mal mit seiner Idee an die wissenschaftliche Öffentlichkeit ging, hatte die Physik gerade begonnen, sich mit der Quantenmechanik zu beschäftigen. Das war in den Zwanzigerjahren des 20. Jahrhunderts. Da wurden die ersten Teilchen entdeckt. Die Elektronen waren schon Ende des 19. Jahrhunderts bekannt. Aber jetzt hatte man erst die Protonen, die positiv geladenen Teilchen gefunden. 1932 kamen die Neutronen dazu. Den Physikern war in den Zwanziger-und Dreißigerjahren schon klar, dass Atome sehr klein sein mussten. Man konnte sich, praktisch im Gedankenexperiment, das Universum so klein vorstellen wie ein Atom. Und Lemaître tat das auch. Er nannte es das Ur-Atom. 1948 erschien eine Arbeit von drei Kernphysikern, Ralph Alpher, George Gamow und Hans Bethes. Die hatten sich Folgendes überlegt: Wenn das Universum am Anfang so klein gewesen wäre wie ein Atomkern–die Physik dazu können wir berechnen, und eine Atombombe haben wir ja auch schon gebaut–, dann wäre es wie ein universeller Kernreaktor gewesen. Und in diesem Kernreaktor müsste es zu Verschmelzungsreaktionen gekommen sein. Dabei wäre circa ein Viertel der Protonen zu Heliumkernen verschmolzen, der Rest wäre Wasserstoff. Damit machte das Modell eine Vorhersage: Das Gas zwischen den Galaxien besteht nur aus Wasserstoff und Helium. Alle schwereren Elemente werden erst sehr viel später und nur in Sternen erbrütet. Laut diesem Modell war das Universum anfänglich sehr heiß, weil es so klein war. Alles auf engstem Raum zusammengepresst–da wird es schon mal stickig. Und von diesem heißen Anfang, sagten die drei Kernphysiker, müsste Strahlung übrig geblieben sein, die sogenannte kosmische Hintergrundstrahlung; sie hinge nur von der Temperatur ab, und weil das Universum schon so alt und so groß sei, müsse die Temperatur heute sehr niedrig sein, einige Kelvin, nahe beim absoluten Nullpunkt, und der liegt bei minus 273 Grad Celsius oder Null Kelvin. Außerdem gingen die Physiker davon aus, dass das Universum homogen und isotrop sei, was bedeutet, dass die Materie in alle Richtungen gleichmäßig verteilt ist. Wie lässt sich das verstehen? Die vollständige Erklärung liefert die Allgemeine Relativitätstheorie, aber es geht auch ohne sie. Nehmen wir an, wir hätten eine Kanone auf der Erde stehen, sagen wir auf einem etwa zwei Kilometer hohen Turm. Vielleicht in Dubai oder in Katar, die bauen ja gerne so hohe Dinger–nur ohne Kanone. Jetzt schießen wir eine Kanonenkugel ab. Wenn die zu langsam aus dem Rohr kommt, wird sie naturgemäß schnell runterfallen, von der Gravitation Richtung Erde gezogen. Wenn sie richtig schnell ist, so schnell wie die Entweichgeschwindigkeit aus dem Anziehungsbereich der Erde, das sind 11,4 Kilometer pro Sekunde, dann wird die Kugel das Gravitationsfeld der Erde verlassen. Wenn wir jetzt mal für einen winzigen Moment–im Gedankenexperiment können wir das ja machen–die Atmosphäre weglassen, dann könnte die Kugel genau die Geschwindigkeit erreichen, die sie bräuchte, um die Erde einmal zu umkreisen. Sie käme von hinten wieder bei der Kanone an und … tja, das Gedankenexperiment ließe sich nun nicht mehr wiederholen. Zieht man die allgemeine Relativitätstheorie heran, ergeben sich drei mögliche Lösungen für den Lebenslauf eines Universums, und zwar in Abhängigkeit von seiner Masse. Die erste Lösung sieht ein Universum mit sehr viel Masse und damit sehr viel Gravitation vor, das am Anfang vielleicht noch ein bisschen expandiert, aber schließlich wieder in sich zusammenfällt. Man spricht von einem geschlossenen Universum. Bei der zweiten Lösung hat ein Universum zu wenig Masse, was dazu führt, dass es auseinanderfliegt. Das entspricht dem Beispiel der schnellen Kanonenkugel mit Entweichgeschwindigkeit. Und schließlich gibt es die Variante, dass ein Universum ein ganz fein ausbalanciertes Gleichgewicht hat, ein dynamisches Gleichgewicht zwischen kinetischer Energie, also der Bewegungsenergie, und potenzieller Energie, also der Masse. So würde das Universum immer größer und größer werden, aber seine Expansionsgeschwindigkeit nähme allmählich ab. Was uns nun noch fehlt, ist der eigentliche Anlass, der Ursprung, die Ursache, warum sich das Universum in seine Existenz geworfen hat. Gab es einen Dirigenten, der dem Universum den Einsatz zur galaktischen Symphonie vorgegeben hat? Samt Paukenschlag? Über eine ähnliche Zwickmühle hat sich auch António Damásio in seinem Buch „Selbst ist der Mensch“ Gedanken gemacht, allerdings geht es ihm um das Bewusstsein. Damásio vergleicht es mit einem Orchester, bei dem der Dirigent erst in dem Moment entsteht, in dem das Orchester zu spielen anfängt. Mit dem ersten Gedanken erscheint der Dirigent unseres Bewusstseins. Ab da dirigiert er das Orchester, das Orchester reagiert auf ihn und er wiederum reagiert auf das, was das Orchester tut. Vielleicht lässt sich auch das Universum mit einem solchen Orchester vergleichen: Causa sui, der Grund von sich selbst. Damit landen wir aber am Anfang von allem bei einem logischen Problem. Der Erste, der darüber grübelte, war zugleich der Erfinder der Logik: Aristoteles. Der hatte auch schon das dumpfe Gefühl, sich am besten vom Anfang fernzuhalten, denn der kann nicht logisch sein. Wenn alles durch einen Beweger in Bewegung gehalten wird, dann müssten auch die Sterne, die ja ganz offenbar in Bewegung sind, einen Beweger haben. Dann aber müsste es auch einen Beweger für den Beweger geben. Und noch einen Beweger für den Beweger, der den Beweger bewegt. Und so weiter und so fort. Und schon war Aristoteles mittendrin in einem infiniten Regress, in einer unendlichen Kette von Fragen, auf die es keine befriedigende Antwort gibt. Das ist natürlich blöd, wenn du die Logik erfindest und schon gleich mit dem Anfang des Universums ein Problem hast, keine logische Lösung dafür finden kannst. Also setzte Aristoteles, gnadenlos und kühn zugleich, einen unbewegten Erstbeweger an den Anfang des Universums. Problem erkannt, Problem gebannt. Dieser unbewegte Erstbeweger sollte praktisch die Welt geschaffen haben–und das aus Liebe. Oh ja, Liebe kann schöne Ergebnisse zeitigen, das Zusammensein zwischen Menschen und sogar zwischen Menschen und Göttern bereichern. Gerade die Olympier haben damit mannigfaltige Erfahrungen gemacht. Aber Liebe an den Anfang des Universums zu stellen, das ist für den nüchtern denkenden Physiker irgendwie … unbefriedigend. Jetzt wissen wir immer noch nicht, was der Anfang von allem ist. Womit hat das Universum angefangen? Kann man die Frage nach dem Davor irgendwie vermeiden? Sie können sich natürlich an die Herren der Paralleluniversen wenden. Die wissen angeblich, dass vorher schon viel da gewesen ist, lauter tolle Sachen. Das lässt sich zwar naturgemäß nicht überprüfen, aber es klingt ganz großartig. Wenn Ihnen das hilft, bitte sehr. Ich für meinen Teil halte mich lieber an Fakten. Der Urknall ist, glasklar betrachtet, das Kleinste, das Allerkleinste, über das hinaus oder besser unter dem nichts mehr gemessen werden kann. Als vernünftiger Wissenschaftler muss man sagen: Der Beginn des Universums ist der Beginn einer Struktur, die die kleinste kausal sinnvolle Länge hat, der kleinsten kausal sinnvollen Zeiteinheit entspricht und all dem, was sich daraus ableiten lässt. Das ist die Anfangssituation des Urknalls, wie der Physiker sie sieht. Der Mathematiker hingegen sieht das etwas anders, und prompt bekommt er Probleme. Er lässt den Radius des Universums gegen Null gehen, weil Mathematiker gerne etwas gegen Null gehen lassen. Somit erhält er einen Bruch, der gegen Null geht, was dazu führt, dass der ganze Bruch unendlich wird. Das nennt man Singularität. Der mathematische Anfang ist eine Singularität, der physikalische nicht. Denn physikalisch kann man den Anfang so weit von dieser Null wegsetzen, dass sogar eine Unendlichkeit dazwischen liegt. Der Anfang des Universums lässt sich erkenntnistheoretisch formulieren, indem wir die kleinsten Informationseinheiten definieren, die im Universum überhaupt noch verstanden werden können. Dazu braucht man zwei verschiedene Theorien: die Quantenmechanik und die Relativitätstheorie. Die Quantenmechanik, definiert durch die Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation, hat ein Informationslimit nach unten. Das bedeutet, ein Unterschreiten der Mindestwirkung lässt nichts mehr erkennen. Kleiner als das Produkt aus Orts-und Impulsunschärfe, kleiner als das Plancksche Wirkungsquantum geht nicht, da kann man machen, was man will. Die allgemeine Relativitätstheorie sagt: Wenn ein Körper einer Masse m auf einen bestimmten Radius zusammenschrumpft, ist die Gravitationskraft offenbar so stark, dass aus diesem kompakten Körper nichts mehr herauskommt. Das ist der sogenannte Schwarzschildradius. Für unsere Sonne mit ihren 333.000 Erdmassen beträgt der Schwarzschildradius drei Kilometer. Würde also die Sonne auf eine Kugel mit einem Radius kleiner als drei Kilometer zusammenschnurren, würde sie zum Schwarzen Loch werden. Da käme nichts mehr raus. Kein Ton, kein Licht. Nichts. Über das, was sich so alles in einem Schwarzen Loch abspielt, gibt es tolle Sachbücher. Nichts davon lässt sich überprüfen, aber das scheint den Autoren völlig wurscht zu sein. Wir haben also die Quantenmechanik mit der Heisenbergschen Unbestimmtheitsrelation und die allgemeine Relativitätstheorie mit dem Schwarzschildradius. Dazu nehmen wir noch ein wenig Mathematik und erhalten als Resultat die Planck-Länge: 1,6 mal 10-35 Meter. Die Planck-Zeit ist nichts anderes als die Planck-Länge dividiert durch die Lichtgeschwindigkeit. Sie erinnern sich noch? Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant, etwa 300.000 Kilometer pro Sekunde. Das heißt, wir landen bei einem Wert von 5,3 mal 10-44 Sekunden für die Planck-Zeit. Dann können wir die Planck-Masse und daraus die Planck-Energie berechnen und haben am Ende die Anfangstemperatur des Universums: 1032 Grad Kelvin. Lesen Sie das ruhig noch einmal: 1032! Das ist die höchste Temperatur im Universum. Damit hat alles angefangen. Und wir sind auch wieder am Anfang des Kapitels: bei der Hintergrundstrahlung und den drei Physikern aus dem Jahr 1948. Wenn das Universum so klein und heiß und dicht und kompakt anfängt, muss es auseinanderfliegen. Das war die Idee des Urknalls. Je mehr wir über den Aufbau der Materie entdecken–Teilchen, die noch mal aus Teilchen bestehen, die noch mal aus Teilchen aufgebaut sind–umso genauer können wir den Anfang des Universums physikalisch beschreiben. Ob es die Kernphysiker aus dem Jahr 1948 waren, die Elementarteilchen-Physiker aus den Sechziger-und Siebzigerjahren oder die Physiker aus den Achziger-und Neunzigerjahren, die sich mit Quantenfeldtheorie beschäftigt haben, jeder konnte Schritt für Schritt immer genauer sagen, was sich am Anfang im Universum abgespielt haben muss. Vorausgesetzt wurden dabei immer die Naturgesetze, die wir von der Erde kennen und die überall im Universum ihre Gültigkeit haben. So bauen wir inzwischen Beschleuniger wie den Large Hadron Collider (LHC), um den Zustand des Universums zu simulieren, als es gerade mal eine Trillionstel Sekunde alt oder besser jung war. Ist das nicht unglaublich? Woher man weiß, was nach der Trillionstel Sekunde passiert ist, fragen Sie? Die Temperatur am Anfang ist bekannt, 1032 Kelvin. Damit hat man eine Temperatur-Zeit-Korrelation. Wenn sich das Universum ausbreitet, wird es kälter, das heißt, jeder Zeitpunkt entspricht einer bestimmten Temperatur. Damit haben wir einen kosmischen Zeitpfeil zur Verfügung, der uns die räumliche Veränderung des Universums aufzeigt: Es wird immer größer, seine Uhr tickt. Das ist übrigens auch der Grund, warum es keine Zeitreisen gibt. Wollte man nämlich in der Zeit zurückreisen, müsste man das gesamte Universum in den Zustand bringen, in dem es damals gewesen ist.

Da das Universum aber eben nur eine endliche Menge an Energie bereitstellt und jede Maschine Wärmeverluste hat, müsste man mehr Energie aufwenden, als das Universum zur Verfügung stellt. Ganz zu schweigen von den vielen anderen logischen Problemen. Ergo: Zeitreisen sind nicht möglich! Wir marschieren, komme was da wolle, auf unserem kosmischen Zeitpfeil entlang, immer in die eine Richtung. In den ersten drei Minuten entstehen Wasserstoff und Helium. Erinnern Sie sich noch? Das war schon Ende der Vierzigerjahre die Vorhersage der drei Herrschaften aus der Kernphysik, die inzwischen bestätigt wurde. Deren zweite Vorhersage bestätigte sich 1964, als zwei Radioingenieure, die gar keine Ahnung hatten, was da auf ihrem Schirm war, die Hintergrundstrahlung entdeckten. Die zwei Glückspilze Arno Penzias und Robert Woodrow Wilson hatten noch nicht einmal danach gesucht. Das Universum, das Sie und ich bei unserer Geburt vorgefunden haben, ist ein ganz anderes als damals. Wenn wir heute Abend in den Himmel blicken, können wir nichts mehr von seinem heißen Anfang erkennen. Unsere Augen sind leider nicht infrarotempfindlich, und die meisten von uns haben auch keinen alten Röhren-Fernseher mehr, der nach Sendeschluss (ja, damals war auch mal Sendepause!) dieses wunderbare graue Rauschen, eben die Hintergrundstrahlung, zeigte. Was wir aber sehr wohl am gestirnten Firmament erkennen können, das sind die Sterne, die da funkeln.

…..  „Humanity will abolish itself in the next 400 years !“…..Sure !!!

Foreword

Dear Prof. Xxxxxxx : I will take the liberty of using a short FOREWORD before I jump into the actual title of my remarks! I mentioned the title in passing during one of my conversations with Sir Roger Penrose, he found it extremely appropriate and logical, he asked me to send him the first contributions.

„Sir Roger Penrose is a British mathematician and theoretical physicist.

 Penrose’s main areas of research are mathematical physics and cosmology, and his work in these fields is highly respected.“  He received the Nobel Prize in Physics in 2020 with two others.“ – From black holes to human consciousness – Nobel Prize winner in physics Roger Penrose

Humanity will abolish itself in the next 400 years!“

Let me go into a little more detail – I can think of a few incidents I’ve experienced myself, such as overcrowded buses, streetcars and even trains these days. My throat always goes dry, I start thinking too hard every time.

A hopelessly large number of people, the world is becoming increasingly crowded: in November 2022, the global population will have exceeded eight billion people. It’s almost impossible to always have an accurate overview of births and deaths around the world, but the UN has already set this deadline for November 15, 2022 as a precaution.  

Whether global population growth will slow down or even come to a halt at some point is the subject of differing findings: According to United Nations (UN) forecasts, there could be around 10.4 billion people on the planet in the 2080s. However, there are still various forecasts, but I would like to refrain from making them in this article. So let me stay away from these infinite number of scientifically based predictions of this future development or even future states!

I’ll start with my thoughts on something else…….oh Yes, the earth has humans-and how! More than eight billion of us are cavorting on its surface and doing what we were obviously born to do: We are changing this, I say very thoughtfully…..our world because we can simply do it more or less harmlessly. In the meantime, this global, collective process of change has reached a truly fabulous intensity and spatial dimension, so much so that an age of the earth is already being named after us !!!! named after us. …

                             ….es is >The ANTHROPOCENE<

I look cruelly into the distant future and say that one day it will be possible to detect our traces in the ground. I am sure of it…..The earth scientists of the future will then state: Apparently there were once creatures that were able to change the earth’s matter extremely efficiently because they even created quantities of artificial substances that no longer decayed. They „fiddled“ with large quantities of radioactive materials and, incidentally, they almost completely exploited the Earth’s already greatly reduced stores of raw materials on a daily basis. The atmosphere was incessantly enriched with large quantities of carbon dioxide and methane, apparently through the burning of such materials as coal, oil and gas. In addition, their global activities in the water, on land and in the air destroyed the biodiversity necessary for us humans. Flora and fauna have been decimated, as has the fertility of our soils.

An honorable colleague once mentioned in a private conversation with me, smiling quite strongly: „Perhaps the researchers of the future will also find individual objects that indicate that various groups must have existed in Central Europe, possibly religious associations, whose mystical common ground was the use of plastic bags.“

My objection ; that the names of the „gods“ usually only had four letters: LIDL, IKEA or ALDI. The very locations where these plastic bags were found indicate a large-scale infrastructure. Massive asphalt road networks and huge concrete building complexes were perhaps used as „economic temples“ to pay homage to the most important „gods“ of the time:

The following names of the „gods“ suddenly come to mind , they were certainly called

                                                      „Growth and profit.“

I was improved :

These have always been … CONSUMPTION and GROWTH.“ …..

Yes, that’s right!

All this will surely be revealed from the findings of electronically stored information. More…….. it can be proven that hundreds of thousands of airplanes flew around the planet every day and that its seas were sailed and polluted by cruise ships and container giants, which could then also be proven by excavations of port facilities and wrecks. And of course the concentrations of greenhouse gases will be detected in the ice cores of the future – if there is any ice left on earth at all. In the former population centers, we will come across the technology of the past, rails, wagons and locomotives and perhaps old newspapers. You will read in them that in a country called Germany there should of course be no speed limit on the autobahns. A headline in normal advertising newspapers will surely proclaim: Free travel for free citizens. Next to this article is an advertisement with one of the „premium limousines“ with more than 380 hp. Underneath is the line „Vorsprung durch Technik“. I can well imagine that the people of the future will immediately shake their heads and murmur in deep thought: What „madmen“ they must have been – back then. But it’s all just a fantasy. After all, WE …… are clever, enlightened Europeans and know what to do. We’ll rock the boat……of course, after these statements, which are speculative for many people reading this, I’ll continue with the

Chapter 1

damn ……. „The world is already here“

YES,…THE WORLD IS ALREADY HERE:

To put it succinctly, our birth is a very interesting event. It confronts us with our greatest challenge: the world, because it’s already here; billions of years. But it is precisely msie that immediately causes us difficulties. I’m certainly not just speaking from my own experience here! Because the word „immediately“ is not quite right in the following consideration, because first of all our parents and grandparents usually take care of us, they often look after and protect us together. ……and usually not a little. But then, when we go out into the world ourselves – usually very hesitantly and even if it is only the very first small steps – the world immediately works against our aspirations. We resist the world, so to speak, and the world resists us. We are obviously concerned about balance and gravity and it sounds like an accusatory remark from me ……… That’s why we immediately start to change it, the world. At first it’s just tentative attempts, then we take visible and tangible action. We prefer things to behave the way we would like them to. Even a small child gets very angry when things don’t go the way it wants them to. And we continue to practice this behavior until our last breath. As we all know, this has been the case without exception for as long as mankind has existed.

If something in the world doesn’t work the way we want it to, we simply change it. This has been done thousands of times; around 500,000 years ago, the „Minni human race“ of that time began to change the world – and it continues to do so regularly to this day. Everything we do, plan and carry out serves to ensure „OUR“ survival. This is what I simply call culture; unfortunately, it is a cultivation of nature that should be taken completely seriously, the truly original, independent work of man. This celestial body 3, planet Earth, has never experienced anything like us – and what kind of man-made filth has it not already experienced!

This species is truly unique. But how did it come to this? How did it start, that humans not only influenced their immediate environment, but spread further around the globe. In doing so, they not only left their footprints and other traces, they even transformed these areas to such an extent that we have to ask ourselves today: Wasn’t it too much of a good thing?

In answering these questions, we will see that there is always a certain rationality of purpose behind everything that humans have done and continue to do in relation to their habitat. We have never „seemingly“ acted irrationally, neither in a global context nor on a local level. There were always good reasons for doing something and not doing something else. And it is these reasons that I will be looking at here.

So let’s start from the very, very beginning … no, I’ll be careful, that’s why I say better not. I’ll start differently, not the way you, dear reader, might expect. Many current ones, strongly influenced by the wisdom of physics, always start with the big bang ???“. No, I hate such general beginnings, it won’t be like that for me. I’ll just ask you, the readers, a simple question:

Which „instrument“ do we humans actually prefer to work with? 

I am inclined to simply give you a little help: It is an „instrument“, better still a biological device, it works far too little almost everywhere despite a general preference and is generally used too little in accordance with its „high-performance“ capabilities.

The wonderful thing that we carry with us furthest from the ground for very good reasons is – yes, hard to believe – the BRAIN. It would be downright insane to drag this CPU (the central processing unit) across the floor and expose it to all kinds of risk of injury. This cognitive apparatus – (human functions associated with perception, learning, remembering, thinking and knowledge) – at the airy end of our body has the ability to think. Not just crazy thoughts and crazy dreams, but also purpose-oriented thoughts, i.e. even virtual planning games with the aim of achieving a goal.

We therefore have the ability to create a reality within ourselves, according to the motto: I shape the world according to my imagination. And you may not believe it, but this is precisely the secret of success ??? – of the human species: the ability to imagine something, to simulate the future, so to speak. Humans can not only reflect on what they have already done (this is the hardest thing for them to do), they can also imagine the future. They can imagine certain goals and what it might be like once these goals have been achieved, even whether further goals might arise afterwards. This „thinking ahead“ into a time that isn’t even here yet is the Prometheus in us. (Prometheus the forward-thinker, Prometheus is a figure from Greek mythology) The Prometheus legend itself is one of the best-known literary stories.

On and on and on! But there is also his brother „Epimetheus“, the one who looks back. He tries to learn from his mistakes and repeatedly warns his brother to be careful: „Watch out, we made a stupid mistake back then. Please don’t carry on like this, otherwise everything will go down the drain.“ But the good Prometheus man doesn’t like to listen to such warnings, he always sets off for new destinations. So these are two different speeds of action: On the one hand, we see what we have already done. But it takes time to sort and prioritize the mistakes: much more important than asking the question: What was the worst mistake we made? While we are still thinking, this Prometheus has long since rushed on at high speed.

I compare the ethical question of „What should I do?“ with a ride on a trolley:

There you are standing on this well-known rail vehicle, pushing the hand lever up and down without much effort and moving forward at a very leisurely pace. BUT !!!, ………… Meanwhile, technical progress in the form of the new Japanese magnetic levitation train races past us into the future at more than 600 kilometers per hour on the adjacent track. If we realize afterwards that this development was a mistake, we have a problem. Unfortunately, we humans often act insanely faster than we can evaluate our actions. Now I’m deliberately not saying CPU, but the so-called cognitive apparatus in our heads allows us to view the world in a way that no other creature on this planet can.

We overestimate the power of our CPU

We are able to make prognoses (prognosis means knowing in advance). In medicine, they are the prediction of how a disease is likely to progress. For a prognosis, the current state of a disease is critically assessed. This is done on the basis of what we have learned in the past. A good example of this is our weather forecasts. If the sky is blue, there can be no rain. If we see clouds in the sky, even dark gray clouds, then we have known since prehistoric times that there could soon be rain. If huge mountains of clouds are building up, our experience teaches us that a thunderstorm could be approaching. Over the course of 500,000 years, our experiences with the weather have even become ingrained in our genetics, arming us against the vagaries of the climate.

Humans realized extremely early on that a cave, for example, offers a certain amount of protection during thunderstorms and in cold weather. Provided there is not already a bear or something else threatening living in it. That’s what it’s all about to this day: protecting yourself in an environment that is often full of dangers in such a way that your own survival and that of your kin (i.e. known relatives) is guaranteed. This is the real driving force in the cultural history of mankind: the realization that the reality of life is resistant. I am only a part of the part that was everything in the beginning. I am part of an environment in which I have to survive and from which I live. But the latter in particular is a realization that we humans unfortunately only came to much, much later, perhaps, no, certainly I say too late. Many (most) of us still haven’t. People learn from their fellow human beings, who can also be their „enemies“, their parents, their family, their friends, their acquaintances, their small group around them. They learn how to behave. And they also learn that sometimes it can be good not to do something.

For example, to remain silent…….

The old often told the young: Look, that was the mistake we made, you better not make it. If the descendants were clever, they followed the advice. In this way, enormous manual skills and often admirable cultural traditions gradually developed. It is mostly a human endeavor to influence, or often very often to manipulate and shape, first the immediate and later also the wider environment, which gave the geological era in which Homo sapiens lives and works its name: the ANTHROPOOCENE.

Occidental culture was and is instrumental in this, because it is the culture that brought forth true science. With their technical applications, the sciences have immensely „potentiated“ the human influence on the environment, on the planet as a whole. No other culture in the history of mankind has changed the earth as much as Western culture. Actually, we don’t need to start at the very beginning with the Stone Age people, we can start about 440 years ago, perhaps even a few years earlier.

In addition, I would like to make the following two comments with total conviction:

 Giordano Bruno (* January 1548 in Nola as Filippo Bruno; † February 17, 1600 in Rome) was an Italian priest, poet, monk, philosopher and ASTRONOM.  He was found guilty of heresy and magic by the Inquisition and sentenced to death at the stake by the governor of Rome in 1600.

Galileo Galilei (* Feb. 15, 1564 in Pisa + Dec. 29, 1641jul / Jan. 8, 1642 greg.) in Arcetri near Florence) was an Italian polymath, physicist, astrophysicist, mathematician, engineer, astronomer, philosopher and cosmologist. Many of his discoveries – especially in mechanics and astronomy – are considered groundbreaking. He developed the method of exploring nature through a combination of experiments, measurements and mathematical analysis, making him one of the most important founders of the modern exact sciences. He also became famous when the Catholic Church condemned him because some of his theories contradicted their interpretation of the BIBLE at the time; they rehabilitated him in 1992.

Dear reader, you know I had to make these two remarks because they clearly show the ignorance of the natural sciences by the clergy.

Let’s move on …… man began to try out different things and explore new territory. What does new territory mean? The Occident discovered new continents and spread its influence across the globe because it already had certain technologies at its disposal that could be used most effectively to satisfy a desire that has been with man since the beginning: – GREED. The eternal desire for more is comparable in its strength to the survival instinct or the reproductive instinct, which should not be neglected. The lesser-known term „mammalian imperative“ comes from behavioral research. The mammal practically gives itself the order to constantly review its own position within its group and, if necessary, to improve it. There would never have been such an effective power of an age as that of the Anthropocene, for example, if instead of Homo sapiens, only another form of AMES or BEES had developed? When a bee is born, its position is already clearly defined: It is either a worker, a queen or just a male to be used for fertilization. Ascension is not possible. But when you are born as a mammal, you want, no, you have to compete with the others in order to better distribute your own genes. Mammals are always geared towards gaining prestige within their group.

We must not lose sight of this characteristic or even remove it from our thinking when we consider the phenomenon of human greed. How can a certain species of mammal become so demanding that it takes more than it actually needs for its survival, that it clearly takes too much? This is what happened in antiquity, for example. If we define Western civilization as the culture that developed around the Mediterranean, we can still see the traces of its overwhelming desire today: A good 2,000 years ago, the Romans used wood to build ships. And, as we know, they built a lot of ships, so they needed a lot of wood. The result: Sicily and Spain, until then all green countries, were systematically almost completely deforested. „THAT IS TYPICALLY HUMAN“. In northern Italy, the Etruscans started deforestation on a large scale even before the Romans, because they needed a lot of charcoal, which is why ………. I once asked the question, simply answered…… to produce bronze.

I am simply stating that the beginning of the Anthropocene does not date back to the time of industrialization in the 18th century, nor to the time of Columbus, no, it goes back much further. It is the birth of „occidental“ culture that heralds the human-dominated age. With a very successful method, it is the EMPIRE (method based on scientific experience to gain knowledge), this culture has increased the power of humanity many times over the physical powers of the individual. The empirical sciences carry out research and thus gain knowledge based on experience, the explanations of which are then reflected in scientific models. It is very important that every model, every hypothesis and, of course, every theory must be able to fail in the face of reality; it must be possible to test them. Experience is at the center of everything. In and of itself, science behaves like the ideal occidental man: he works with experience, which he defines as the yardstick for the failure or success of a hypothesis. In other words, if a hypothesis has predictive potential, i.e. if it can predict something, then of course it has passed its test – it is therefore good.

So my contributions will not be about untestable speculations such as „parallel universes“ or „wormholes“, but I will be dealing with something relevant, a topic that concerns our past and future behavior and thus appeals to us in the most violent and good way:

„PLEASE DON’T DO THIS AGAIN, BECAUSE YOU KNOW NOW THAT IT WAS A MISTAKE“

Because knowledge and conclusions that are important for our survival are highly relevant and therefore extremely important. And what does that tell us? …we are in the middle of the problems of the „Anthropocene“ and should not do anything wrong. Actually, it’s nothing new; from the very beginning, Western culture has included the exploration of theory and experimentation. If I look back a little in history, the first important step was taken by Nicolaus Copernicus. The turning point named after him, in which he finally removed the earth from the false center of the universe and classified it as one of many planets, is described by „Freud“ as an „insult“ to humanity, because Freud could have imagined that man would lose his supremacy as a result. „Copernicus“ reacted differently, he appealed to our reason, not our intellect. ……and that is a considerable difference and, of course, simpler and happier as a result. Surely you know the difference between reason and understanding, don’t you?  The mind is the actual instrument of reason, which enables us to act rationally. Reason determines our actions with wisdom and morality. But what did Copernicus say? He simply said: Don’t be like animals! Don’t just follow your senses, which tell you that the world revolves around you. No, there are more general principles that our reason can grasp by means of our intellect. Simply put. These principles can tell us much more about the world than what our senses tell us. Western man tries to rationally categorize and understand his experiences by means of his intellect and then apply them. Throughout history, this approach has brought us advantages to such an unbelievable extent that it makes you dizzy, or must have done.

I therefore say that it is the credo of Western science, which has ensured the enlightenment, progress and success of the human species.

NIKOLAUS KOPERNIKUS (1473-1543), as I have already mentioned, said „Do not be like the animals.“ However, the Copernican appeal seems to have faded. But where are we today? Because of the masses of stupid human behavior, I often tend to say: like animals. And so I will summarize and express it a little more gallantly:

The Copernican appeal seems to have faded, because we are behaving like animals again, and like very lowly ones at that. Because, to put it simply, even from a global perspective, we are multiplying quite unrestrainedly and our greed has increased in a way that, unfortunately, I say, lacks all reason. We don’t just want everything, we want a lot more, especially ……… money. But I’ll talk more about that later…..

Back to my initial question: How did it all start? With a view of the sky, for example!  OK, that’s a real home game for me as an astronomer, if I may call it that. After all, every person can have a very confidence-inspiring experience by looking at the sky many times, and that from a very, very early age, so that this experience could even be „genetically“ stored in the meantime:

the rhythmic, the periodic repetitions of what happens in the sky. That doesn’t sound like much at first, but reliable repetition is something very important for us humans. We realized very early on that it is good when the sun rises in the east in the morning and sets in the west in the evening. And the moon also rises and sets. Reliability has given us a sense of security and trust in the world. Which means:

The periodic changes in the sky testify to an order in nature. I say knowingly, nature is not chaotic, it does not produce unpredictable, threatening phenomena. No, everything certainly has a strict order, everything has its reasons and causes, everything has natural triggers and so astronomers were already of particular importance several thousand years ago, as they were able to interpret the movements in the sky. At first there was only a little content with useful results, but over the tens of years of their work, more and more significant things emerged. At the very beginning, if one can speak of a beginning at all, the cause of the movement of the celestial bodies was naturally attributed to the gods. The stupidity of mankind began and ended with the statement that there was only one God. However, he was called by different names depending on which religion imagined him.

I am not afraid to add my two cents, which I will do as follows. Around two and a half thousand years ago, a strange and frightening conviction spread from the West. It was loosely claimed that only we humans can get to the bottom of things and recognize what is really happening in the world by means of our cognitive apparatus (CPU). Now it’s bursting out of me; this sentence I’ve just written prompts me to make a disgusting statement and that is to say: „This self-praise, which reeks of rotten carcasses, stinks“. I give a speck of understanding to the people living at the time, because although they didn’t know at the time why the world was the way it was, at least they began to understand that causes always have effects. And, believe me, this little bit of understanding is independent of any supernatural source of knowledge. There was no such thing as a „god“ and gods cannot speak, or do you, dear reader, know a guy like that.

It gives me great pleasure to take this moment as an opportunity to revisit the Greek story once again. This time it’s Odysseus and the Sirens:

He simply didn’t trust the gods. Incidentally, Odysseus was the first person in literature to take on the „gods“. Yes, the Homeric Iliad, just like all the other stories written during this period, is evidence of the steadily growing emancipation from the gods. It is said that Odysseus, the cunning one, even tried to deceive the gods. All I have to say is that he must have been a very bad hand, because although he had a goddess on his side beforehand, he essentially relied on his own intellect and reason. He was also suspicious of the gods. This mistrust of traditional, supernatural sources of knowledge was the real beginning of philosophy.

               Knowledge ? !

Let’s just take a look at what happened next….she was a simple, almost physical thing, because the ancient Greeks first thought about the elements, fire, water, air and earth. So the term „simple“ is correct.

It bubbled and boiled in the illustrious minds of the „ancients“ and the first criticism arose again and quickly. A simple question made its way. Couldn’t everything be completely different?  A new approach promptly followed, this time it was the following, which was also clearly more physical:

I’ll simply pose this question to the readers: Maybe the world consists only of atoms and „nothingness“. ???  Unbelievable, dear reader, attention, the idea of atoms is in fact, hard to believe, already 2,300 years old. But if you thought it could go on like this, you were way off the mark. Another 1,700 years passed before the first discoveries about the structure of matter were made.

In a nutshell, we are still working on this today, but our way of working has changed dramatically. For around 400 years, we have been conducting exclusively empirical research, which is easy to describe. First of all, we test every theory we put forward with observation and experiment. The resulting findings about natural processes are then translated into technology with the help of a great human characteristic: creativity. Simply not true,….( Technology comes from the Greek „technikós“, which means craft or artistry) This means that we don’t just stop at pure knowledge, but use it to create something truly new.

Let me start by saying, very thoughtfully and not entirely convinced: the history of technology is a great success story. After all, at the time of its discovery, the lighting of a fire was already high-tech, just as the wheel, the rope and the first piece of writing were equally worthy of mention. Today we say in a very mannerly way :

A culture that mastered such techniques was simply far superior to all others. But superiority is not the be-all and end-all; the „why why why“ plays an important role. The latest technological achievement was always a winner and it didn’t matter that the first inventions were actually made without a scientific background.

Aha…so what !

But what does it mean for people if they know the causes and can foresee effects, which in turn can also be causes? What does this mean for technical progress? I think the answer is relatively simple. Over the last 400 years, we have seen a huge exponential increase in technological innovations thanks to scientific progress. Scientific knowledge contains insights about the world as it is and the increased technical knowledge makes it possible to transform these insights into something new, it can create something new. Knowledge is the known know-how. Science looks for the reasons, technology looks for how these reasons can be made usable. Technology is never purpose-neutral, but always purpose-oriented. If we want to talk about the Anthropocene, we can easily and without hesitation talk about science, but actually we have to talk about technology and engineering because the fatal nonsense that technology has done on the back of science fills a lot of books of accusation against people and even against certain parts of humanity. I am certainly making the beginning of this immoderate action visible with the writing of my texts.

It all began with the appearance of the human being around 500,000 years ago and that is where I come back to the almost succinct sentence :

So man came into the world, and the damned barren ? world was already there!

Wolfgang Korsus

Dipl.Ing. NT , Astrophysiker

Klingenberg 40

25451 Quickborn

TEL.: +49 4106 69295

Handy: +49 162 5680456

Website : wolfgang.korsus.net

Chapter 2

It is called: Being also has a beginning so I call this chapter simple and hopefully understandable for all readers:

„THE BEGINNING OF ALL BEING“

So, when I talk about the above topic, I am forced to ask myself ……. where do I start, how do I begin? …… how did it all begin?

In order for us to understand how it all came about, I really must start at the beginning, because that is the beginning. Dear reader, I hope you don’t have a problem with this, but some people are now inclined to ask: And what was before that? I say very clearly and I have to pass, because there is no answer to that and there never will be, not from anyone.

Because the person wasn’t there yet. I always like to say :

„Atoms, molecules and cells were still fast asleep“ their spaces of movement and formation were only just emerging.

I am now talking, to say it again and to express it metaphysically, about the beginning of all being, even more precisely: it should be noted, the beginning of all „physical“ being. There can be states of being that are not physically accessible – I cannot and do not want to rule that out. But here I am talking about what is physically accessible, both theoretically and experimentally – not a bit hypothetical. So I’m talking about the order of nature, about the cosmos. It should be noted that the use of the word cosmos in the sense of universe has crept into our typical everyday language. The order in the universe is the basis for man’s actions and their effects on the nature of his planet.

The orderly universe, how did „that“ begin? The fact that it has a beginning has not been known for very long.

As recently as 300 years ago, astronomical science believed – I prefer to simply say „believed“ – that the cosmos must have always been there, i.e. an eternal cosmos. Nobody asked what came before. The actual historical consciousness, an existing awareness of the past, simply did not exist in the past. To put it briefly, tradition and rituals used to consist of plain and simple repetition. Here and there, someone questioned one thing or another, but we humans have only had an interest in why things happened this way and not otherwise for around 200 years. A damn short time. Because it is only modern man, let’s call him modern man, who is the first to ask about the „before“. That was less than six or seven generations ago. It is also very surprising that some of today’s scientists heralded the Anthropocene at the same time as the beginning of the self-destructive triumphal march of technology and science.

At the same time, however, the science of history also emerged; and look, the geosciences, the sciences of the earth and its subsystems, grew out of history and the natural sciences. Let me list: the atmosphere, the continents, oceans and ice deserts, their creatures and the history of all of these. And they are still trying to shed light on all the darkness of time.

Back to the beginning, to the beginning of all existence. 13.82 billion years ago-these are the latest figures-something must have happened, no, something did happen. Because it was ……………………( Edwin Powell Hubble (* November 20, 1889 in Marshfield Missouri † September 28, 1953 in San Marino California ) an American astronomer. He classified spiral galaxies, studied the „expansion of the universe“ and discovered the Hubble constant of galactic cosmology – the redshift of starlight with increasing distance („Hubble effect“). He also gave his name to the „Hubble Space Telescope“.

……er himself looked deep into the universe and had the impression that everything was moving away from us. Everything! In all directions! He proved it and calculated it.

Hubble was a discoverer and he provided the proof…..and only at the beginning of the twentieth century. I will touch on this topic again in a moment.

So it seems as if the universe is expanding – and at a rapid rate.

At least that was the impression that a man called Georges Lemaître also gained in the late 1920s and early 1930s. As a Belgian priest and astrophysicist, he was busy interpreting the observation data of the American astronomer Edwin Hubble. More intensively, Hubble had discovered that the redshift of spectral lines in very distant galaxies obviously increased the further away the galaxies were. Somehow similar to a build-up. He assumed that the electromagnetic radiation he received from other galaxies worked in the same way as that which could be examined in countless experiments in laboratories on Earth. Astrophysicists had been working with this hypothesis for a long time. Hubble’s observations were a great success and ensured that those who had always thought otherwise were disproved. His observations once again confirmed a generally valid finding that the transition of electrons within an atom from one energy state to another is always associated with a clearly defined amount of energy, regardless of whether it is an oxygen atom here on Earth or one in some galaxy a few hundred million light years away from us.!!!!! And I point out really loosely that the speed of light is also constant everywhere, it’s just a natural constant. Hubble was doing nothing more than pointing it out in principle, which is what all empirical researchers must do:

draw CONCLUSIONS FROM CERTAIN PREDICTIONS – CONCLUSIONS THAT ARE THEN EXPERIMENTALLY TESTED !

Staying close to his research, he himself wanted to find out why the spectral lines were red-shifted. Please let us try together to understand Hubble’s train of thought. He certainly wondered how and why such a spectral line could shift. The simplest explanation for him was certainly that atoms that radiate, i.e. emit energy, move away from us, all of them, and if all atoms move away from us, then the radiation is influenced by an effect known to many as the „Doppler effect“ in sound waves. If a sound source approaches us, the sound becomes higher, its frequency has increased in this respect. If it rushes past us and moves away, the sound and thus the frequency become lower……known ‚classic‘ case: the siren of a patrol car in action.

I also judge briefly ….The same applies to electromagnetic radiation.

If a radiation source approaches us, the light becomes higher-frequency, the wavelength becomes shorter and the light shifts into the bluer range of the visible spectrum. If the source moves away from us, the light becomes lower-frequency, the wavelength increases, so it appears in the red section of the visible spectrum. So much for the simple explanation.

But be careful! In an expanding universe, there is no fixed reference system. In the example of the Doppler effect just described, someone is standing on the street and a source of radiation or sound whizzes past them. But what about in an expanding universe? Of course, the Doppler effect cannot work there. If everything is moving away from us in all directions, then, Lemaître realized, there must be another explanation for the red shift: It is space moving by expanding. The galaxies practically swim away with this space. Imagine raisins in a swelling yeast dough: It seems as if they are moving themselves, but in fact they are being carried along. So that you really understand the difference between moving and being moved – it is literally earth-shattering – I will give you another example: Take a balloon and stick several cotton balls on it. These are your galaxies. Now blow up the balloon. What do you see? The cotton balls retain their shape and stay in place thanks to the glue, but they still move away from each other. The distance between the cotton balls gets bigger and bigger, and the further apart they were at the beginning, the faster. This was exactly Lemaître’s idea: the universe is expanding – as a whole. Unbelievable! Someone had to come up with that first. Let’s be honest, that sounds completely insane. We’re talking about the whole, about everything that can physically exist. And someone makes a statement about everything. Just like that. If a scientist says that we have a part of the universe here and that this part functions in a similar way to what we know of the Earth, then that is already very significant. But to claim that what we know from Earth, the laws of physics, radiation, the structure of matter, the speed of light, charges and much more, that it all works in exactly the same way everywhere in the universe – nobody can know anything like that, nobody can verify it. Yet there are living beings in this universe who have a cognitive apparatus weighing 1.5 kilograms, are around two meters tall and, at best, live to be 100 years old. And they dare to make statements about everything. We have come a long way with this self-confidence. We know how it works, we know how it is. We even know how it came about. But that’s not surprising – after all, we are physicists.

No, no! That’s not how it works. With this arrogance, based on chronic conceit, I certainly can’t give you any explanations that you can understand. In reality, I have to admit, even I am still amazed, even years later I can still be amazed that we can actually think and recognize such things with our brains. You also have to treat the physics of the entire universe in the same way as in an experiment on Earth. Which brings us back to Lemaître. After allowing the universe to expand, he obviously came up with an idea that you can also come up with now. All you have to do is ask yourself: if the universe is expanding, how big was it yesterday? Exactly! Of course it was smaller, that’s logical. If it is expanding, if it is flying apart all the time, it was smaller yesterday. And the day before yesterday? It was even smaller then. And so on and so on … But at some point it gets serious. How small could the universe have been – in the beginning? When Lemaître first presented his idea to the scientific community, physics had just begun to deal with quantum mechanics. That was in the twenties of the 20th century. That was when the first particles were discovered. Electrons were already known at the end of the 19th century. But only now had protons, the positively charged particles, been found. Neutrons were added in 1932. Physicists in the 1920s and 1930s already knew that atoms had to be very small. They could imagine, practically in a thought experiment, that the universe was as small as an atom. And Lemaître did just that. He called it the primordial atom. In 1948, a paper was published by three nuclear physicists, Ralph Alpher, George Gamow and Hans Bethes. They had considered the following: If the universe had been as small as an atomic nucleus in the beginning-we can calculate the physics of this, and we have already built an atomic bomb-then it would have been like a universal nuclear reactor. And in this nuclear reactor, fusion reactions would have taken place. Around a quarter of the protons would have fused to form helium nuclei, the rest would have been hydrogen. The model thus made a prediction: the gas between the galaxies consists only of hydrogen and helium. All heavier elements are only bred much later and only in stars. According to this model, the universe was initially very hot because it was so small. Everything was squeezed into a very small space – it could get stuffy. And from this hot beginning, the three nuclear physicists said, radiation must have remained, the so-called cosmic background radiation; it depends only on the temperature, and because the universe is already so old and so large, the temperature today must be very low, a few Kelvin, close to absolute zero, which is minus 273 degrees Celsius or zero Kelvin. The physicists also assumed that the universe was homogeneous and isotropic, which means that matter is evenly distributed in all directions. How can this be understood? The complete explanation is provided by the general theory of relativity, but it is also possible without it. Let’s assume we have a cannon on earth, let’s say on a tower about two kilometers high. Maybe in Dubai or Qatar, they like to build things that high – only without a cannon. Now we shoot a cannonball. If it comes out of the barrel too slowly, it will naturally fall down quickly, pulled towards the earth by gravity. If it is really fast, as fast as the speed at which it escapes the Earth’s gravitational pull, i.e. 11.4 kilometers per second, then the ball will leave the Earth’s gravitational field. If we now leave out the atmosphere for a tiny moment – we can do this in a thought experiment – then the sphere could reach exactly the speed it would need to orbit the Earth once. It would arrive back at the cannon from behind and … well, the thought experiment could no longer be repeated. If we apply the general theory of relativity, there are three possible solutions for the life of a universe, depending on its mass. The first solution envisages a universe with a lot of mass and therefore a lot of gravity, which perhaps expands a little at the beginning but eventually collapses again. This is called a closed universe. In the second solution, a universe has too little mass, which causes it to fly apart. This corresponds to the example of the fast cannonball with escape velocity. And finally, there is the variant that a universe has a very finely balanced equilibrium, a dynamic equilibrium between kinetic energy, i.e. the kinetic energy, and potential energy, i.e. the mass. In this way, the universe would get bigger and bigger, but its rate of expansion would gradually decrease. What we are still missing is the actual cause, the origin, the reason why the universe threw itself into existence. Was there a conductor who gave the universe the cue for the galactic symphony? Including a drumbeat? António Damásio has also pondered a similar dilemma in his book „Self is Man“, although he is concerned with consciousness. Damásio compares it to an orchestra in which the conductor only comes into being at the moment the orchestra begins to play. The conductor of our consciousness appears with the first thought. From then on, he conducts the orchestra, the orchestra reacts to him and he in turn reacts to what the orchestra does. Perhaps the universe can also be compared to such an orchestra: Causa sui, the cause of itself. But this brings us to a logical problem at the beginning of everything. The first person to ponder this was also the inventor of logic: Aristotle. He also already had the dull feeling that it was best to stay away from the beginning, because it cannot be logical. If everything is kept in motion by a mover, then the stars, which are obviously in motion, must also have a mover. But then there would also have to be a mover for the mover. And another mover for the mover that moves the mover. And so on and so forth. And Aristotle was already in the middle of an infinite regress, an endless chain of questions to which there is no satisfactory answer. Of course, that’s stupid when you invent logic and have a problem right from the beginning of the universe and can’t find a logical solution. So Aristotle, mercilessly and boldly at the same time, placed an unmoved first mover at the beginning of the universe. Problem recognized, problem solved. This unmoved first mover was supposed to have practically created the world-and out of love. Oh yes, love can produce beautiful results, enriching the relationship between humans and even between humans and gods. The Olympians in particular had many experiences with this. But to place love at the beginning of the universe is somehow … unsatisfactory for the sober-minded physicist. We still don’t know what the beginning of everything is. How did the universe begin? Is there any way to avoid the question of what came before? You can, of course, turn to the masters of parallel universes. They supposedly know that there was a lot before, all sorts of great things. Naturally, this can’t be verified, but it sounds great. If that helps you, go ahead. For my part, I prefer to stick to the facts. The Big Bang is, crystal clear, the smallest, the very smallest, beyond which, or rather below which, nothing more can be measured. As a reasonable scientist, you have to say: the beginning of the universe is the beginning of a structure that has the smallest causally meaningful length, corresponds to the smallest causally meaningful unit of time and everything that can be derived from it. This is the initial situation of the Big Bang as physicists see it. The mathematician, on the other hand, sees it somewhat differently, and promptly runs into problems. He lets the radius of the universe go to zero, because mathematicians like to let something go to zero. This gives him a fraction that goes to zero, which means that the whole fraction becomes infinite. This is called a singularity. The mathematical beginning is a singularity, the physical beginning is not. Physically, the beginning can be set so far away from this zero that there is even an infinity in between. The beginning of the universe can be formulated epistemologically by defining the smallest units of information that can still be understood in the universe. This requires two different theories: quantum mechanics and the theory of relativity. Quantum mechanics, defined by the Heisenberg indeterminacy relation, has a lower information limit. This means that falling below the minimum effect no longer reveals anything. Smaller than the product of spatial and momentum uncertainty, smaller than Planck’s quantum of action is not possible, you can do whatever you want. The general theory of relativity says: If a body of a mass m shrinks to a certain radius, the gravitational force is obviously so strong that nothing can come out of this compact body. This is the so-called Schwarzschild radius. For our sun with its 333,000 earth masses, the Schwarzschild radius is three kilometers. So if the sun were to shrink to a sphere with a radius of less than three kilometers, it would become a black hole. Nothing would come out of it. No sound, no light. Nothing. There are great non-fiction books about what happens in a black hole. None of it can be verified, but the authors don’t seem to care. So we have quantum mechanics with Heisenberg’s uncertainty relation and the general theory of relativity with the Schwarzschild radius. Add to this a little mathematics and the result is the Planck length: 1.6 times 10-35 meters. The Planck time is nothing other than the Planck length divided by the speed of light. Do you remember? The speed of light is constant, about 300,000 kilometers per second. That means we end up with a value of 5.3 times 10-44 seconds for the Planck time. Then we can calculate the Planck mass and from this the Planck energy and end up with the initial temperature of the universe: 1032 degrees Kelvin. Just read that again: 1032! That is the highest temperature in the universe. That’s where it all began. And we are also back at the beginning of the chapter: with the background radiation and the three physicists from 1948. If the universe starts out so small and hot and dense and compact, it must fly apart. That was the idea of the Big Bang. The more we discover about the structure of matter-particles that are made up of particles that are made up of particles again-the more precisely we can physically describe the beginning of the universe. Whether it was the nuclear physicists from 1948, the elementary particle physicists from the sixties and seventies or the physicists from the eighties and nineties who worked on quantum field theory, everyone was able to say step by step more and more precisely what must have happened in the universe at the beginning. This was always based on the laws of nature that we know from Earth and that apply everywhere in the universe. We are now building accelerators such as the Large Hadron Collider (LHC) to simulate the state of the universe when it was just one trillionth of a second old, or rather young. Isn’t that incredible? How do we know what happened after the trillionth of a second, you ask? The temperature at the beginning is known, 1032 Kelvin. This gives us a temperature-time correlation. As the universe expands, it becomes colder, which means that every point in time corresponds to a certain temperature. This provides us with a cosmic time arrow that shows us the spatial change of the universe: it is getting bigger and bigger, its clock is ticking. Incidentally, this is also the reason why there is no time travel. If you wanted to travel back in time, you would have to return the entire universe to the state it was in at that time.

However, as the universe only provides a finite amount of energy and every machine has heat losses, you would have to use more energy than the universe provides. Not to mention the many other logical problems. Ergo: Time travel is not possible! We march, come what may, along our cosmic arrow of time, always in one direction. Hydrogen and helium are created in the first three minutes. Do you remember that? That was the prediction of the three gentlemen from nuclear physics at the end of the 1940s, which has since been confirmed. Their second prediction was confirmed in 1964 when two radio engineers, who had no idea what was on their screen, discovered background radiation. The two lucky guys, Arno Penzias and Robert Woodrow Wilson, hadn’t even been looking for it. The universe that you and I found when we were born is very different from what it was then. When we look at the sky tonight, we can no longer recognize anything of its hot beginning. Unfortunately, our eyes are not sensitive to infrared, and most of us no longer have an old tube television that showed this wonderful gray noise, the background radiation, after the end of the broadcast (yes, there was a break in broadcasting back then!). But what we can recognize in the starry firmament are the twinkling stars.

Wolfgang Korsus

Dipl.Ing. NT , Astrophysicist

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Website : wolfgang.korsus.net

Part 5

Now, after a short journey, we have actually landed somewhere in an unfinished cosmos. On this rather short scientific journey through universes, or just one of them, I lie down on my soft parts for the first time. That’s nothing other than ……bin stumbled over, but over what?

 …..es are the first particles!

When I talk about particles, the subject of „matter“ is not far away. But I’ll start with the „first particles“. They appeared when the still very unstable medium of the primordial world bubble transitioned from its damn hot but false to the much cooler but correct normal state. As is to be expected, this transition released a huge amount of ENERGY.  So it was just suddenly there.

This transition, which in the initial image of superheated water corresponds to the explosive escape of an expanding vapor bubble, led to a very abrupt expansion, which we call the „inflation“ of cosmologists.

I am talking about an unimaginably short time, in about 10¯³⁴ seconds a spatial expansion by a factor of 1026 or more took place. At the end of this process, the system then suddenly fell into the correct normal state, as just mentioned, whereby the energy difference between the incorrect and the correct normal state was now also available in space. It could become effective. It must be said that here and now there is no comparable „moment“ of such brevity and no comparable rate of expansion. This event was an absolutely unique event in the history of our universe, it was a birth: namely the Big Bang. Let’s go into more detail to understand it better.

A small fluctuation in density occurs in the bubbling „primordial medium“. And even quantum mechanics predicts that such a fluctuation can occur again and again with a certain probability. In this case, it is sufficient to create the special bubble as a disturbance, in which the system then drifts from the wrong to the correct normal state. It must be assumed that as long as the energy density within the bubble is only slightly lower than that of the wrong state, it will continue to expand at the dramatic rate described above. Then, quite suddenly, the transition, the crash into the energetically much lower normal state takes place. At this moment, the expansion almost comes to a halt; inflation has come to an end. The statement stands, our universe is born, and from now on the following begins:

It is called the evolution after the Big Bang – before it was the Big Bang cosmology.

The crash into the normal state (crash sounds negative in this case) produced a lot of good things. Because, as I already mentioned, the energy difference to the higher, wrong state was suddenly thrown into space, so to speak. But again, a new question arises: „What happens now with this energy that has become immediately available and is actually < superfluous>? If I go back to the example of the ball on the mountain, we saw there that the potential energy present at the top is transformed into kinetic energy at the bottom; if the ball were made of glass, it would burst into many flying pieces on impact. In the case of the primordial world bubble, the situation is completely different – here and now, the fragments for the entire world to come were created from the energy that was released.

This must first be understood; so let’s get into the CPU and let it work!

First we investigate,

1. what happens when energy is deposited in empty space,

2. what actually is empty space?

We will leave the dark energy mentioned in the previous chapter alone for the time being; it is only responsible for shaping space. But not for its content. I will now briefly refer to the work of the British physicist Paul Dirac. Because we know from his work that empty space is only empty at first glance:

➙ It is a sea of virtual particles, the sea of all particles that have not yet been able to enter reality because they lacked the energy to do so.

➙ Empty space is like a lake, under the surface of which all kinds of particles are just waiting to receive the energy to jump upwards, into reality. What has just been written tends to ask: „What kind of fish are swimming there?“

➙ What actually are particles, and what kinds of particles are there? This brings us to the field of „particle physics“. This states that there are a lot of different „species“ in our world today and that they interact with each other using very different forces. However, I must point out that this diversity only developed in the course of time after the Big Bang, again to be equated with the various living beings that have developed in our world from simpler original forms. It is therefore not at all surprising that physicists would like to assume a particle archetype from which everything then emerged.

It is an honorable wish without a doubt, and although this wish has led to many experiments, it has not yet led to a truly definitive solution; I will say more about this topic in a moment“…..

First of all, however, we can state that there were already two clear, unambiguous basic forms shortly after the Big Bang. These undoubtedly arose from the available energy.

➨ Matter particles and force particles

The former are the basic building blocks of matter from which everything is constructed; the latter mediate the interaction between these building blocks.

A special means by which the basic building blocks are combined to form matter, but they can do more, they are also sent out as messengers when particles of matter collide, as a signal for such an event, so to speak

Let’s take a look at the decomposition of matter. The decomposition into ever smaller components leads to astonishing results. Where is the limit, when do we come across them? They are then the smallest building blocks of matter. The limit only becomes meaningful when a further reduction is no longer possible, hence the question: „When is there an end to divisibility?

Questions must always be answered in science, often it is only an attempt but it became an actual result. That is why I am trying to answer the question I have just posed. Of course, as always, there is a bit of history involved.

I’ll start !

It starts quite negatively because the early attempts failed because we know that chemists‘ atoms consist of nuclei and electrons and physicists‘ nuclei consist of nucleons, protons and neutrons. Now it comes to the point, because the latter in turn consist of quarks.

The latter particles, we now believe, are in turn made up of quarks.

I will now begin with the historical source that leads us to the topic in an absolutely logical way. His name is Lucretius, he was a Roman philosopher and more than two thousand years ago he made a provisional statement and accepted it as true.

He said: „that the truly ultimate constituents of matter can never exist separately, but only as part of a combination. If they existed separately, one could ask what they were made of. Therefore, according to him, such a „particle“ could only ever exist „as a primal component of a larger body from which no force can ever separate it“. That would then be a logical end to divisibility.

And quarks do indeed fulfill this Lucretius requirement: in the language of modern physics, they are subject to „quark confinement – a quark never comes alone“. More in detail.

Quarks are never, absolutely never, found isolated in nature. They are simply always found in atoms, i.e. electrons, protons and neutrons, and are tiny. They were only discovered, or rather slowly detected, when scientists broke atoms.

Quarks are elementary particles and fundamental components of matter. Quarks combine to form composite particles called hadrons. These include protons and neutrons, the components of atomic nuclei.

So far, no evidence for a non-zero size has been found. Experimental findings provide an upper limit of 10¯¹⁹ which corresponds to 10 ˉ ⁴ of the size of a proton. According to current knowledge, quarks are elementary. (fundamental, natural, primordial)

……. Don’t laugh, just smile.

Now into the femto- or atto-detail (small is wonderful)

So nucleons consist of three quarks coupled together, but it must be noted that no force can ever split them and will never be able to split them!

This is mentioned in many reports (experiments).

In addition, a theory for the interaction of quarks is now also mentioned. Simply put, this leads to the description of actual indivisibility. Right after the Big Bang, nobody could worry about the things just mentioned. Empty space, nothingness, did not yet exist! The energy released at that time was so great that „only“ an unimaginably dense quantity of particles and quarks was created.

The turmoil of primordial matter

In primordial matter, quarks were never left alone and so there were always other quarks in the immediate vicinity. This naturally leads to quite amusing ideas. 

In a nucleon, a quark is eternally coupled to its two partners, I repeat: (“ no force can ever separate them“), but in the dense turmoil of primordial matter, a quark is completely free: it „walks“ wherever it wants. For nowhere is there a threat of a vacuum, everywhere it goes it always has more than enough of the companions required by quark confinement in its vicinity. This means that it can move freely over any extended area, but is constantly accompanied by new partners. This is exactly what we today call „quark plasma“. Of course, it cannot be ruled out that there are and have been many projects in large-scale experimental research where attempts have been made for several years to generate this plasma in the laboratory. So far, everything has been more negative. But there is another important aspect that concerns the smallest particles.

This raises further questions such as: why does a nucleon consist of three such quarks and not any number of them? Why does the size of a nucleus increase with the number of nucleons it contains? Apparently, we must assume that it is not possible to accommodate any number of particles in a spatial element.

Particles of matter naturally have a „life of their own“ and this is expressed in a special „being“ for them. …….Sorry, a bit philosophical….

Every particle of matter has its own reserved space, however small it may be! …..and whether you want to believe it or not….. each particle of matter always demands its own space, however small it may be. The following sentence is certainly conceivable: The sum of all these spaces with the particles

particles is then the „matter“ we know.

In modern physics, there are such particles that have territorial claims, they do not allow any other identical particle in their space.  

I am talking about electrons, nucleons and-as components of nucleons-also quarks. I will now turn to a physicist who has also named and researched the „exclusion principle“ that I mentioned earlier. The physicist’s name is Wolfgang Pauli (1900-1958) and he did this in 1925.

Put more technically :

„No two particles of this kind, identical in every respect, can exist in exactly the same place“. The immediate consequence of this principle should also be mentioned: „It is then also the case that atomic nuclei become larger and larger with increasing weight, i.e. increasing nucleon number.“ I say : With the nucleon number also follows an increasing nucleus size.

A gold nucleus, for example, contains 200 nucleons, a helium nucleus only four. Since each nucleon is said to exist in its own space, the gold nucleus must be correspondingly much larger than the helium nucleus.

So short break…we’ll soon continue with part sex …. I mean 6 of course

Wolfgang Korsus

Dipl.Ing. NT ,  Astrophysiker

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Teil 5

Jetzt sind wir tatsächlich nach einer erst kurzen Reise in einem noch nicht fertigen Kosmos  irgendwo gelandet. Auf diesem erst recht kurzen wissenschaftlichen Weg durch Universen oder erst eins von ihnen, lege ich mich das erste mal auf meine Weichteile. Das heißt nichts anderes als ……bin gestolpert, aber über was?

…..es sind die ersten Teilchen !

Wenn ich von Teilchen spreche ist das Thema „Materie“ nicht weit. Aber beginnen werde ich mit den „ersten“ Teilchen. Sie traten in Erscheinung und zwar als das noch sehr instabile Medium der Urweltblase aus seinem verdammt heißen, jedoch falschen in den viel kühleren aber richtigen Normalzustand übergegangen war. Dieser Übergang setzte wie zu erwarten ist, mordsmäßig viel ENERGIE frei. War also einfach plötzlich da.

Dieser Übergang, der in dem Anfangs- Bild von überhitztem Wasser dem explosionsartigen Entkommen einer sich ausdehnenden Dampfblase entspricht, führte hier also zu einer sehr abrupten Expansion, nennen wir sie dementsprechend, die «Inflation» der Kosmologen.

Ich spreche von einer unvorstellbar kurzen Zeit, in etwa 10¯³⁴ Sekunden fand eine räumliche Ausdehnung um einen Faktor 1026 oder mehr statt. Am Ende dieses Vorgangs fiel das System dann schlagartig in den, wie soeben erwähnt richtigen Normalzustand, wobei auch die Energiedifferenz zwischen dem falschen und dem richtigen Normalzustand nun im Raum zur Verfügung stand. Sie konnte wirksam werden. Gesagt werden muß, es gibt hier und heute keinen vergleichbaren «Augenblick» solcher Kürze und selbst auch keine vergleichbare Ausdehnungsrate. Dieses Ereignis war ein absolut einmaliges Ereignis in der Geschichte unseres Universums, es war eine Geburt: nämlich der Urknall. Gehen wir sicher verständnisvoll, mehr ins Detail um es besser zu verstehen.

In dem brodelnden „Urmedium“ entsteht eine geringe Fluktuation in der Dichte. Und selbst die Quantenmechanik sagt vorher, dass eine solche Fluktuation mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit immer wieder vorkommen kann. In diesem Fall genügt sie, um als Störung die spezielle Blase zu erzeugen, in der das System dann vom falschen auf den richtigen Normalzustand zutreibt. Man muß voraussetzen, solange die Energiedichte innerhalb der Blase nur wenig geringer ist als die des falschen Zustands, dehnt sie sich weiter aus mit der beschriebenen dramatischen Urweltrate. Dann, ganz plötzlich, findet der Übergang, der Absturz in den energetisch viel niedrigeren Normalzustand statt. Die Ausdehnung kommt in diesem Moment jetzt fast zu einem Halt; die Inflation ist beendet. Die Aussage steht, unser Universum ist geboren, und von jetzt an setzt folgendes ein:

Es heißt die Entwicklung nach dem Urknall — vorher war es die Urknall-Kosmologie.

Der Absturz in den Normalzustand, (Absturz hört sich in diesem Fall negativ an ) hatte sehr viel Gutes erzeugt. Denn wie ich schon erwähnte, wurde plötzlich die Energiedifferenz zu dem höheren, falschen Zustand sozusagen in den Raum geworfen. Aber schon wieder eröffnet sich eine neue Frage ; „ Was geschieht nun mit dieser unmittelbar verfügbar gewordenen, eigentlich   < überflüssigen> Energie? Schleiche ich nochmals zu dem Beispiel des Balls auf dem Berg, dort hatten wir gesehen, dass sich die oben vorhandene Potentialenergie unten in kinetische Energie verwandelt; bestünde der Ball aus Glas, würde er beim Aufprall in viele auseinanderfliegende Stücke zerplatzen. Im Fall der Urweltblase verhält sich das ganz anders — hier und jetzige entstanden aus der frei gewordenen Energie die Fragmente für die gesamte kommende Welt .

Das muß erst einmal verstanden werden; also rein in die CPU und sie arbeiten lassen!

Zunächst untersuchen wir,

1. was passiert, wenn Energie im leeren Raum deponiert wird,

2. was ist eigentlich leerer Raum?

Die im vorigen Kapitel schon erwähnte dunkle Energie lassen wir zunächst still liegen, sie ist nur für die Formung das Raums zuständig. Aber nicht für dessen Inhalt. Ich weise jetzt mal kurz auf die Arbeiten des britischen Physikers Paul Dirac hin. Denn aus seinen Arbeiten wissen wir, dass der leere Raum nur auf den ersten Blick leer ist:

➙  Er ist ein Meer von virtuellen Teilchen, das Meer aller Teilchen, die noch nicht in die Wirklichkeit gelangen konnten, weil ihnen die Energie dafür fehlte.

➙ Der leere Raum ist wie ein See, unter dessen Oberfläche alle möglichen Teilchen nur darauf warten, die Energie für den Sprung nach oben, in die Wirklichkeit, zu erhalten. Das gerade Geschriebene neigt dazu zu fragen: „Was schwimmen dort für Fische?“

➙  Was sind eigentlich Teilchen, und was für Arten von Teilchen gibt es? Damit sind wir in der Sparte „Teilchenphysik“angekommen. Die sagt aus, dass es in der heutigen unseren Welt eine Menge verschiedener „Spezies“ gibt und die mit sehr verschiedenen Kräften untereinander in Wechselwirkung stehen. Jedoch muß ich darauf hinweisen, diese Vielfalt hat sich erst im Laufe der Zeit nach dem Urknall entwickelt, wieder gleich zu setzen mit den verschiedenen Lebewesen, die sich in unserer Welt aus einfacheren Urformen entwickelt haben. Deshalb ist es gar nicht verwunderlich, dass die Physiker gerne von einer Teilchen-Urform ausgehen würden, aus der dann alles hervorgegangen ist.

Es ist ein ehrenwerter Wunsch ohne Zweifel, dieser Wunsch hat zwar zu vielerlei Versuchen geführt, aber bisher nicht zu einer wirklich definitiven Lösung ; ich sage gleich zu diesem Thema mehr“…..

Zunächst aber kann man festhalten, dass es schon kurz nach dem Urknall bereits zwei klare, eindeutige Grundformen gab. Diese sind zweifelsohne aus der verfügbaren Energie entstanden.

➨  Materieteilchen und Kraftteilchen

Die ersten sind die Grundbausteine der Materie, aus denen alles aufgebaut ist; die anderen vermitteln die Wechselwirkung zwischen diesen Bausteinen.

Ein besonderes Mittel, mit dem die Grundbausteine zu Materie zusammengefügt sind, aber sie können mehr, sie werden auch als Boten ausgesandt, wenn Materieteilchen aufeinanderprallen, sozusagen als Signal für ein solches Ereignis

Betrachten wir mal die Zerlegung von Materie. Die Zerlegung in immer kleinere Bestandteile führt zu erstaunlichen Ergebnissen. Wo ist die Grenze dessen, wann stoßen wir auf sie? Sie sind dann die kleinsten Bausteine der Materie. Sinnvoll wird die Grenze erst, wenn eine weitergehende Reduktion nicht mehr möglich ist, deshalb die Frage: „Wann und wo pgibt es ein Ende der Teilbarkeit ?

Fragen muß man in der Wissenschaft immer beantworten, oft ist es nur ein Versuch doch es wurde ein tatsächliches Ergebnis. Deshalb versuche ich die so eben angegebene Frage auch zu beantworten. Selbstverständlich ist wie immer ein bisschen Geschichte dabei.

Ich beginne !

Es beginnt recht negativ denn die frühen Versuche sind daran ( an der Frage) gescheitert, denn das wissen wir, die Atome der Chemiker bestehen aus Kernen und Elektronen, die Kerne der Physiker aus Nukleonen, also Protonen und Neutronen. Jetzt kommt es, denn letztere bestehen ihrerseits wiederum aus Quarks.

Die letztgenannten Teilchen so meinen wir heute, bestehen ihrerseits wiederum aus Quarks.

Ich beginne jetzt mit dem geschichtlichen Bestand, der uns an das Thema absolut logisch heranführt. Er heißt Lukrez, er war ein römischer Philosoph und hat vor gut mehr als zweitausend Jahren etwas vorläufig festgestellt und hat es als wahr angenommen.

Er sagte : „ das die wirklich letzten Bestandteile der Materie nie einzeln existieren können, sondern immer nur als Teil einer Verbindung. Gäbe es sie nämlich einzeln, könnte man wiederum fragen, woraus sie denn bestünden. Deshalb, so meinte er, könnte ein solches „Urteilchen“  immer nur existieren «als Urbestandteil eines größeren Körpers, von dem keine Kraft es je trennen kann». Das wäre dann ein logisches Ende der Teilbarkeit.

Und in der Tat erfüllen die Quarks diese Lukrez’sche Forderung: Sie unterliegen, in der Sprache der heutigen Physik, man nennt es das dem „quark confinement – ein Quark kommt niemals allein“. Weiter mehr ins Detail.

Quarks sind nie, absolut nie, isoliert in der Natur zu finden. Sie befinden sich einfach immer in den Atomen, also Protonen und Neutronen und sind winzig, undefinierbar klein. Erst durch das kaputt schießen von Atomen durch Wissenschaftler zeigte sie sich, oder besser wurden sie langsam nachgewiesen.

Quarks sind Elementarteilchen und fundamentale Bestandteile der Materie. Quarks verbinden sich zu zusammengesetzten Teilchen, die Hadronen genannt werden. Hierzu gehören die Protonen und Neutronen, die Bestandteile der Atomkerne.

Bislang konnten keine Hinweise für eine von Null abweichende Größe gefunden werden. Experimentelle Befunde liefern eine obere Grenze von 10¯¹⁹ was dem 10 ˉ⁴  der Größe eines Protons entspricht. Quarks sind nach heutigem Wissensstand elementar. (grundlegend, naturhaft, urwüchsig)

…….nicht lachen, nur schmunzeln.

Jetzt ins Femto- bzw. Atto-Detail ( klein ist doch herrlich)

Nukleonen bestehen also aus drei miteinander verkoppelten Quarks, jedoch es muß bemerkt werden,keine Kraft kann sie je spalten und wird sie je spalten können !

Davon ist in vielen Berichten (Experimenten) die Rede.

Zusätzlich wird inzwischen auch eine Theorie für die Wechselwirkung der Quarks erwähnt. Einfach gesagt, diese führt auf die Beschreibung der tatsächlichen Unteilbarkeit. Über die eben gesprochenen Dinge konnte gleich nach dem Urknall sich noch Keiner sorgen. Der leere Raum, das Nichts gab es noch nicht ! Die damals freigesetzte Energie war so groß, dass daraus „nur“ eine unvorstellbar dichte Menge von Teilchen und von Quarks, entstand.

Gewühl der Urmaterie

In der Urmaterie wurden also Quarks nie allein gelassen und somit fanden sich in unmittelbarer Nähe immer weitere Quarks. Das führt selbstverständlich zu recht amüsanten Vorstellungen.

In einem Nukleon ist ein Quark auf ewig mit seinen beiden Partnern verkoppelt ich wiederhole : (« keine Kraft kann sie je trennen»), Doch in dem dichten Gewühl der Urmaterie ist ein Qurck völlig frei: Es „spaziert“ wo hin es will. Denn nirgendwo droht ein Vakuum, überall hat es in seiner Nähe ständig mehr als genügend der vom quark confinement geforderten Begleiter. Das heißt, es kann sich also über beliebige ausgedehnte Bereiche frei bewegen, dennoch begleitet von ständig neuen Partnern. Genau das die  Urmaterie wir heute als Quark-Plasma» bezeichnen. Es ist natürlich nicht auszuschließen das es sehr viele Projekte gibt und auch schon gegeben hat In der experimentellen Großforschung wo man versucht seit einigen Jahren dieses Plasma im Labor zu erzeugen. Bisher verlief alles mehr negativ. Es gibt aber noch einen weiteren wesentlichen Aspekt der die kleinsten  Urteilchen betrifft.

Deshalb tun sich mir weitere Fragen auf wie Diese: warum  besteht ein Nukleon aus drei solcher Quarks und nicht aus beliebig vielen? Warum steigt die Größe eines Kerns mit der Zahl der darin enthaltenen Nukleonen an? Anscheinend muss man davon ausgehen, dass man in einem Raumelement nicht beliebig viele Teilchen unterbringen kann.

Materieteilchen haben selbstverständlich ein „Eigenleben“ und das drückt sich aus in einem für sie besonderen „Sein“. …….Entschuldigung ein bisschen philosophisch….

Jedes Materieteilchen hat nun mal seinen eigenen und auch vorbehaltenen Raum, wie klein er auch sein mag ! …..und ob Sie es glauben wollen oder auch nicht….. fordert jedes der Materieteilchen immer seinen eigenen, nur ihm vorbehaltenen Raum, wie klein dieser auch sein mag. Sicher ist der nächst folgende Satz denkbar : Die Summe all dieser Räume mit den darin herrschenden Teilchen ist dann die uns bekannte „Materie“.

Es ist so und nicht anders es gibt in der modernen Physik solche Teilchen, die territoriale Ansprüche haben, sie erlauben kein anderes, identisches in ihrem Raum.

Ich spreche von Elektronen, Nukleonen und–als Bestandteile der Nukleonen–eben auch von Quarks. Ich wende mich jetzt einem Physiker zu, der das von mir vorher „ erwähnte“ auch benann und erforscht hat, es ist das von ihm formulierte „Ausschließungsprinzip“. Der Physiker heißt Wolfgang Pauli (1900–1958) und er hat das 1925 getan.

Etwas fachlicher formuliert :

„Am exakt gleichen Ort können keine zwei in jeder Hinsicht identischen Teilchen dieser Art existieren“. Auch die unmittelbare Konsequenz dieses Prinzips ist zu erwähnen, „es ist dann auch, dass Atomkerne mit zunehmendem Gewicht, also zunehmender Nukleonzahl, immer größer werden.“ Ich sage : Mit der Nukleonzahl folgt auch eine zunehmende Kerngröße.

Ein Gold-Kern z.B. enthält 200 Nukleonen, ein Helium-Kern nur vier. Da jedes Nukleon wie gesagt auf seinem Raum besteht, muss der Gold-Kern entsprechend viel größer sein als der Helium-Kern.

So kurze Pause…es geht bald weiter mit Teil Sex ….äh ich  meine natürlich  6

Wolfgang Korsus

Dipl.Ing. NT ,  Astrophysiker

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Part 4

I turn back to the multiverse and say that the whole thing should also be imagined spatially and temporally, in continuous expansion. If I focus on the white triangles as the aforementioned newly created universes, then I can see the picture as incorrect, because according to my current knowledge, the black primordial world has expanded much faster than the white one, which in turn has led to the creation of new universes.  My conclusion from this is as follows: our entire universe, from the „Big Bang“ to the present day, is only one of an infinite number of other universes that have come into being in a similar way. I consider that Copernicus had already abolished the then prevailing idea of the earth as the center of the world and thus deprived most untrained people of the special status in the universe that was so preached. Today’s sensible world view also takes it away from our non-universe. For remember, it is only one of the many small triangles, and we do not and will never know what happens in the others. Once again, various questions arise from this idea! Because, to put it in a nutshell: „our world today is only possible because the various > constants of nature < have the values that we find.“ So let me add the following thought: „If electrons had a greater weight, or rather were heavier, or if protons decayed more easily, then our world would simply not exist. I simply ask, why do they have exactly these values, which are necessary for our existence? A not exactly satisfactory suggestion on my part looks like this: „Perhaps the values of the natural constants in the various universes of the multiverse are randomly distributed and our universe just happened to get the „right“ ones.

However, it pains me to distinguish this idea from that of a deliberate „creation“.

That’s why I feel compelled to say: „My view of the creation of our universe in a larger framework and, of course, purely from the outside, is indeed so.

But let’s make it simple again and go back to our world. The firmly documented astronomical observations made by Edwin Hubble at the Mount Wilson Observatory in California in the 1920s clearly show that distant galaxies are constantly moving further away from us, and all the faster the further away they are.

This both confirms and tells us that the whole of space is expanding.

If we now ask who or what is responsible for this, we get simple answers:

It is demonstrably the dark space energy that has remained in its current normal state.

The research results also have a past. Let’s go back a bit and reach the Belgian physicist and „priest“ ? Georges Lemaître almost a hundred years ago, he deduced the Big Bang as the beginning of our world ( mai just like that without thinking about whether it could be everything. I say : No (assumed effect without previous cause ) measurements have shown that it must have taken place about fourteen billion years ago. Probably the most „essential“ confirmation of the Big Bang theory was given when the American physicists Arno Penzias and Robert Wilson discovered in 1964 the glow of the Big Bang that remains to this day, the cosmic „background radiation“ . So I am talking about part of the energy released by the decay of the false normal state, which over time turned into photons, i.e. particles of light. In the, let’s call it starting phase of the world’s development, these photons were interacting with all the other electrically charged particles produced. But a little (little) later, I’m still working on this topic, the particles annihilated each other and thus brought additional photons into play, which initially interacted with the remaining charged particles. In the long term, however, electrically neutral atoms were formed from positive and negative particles and the photons‘ time of interaction came to an end: they were now free, decoupled from any form of matter, and have been able to propagate unhindered ever since. This „decoupling“ can also be determined, namely around 380,000 years after the „Big Bang“. However, the photons that were still present at this time have been traveling ever since, flying freely through our space. This (space) has, as I said, continued to expand, which means that the wavelength of the photons has constantly increased and this wavelength determines the temperature of the photon gas. This means that the temperature of the cosmic background radiation has dropped from around 300,000 degrees Kelvin at the time of decoupling to around 3 degrees Kelvin today. It was precisely this 3-degree radiation that Penzias and Wilson had measured. There are now many precise measurements of this radiation in all regions and directions of the sky. And no matter where you measure, the result is always 2.72548 ± 0.00057 degrees Kelvin, identical up to the fourth decimal place. This means that the universally remaining light of the Big Bang is incredibly well known and actually the same everywhere up to this accuracy. How could it be otherwise, but this leads to a new serious problem → → → →

Let’s imagine a small region of the universe at the eastern end of the sky, which at the time of photon decoupling was many light years away from another region at the western end. So no communication was possible between the two areas or regions. But why then did both areas synchronize their radiation temperatures so perfectly? How were the „choirmasters“ able to manage the simultaneous use of their respective choirs in completely separate areas? A strange example, isn’t it? This puzzle or „problem“ has kept cosmologists busy for decades, and today they believe they have found the solution in the form of a huge „inflation“.

I will, of course, continue with the explanation, but I will say now that this is the only way it could have happened !……….At first there was only a small, hot, dense patch of pure primordial matter, it was in local thermal equilibrium, like a gas at a given temperature and pressure. Then suddenly inflation began („Big Bang“ !? ), the actual transition from the wrong to the right normal state, which I have already mentioned several times. This created these „spots“. spatially expanded many times over in a very short time, i.e. into areas that could no longer communicate with each other……. and the energy released in the process was transformed into the particles of our world, including photons. And during this expansion, the smallest remaining irregularities in the system were of course also largely smoothed out. Only such a process allows us to understand why even causally unconnected systems can have exactly the same temperature, for example: They were, before an explosive expansion separated them by light years, together under the same conditions in the same container, pot or even…….  What is separated today ♾ was once together and could thus communicate. I have tried to illustrate this in the following picture.

 Cosmic inflation

…… Brief explanation on my part:

The diagram above shows that in the inflationary process, the length scale increased by a huge factor = 1026 within 10¯³⁴ seconds. My attempt: This was the „Big Bang“, to translate it into today’s dimensions. The space of the „primordial bubble“ also expanded at a speed that easily exceeds the speed of light by a factor of more than 1050.

I therefore conclude that this was an absolutely unique process, even in the context of all current physical concepts. However, this does not mean that it is not constantly repeated in the creation of further universes in the multiverse. For us, on the other hand, it remains unique because we cannot verify the fate of the other universes. The new picture of inflation therefore clarifies two questions at once. Firstly, it shows how a universe like ours came into being from the primordial world. And at the same time, it explains why causally distant regions in our universe exhibit the same conditions. The cosmic background radiation observed by the aforementioned scientists therefore contains more information than was initially assumed. It is our only opportunity to search for the following: whether something has remained from the flash of the Big Bang, from the transition from the wrong to the right state of the primordial universe. On the other hand, the universal temperature value of the radiation shows us that a dramatic spatial expansion, inflation, took place together with the transition. But this brings us to the next question: How could something like matter emerge from the hot medium of the primordial world at the end of the process, in those very first moments after the Big Bang?

Wolfgang Korsus

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Teil 4

Ich wende mich zum Multiversum zurück und sage man sollte sich das Ganze auch noch räumlich und zeitlich,  in kontinuierlicher Ausdehnung vorstellen. Meinen Blick lege auf ich dabei auf die weißen Dreiecke als genannte neuentstandene Universen, dann kann ich das Bild insofern als nicht korrekt sehen, denn nach meinem heutigem Kenntnisstand hat die schwarze Urwelt sich sehr viel schneller ausgedehnt als die weiße, das wiederum hat zum Entstehen neuer Universen geführt.  Mein Schluß daraus gefasst lautet wie folgt : unser gesamtes Universum, vom „Urknall“ bis heute, ist nur eines von unendlich vielen, auf ähnliche Weise entstandenen auch andere  Universen. Ich bedenke schon Kopernikus hatte die damals herrschende Vorstellung der Erde als Mittelpunkt der Welt abgeschafft und damit den meisten nicht geschulten Menschen den so gepredigten Sonderstatus im Universum genommen. Auch das heutige sinnvolle Weltbild nimmt ihn auch unserem Unviversum. Denn man merke sich, es ist nur eines der vielen kleinen Dreiecke, und wir wissen nicht und werden auch nie wissen, was in den anderen geschieht. Wieder kündigen bei dieser Vorstellung diverseFragen an ! Denn, endgültig gesagt : „die heutige unsere Welt ist nur möglich, weil die verschiedenen > Naturkonstanten < die Werte haben, die wir auch vorfinden.“ Deshalb lassen Sie mich noch bedenkend anführen :   „Hätten etwa Elektronen ein größeres Gewicht, besser gesagt,  wären schwerer, oder würden Protonen leichter zerfallen, dann würde es unsere Welt einfach  nicht geben. Ich frage einfach mal, warum haben sie genau diese Werte, die halt notwendig sind für unsere Existenz? Ein nicht gerade befriedigender Vorschlag meinerseits, sieht so aus, : „ vielleicht sind die Werte der Naturkonstanten in den verschiedenen Universen des Multiversums beliebig verteilt und unser Universum hat zufällig die «richtigen» bekommen.

Jedoch es schmerzt mich, diese Vorstellung von der einer gezielten „Schöpfung“ zu unterscheiden.

Deshalb fühle ich mich gezwungen zu sagen : „ Meine so eben erfolgte Betrachtung der Entstehung unseres Universums in einem größeren Rahmen und selbstverständlich rein von außen, ist tatsächlich so.

Aber mache ich es mir wieder  einfach und gehen wir nun wieder in unsere Welt zurück. Die fest verbrieften astronomischen Beobachtungen in den zwanziger Jahren des letzten Jahrhunderts von Edwin Hubble am Mount Wilson Observatory in Kalifornien zeigen eindeutig, dass sich ferne Galaxien stetig weiter von uns entfernen, und das umso schneller, je weiter sie entfernt sind.

Das bestätigt und sagt uns ebenfalls gleichzeitig , der gesamte Weltraum dehnt sich aus.

Wenn wir jetzt noch fragen, wer oder was ist dafür zuständig, dann erhalten wir einfache Antworten :

Es ist nachweislich die dunkle Raumenergie die im jetzigen Normalzustand verblieben ist.

Die Forschungsergebnisse haben auch eine Vergangenheit. Gehen wir ein Stückchen zurück und erreichen den belgischen Physiker und „Priester“ ? Georges Lemaître vor knapp hundert Jahren, er hat den Urknall als Beginn unserer Welt hergeleitet ( mai eben so ohne nachzudenken, ob das alles sein kann. ich sage dazu : Keine (angenommene Wirkung ohne vorherige Ursache ) Messungen haben ergeben, dass er vor etwa vierzehn Milliarden Jahren stattgefunden haben muss. Die wohl „wesentliche“ Bestätigung der Urknall-Theorie war gegeben, als die amerikanischen Physiker Arno Penzias und Robert Wilson im Jahr 1964 das bis heute verbliebene Leuchten des Urknalls entdeckten, die kosmische „Hintergrundstrahlung“ . Ich spreche also von einem Teil der durch den Zerfall des falschen Normalzustands freigesetzten Energie,  er verwandelte sich im Laufe der Zeit in Photonen, also in Lichtpartikel. In der, nennen wir es Startphase der Welt-Entwicklung waren diese Photonen in Wechselwirkung mit allen anderen erzeugten, elektrisch geladenen Teilchen. Aber etwas (wenig) später , ich widme mich dem Thema noch, haben sich die Teile gegenseitig  vernichtet und dadurch noch zusätzlich Photonen ins Spiel gebracht, die zunächst mit den verbliebenen geladenen Teilchen in Wechselwirkung waren. Auf lange Sicht betrachtet aber haben sich aus positiven und negativen Teilchen elektrisch neutrale Atome gebildet und damit war für die Photonen die Zeit der Wechselwirkung zu Ende: Sie waren nun frei, entkoppelt von jeder Form der Materie, und konnten sich seitdem ungehindert ausbreiten. Auch diese „Entkopplung“ lässt sich bestimmen, nämlich etwa 380.000 Jahre nach dem „Urknall“. Die aber zu dieser Zeit noch vorhandenen Photonen sind seitdem unterwegs, sie fliegen frei durch unseren Weltraum. Dieser (Weltraum) hat sich, wie gesagt, immer weiter ausgedehnt, was bedeutet, dass die Wellenlänge der Photonen ständig größer geworden ist und diese Wellenlänge bestimmt die Temperatur des Photonengases. Also daraus ergibt sich das die Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung von etwa 300.000 Grad Kelvin zur Entkopplungszeit auf heute etwa 3 Grad Kelvin abgesunken ist. Gerade diese 3-Grad-Strahlung hatten Penzias und Wilson gemessen. Inzwischen gibt es viele genaue Messungen dieser Strahlung, in allen Regionen und Richtungen des Himmels. Und egal, wo man misst, es ergeben sich immer diese 2,72548 ± 0,00057 Grad Kelvin, identisch bis zur vierten Dezimalstelle. Das bedeutet, das universell verbliebene Licht des Urknalls ist unglaublich gut bekannt und tatsächlich bis zu dieser Genauigkeit überall dasselbe. Wie sollte es anders sein, dieses führt, aber auf ein neues gravierendes Problem   → →  →

Denken wir uns einen kleinen Bereich des Universums am östlichen Ende des Himmels, dieser war zum Zeitpunkt der Photon-Entkopplung von einem anderen Bereich am westlichen Ende um sehr viele Lichtjahre entfernt. Also war zwischen beiden Bereichen  oder Regionen keinerlei Verständigung möglich. Wieso aber haben sich dann trotzdem beide mit ihren Strahlungstemperaturen so perfekt synchronisiert? Wie konnten in völlig getrennten Räumen die „Chorleiter“  den gleichzeitigen Einsatz ihres jeweiligen Chores schaffen? Ein seltsames Beispiel, nicht wahr ? Dieses Rätsel oder „Problem“ hat die Kosmologen jahrzehntelang beschäftigt, und sie glauben heute, die Lösung in Form einer gewaltigen  „Inflation“ gefunden zu haben.

Ich fahre selbstverständlich mit der Erklärung fort, führe aber jetzt schon an, nur so kann es gewesen sein !……….Zunächst war nur ein kleines, heißes, dichtes Fleckchen reine Urmaterie da, sie war lokal in thermischem Gleichgewicht, demnach wie ein Gas bei vorgegebener Temperatur und vorgegebenem Druck. Dann plötzlich begann die Inflation ( „Urknall“ !? ), der eigentliche, von mir schon öfter  erwähnte Übergang vom falschen in den richtigen Normalzustand. Dieser erzeugte dabei diese „Fleckchen“. räumlich in sehr kurzer Zeit um ein Vielfaches ausgedehnt, also in Bereiche, die nicht mehr miteinander kommunizieren konnten…….und die dabei frei gewordene Energie wurde in die Teilchen unserer Welt verwandelt, so auch in Photonen. Und bei dieser Ausdehnung wurden natürlich auch die kleinsten noch vorhandenen Unregelmäßigkeiten des Systems weitgehend geglättet. Nur ein solcher Vorgang lässt uns verstehen, warum danach auch kausal nicht mehr verbundene Systeme genau zum Beispiel die gleiche Temperatur haben können: Sie waren, bevor eine explosionsartige Ausdehnung sie um Lichtjahre voneinander trennte, miteinander unter den gleichen Bedingungen im gleichen Behälter, Topf oder auch…….  Was heute   ♾  getrennt ist, war einmal zusammen und konnte so kommunizieren. Ein Versuch das gesagte skaliert darzustellen habe ich versucht im folgenden Bild dazustellen.

Kosmische Inflation

……kurze Erklärung meinerseits:

Das obige Schaubild zeigt, dass im dem Inflationsprozess innerhalb von 10¯³⁴  Sekunden die Längenskala um einen riesigen Faktor = 1026 anstieg. Mein Versuch : Das war der „Urknall“, In heutige Maße zu übertragen. Ebenfalls dehnte sich dabei der Raum der „Urblase“ mit einer Geschwindigkeit aus, die die Lichtgeschwindigkeit leicht um mehr als einen Faktor 1050 übertrifft.

Ich stelle also fest, es war also auch im Rahmen aller heutigen physikalischen Vorstellungen ein absolut einmaliger Vorgang. Was aber keineswegs heißen soll, dass er sich nicht ständig in der Entstehung weiterer Universen im Multiversum wiederholt. Für uns unvoreingenommen hingegen bleibt er einmalig, weil wir ja das Schicksal der anderen Universen keinesfalls überprüfen können. Das neue Bild der Inflation bringt mithin eine Klärung von gleich zwei Fragen. Erstens zeigt es, wie aus der Urwelt ein Universum wie das unsere entstanden ist. Und gleichzeitig erklärt es, warum in unserem Universum kausal entfernte Regionen die gleichen Bedingungen zeigen. Die von den erwähnten beobachtete kosmische Hintergrundstrahlung enthält also mehr Information als zunächst vermutet wurde. Nus sie bildet unsere einzige Möglichkeit, nach Folgendem zu suchen : Ob nicht doch etwas verblieben ist vom Blitz des Urknalls, vom Übergang aus dem falschen in den richtigen Zustand des Urweltmediums. Andererseits aber zeigt uns der universelle Temperaturwert der Strahlung, dass zusammen mit dem Übergang eine dramatische räumliche Ausdehnung, die Inflation, stattgefunden hat. Dieses aber bringt uns zur nächsten Frage: Wie konnte am Ende des Vorgangs, in diesen tatsächlich allerersten Augenblicken nach dem Urknall, so etwas wie Materie entstehen aus dem heißen Medium der Urwelt?

Wolfgang Korsus

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Part 3

There is certainly a solution to this riddle too. The solution to this puzzle lies in the theory of relativity, because there it says in the description of gravity through spatial deformation, as is the case in the general theory of relativity. I can already see a simple example of this with the ball on the mountain. The kinetic energy of the ball at the top of the mountain is of course zero, but at the bottom it is clearly different from zero. But where does the resulting energy come from? Easy to explain, yes, the hill-and-valley structure creates a difference in the gravitational field between the top and bottom, and this provides > the additional kinetic energy as a difference in the „potential energy“.

If you, dear reader, continue with the following text, then try to remember the third of these explanations. („False normal state“)

Then you will realize that the descriptions are similar (overheated water)

So let’s continue………

Energy and space are also linked in the cosmic world, similarly: The increase in space energy due to expansion is simply paid for with an increased deformation of space. To this I say: it couldn’t be simpler and „cheaper“. The greater the effective mass becomes, the greater the negative potential energy of the gravity generated by it. However, the balance remains constant. This is the only way our universe could have been created „free of charge“ from the primordial world. What we got in terms of mass was paid for by the curvature of space and the resulting negative potential energy. I may point out that the current density of space energy in our universe is, as I said, extraordinarily low; its corresponding mass value in a volume as large as that of the Earth is only about one thousandth of a gram.

In areas that I call stellar, this naturally has no noticeable gravitational effect and no effect on other physical processes;

This is why our planetary system and even our Milky Way remain unchanged. Only at cosmically large distances (astronomers also speak of „intergalactic“ distances) does a remarkable effect occur. As the density is constant across the entire universe, the sheer amount of space energy alone creates a repulsion. In our solar system, the total amount is not particularly small. But in the entire observable universe, however, it certainly makes up three quarters of the total energy today, and because of the expansion, its proportion is constantly increasing.

According to today’s cosmology, the space energy in our universe immediately after the Big Bang now plays the role of „water vapor“ in the escaped bubble. Doesn’t that sound familiar to you? Before the bubble could escape, it contained a superheated primordial medium with an immensely higher density. And this in turn produced an immensely stronger spatial expansion than the present one; the expansion rate of the primordial world was (and is) incredibly much greater than that of our current universe. The primordial world medium corresponds to superheated water, i.e. it is in the wrong normal state! Every small local disturbance has created a bubble in which a transition to the true normal state takes place. The high density of space energy initially creates the dramatic expansion of the primordial world for this bubble, until the false normal state has transitioned to the true normal state and the space energy has dropped from its primordial world value to the value observed in our universe today; from this point onwards, the spatial expansion is correspondingly much smaller. The energy difference between the false high primordial world density and today’s much lower density is released in the transition and ultimately creates all the matter that fills our universe today. The >>big bang>> is thus classified as a totally <<normal>> physical process in a certain sense, but for us it is the beginning of what we see as time and space.  The origin of our universe just outlined is therefore to be seen as a bubble of a primordial universe, as already indicated, a completely new „young“ world view, I say only thirty years old; the American physicist Alan Guth and the Russian-American physicist Andrei Linde have contributed significantly to this and I agree with the contribution of my colleagues with one hundred percent conviction.

Alan Guth

Andrei Linde

I know that now is the right time to point out how to express what has been said before in a simpler and more condensed way.

Come on then: What are 30 years!

Until then, our universe had been seen, I say, as final, not as part of something „bigger“. …… My opinion: a very simple attitude and poorly thought out. So the question „What was before the Big Bang?“ was hardly comprehensible, not even allowed. However, on the basis of various observations – I will come back to this later – the conclusion was reached that this universe went through a phase of extremely rapid expansion, a so-called „inflation“, very shortly after the Big Bang. The attempts to justify this „inflation“ then finally led to the new primordial world picture I mentioned, which has further inevitable consequences that necessarily or possibly result from this situation or action. This is called „consequence“ and can also be used to describe the single-mindedness of people who have carried out their actions as planned. Our universe was thus created from a bubble in the primordial world; however, this continues to exist and expand, so that new bubbles are constantly being created, which are then called further, other universes. The primordial world is therefore a multiverse in which new universes are constantly and eternally forming. Our universe is just one of these countless worlds. For the sake of simplicity, I have depicted the universes symmetrically in the following picture; in reality, however, they will be as irregular as you like.

Here there are two universes – they arise in the multiverse. But it must be said :

Since the other universes remain forever beyond our reach, we will never know whether the same laws of nature apply in them as in ours or whether there is also intelligent life there. For us, they are irrevocably and eternally beyond any possibility of exploration. Many scientists consider the idea of a multiverse to be more metaphysics than physics

A brief explanation on my part: metaphysics, also called „first philosophy“, deals with „being as being“ (called ontology)

I can take nothing but nothing at all from the latter and I think it

a unique, sole universe also leads to problems such as inflation, which hardly seem comprehensible within the framework of conventional physics and require further explanation. Because our own universe is, as far as we can judge, uniform in the largest cosmic dimensions (the aforementioned „intergalactic“ ones), i.e. homogeneous and isotropic; this is usually referred to as the cosmological principle.

Of course, this only applies on average over huge regions; from our solar system to the Milky Way, the world is certainly not uniform. But it will be if I look at sufficiently large, cosmic regions. These, that is certain, then no longer differ from each other. The universe is therefore uniform on average, i.e. in virtually every direction and in every area of space.

What follows now, and this must follow, is the consideration of time. I say, a blatant contradiction, the above does not apply at all to time:

Our universe has changed constantly and dramatically since the „Big Bang“, this has also been researched using a lot of shed sweat and thus proven. There is a time direction, an arrow of events, and this leads from an extremely „hot gas to a cosmos of galaxies“.

I will come back to this in detail in a later article. If we look at the multiverse, things look different here. Here too, different, sufficiently large spatial areas cannot be distinguished from one another. But they are anything but uniform.

Dear reader, I’m sure you already know this, but it’s better to be safe than sorry. That’s why I say:

In the false normal state of the primordial world, further expanding bubbles of the true normal state are created everywhere; these are the future universes. But it is certain that while the primordial world itself continues to expand dramatically. So I liken the multiverse a bit to an expanding superheated soup from which bubbles are constantly escaping. However, this state does not change over time, so that space and time now appear to be „equivalent“: The bubbles of the coming universes appear here and there, bigger and smaller, earlier and later. And due to the constant expansion, the superheated primordial medium itself also continues to exist, it even becomes more. Today, a medium with such spatial and temporal irregularities is called „fractal“. The French mathematician Benoît Mandelbrot coined this term to describe complex structures that are created from themselves in ever-repeating forms; this phenomenon or rather concept is also called self-similar. In mathematics, such forms are only dealt with in space, but in the case of the multiverse they appear both in space and in time. It can be assumed that there are larger and smaller bubbles, which sometimes appear earlier, sometimes later. My illustration shows one such shape; it is the triangle named after its inventor, the Polish mathematician Wacƚaw Sierpiński, and is made up of both positive (white) and negative (black) repeating triangles of different sizes.

The Sierpinski triangle

Wolfgang Korsus  Dipl.Ing. NT ,   Astrophysiker

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Teil 3

Auch für dieses Rätsel gibt es bestimmt eine Lösung. Die Lösung dieses Rätsels liegt in der Relativitätstheorie, denn dort heißt es in der Beschreibung der Schwerkraft durch Raumdeformation, so ist das in der allgemeinen Relativitätstheorie der Fall ist. Ich sehe ein einfaches Beispiel dafür bereits bei dem Ball auf dem Berg. Die Bewegungsenergie des Balls oben auf dem Berg ist selbstverständlich null, unten jedoch deutlich von null verschieden. Aber wo kommt die doch dann entstandene Energie her? Einfach zu erklären, ja, durch die Berg-und-Tal-Struktur entsteht eine Differenz im Schwerkraftfeld zwischen oben und unten, und das liefert > als Differenz in der Potentialenergie» die zusätzliche kinetische Energie.

Wenn Sie lieber Leser fortfahren mit dem folgenden Text dann versuchen Sie sich an den dritten dieser Erklärungsversuche zu erinnern. („Falscher Normalzustand“)

Dann werden Sie merken das die Beschreibungen sich ähneln (überhitztes Wasser)

Fahren wir also fort………

Auch in der kosmischen Welt sind Energie und Raum verknüpft, ähnlich :Der Anstieg der Raumenergie durch die Expansion wird halt mit einer verstärkten Deformation des Raums bezahlt. Dazu sage ich : einfacher und „billiger“ geht es nicht. Je größer also die effektive Masse wird, desto größer wird auch die negative Potentialenergie der durch sie erzeugten Gravitation. Die Bilanz bleibt aber konstant. Denn nur so konnte auch unser Universum «kostenlos» aus der Urwelt entstehen. Was wir an Masse bekommen haben, wurde durch Raumkrümmung und der daraus resultierenden negativen Potentialenergie bezahlt. Wobei ich bemerken darf, die heutige Dichte der Raumenergie in unserem Universum   ist, wie gesagt, außerordentlich gering; ihr entsprechender Massenwert in einem Volumen so groß wie die von der Erde beträgt etwa nur ein tausendstel Gramm.

In Bereichen die ich als stellar bezeichne, hat so etwas natürlich keinen merklichen Schwerkraft-Effekt und ebenso keine Auswirkungen auf sonstige physikalische Vorgänge;

deshalb unser Planetensystem und sogar unsere Milchstraße bleiben unverändert. Erst bei kosmisch großen Abständen (auch die Astronomen sprechen von «intergalaktischen» Abständen) tritt ein bemerkenswerter Effekt ein. Da die Dichte über das gesamte Universum konstant ist, erzeugt dort allein die pure Menge an Raumenergie eine Abstoßung. In unserem Sonnensystem ist die Gesamtmenge nicht erwähnenswert klein. Aber im gesamten beobachtbaren Universum jedoch macht sie heute bestimmt drei Viertel der gesamten Energie aus, und wegen der Ausdehnung wird ihr Anteil auch ständig größer.

Die Raumenergie in unserem Universum gleich nach dem Urknall spielt nun, so die heutige Kosmologie, die Rolle des „Wasserdampfes“  in der entkommenen Blase. Kommt Euch das nicht bekannt vor ? Bevor die Blase entkommen konnte, enthielt sie also ein überhitztes Urweltmedium von einer immens höheren Dichte. Und dieses erzeugte wiederum eine immens stärkere  räumliche Expansion als die heutige; die Ausdehnungsrate der Urwelt war (und auch ist) unwahrscheinlich viel größer als die unseres momentanen  Universums. Das Urweltmedium entspricht dem überhitzten Wasser, ist also im falschen Normalzustand ! Jede kleine lokale Störung hat eine Blase erzeugt, in der ein Übergang in den wahren Normalzustand stattfindet. Die hohe Dichte der Raumenergie erzeugt für diese Blase zunächst die dramatische Ausdehnung der Urwelt, bis dann der falsche in den richtigen Normalzustand übergegangen ist und die Raumenergie von ihrem Urweltwert auf den heute in unserem Universum beobachteten Wert abgesunken ist; von diesem Punkt an wird auch die räumliche Expansion dementsprechend sehr viel geringer. Die Energiedifferenz zwischen der falschen hohen Urweltdichte und der heutigen, sehr viel niedrigeren Dichte wird in dem Übergang freigesetzt und erzeugt letztendlich all die Materie, die unser heutiges Universum ausfüllt. Damit wird der >>Urknall>> als ein in gewissem Sinne total <<normaler>> physikalischer Vorgang eingeordnet, der aber für uns der Anfang dessen ist, was wir als Zeit und Raum sehen.  Die eben skizzierte Entstehung unseres Universums ist somit als Blase eines Urweltmediums zu sehen, wie schon angedeutet, ein völlig neues „junges“ Weltbild, ich sage, erst dreißig Jahre alt; wesentlich beigetragen haben dazu der amerikanische Physiker Alan Guth und der russisch-amerikanische Physiker Andrei Linde und ich schließe mich dem Beitrag von meinen Kollegen mit hundert prozentiger Überzeugung an.

Alan Guth

Andrei Linde

Ich weis das der richtige Zeitpunkt der jetzige ist,  darauf hinzuweisen wie man das vorher Gesagte auch ein wenig einfacher und komprimierter ausdrücken kann.

Na denn los: Was sind halt 30 Jahre !

Bis dahin hatte man unser Universum, ich sage,  als endgültig betrachtet, nicht als Teil von etwas «Größerem». ……meine Meinung:   sehr simple Einstellung und schwach durchdacht. Mithin war die Frage «Was war vor dem Urknall?» kaum verständlich, sogar nicht erlaubt. Auf Grund verschiedener Beobachtungen–ich komme darauf noch zurück–war man aber doch zu dem Schluss gekommen, dieses Universum hat ganz kurz nach dem Urknall eine Phase extrem rascher Ausdehnung, eine sogenannte „Inflation“ durchlaufen. Die Versuche, diese „Inflation“ zu begründen, führten dann schließlich zu dem von mir erwähnten neuen Urweltbild, das noch weitere unausweichliche Folgen hat, die sich zwingend oder möglicherweise aus dieser Situation oder Handlung ergeben. Das nennt man „Konsequenz“ und mit ihr kann zudem die Zielstrebigkeit von Person beschreiben, die ihr Handeln wie geplant durchführt haben. Unser Universum entstand also aus einer Blase in der Urwelt; diese jedoch besteht fort und dehnt sich weiter aus, sodass ständig ach neue Blasen entstehen, die heißen dann weitere, andere Universen. Die Urwelt ist damit also ein Multiversum, in dem sich ständig und ewig neue Universen bilden. Unser Universum ist nur eine dieser ungezählten Welten. Ich habe die Universen in dem folgenden Bild der Einfachheit halber symmetrisch dargestellt; in Wirklichkeit werden sie aber beliebig unregelmäßig sein.

Hier sind es zwei Universen sie entstehen im Multiversum. Aber gesagt werden muß :

Da die anderen Universen für uns auf ewig unerreichbar bleiben, werden wir auch nie wissen, ob in ihnen die gleichen Naturgesetze gelten wie bei uns oder ob es dort auch intelligentes Leben gibt. Sie liegen für uns unabänderlich und ewig außerhalb jeder Erforschbarkeit. Viele Wissenschaftler halten die Vorstellung eines Multiversums mehr für Metaphysik als für Physik

Kurze Erklärung meinerseits : Die Metaphysik, auch „erste Philosophie“ genannt, befasst sich mit dem „Sein als Sein“ (Ontologie genannt)

Ich kann dem Letzteren nichts aber auch gar nichts abgewinnendes entnehmen und meine es

führt auch ein einmaliges, alleiniges Universum auf Probleme wie die Inflation, die im Rahmen der konventionellen Physik kaum verständlich erscheinen und weitere Erklärung erfordern. Weil unser eigenes Universum ist, soweit wir das beurteilen können, in größten, kosmischen Dimensionen (eben den erwähnten «intergalaktischen») gleichförmig, also homogen und isotrop; das wird meist als das kosmologische Prinzip bezeichnet.

Das gilt natürlich nur im Mittel über riesige Regionen; von unserem Sonnensystem bis hin zur Milchstraße ist die Welt sicherlich nicht gleichförmig. Sie wird es aber, wenn ich genügend große, eben kosmische Bereiche betrachte. Diese, das ist sicher, unterscheiden sich dann nicht mehr voneinander. Das Universum ist deshalb im Mittel gleichförmig, also in quasi  jeder Richtung und in jedem Raumgebiet.

Es folgt jetzt und das muß sich anschließen, die Betrachtung der Zeit. Ich sage, ein krasser Gegensatz, für die Zeit gilt das Gesagte absolut nicht:

Unser Universum hat sich seit dem „Urknall“ ständig und dramatisch verändert, das ist unter Verwendung von viel vergossenem Schweiß auch erforscht und damit bewiesen. Es gibt eine Zeitrichtung, einen Pfeil des Geschehens, und dieser führt von einem extrem „heißen Gas zu einem Kosmos von Galaxien“.

Darauf komme ich mal ausführlich zurück in einem späteren Beitrag. Betrachte wir das Multiversum, hier sieht die Sache anders aus. Auch hier lassen sich verschiedene, ausreichend große räumliche Bereiche nicht voneinander unterscheiden. Aber sie sind alles andere als gleichförmig.

Lieber Leser, Sie kennen es bestimmt schon, aber doppelt hält besser. Deshalb sage ich:

Im falschen Normalzustand der Urwelt entstehen überall sich weiter ausdehnende Blasen des richtigen Normalzustands, das sind die zukünftigen Universen. Aber es ist sicher während die Urwelt selbst dehnt sich auch weiter dramatisch aus. Ich vergleiche das Multiversum also ein wenig mit einer expandierenden überhitzten Suppe, aus der ständig Blasen entkommen. Doch ändert sich dieser Zustand hier mit der Zeit nicht, sodass nun Raum und Zeit „gleichwertig“ erscheinen: Die Blasen der kommenden Universen treten hier und dort, größer und kleiner, früher und später auf. Und aufgrund der ständigen Ausdehnung besteht auch das überhitzte Urmedium selbst immer weiter, es wird sogar mehr. Ein Medium mit solchen räumlichen und zeitlichen Unregelmäßigkeiten nennt man heute „fraktal“. Der französische Mathematiker Benoît Mandelbrot hat diesen Begriff geprägt und er bezeichnet komplexe Gebilde, die aus sich selbst in immer wiederholenden Formen erzeugt werden; man nennt diese Erscheinung oder besser Begriff auch selbstähnlich. In der Mathematik behandelt man solche Formen nur im Räumlichen; doch im Falle des Multiversums aber erscheinen sie sowohl im Raum als auch in der Zeit. Man kann davon ausgehen das es halt größere und kle inere Blasen gibt, die mal früher, mal später in Erscheinung treten. In meiner Abbildung ist ein solches Gebilde illustrativ dargestellt; es ist das nach seinem Erfinder, dem polnischen Mathematiker Wacƚaw Sierpiński, benannte Dreieck, es setzt sich aus sowohl positiv (weißen) wie auch negativ (schwarzen) wiederholenden Dreiecken verschiedener Größen zusammen.

Das Sierpinski-Dreieck

….es folgt Teil 4

Wolfgang Korsus  Dipl.- Ing. NT  , Astrophysiker

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Part 2

Now follows the first very simple observation:

Please go inside yourself, you are in a container of water of any size, a sea at a fixed temperature and without any external influences, now we dive deep inside, however it is far away from all limitations. Here there is only uniform water, yesterday, today and tomorrow; time thus becomes meaningless. The idea of space, I say, is in a way also, because a shift in our position, no matter in which direction, does not lead to any change in the world around us. And if this water were also located in interstellar space, then you wouldn’t feel the effects of gravity and there would be no up or down. Well, have you managed to imagine that so far?

The selected temperature of the water comes close to the boiling point, generally small vapor bubbles are formed, there are regions of lower density than the surrounding water. In a terrestrial environment, these bubbles would rise, escape into the air above the water surface and then expand further. That would be a very simple picture, and now let’s start, or rather let’s try to describe the creation of a world. Then our hot water would be the original medium, and each of the bubbles would later form a universe of some kind.

I call the example boiling water. Called example or variant 1.

Let’s continue, it can only get more interesting. As a precaution, I note that the water is very pure (pure water is water that is free of impurities, i.e. free of foreign and harmful substances. It contains no harmful chemicals, bacteria, viruses, pesticides, heavy metals or other harmful substances. Pure water is therefore chemically and biologically clean and safe for human consumption) and the walls of the container are very smooth, you can now raise the temperature above the boiling point, up to around 110 degrees Celsius, without anything happening.

Ask the technicians and you will get the answer: this is a boiling delay. The water is now in a so-called metastable state: any slightest shock or unevenness would cause a large bubble to form explosively, allowing the trapped water vapor to form and escape.

Now I look at the state after the escape. The density of the medium in the bubble naturally decreases ……more and more, so there is a time and a time direction.

We can certainly say that this was not the case before in the water. Water is water, whether today or tomorrow, there is no question of „time“. The bubble escapes and time only arises afterwards. In which processes then take place, the water molecules separate further and further from each other „in the course of time“ and move to ever more distant regions in the air. Our Big Bang was in some ways a comparable process, according to the experts today. But I’m not letting up, I’m looking at the situation a little more closely. Water has a normal state under defined conditions: at sea level, this is ice below zero degrees Celsius, liquid from zero to one hundred degrees, and vapor above one hundred degrees. The transitions from one normal state to another, such as melting or vaporization, are called phase transitions ……and I’ll go into more detail >>>

 However, if you are careful enough, you can heat water up to ten degrees above its boiling point without it vaporizing! It is therefore still a liquid in a temperature range in which it should actually already be vapor. According to physics terminology, it is in a false normal state, and any >minor< disturbance then brings it into the correct state, namely water vapor. In the case of overheated water, the system is in an unstable state of artificially excessive energy, i.e. in the >false< normal state; the true normal state corresponds to >lower< energy, so that energy is released during the transition from the false to the true state and everything splashes apart. There are many examples of such situations in our daily world. Let me give you a well-known example, the ball on the mountain; here, too, the slightest vibration causes the ball to roll down into the plain. At the top, in the wrong, unstable state, it has a higher potential energy than it would have at rest at the bottom due to the gravitational pull of the earth. This higher energy of the ball is then transformed into kinetic kinetic energy as it rolls down. > The ball on the mountain <

Although our considerations so far are heading in the right direction, they are still based too much on our earthly world in various aspects. As you might expect, water is ultimately not so suitable as an image for the primordial medium in which the bubbles of emerging universes are formed. In particular, things look quite different in the cosmos because, as we know today, the universe is not static (pay attention again) but is expanding spatially more and more. Our earthly world only forms a static stage for the course of events, but the cosmos is (I say fortunately) not static. Distant galaxies are disappearing into ever greater distances as seen from us. Space as a whole is constantly expanding more and more, and although this expansion plays no role for us locally, it has enormously serious consequences on a large scale. Another example: Let’s imagine that we are on one side of a large hall and then walk towards the opposite door of this room, but at normal walking speed, i.e. at about one meter per second. If, as we walk, the room were to constantly expand at more than one meter per second, we would never reach the door. On the contrary, we would walk and walk at our usual local speed, but the door would still get further and further away. This can also be compared to a nimble beetle because it suffers a similar fate, trying to crawl from the equator to the North Pole on a balloon that is being inflated. Assuming a certain speed of expansion, the pole moves further and further away as it inflates, and it will never reach it despite its crawling forward. Remember: the beetle on the balloon! We can see from these examples that the course of events is fundamentally changed by a spatial expansion and can therefore become so.  We are faced with the critical question of how the rate of expansion of space relates to the elapsed time of the spatiotemporal process in question. Before we get to the „cosmos level“, I must first address another essential problem: Why does the cosmos actually expand? There must be something that generates the expansion of the cosmos, because we know that gravity has an attractive effect between all celestial bodies and even, as we have known since Einstein, between agglomerations of normal energy. The mysterious medium that not only compensates for the gravitational pull but even generates expansion could be called

space energy

but experts usually refer to it as dark energy instead. Because I’m talking about experts, I know that at most these 30% are also referring to this dark energy. But I stick to the „cosmological view, where the so-called empty space is not empty, but evenly filled with an invisible energy, albeit of very low density, but this energy constantly drives it to further expansion.

What normally causes the energy density of such an expansion to fall is not the case here. Here it remains constant and always and everywhere has the same value, which is usually referred to as Ʌ = lambda. Let’s stay with this topic for good reasons and continue: At first glance, such a constancy hardly seems possible because if the total volume increases at a constant energy density, the total energy becomes more and more. Question, but where does this come from? One even tends to ask, „Isn’t this a violation of the conservation of energy“?

Wolfgang Korsus  Dipl.-Ing. NT ,  Astrophysiker

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Teil 2

Jetzt folgt die erste sehr einfache Betrachtung:

Bitte geht mal in Euch hinein, man befindet  sich in einem beliebig großen Behälter Wasser, ein Meer bei fester Temperatur und ohne irgendwelche äußeren Einwirkungen, jetzt tauchen wir tief in das Innere, jedoch es ist weit entfernt von allen Begrenzungen. Hier gibt es nur gleichförmiges Wasser, gestern, heute und morgen; die Zeit wird somit bedeutungslos. Die Vorstellung von Raum, so sage ich,  ist es in gewisser Weise auch, denn eine Verschiebung unserer Position, egal in welcher Richtung, führt zu keiner Änderung der uns umgebenden Welt. Und wenn sich dieses Wasser auch noch im interstellaren Raum befinden würde, dann spürt man keine Effekte von Schwerkraft, es gäbe auch kein Oben oder Unten. Na, ist das vorstellen bis jetzt gelungen ?

Die gewählte Temperatur des Wassers kommt in die Nähe des Siedepunkts es bilden sich im Allgemeinen kleine Dampfblasen, es sind Regionen geringerer Dichte als die des sie umgebenden Wassers vorhanden. In einer irdischen Umgebung würden diese Blasen aufsteigen, entkommen in die Luft über der Wasseroberfläche und dehnen sich dann weiter aus. Das wäre schon ein ganz einfaches Bild, und jetzt fangen wir an oder besser versuchen wir das Entstehen einer Welt zu beschreiben. Dann wäre unser heißes Wasser das Urmedium, und jede der Blasen bildet später ein Universum irgendwelcher Art.

Das Beispiel nenne ich siedendes Wasser. Genannt Beispiel oder Variante 1.

Machen wir weiter, es kann nur interessanter werden. Ich bemerke vorsichtshalber, das Wasser ist sehr rein ( Reines Wasser ist Wasser, das frei von Verunreinigungen, sprich frei von Fremd- und Schadstoffen ist. Es enthält keine schädlichen Chemikalien, Bakterien, Viren, Pestizide, Schwermetalle oder andere schädliche Substanzen. Reines Wasser ist somit chemisch und biologisch sauber und sicher für den menschlichen Verzehr) und die Wände des Behälters sehr glatt, jetzt kann man die Temperatur über den Siedepunkt hinaus anheben, bis etwa 110 Grad Celsius, ohne dass etwas geschieht.

Fragen sie die Techniker und sie bekommen die Antwort : Das ist ein Siedeverzug. Das Wasser ist jetzt in einem sogenannten metastabilen Zustand: Jede kleinste Erschütterung oder Unebenheit würde dazu führen, dass sich explosionsartig eine große Blase bildet, die den verhinderten Wasserdampf entstehen und entkommen lässt.

Jetzt betrachte ich den Zustand nach dem Entkommen. Es verringert sich selbstverständlich die Dichte des Mediums in der Blase so ……mehr und mehr, es gibt also eine Zeit und eine Zeitrichtung.

Wir können gewiss sagen, vorher im Wasser, war das nicht der Fall. Wasser ist Wasser, ob heute oder morgen, da stellt sich keine Frage von „Zeit“. Die Blase entkommt und die Zeit entsteht erst danach. In der dann Abläufe stattfinden, sich die Wassermoleküle «im Laufe der Zeit» immer weiter voneinander trennen und in immer fernere Regionen in der Luft begeben. Unser Urknall, war in gewisser Weise ein vergleichbarer Vorgang, das sagen die Experten heute. Aber ich lasse nicht locker ich betrachte die Situation noch etwas genauer. Wasser hat unter festgelegten Bedingungen einen Normalzustand: Am Meeresspiegel ist das unterhalb von null Grad Celsius Eis, von null bis hundert Grad Flüssigkeit, und über hundert Grad Dampf. Die Übergänge von einem Normalzustand in einen anderen, wie Schmelzen oder Verdampfen, bezeichnet man als Phasenübergänge ……und ich gehe ins Detail >>>

Wenn man vorsichtig genug vorgeht, kann man aber, wie gerade betrachtet, das Wasser bis zu zehn Grad über den Siedepunkt erhitzen, ohne dass es verdampft ! Es ist also noch Flüssigkeit in einem Temperaturbereich, in dem es eigentlich schon Dampf sein sollte. Es befindet sich, so sagt die Physikterminologie, in einem falschen Normalzustand, und jede >kleinste< Störung bringt es dann in den richtigen, nämlich Wasserdampf. Beim überhitzten Wasser befindet sich das System in einem instabilen Zustand nämlich künstlich überhöhter Energie, eben in dem >falschen< Normalzustand; der wahre Normalzustand entspricht >niedrigerer< Energie, sodass beim Übergang vom falschen in den richtigen Zustand  Energie freigesetzt wird, alles spritzt auseinander. Es gibt in unserer täglichen Welt viele Beispiele für derartige Situationen. Ich nenne mal ein recht bekanntes Beispiel, es ist der Ball auf dem Berg; auch hier bringt die kleinste Erschütterung den Ball dazu, in die Ebene hinabzurollen. Oben, im falschen, instabilen Zustand, hat er durch die Anziehungskraft der Erde eine höhere Potentialenergie, als er unten ruhend haben würde. Diese höhere Energie des Balls verwandelt sich dann beim Hinabrollen in kinetische Bewegungsenergie. > Der Ball auf dem Berg <

Unsere bisherigen Überlegungen laufen zwar in die richtige Richtung, basieren aber, jetzt aufgepasst, in verschiedenen Aspekten noch zu sehr auf unserer irdischen Welt. Wie nicht anders zu erwarten, ist Wasser als Bild für das Urmedium, in dem sich die Blasen entstehender Universen bilden, letztlich nicht so geeignet. Insbesondere sieht die Sache im Kosmos schon deshalb ganz anders aus, weil, wie wir heute wissen, das Universum nicht statisch ist, (Wieder aufgepasst) sondern sich räumlich immer mehr ausdehnt. Unsere irdische Welt bildet nur eine statische Bühne für den Ablauf von Ereignissen, aber der Kosmos ist (ich sage zum Glück ) nicht statisch. Ferne Galaxien entschwinden, von uns aus gesehen, in immer größere Fernen. Der gesamte Weltraum an sich dehnt sich ständig immer mehr aus, und obwohl diese Ausdehnung für uns lokal keine Rolle spielt, hat sie im Großen enorm gravierende Folgen. Wieder ein Beispiel: Stellen wir uns vor, dass wir uns auf der einen Seite eines großen Saales befinden und dann auf die gegenüberliegende Tür dieses Raumes zugehen, aber mit normaler Schrittgeschwindigkeit, also etwa einem Meter pro Sekunde. Würde sich nun, während wir gehen, der Raum stetig ausdehnen, mit mehr als einem Meter pro Sekunde, dann würden wir die Tür nie erreichen. Im Gegenteil, wir gehen und gehen, mit unserer üblichen, örtlichen Geschwindigkeit, aber die Tür rückt trotzdem in immer größere Ferne. Das läßt sich auch gut vergleichen mit einem flinken Käfer denn er erleidet ein ähnliches Schicksal, er versucht, auf einem Ballon, der gerade aufgeblasen wird, vom Äquator zum Nordpol zu krabbeln. Eine bestimmte Ausdehnungsgeschwindigkeit vorausgesetzt, rückt der Pol mit dem Aufblasen in immer weitere Ferne, und er wird ihn trotz seines Vorankrabbelns nie erreichen. Merken : Der Käfer auf dem Ballon ! Wir ersehen aus diesen Beispielen, dass der Ablauf von Vorgängen durch eine räumliche Expansion grundlegend geändert wird und somit werden kann.  Uns stellt sich die kritische Frage, wie sich die Expansionsrate des Raumes zu der Ablaufzeit des betroffenen raumzeitlichen Vorgangs verhält. Bevor wir dazu auf die “Kosmos-Ebene zutreiben muss ich zunächst noch ein anderes wesentliches Problem angesprechen, Warum dehnt sich der Kosmos eigentlich aus ? Es muss irgendetwas geben, das die Ausdehnung des Kosmos erzeugt, denn das Wissen wir, die Schwerkraft wirkt ja anziehend zwischen allen Himmelskörpern und selbst, wie wir seit Einstein wissen, zwischen Ballungen normaler Energie. Das mysteriöse Medium, das die Anziehungskraft der Gravitation nicht nur kompensiert sondern sogar noch Expansion erzeugt, könnte man als

Raumenergie

bezeichnen; aber in der Fachwelt spricht man stattdessen meist von dunkler Energie. Weil ich gerade von Fachwelt spreche, dann weiß ich es sind höchstens diese 30% die auch diese dunkle Energie meinen. Ich bleibe aber bei der „kosmologischen Sicht, dort ist der sogenannte leere Weltraum eben nicht leer, sondern gleichmäßig angefüllt mit einer unsichtbaren Energie, wenn auch von sehr geringer Dichte, aber diese Energie treibt ihn ständig zu weiterer Expansion.

Was normalerweise sich einer solchen Expansion die Energiedichte sinken läßt, ist hier nicht der Fall. Hier bleibt sie konstant und hat immer und überall den gleichen Wert, der meist mit Ʌ =  Lambda bezeichnet wird. Bleiben wir aus guten Gründen bei diesem Thema und stellen weiter fest : Eine derartige Konstanz scheint auf den ersten Blick kaum möglich denn wenn das Gesamtvolumen bei konstanter Energiedichte ansteigt, wird die Gesamtenergie ja immer mehr. Frage, aber wo kommt diese her? Man neigt sogar zu fragen, „Ist das nicht eine Verletzung der Energieerhaltung“ ?

Wolfgang Korsus Dipl.-Ing. NT , Astrophysiker

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Part 1

The clergy stick to their biased statement: „In the beginning, God created the heavens and the earth.“ Genesis also states that there was no time before the Big Bang and therefore no beginning. According to the Bible, God created the world in six days. Although he is said to be omnipotent, he did not accomplish the work in one fell swoop….. must have become tired and weak, the super old man, so creation was probably spread over six days. Light is said to have appeared on the first day and land and water on the second, a clear separation only took place on the third, and so on. This is why theologians in earlier times and still today like to speak of a six-day work, the hexaemeron. Why did creation take so long and why did it go through different stages?

To these first lines I simply say that this is man-made nonsense, because it would be too easy to attribute it to a totally humanized God who just got tired in the evening – since he had just created evening and morning – or who simply needed more time to plan the rest. Perhaps it seems more natural in human thinking that something as expansive and diverse as our world today could not have come into being abruptly, but that even God himself only allowed it to emerge „in the course of time“ from something simpler. You who are still believers and completely stupefied continue to think this way and, above all, think what you want!

Let’s go on thinking…… mankind did it and still does it today. Why does it do that? I’ll say it now: it’s mostly the inherited stupidity of the previous generation, then there’s the fear of death that can’t be explained away and the weak or even non-existent scientific thinking that leads to it. Man is only a living being, living beings have a limited time of existence, don’t they?

I’ll go on, what would have been missing if the world had come into being in one fell swoop is time: the world would have been timeless. Only the successive phases of „creation“ introduce the concept of time, a sequence of events and intervals and thus a scale; the progression of events also results in a direction of time. And the first event in this chain now defines the beginning. Space appears in a very similar way. It is the separation of heaven and earth, of light and dark, of land and water; they define a space in which certain things are here, others there, these above and those below. The stage for the coming spectacle, the space, also had to be created first. In today’s way of thinking, the opening sentence of the Bible could therefore well read: „In the beginning, God created time and space.“ …….and this is how religion and believers think.

These ideas lead quite naturally to a typically human question as to what was „before“, how and from what space and time came into being. As we know, today’s cosmology assumes a „big bang“ as the beginning of our universe.

Please, dear readers, don’t take offense, but when I hear a bang, in most cases I tend to think of an end. For a long time, however, questions about the state of the world before the Big Bang and what caused it were declared inadmissible. That sounds like faith and religion, such a question simply cannot be forbidden. I know that my CPU would then go on strike………………

The well-known English astrophysicist Stephen Hawking said some time ago that it was like asking what was north of the North Pole. I am pleased to note that in the last thirty years, however, there has been a change in our conception of a new, differently conceivable, albeit unprovable, beginning. This beginning and this creation of the universe makes sense, at least hypothetically, and today there is a framework, albeit speculative in many respects and by no means accepted by all scientists, in which the creation of our universe can be discussed in general terms.

Dear reader, take a relaxed look at the misconceptions that mankind has already had regarding a world view. The first cranks, i.e. humans, saw this flyspeck planet „Earth“ as the center. A truly „papal“ image.

…..or should I rather say „divinely“ shaped.

But let’s not shy away from looking at the next wrong step taken by humans: the sun now took first place. The next approach therefore followed: the earth was only one of the planets orbiting the sun. It then turned out that the sun, for its part, is only one of millions of stars that make up our galaxy, the Milky Way. And there are in turn many millions of similar galaxies that are moving further and further away from us as a result of the observed expansion of space. The result can be described as follows – step by step, our world actually became a smaller and smaller part of an ever-expanding universe. The research and unique way of thinking of the researchers came to the result just described. The vast majority of humanity, however, continued to chase after their „god“. It was easier, after all, because everything had been demonstrated by „princes of faith“ who had already died and were still alive.

Now I am on the subject of the Big Bang. It defined the beginning of our universe and thus also created the idea that this is „everything“ that exists: the universe.

But just as Giordano Bruno could imagine an endless succession of solar systems four hundred years ago, cosmologists today can imagine an infinite number of universes, universes like ours or even others, perhaps with different laws of nature! How, when and from what could they have arisen and continue to arise? The world before our time, I say, is the primordial world. It is still a world without time in our sense, because a sequence of events, as we know, requires a sequence of different events, because they allow us to speak of „before“ and „after“.

Now it is time to explain the term ‚primeval world‘, because this will make the following reading easier to understand.

The primordial world must be and is a world without beginning and end, in it there is no before and after, it is without earlier and later, without here and there, without above and below, without form and structure, without big and small. Our universe emerged from that primordial world as a purely random fluctuation, like a bubble in hot lava, but then of course with our space and our time. It cannot be ruled out that many other bubbles and thus many other universes were created. This topic does not make it easy to form a picture of such a primordial world. I try to make it a little easier by starting with a draft and then correcting it again and again to finally understand the whole thing.

Please don’t be alarmed by this way of beginning because it is a soberingly simple approach.

Wolfgang Korsus Dipl.-Ing. NT ,  Astrophysiker

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Teil 1

Der Klerus bleibt bei seiner voreingenommenen Aussage : „Am Anfang schuf Gott Himmel und Erde“ auch in der Genesis steht zu lesen : Vor dem Urknall gab es keine Zeit und daher auch noch keinen Anfang. In sechs Tagen, so sagt die Bibel, hat Gott die Welt geschaffen. Obwohl es heißt allmächtig, hat er das Werk nicht mit einem Schlag vollbracht…..ist wohl müde und schwach geworden, der super alte Mann, die Schöpfung ist deshalb wohl über sechs Tage verteilt. Licht soll schon am ersten Tag erschienen sein und Land und Wasser am zweiten, eine klare Trennung fand erst am dritten statt, und so fort. Die Theologen früherer Zeiten und bis heute noch sprachen und sprechen deshalb gern von einem Sechstagewerk, dem Hexaemeron. Warum hat die Schöpfung wohl so so lange gedauert, und warum hat sie verschiedene Stadien durchlaufen?

Zu diesen ersten Zeilen sage ich nur ganz einfach, das ist menschenerdachter Blödsinn, denn es wäre wohl zu einfach, das auf einen total vermenschlichten Gott zurückzuführen, der abends halt müde wurde–da er doch gerade erst Abend und Morgen geschaffen hatte–oder der einfach mehr Zeit brauchte, um das Weitere zu planen. Eher vielleicht erscheint es im menschlichen Denken natürlich, dass so etwas Ausgedehntes und Vielfältiges wie unsere heutige Welt nicht schlagartig entstehen konnte, sondern dass selbst Gott sie erst «im Laufe der Zeit» aus etwas Einfacherem hat hervorgehen lassen. Ihr noch Gläubigen und vollkommen Verdummten denkt diesbezüglich weiter so und vor allen Dingen denkt was ihr wollt !

Spinnen wir mal weiter……die Menschheit tat es und das auch heute noch. Warum tut sie das? Ich sage es jetzt schon : Es ist meistens die anerzogene Dummheit der Vorgänger Generation, dann kommt die nicht wegzudiskutierende Angst vor dem Tod und das schwach oder auch nicht vorhandene Naturwissenschaftliche Denken führt dazu. Der Mensch ist auch nur ein Lebewesen, Lebewesen haben nun mal eine beschränkte Daseinzeit, oder ?

Ich spinne weiter, was gefehlt hätte, wenn die Welt mit einem Schlag entstanden wäre, ist die Zeit: Die Welt wäre zeitlos gewesen. Erst die nacheinander eintretenden Phasen der „Schöpfung“ führen den Begriff einer Zeit ein, einen Ablauf mit Ereignissen und Intervallen und somit eine Skala; durch das Fortschreiten des Geschehens ergibt sich auch eine Zeitrichtung. Und das erste Ereignis dieser Kette definiert nun den Anfang. Ganz ähnlich tritt der Raum in Erscheinung. Es ist die Trennung von Himmel und Erde, von Licht und Dunkel, von Land und Wasser, sie definieren einen Raum, in dem bestimmte Dinge hier, andere dort sind, diese oben und jene unten. Die Bühne für das kommende Schauspiel, der Raum, musste also auch zunächst erst erschaffen werden. In der heutigen Denkweise könnte deshalb der Eröffnungssatz der Bibel durchaus lauten: «Am Anfang schuf Gott Zeit und Raum.» …….und so denkt die Religion und der Glaubende.

Diese Vorstellungen führen recht natürlich zu einer typisch menschlichen Frage, was denn «vorher» war, wie und woraus Raum und Zeit entstanden sind. Wie wir wissen, geht die heutige Kosmologie von einem „Urknall“ als Anfang unseres Universums aus.

Bitte liebe Leser, nehmen Sie mir es nicht übel, aber wenn ich einen Knall wahrnehme, denke ich in den meisten Fällen eher an ein Ende. Lange Zeit wurden jedoch Fragen nach dem Zustand der Welt vor dem Urknall und nach dessen Auslöser als für nicht zulässig erklärt. Das klingt nach Glaube und Religion, solch eine Frage lässt sich einfach nicht verbieten. Ich weiß das meine CPU dann streiken würde………………

Der bekannte englische Astrophysiker Stephen Hawking meinte noch vor einiger Zeit, das sei so ähnlich wie die Frage, was denn nördlich vom Nordpol wäre. Ich stelle erfreut fest, In den letzten dreißig Jahren hat jedoch ein Vorstellungswandel stattgefunden hin zu einem neuen, anders vorstellbaren zwar nicht beweisbaren Anfang geführt. Dieser Anfang und diese Universum-Entstehung macht einen zumindest hypothetischen Sinn.Es gibt heute einen Rahmen, wenn auch in vielerlei Hinsicht spekulativ und längst nicht von allen Wissenschaftlern akzeptiert, in dem man recht allgemein die Entstehung unseres Universums diskutieren kann.

Lieber Leser, schauen Sie mal ganz entspannt auf das schon dagewesene Falschdenken der Menschheit bezüglich eines Weltbildes. Die ersten Spinner, also Menschen, sahen diesen Fliegenschiss – Planeten  „Erde“ als Mittelpunkt an. Ein wahrhaftig „Päpstlich“ geprägtes Bild.

…..oder sollte ich lieber „göttlich“ geprägtes sagen ?

Aber scheuen wir uns nicht, den nächsten auch falschen Schritt  der Menschen zu betrachten  : die Sonne trat jetzt an diese erste Stelle. Es folgte deshalb die nächste Betrachtungsweise: die Erde war nur einer der die Sonne umkreisenden Planeten. Es stellte sich dann heraus, dass die Sonne ihrerseits nur einer von Millionen Sternen ist, aus denen unsere Galaxie, die Milchstraße, besteht. Und es gibt wiederum viele Millionen ähnlicher Galaxien, die sich von uns durch eine festgestellte Ausdehnung des Raums immer weiter entfernen. Das Ergebnis lässt sich folgendermaßen schildern – Unsere Welt wurde tatsächlich Schritt für Schritt ein immer kleinerer Teil eines immer größer werdenden Universums. Die Forschung und einzigartige Denkweise der Forscher kam zu dem gerade beschriebenen Ergebnis. Die überwiegende Zahl der Menschheit jedoch lief weiter ihrem „Gott“ hinterher. War ja einfacher, denn alles war durch schon Gestorbene und gerade Lebende „Glaubensfürsten“ vorgemacht.

Jetzt befinde ich mich beim Thema Urknall. Er definierte den Anfang unseres Universums und schuf damit auch die Vorstellung, dass das „alles“ ist, was es gibt: eben das Universum.

Aber so, wie sich ein Giordano Bruno vor vierhundert Jahren eine endlose Aneinanderreihung von Sonnensystemen vorstellen konnte, so können sich heute Kosmologen eine unendliche Zahl von Universen vorstellen, Universen wie das unsere oder auch andere, mit vielleicht anderen Naturgesetze ! Wie, wann und woraus könnten diese entstanden sein und weiter entstehen? Die Welt vor unserer Zeit, sage ich ist die Urwelt. Es ist zwar noch eine Welt ohne Zeit in unserem Sinne, denn ein Ablauf, so wissen wir, erfordert eine Reihung von verschiedenen Ereignissen, denn die gestatten es, von «vorher» und «nachher» zu sprechen.

Jetzt wird es Zeit den Ausdruck Urwelt zu erklären, denn somit wird das folgende Lesen verständlicher.

Die Urwelt muß und ist eine Welt ohne Anfang und Ende, in ihr gibt es kein Vorher und Nachher, sie ist ohne Früher und Später, ohne Hier und Dort, ohne Oben und Unten, ohne Form und Struktur, ohne Groß und Klein. Aus jener Urwelt ist, als eine rein zufällige Fluktuation, wie eine Blase in heißer Lava, unser Universum entstanden, aber dann selbstverständlich mit unserem Raum und unserer Zeit. Es ist nicht auszuschließen das viele weitere Blasen und damit viele andere Universen entstanden. Dieses Thema macht es nicht leicht sich ein Bild von einer solchen Urwelt zu machen. Ich versuche es ein wenig zu erleichtern  indem ich mit einem Entwurf anfange und diesen dann fortlaufend immer wieder korrigieren werde um letztendlich das ganze zu verstehen.

Bitte nicht erschrecken über diese Art des Beginns denn es ist eine ernüchternd einfache Betrachtung.

My next posts coming soon !!!

Meine nächsten Beiträge kommen bald !!!

Wolfgang Korsus Dipl.-Ing. NT,  Astrophysiker

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Inflation……says clearly better

„Cosmic inflation“.

About thirty years ago the American cosmologist Alan Guth proposed an excellent model.

I try to explain it, because I have followed this model myself theoretically and intellectually more and more often and I am convinced that this model is not only a hypothesis ( statement whose validity one considers possible, but which is not proved or verified ), but ……..so it has actually been. Because the living being man did not exist yet therefore it can never be proved.

If you decide to measure anything, you should think and ask yourself : what is my reference point ? It is a zero !…….denn the height of mountains is measured „above sea level“, the depth of oceans „below sea level“. Accordingly, Mount Everest is 8900 meters high and the highest mountain on earth. But the volcano Mauna Kea on Hawaii rises 10.000 meters above the „sea bottom“ – actually it is the biggest mountain on earth. …….Denkste !!!

Another example :

Imagine a dammed river: Upstream the water level is much higher than downstream. Here I say : This difference in height results in a corresponding difference in potential energy and this can be used to operate a power plant which generates electricity by the falling water.

That says, if the transition from one energy level to another takes place very suddenly, energy is released. With the cosmic inflation already mentioned by me one can imagine well that the whole universe of today originally consisted of a small bubble of extremely hot matter, causally it was coherent and in the thermal equilibrium. Only the ground state, thus the reference point, was far below our today’s at that time. This primeval bubble expanded, cooled down gradually and was brought thereby to a critical point.

But it must be said in addition with the mentioned process the space expanded extremely in very short time, because that says the term „inflation“. I had mentioned that the matter before the expansion was in the thermal equilibrium, so it remained in the corresponding state also after the breakup into causally „incoherent“ areas. The inflation theory explains itself as already mentioned to the fact that one measures the same background temperature in all areas of the sky today.

To the inflation there are also simple explanations and I try it times on this way. It starts : before the inflation all participants were in the same „bucket“,…

that means for the information, they tuned. So they remained in the subsequent transition. So it was an information transition from higher to lower level.

And this released a lot of energy; this „dark energy“ permeates the (our) whole universe. This energy was up to now and remains further the engine for the expansion. Even the „cosmic“ inflation explains at best how in the calculated extremely short time a hot, expanding universe could develop.

However, I must not forget to point out …. the origin of the conditions necessary for this process remains furthermore in the dark.

So it will remain eternally because the real beginning of everything remains further beyond the science and with it eternally in the dark.

The, I call it „postinflationary“ development, depends then, as I already mentioned, on the interaction of gravity and dark energy. It is also to be mentioned, however it may go on, today still in any case everything expands increasingly.

Only always remember, this expansion is not an „explosion“ which e.g. hurls debris into an empty space. The space originated only in the big bang, and it is the space itself which is hurled out. I find certainly a better comparison how one can represent the universe of today, namely in such a way as it has been described already often. Now follows the perhaps already known example with the cake ……..

…..our universe today can be imagined like raisins in a cake pond. This has already been some time in the oven and the cake „rises“.

Everyone knows what happens when a cake rises, ….then all the raisins notice something very specific, namely the neighboring raisins move further and further away from each other. The dough between the raisins is equal to the space and for the idea of expansion it doesn’t matter how much dough there is and whether it stops somewhere.

So, back to cosmology, because very similarly, the primordial matter of the early universe was not concentrated at one point in space. We see only the part of the universe whose light reached us in 14 billion years, and this part was indeed spatially localized. What there was and still is outside of this area, we simply cannot say, at least not today. We ask ourselves, however, wouldn’t have to arrive the light from these at present still unreachable regions with us if we only wait long enough?

As we know today, this is not the case. We can use Hubble’s law to calculate how far away from us a star must be in order for it to disappear from our view at more than the speed of light. As we will see in a moment, this does not mean that this star itself is traveling somewhere at faster than light speed, which would contradict relativity. Rather, it means that the part of space in which it is located is moving away from ours so rapidly due to the expansion of the universe. After all, Hubble’s law states how fast distant regions of space are disappearing; with the given value of the Hubble constant, this expansion reaches the speed of light at a distance of 14 light-years. A star, which is today so far away from us, disappears, together with its environment, with more than light speed, and no signal from it will ever reach us. There is an absolute cosmic horizon :

„The absolute beyond“

Yes I think it, will also say it and lean directly on my last sentence of the last chapter.

That was: „There is an absolute cosmic horizon“……….on the opposite, other side !!!!!!!!!

The mankind which still exists and likewise still will exist, must simply assume : The universe distant by more than 14 billion light-years is not attainable forever. Simply said and also proved, we can send „the there if existing beings“ no signals and also receive „none“ from there, ….basta !
Imagine we are just on a „Hubble sphere“, that is limited to the 14 billion light years radius or better still, mentally completely immobile. Another low blow….that is to be made valid only for us, especially here on our fly shit big planet. A correspondingly distant star has of course his, I say calmly times own „Hubble sphere“. Their „Hu-Ku“ covers perhaps for us a strange part of the universe, which can have common areas with ours, but must not necessarily have.
Understood… ???

In the universe are certainly more „Hubble spheres“, only sure we know, we have an absolute „speed of light limit“ ! …. and our ability to communicate just comes up against this absolute limit. I call it therefore also with pleasure our “

“ communication ability limit“.

Also a return to an objection can be interesting, it is called :

– nothing can move away with more than light speed -.

And this is truly correct. Because have you dear readers ever heard that one can run away from a light beam approximately? But an additional aspect comes into play now, it is the expansion of space !

An example in short: a far away star emits a light signal, and this starts in our direction and this with universal light speed. While it „flies along“, however, the space expands, and should this expansion take place fast enough, the light signal will never reach us.

If we look at this from the point of view of other stars, again Hubble’s law comes into play, because it does not say that a distant star simply runs away from us. From the view of other stars in its environment it is absolutely stationary.

Because wherever a light signal flits by, better comes, observers there measure the speed of light. I like to compare the light signal a little bit with an older slow worm it crawls through a rising cake dough from one raisin to the next. Any observer of such a scenario will see the creep crawling at standard speed, but to remember, the cake is rising in the meantime, and if that happens fast enough, the poor creep will never reach the next raisin. I note now, after safely reading the little sneak story : in cosmic inflation, it was space that expanded so suddenly – in sufficiently restricted local areas, nothing moved faster than light.

I now ask, „Is the Hubble constant really constant“ , then „our Hubble sphere“ is indeed the boundary of our universe. All areas of the universe, which were outside of our Hubble sphere shortly after the big bang, are unreachable for us afterwards and will always remain so. These areas moved away from us already at that time with „more than light speed“ and were accelerated since then even still.

Let’s look now at a star which has originated shortly after the big bang just still within our Hubble sphere? How is the situation in this case ?

In its direct environment the expansion velocity lies from our view, below the light velocity. But it is to be noticed that its expansion rate increased further and it exceeded the speed of light short time later. What happened, the star left the light, from our view the star went out in the moment halt, he disappeared even with it from our world.

The light, however, which it had emitted shortly before, continues to cross the space, and when it finally reaches us, the star, from which it comes, is already far, far and still further outside of our world.

<< That is for us the absolute, yes, absolute „beyond“. >>

We make a very small scientific journey to this question:

How far away is the star if shortly after the „big bang“ a signal was sent out from the earth ? ???? was sent out? ( of course it only makes sense if it already existed )

……how far has it (signal) come then until today? Simple calculation: For a static universe that would be the speed of light multiplied by the age of the universe, thus about 14 billion light years.

But the expansion described by me makes the distance significantly larger, so also the sneak noticed it during its journey through the cake dough. If therefore the acceleration of the expansion remains constant, this leads to 42 billion light-years, the triple of the static distance (I still take position in the note B4)

Thus I say out, the most distant stars which can be observed by the science are extremely farther away than speed of light multiplied by the universe age.

According to my evaluation, the distance has been less, namely still within our Hubble sphere, when they have emitted the light received by us today. They were still much closer to us, closer to us. It has been simply said a light journey special kind, because at the same time the universe expanded. One could call today’s distance also a combination of light travel time and space expansion. The most distant star we see today is now already 42 billion light years away from us. Under the condition that it, the star still exists – but we will never know that.

I am inclined now to get rid of a sentence which lies so many a philosopher on the tongue. But I say it nevertheless:

In contrast to them we astros only know that there was a beginning and that the area accessible to our research ends somewhere.

What is behind it? In today’s cosmology, the limit exists only in the eye of the beholder. There is nothing special about this imaginary sphere, 14 billion light years away, no discontinuity, no great wall; there is no reason to suppose that the world beyond it changes. We just can’t look; the boundary exists only for us. Other observers on other stars have their own accessible (and inaccessible) areas !!!!

Wolfgang Korsus Dipl.-Ing. NT, Astrophysiker

25451 Quickborn, Klingenberg 40

Handy: 01625680456

Website: wolfgang.korsus.net

Inflation……sagen wir eindeutig besser

                            „Die kosmische Inflation“

Vor etwa dreißig Jahren hat der amerikanische Kosmologe Alan Guth ein hervorragendes Modell vorgeschlagen.

Ich versuche es zu erklären, denn ich habe dieses Modell selbst theoretisch und gedanklich immer häufiger nachvollzogen und bin überzeugt, daß  dieses Model nicht nur eine Hypothese ( Aussage, deren Gültigkeit man für möglich hält, die aber nicht bewiesen oder verifiziert ist ) ist, sondern ……..so ist es tatsächlich gewesen. Denn das Lebewesen Mensch gab es noch nicht also kann es nie bewiesen werden.

Wenn man sich entschließt irgendetwas zu messen, so sollte man nachdenken und sich fragen : was ist mein Bezugspunkt ? Es ist eine Null !…….denn die Höhe von Bergen wird „über dem Meeresspiegel“, die Tiefe von Ozeanen „unter dem Meeresspiegel“ gemessen. Demnach ist der Mount Everest 8900 Meter hoch und der höchste Berg der Erde. Der Vulkan Mauna Kea auf Hawaii erhebt sich aber 10.000 Meter über dem „Meeresboden“ – eigentlich ist doch er der größte Berg der Erde. …….Denkste !!!

Noch ein Beispiel :

Man stelle sich einen gestauten Fluss vor: Stromaufwärts ist der Wasserpegel sehr viel höher als stromabwärts. Hier sage ich : Dieser Höhenunterschied ergibt einen entsprechenden Unterschied an potentieller Energie und die kann man benutzen um ein Kraftwerk zu betreiben, welches durch die herabstürzenden Wassermengen Elektrizität erzeugt.

Das sagt aus, wenn der Übergang von einem Energieniveau zu einem anderen sehr plötzlich stattfindet wird dabei Energie freigesetzt. Bei der von mir schon erwähnten kosmischen Inflation kann man sich gut vorstellen, dass das gesamte heutige Universum ursprünglich aus einer kleinen Blase extrem heißer Materie bestand, kausal war sie zusammenhängend und im thermischen Gleichgewicht. Nur der Grundzustand, also der Bezugspunkt, lag damals weit unter unserem heutigen. Diese Urblase dehnte sich aus, kühlte allmählich ab und wurde dadurch an einen kritischen Punkt gebracht.

Aber es muß zusätzlich gesagt werden bei dem genannten Vorgang dehnte sich der Raum in sehr kurzer Zeit extrem aus, denn das besagt der Terminus „Inflation“. Ich hatte erwähnt das die Materie vor der Ausdehnung im thermischen Gleichgewicht war, so blieb sie in dem entsprechenden Zustand ebenfalls nach dem Auseinanderbrechen in kausal „unzusammenhängende“ Bereiche. Die Inflationstheorie erklärt sich selbst wie schon erwähnt zu der Tatsache, dass man heute in allen Bereichen des Himmels die gleiche Hintergrundtemperatur misst.

Zur Inflation gibt es auch einfache Erklärungen und ich versuche es mal auf diesem Wege. Es geht los : vor der Inflation waren alle Teilnehmer im gleichen „Kübel“,…

das bedeutet für die Informationen, sie stimmten sich ab. Also blieben sie im nachfolgenden Übergang erhalten. Es war also ein Informations- Übergang vom höheren zum tieferen Niveau.

Und dadurch wurde viel Energie freigesetzt; diese „dunkele Energie“ durchdringt das (unser) ganzes Universum. Diese Energie war bisher und bleibt weiterhin der Motor für die Expansion. Selbst die „kosmische“ Inflation erklärt bestenfalls wie in der berechneten äußerst kurzen Zeit ein heißes, expandierendes Universum entstehen konnte.

Jedoch darf ich nicht vergessen darauf hinzuweisen ….der Ursprung der für diesen Vorgang notwendigen Bedingungen bleibt weiterhin im Dunkeln.

So wird es ewig bleiben denn der wirkliche Anfang von allem bleibt weiterhin jenseits der Wissenschaft und damit ewig im Dunkeln.

Die, ich nenne sie „postinflationäre“ Entwicklung, hängt dann, wie ich schon erwähnt habe von dem Zusammenspiel von Schwerkraft und dunkler Energie ab. Es sei ebenfalls erwähnt, wie auch immer es weitergehen mag, heute immernoch dehnt sich jedenfalls alles zunehmend aus.

Nur denkt immer daran, diese Ausdehnung ist keine „Explosion“, die z.B. Trümmer in einen leeren Raum schleudert. Der Raum entstand erst im Urknall, und es ist der Raum selbst, der hinausgeschleudert wird. Ich finde bestimmt einen besseren Vergleich wie man das heutige Universum darstellen kann, nämlich so wie es schon oft beschrieben worden ist. Jetzt folgt das vielleicht schon bekannte Beispiel mit dem Kuchen …….

…..unser heutiges Universum läßt sich wie Rosinen in einem Kuchenteich vorstellen. Dieser ist schon einige Zeit im Backofen gewesen und der Kuchen „geht auf“.

Jeder weiß was passiert wenn ein Kuchen aufgeht, ….dann bemerken alle Rosinen etwas ganz bestimmtes, nämlich die benachbarten Rosinen entfernen sich immer weiter voneinander weg. Der Teig zwischen den Rosinen ist dem Raum gleichzusetzen und für die Vorstellung von Ausdehnung ist es egal, wie viel Teig es gibt und ob er irgendwo aufhört.

So, zurück zur Kosmologie, denn ganz ähnlich war auch die Urmaterie des frühen Universums nicht an einem Punkt im Raum konzentriert. Wir sehen nur den Teil des Universums, dessen Licht uns in 14 Milliarden Jahren erreicht hat, und dieser Teil war tatsächlich räumlich lokalisiert. Was es außerhalb dieses Bereichs gab und noch gibt, das können wir einfach nicht sagen, jedenfalls heute nicht. Fragen wir uns, müsste aber nicht wenn wir nur lange genug warten, das Licht aus diesen zurzeit noch unerreichbaren Regionen bei uns eintreffen?

Das ist, wie wir heute wissen, nicht der Fall. Wir können Hubbles Gesetz benutzen, um zu berechnen, wie weit entfernt von uns ein Stern sein muss, damit er aus unserer Sicht mit mehr als Lichtgeschwindigkeit entschwindet. Wie wir gleich sehen werden, heißt das nicht, dass dieser Stern selbst sich irgendwo mit Überlichtgeschwindigkeit fortbewegt, was der Relativitätstheorie widersprechen würde. Es bedeutet vielmehr, dass sich der Teil des Raums, in dem er sich befindet, durch die Expansion des Universums von unserem so schnell entfernt. Das Hubble’sche Gesetz gibt ja an, wie schnell entfernte Raumbereiche entschwinden; mit dem angegebenen Wert der Hubble-Konstante erreicht diese Expansion Lichtgeschwindigkeit bei einer Entfernung von 14 Lichtjahren. Ein Stern, der heute so weit von uns entfernt ist, entschwindet, zusammen mit seiner Umwelt, mit mehr als Lichtgeschwindigkeit, und kein Signal von ihm wird uns je erreichen. Es gibt einen absoluten kosmischen Horizont :

                                  „Das absolute Jenseits“ 

Ja ich denke es, werde es auch sagen und lehne mich direkt an meinen letzten Satz des vergangenen Kapitels an.    

Der hieß:  „Es gibt einen absoluten kosmischen Horizont“……….auf der gegenüberliegenden, anderen Seite !!!!!!!!!

Die Menschheit die es noch gibt und ebenso noch geben wird, muß einfach davo ausgehen : Das um mehr als 14 Milliarden Lichtjahre entfernte Universum ist für immer nicht erreichbar. Einfach gesagt und auch bewiesen, wir können „den dort falls vorhanden seienden Wesen“ keine Signale senden und auch „Keine“ von dort empfangen, ….basta !
Stellt Euch vor wir sind halt auf einer „Hubble-Kugel“, das ist auf die 14 Milliarden Lichtjahre Radius beschränkt oder besser noch, geistig völlig unbeweglich. Noch ein Tiefschlag….das ist nur geltend zu machen für uns, speziell hier auf unserem Fliegenschiss großen Planeten. Ein entsprechend ferner Stern hat selbstverständlich seine, ich sage ruhig mal eigene „Hubble-Kugel“. Deren „Hu-Ku“ deckt vielleicht einen für uns fremden Teil des Universums, der mit unserem gemeinsame Bereiche haben kann, aber nicht unbedingt haben muss, ab.
Verstanden… ???

Im Universum sind bestimmt mehr „Hubble-Kugeln“, nur sicher wissen wir, wir haben eine absolute „Lichtgeschwindigkeit-Grenze“ ! ….und unsere  Kommunikationsfähigkeit stößt halt an diese absolute Grenze. Ich nenne sie deshalb auch gern unsere „

                  „ Kommunikationsfähigkeit-Grenze“

Auch eine Rückkehr zu einem Einwand kann interessant sein, er heißt :

— nichts kann sich mit mehr als Lichtgeschwindigkeit entfernen —

Und das ist wahrlich richtig. Denn habt Ihr liebe Leser schon mal gehört, dass man von einem Lichtstrahl etwa weglaufen kann? Aber ein zusätzlicher Aspekt tritt jetzt ins Spiel, es ist die Ausdehnung des Raumes !

Ein Beispiel in Kürze: ein weit entfernter Stern emittiert ein Lichtsignal, und dieses startet in unsere Richtung und das mit universeller Lichtgeschwindigkeit. Während es also „dahinfliegt“ dehnt sich jedoch der Raum aus, und sollte diese Ausdehnung sich rasch genug vollziehen, so wird das Lichtsignal uns nie erreichen.

Betrachten wir das mal aus der Sicht anderer Sterne, schon kommt wieder Hubbles Gesetz ins Spiel, denn es sagt nicht aus, dass ein ferner Stern einfach von uns wegläuft. Aus der Sicht  anderer Sterne in seiner Umgebung ist der absolut stationär.

Denn wo immer auch ein Lichtsignal vorbei huscht, besser kommt, messen dortige Beobachter die Lichtgeschwindigkeit. Ich vergleiche das Lichtsignal gern ein bisschen mit einer älteren Blindschleiche sie kriecht durch einen aufgehenden Kuchenteig von einer Rosine zur nächsten. Jeder Beobachter solch eines Szenarium sieht die Schleiche mit Standard- Geschwindigkeit kriechen, aber zu bedenken ist, der Kuchen geht in der Zwischenzeit auf, und wenn das schnell genug passiert, wird die arme Schleiche die nächste Rosine niemals erreichen. Ich bemerke jetzt, nach sicherem Lesen der kleinen Schleichen-Geschichte :  in der kosmischen Inflation war es der Raum, der sich so plötzlich ausdehnte – in genügend eingeschränkten lokalen Bereichen bewegte sich nichts schneller als Licht.

Ich frage jetzt, „Ist die Hubble-Konstante wirklich konstant“ , dann ist „unsere Hubble-Kugel“ in der Tat die Grenze unseres Universums. Alle Bereiche des Universums, die sich kurz nach dem Urknall außerhalb unserer Hubble-Kugel befanden, sind danach für uns unerreichbar und werden es auch immer bleiben. Diese Bereiche entfernten sich schon damals von uns mit „mehr als Lichtgeschwindigkeit“ und wurden seitdem sogar noch beschleunigt.

Betrachten wir jetzt mal einen Stern der kurz nach dem Urknall gerade noch innerhalb unserer Hubble-Kugel entstanden ist? Wie stellt sich die Sachlage in diesem Fall dar ?

In seiner direkten Umgebung liegt die Ausdehnungsgeschwindigkeit aus unserer Sicht, unterhalb der Lichtgeschwindigkeit. Aber es ist zu bemerken das seine Ausdehnungsrate weiter anstieg  und sie überschritt kurze Zeit später die Lichtgeschwindigkeit. Was passierte, den Stern verließ das Licht, aus unserer Sicht ging in dem Augenblick halt der Stern aus, er verschwand sogar damit aus unserer Welt.

Das Licht hingegen, das er kurz zu vor  noch emittiert hatte, durchquert aber weiter den Raum, und wenn es uns dann endlich erreicht, ist der Stern, von dem es stammt, schon weit, weit und noch weiter außerhalb unserer Welt.

            << Das ist für uns das absolute,ja, absolute „Jenseits“. >>

Wir machen eine sehr kleine wissenschaftliche Reise zu dieser Frage:

Wie weit ist der Stern entfernt wenn kurz nach dem „Urknall“ein Signal von der Erde ? ???? ausgesandt wurde? ( natürlich macht es nur Sinn wenn sie halt schon existierte)

……wie weit ist es (Signal) dann bis heute gekommen? Einfache Rechnung:  Für ein statisches Universum wäre das die Lichtgeschwindigkeit multipliziert mit dem Alter des Universums, also etwa 14 Milliarden Lichtjahre.

Aber die von mir beschriebene Expansion macht die Entfernung bedeutend größer, so hat es auch die Schleiche bei ihrer Reise durch den Kuchenteig bemerkt. Wenn also die Beschleunigung der Ausdehnung konstant bleibt, führt das auf 42 Milliarden Lichtjahre, das Dreifache der statischen Entfernung (ich nehme noch Stellung in der Anmerkung B4)

Somit sage lch aus, sind die fernsten Sterne, die von der Wissenschaft beobachten werden können, extrem weiter entfernt als Lichtgeschwindigkeit multipliziert mit dem Universum-Alter.

Nach meiner Beurteilung ist die Entfernung geringer gewesen, nämlich noch innerhalb unserer Hubble-Kugel, als sie das heute von uns empfangene Licht ausgestrahlt haben. Sie waren uns noch viel näher, dichter bei uns. Es ist einfach gesagt eine Lichtreise gewesen besondere Art, denn gleichzeitig expandierte das Universum. Man könnte die heutige Entfernung auch eine Kombination von Lichtreisezeit und Raumexpansion nennen. Der fernste Stern, den wir heute sehen, ist nun schon 42 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Unter der Voraussetzung, dass es ihn, den Stern noch gibt – das aber werden wir nie erfahren.

Ich bin geneigt nun einen Satz los zu werden der so manch einem Philosophen auf der Zunge liegt. Aber ich sage ihn trotzdem :

Im Unterschied zu ihnen wissen wir Astros nur, dass es einen Anfang gab und dass der unserer Forschung zugängliche Bereich irgendwo aufhört.

Was ist dahinter? In der heutigen Kosmologie besteht die Grenze nur im Auge des Betrachters. An dieser imaginären Kugel, 14 Milliarden Lichtjahre entfernt, gibt es nichts Besonderes, keine Unstetigkeit, keine große Mauer; es gibt keinen Grund anzunehmen, dass sich die Welt dahinter ändert. Wir können nur nicht nachsehen, die Grenze besteht nur für uns. Andere Beobachter auf anderen Sternen haben ihre eigenen zugänglichen (und unzugänglichen) Bereiche !!!

Wolfgang Korsus Dipl.-Ing NT, Astrophysicist

Klingenberg 40

D-25451 Quickborn

Mobile 01625680456 FNet 0410669295

Website : wolfgang.korsus.net

Inflation….say clearly better „The cosmic inflation“.

About thirty years ago the American cosmologist Alan Guth proposed an excellent model.

I try to explain it, because I have followed this model myself theoretically and intellectually more and more often and I am convinced that this model is not only a hypothesis ( statement whose validity one considers possible, but which is not proved or verified ), but ……..so it has been actually. Because the living being man did not exist yet therefore it can never be proved.

If you decide to measure anything, you should think and ask yourself : what is my reference point ? It is a zero !…….denn the height of mountains is measured „above sea level“, the depth of oceans „below sea level“. Accordingly, Mount Everest is 8900 meters high and the highest mountain on earth. But the volcano Mauna Kea on Hawaii rises 10.000 meters above the „sea bottom“ – actually it is the biggest mountain on earth. …….Denkste !!!

Another example :

Imagine a dammed river: Upstream the water level is much higher than downstream. Here I say : This difference in height results in a corresponding difference in potential energy and this can be used to operate a power plant which generates electricity by the falling water.

That says, if the transition from one energy level to another takes place very suddenly, energy is released. With the cosmic inflation already mentioned by me one can imagine well that the whole universe of today originally consisted of a small bubble of extremely hot matter, causally it was coherent and in the thermal equilibrium. Only the ground state, thus the reference point, was far above our today’s at that time. This primeval bubble expanded, cooled down gradually and was brought thereby to a critical point.

But it must be said in addition with the mentioned process the space expanded extremely in very short time, because that says the term „inflation“. I had mentioned that the matter before the expansion was in the thermal equilibrium, so it remained in the corresponding state also after the breaking apart into causally „incoherent“ areas. The inflation theory explains itself as already mentioned to the fact that one measures the same background temperature in all areas of the sky today.

To the inflation there are also simple explanations and I try it times on this way. It starts : before the inflation all participants were in the same „bucket“,

that means for the information they tuned. So they remained in the subsequent transition. So it was an information transition from higher to lower level.

And through this, a lot of energy was released; this „#’ö „dark energy“ permeates the (our) whole universe. This energy was up to now and remains the motor for the expansion. Even the „cosmic“ inflation explains at best how in the calculated extremely short time a hot, expanding universe could develop.

However, I must not forget to point out …. the origin of the conditions necessary for this process remains furthermore in the dark.

So it will remain eternally because the real beginning of everything remains further beyond the science and with it eternally in the dark.

The, I call it „postinflationary“ development, depends then, as I already mentioned, on the interaction of gravity and dark energy. It should also be mentioned, however it may go on, today, in any case, everything expands increasingly.

Only always remember, this expansion is not an „explosion“ which e.g. hurls debris into an empty space. The space originated only in the big bang, and it is the space itself which is hurled out. I find certainly a better comparison how one can represent the universe today, namely in such a way as it was described already often. Now follows the example with the cake …….

…..our universe today can be imagined like raisins in a cake pond. This has already been some time in the oven and the cake „rises“.

Everyone knows what happens when a cake rises, ….then all the raisins notice something very specific, namely the neighboring raisins move further and further away from each other. The dough between the raisins is equal to the space and for the idea of expansion it doesn’t matter how much dough there is and whether it stops somewhere.

So back to cosmology, because similarly the prime matter of the early universe was not concentrated at one point in space. We see only the part of the universe whose light reached us in 14 billion years, and this part was indeed spatially localized. What there was and still is outside this area, we simply cannot say, at least not today. But shouldn’t, if we only wait long enough, the light from these at present still unreachable regions arrive with us?

As we know today, this is not the case. We can use Hubble’s law to calculate how far away from us a star must be for it to disappear from our view at more than the speed of light. As we will see in a moment, this does not mean that this star itself is traveling somewhere at faster than light speed, which would contradict relativity. Rather, it means that the part of space in which it is located is moving away from ours so rapidly due to the expansion of the universe. After all, Hubble’s law states how fast distant regions of space are disappearing; with the given value of the Hubble constant, this expansion reaches the speed of light at a distance of 14 light-years. A star, which is today so far away from us, disappears, together with its environment, with more than light speed, and no signal from it will ever reach us. There is an absolute cosmic horizon…….!

Wolfgang Korsus Dipl.-Ing NT, Astrophysiker

Klingenberg 40

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Mobile 01625680456 FNetz 0410669295

Website : wolfgang.korsus.net

Inflation….sagen wir eindeutig besser „Die kosmische Inflation“

Vor etwa dreißig Jahren hat der amerikanische Kosmologe Alan Guth ein hervorragendes Modell vorgeschlagen.

Ich versuche es zu erklären, denn ich habe dieses Modell selbst theoretisch und gedanklich immer häufiger nachvollzogen und bin überzeugt, daß  dieses Model nicht nur eine Hypothese ( Aussage, deren Gültigkeit man für möglich hält, die aber nicht bewiesen oder verifiziert ist ) ist, sondern ……..so ist es tatsächlich gewesen. Denn das Lebewesen Mensch gab es noch nicht also kann es nie bewiesen werden.

Wenn man sich entschließt irgendetwas zu messen, so sollte man nachdenken und sich fragen : was ist mein Bezugspunkt ? Es ist eine Null !…….denn die Höhe von Bergen wird „über dem Meeresspiegel“, die Tiefe von Ozeanen „unter dem Meeresspiegel“ gemessen. Demnach ist der Mount Everest 8900 Meter hoch und der höchste Berg der Erde. Der Vulkan Mauna Kea auf Hawaii erhebt sich aber 10.000 Meter über dem „Meeresboden“ – eigentlich ist doch er der größte Berg der Erde. …….Denkste !!!

Noch ein Beispiel :

Man stelle sich einen gestauten Fluss vor: Stromaufwärts ist der Wasserpegel sehr viel höher als stromabwärts. Hier sage ich : Dieser Höhenunterschied ergibt einen entsprechenden Unterschied an potentieller Energie und die kann man benutzen um ein Kraftwerk zu betreiben, das durch die herabstürzenden Wassermengen Elektrizität erzeugt.

Das sagt aus, wenn der Übergang von einem Energieniveau zu einem anderen sehr plötzlich stattfindet wird dabei Energie freigesetzt. Bei der von mir schon erwähnten kosmischen Inflation kann man sich gut vorstellen, dass das gesamte heutige Universum ursprünglich aus einer kleinen Blase extrem heißer Materie bestand, kausal war sie zusammenhängend und im thermischen Gleichgewicht. Nur der Grundzustand, also der Bezugspunkt, lag damals weit über unserem heutigen. Diese Urblase dehnte sich aus, kühlte allmählich ab und wurde dadurch an einen kritischen Punkt gebracht.

Aber es muß zusätzlich gesagt werden bei dem genannten Vorgang dehnte sich der Raum in sehr kurzer Zeit extrem aus, denn das besagt der Terminus „Inflation“. Ich hatte erwähnt das die Materie vor der Ausdehnung im thermischen Gleichgewicht war, so blieb sie in dem entsprechenden Zustand ebenfalls nach dem Auseinanderbrechen in kausal „unzusammenhängende“ Bereiche. Die Inflationstheorie erklärt sich selbst wie schon erwähnt zu der Tatsache, dass man heute in allen Bereichen des Himmels die gleiche Hintergrundtemperatur misst.

Zur Inflation gibt es auch einfache Erklärungen und ich versuche es mal auf diesem Wege. Es geht los : vor der Inflation waren alle Teilnehmer im gleichen „Kübel“,

das bedeutet für die Informationen sie stimmten sich ab. Also blieben sie im nachfolgenden Übergang erhalten. Es war also ein Informations- Übergang vom höheren zum tieferen Niveau.

Und dadurch wurde viel Energie freigesetzt; diese „#‘ö„dunkele Energie“ durchdringt das (unser) ganzes Universum. Diese Energie war bisher und bleibt weiterhin der Motor für die Expansion. Selbst die „kosmische“ Inflation erklärt bestenfalls wie in der berechneten äußerst kurzen Zeit ein heißes, expandierendes Universum entstehen konnte.

Jedoch darf ich nicht vergessen darauf hinzuweisen ….der Ursprung der für diesen Vorgang notwendigen Bedingungen bleibt weiterhin im Dunkeln.

So wird es ewig bleiben denn der wirkliche Anfang von allem bleibt weiterhin jenseits der Wissenschaft und damit ewig im Dunkeln.

Die, ich nenne sie „postinflationäre“ Entwicklung, hängt dann, wie ich schon erwähnt habe von dem Zusammenspiel von Schwerkraft und dunkler Energie ab. Es sei ebenfalls erwähnt, wie auch immer es weitergehen mag, heute jedenfalls dehnt sich jedenfalls alles zunehmend aus.

Nur denkt immer daran, diese Ausdehnung ist keine „Explosion“, die z.B. Trümmer in einen leeren Raum schleudert. Der Raum entstand erst im Urknall, und es ist der Raum selbst, der hinausgeschleudert wird. Ich finde bestimmt einen besseren Vergleich wie man das heutige Universum darstellen kann, nämlich so wie es schon oft beschrieben worden ist. Jetzt folgt das Beispiel mit dem Kuchen …….

…..unser heutiges Universum läßt sich wie Rosinen in einem Kuchenteich vorstellen. Dieser ist schon einige Zeit im Backofen gewesen und der Kuchen „geht auf“.

Jeder weiß was passiert wenn ein Kuchen aufgeht, ….dann bemerken alle Rosinen etwas ganz bestimmtes, nämlich die benachbarten Rosinen entfernen sich immer weiter voneinander weg. DerTeig zwischen den Rosinen ist dem Raum gleichzusetzen und für die Vorstellung von Ausdehnung ist es egal, wie viel Teig es gibt und ob er irgendwo aufhört.

So zurück zur Kosmologie, denn ganz ähnlich war auch die Urmaterie des frühen Universums nicht an einem Punkt im Raum konzentriert. Wir sehen nur den Teil des Universums, dessen Licht uns in 14 Milliarden Jahren erreicht hat, und dieser Teil war tatsächlich räumlich lokalisiert. Was es außerhalb dieses Bereichs gab und noch gibt, das können wir einfach nicht sagen, jedenfalls heute nicht. Müsste aber nicht, wenn wir nur lange genug warten, das Licht aus diesen zurzeit noch unerreichbaren Regionen bei uns eintreffen?

Das ist, wie wir heute wissen, nicht der Fall. Wir können Hubbles Gesetz benutzen, um zu berechnen, wie weit entfernt von uns ein Stern sein muss, damit er aus unserer Sicht mit mehr als Lichtgeschwindigkeit entschwindet. Wie wir gleich sehen werden, heißt das nicht, dass dieser Stern selbst sich irgendwo mit Überlichtgeschwindigkeit fortbewegt, was der Relativitätstheorie widersprechen würde. Es bedeutet vielmehr, dass sich der Teil des Raums, in dem er sich befindet, durch die Expansion des Universums von unserem so schnell entfernt. Das Hubble’sche Gesetz gibt ja an, wie schnell entfernte Raumbereiche entschwinden; mit dem angegebenen Wert der Hubble-Konstante erreicht diese Expansion Lichtgeschwindigkeit bei einer Entfernung von 14 Lichtjahren. Ein Stern, der heute so weit von uns entfernt ist, entschwindet, zusammen mit seiner Umwelt, mit mehr als Lichtgeschwindigkeit, und kein Signal von ihm wird uns je erreichen. Es gibt einen absoluten kosmischen Horizont…….!

Wolfgang Korsus Dipl.- Ing. NT , Astrophysicist

Klingenber 40

25451 Quickborn (Germany)

Email : wkorsus@gmx.de

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Now the Explosion without a bang – The Big Bang theory –

All theories have been thrown into the life, by somebody of course; also this one. It was written in 1929 and it was founded, by Georges Lemaître; only what the bang in this word should be, that I cannot imagine !
He had studied mathematics and physics at the University of Leuven in Belgium and also at the same time the instruction for the Catholic parish office received. So…So
Who knows my attitude to religion and the faith tacked on there, knows how I think about it !

This person was successful in both camps; for he received a doctorate in mathematics in 1920 and was ordained a priest in 1923. A strange combination for me…..!? So the following came out thereby : because 4 years later in the year 1926 he confirmed purely independently again the correctness of Friedmann’s „expanding“ solution and used this also to explain the fantastic observations of Hubble; thus he meant that our visible universe expands continuously. If we look back briefly, we think, one comes across therefore sometime very dense, hot, energy-rich primeval matter, from which then our world has probably originated.
From this we can conclude, therefore there must have been a beginning, a „big bang“ and to the catholic priest Lemaître such a form of the Genesis appeared naturally as very natural, but it is damn far away from the dogma which was presented by Giordano Bruno or Galileo Galilei. Einstein, on the other hand, who did not want to wrap everything in dry cloths immediately, was apparently not so enthusiastic about Lemaître’s results; he was said to have written him something that read : „Your calculations are correct, but your physics is atrocious.“

But how something new runs so and then even still a clergyman is there……..the „big bang theory“ took its course, in the following years it found more and more support and supporters. But a crucial step still followed, it took place in 1964. It was once again a discovery, namely that of two American astronomers. Arno Penzias and Robert Wilson discovered something that today is called cosmic background radiation. It is a radiation that is found everywhere in the universe, measurable in all areas of the sky and it is a direct remnant of the „Big Bang“.

I’ll go into a little more detail about this discovery. It is also called one of the luckiest coincidences in the development of our world view.
So go….! The following can be read many times in the technical literature :

Penzias and Wilson worked on behalf of the Bell Telephone Company to find practicable methods of microwave communication by reflecting signals to balloon satellites at high altitudes. It was extremely important to eliminate all interfering effects with the highest precision. Even the signal receivers were cooled down to a few degrees Kelvin, just above absolute zero, so they wanted to eliminate possible thermal interference. But when they had eliminated all conceivable sources of interference, even the usual pigeon droppings on the receiving antennas, they still received a mysterious radiation of about three degrees Kelvin. This radiation was there day and night, and even at all points of the compass it was detected. Turning to friends, they then heard that at nearby Princeton University Robert Dicke and associates were finishing a paper on a „background radiation“ generated and then left behind by the Big Bang. As a result, Penzias and Wilson contacted the Princeton group, discussed their observations with them, and concluded that they had indeed found this „big bang flash.“ Subsequently, their work was published in 1965 with the prediction that radiation emitted from the Big Bang should be and is still measurable today.

So I say quite simply, do not pay attention only to the light of the stars. The big bang, of course, could not „bang“, it could emit something like lightning, that is, light, and this light is still present today in the form of the cosmic background radiation discovered by Penzias and Wilson. When I say the light is still present today, I must add : but not for our eyes. It is a microwave radiation
For info, Wikipedia writes :
The background radiation, more exactly cosmic microwave background radiation, in English: cosmic microwave background (CMB), because of her low temperature or energy density also three Kelvin radiation called, is a nearly isotropic radiation in the microwave range filling the whole universe.
Now the time has come to me to the topic „prime matter“. From what it consisted in the beginning – from the interacting particles and this has of course something to do with „beginning“. So simply expressed a plasma consisting of QUARKS,ELECTRONES and ……more.
Quoted plasma expanded rapidly and cooled down incidentally also rapidly; the quarks formed together to protons and neutrons. Eventually, these in turn fused to form nuclei. Now it was not far that electrons and nuclei formed electrically neutral atoms.

This time I call „decoupling phase“, that was about 300,000 years after the Big Bang, there the photons were left to their fate: Because there were no more unbound charged particles, and among themselves, yes, there was no interaction possible.

I use the eyes of the photons and say something to their view. The universe had become now completely transparent, the light spread out unhindered into the expanding space and these photons are simply expressed the most original signals of the big bang which we can receive.
Still to add is from my point of view, before the decoupling the plasma of charged particles was impermeable for light; we can receive therefore no signals from this time. I say the time of the decoupling, when electrically neutral atoms were formed, is therefore an absolute time horizon for us.
Attention TIME horizon I said….we are back !!!

The photons became free then, because it was the „decoupling time“ and they formed a gas that had a temperature of about 3000 degrees Kelvin. Let’s look at the wavelength, it is in the yellow part of the visible spectrum. What says, the sky was not dark at that time but shining yellow. Only since that time the universe has expanded more and more, today we can say it was so about a factor 1000, since the decoupling time. What acts then on the expansion ? It is the energy density, because this became smaller and smaller, this led again to a corresponding cooling. Therefore the cosmic radiation has now only a temperature of about three degrees Kelvin. Further with the wavelength, it increased to the value of today. This value is in the range of about 7 cm and is therefore in the microwave range. Thus, unfortunately, far below the visibility limit.
One can say quite loosely: the sky appears dark to us only because we cannot see its shining. A still to be invented glasses would make it possible that the sky shines also at night and the statement goes on, not because of the many stars, but by the afterglow of the big bang.

But remember, that should have been not yet everything, it goes on………
The mentioned glow creates a problem which is heavy in weight and which is possibly detrimental.

With it not enough, because this shining creates actually again a serious problem, ……..for our world view. Because briefly mentioned, the background radiation, which we receive today, comes strangely from celestial regions, which had absolutely no causal connection at the decoupling time, it were simply said, celestial regions, which came at the decoupling time from separate space-time areas, between which no communication was possible. Strangely enough, I had said before and rightly, because the decoupling lies very far back and since then the space has really proved, immensely extended. What this means can be shown also easily schematically.
Look at two marker points which lie one kilometer apart. An observer, who is away from each of the two around one kilometer, under an angle of 60 degrees (see picture ) For an observer distant five kilometers, however, the viewing angle amounts to only something more than ten degrees ?
Something similar also happened at the decoupling. Because at the time in question, that were 300,000 years after the big bang, only such areas could communicate with each other which were separated from each other by not more than 300,000 light years.

The angle of observation decreases with increasing distance

The temporal evolution of the cosmic background radiation

Please consider the following, it facilitates a better understanding. I say the next one: imagine that these areas are more than 1000 light-years away from us today, then their angle forms only the fraction of a degree for us. More exactly, we measure first the background radiation in a certain angle and afterwards in another angle, then that says, the origin areas of the radiations have had no connection from these two measurements. But then why do they both show the same temperature? The radiation we measure here comes from millions of regions of space that have never had a chance to coordinate. An amusing comparison is very similar: The whole thing is like a huge choir of singers but without a choirmaster but with many, many singers who cannot communicate with each other in any way. Nevertheless, they all sing the same text and the same melody. However the decoupling of „photons and matter“ has taken place at different times in different areas and these areas have produced different temperatures of their background radiation. But all behave in such a way, as if an almighty, imaginary choirmaster has lowered his arms at some time and has given the instruction: …Decouple now.

This effect, the horizon problem is also called one of the great riddles of today’s cosmology, for which, despite some interesting proposals, there is no all-round satisfactory solution so far. I will come back to one of these proposals.

The temporal evolution of the cosmic background radiation

But let’s have a look at the topic „cooling“ next .Because by this the radiation of that time has sunk from 3000 degrees to the today’s three degrees. By the way, the frequency of the light emitted by a heat source decreases with the temperature. A normal interaction of the light with the atoms of the source. This is because the atoms of the source are in different states of excitation, absorbing and emitting photons as they pass from one state to another. But if you cool the source, the atoms absorb more high-frequency photons and emit more low-frequency photons – which in turn leads to a general shift towards lower frequencies, i.e. lower temperature.

Shift…….??????

The universe has soooo much empty space, but thoughtfully with soooo few atoms, now my tentative question : How can there be a cosmic red shift there ? So if I get my thinking apparatus going so longer, then I come very close to the Doppler shift. I make therefore times the following statement. This origin of the cosmic cooling resembles a little bit the Doppler shift which I have already observed with moving sources.
There one observes that the waves were „compressed“ when they approached us and „stretched“ when they moved away from us. ……..and something like that also happens to a solitary wave as it flies through expanding space. The distance between two adjacent „wave-mountains“ increases, so the wavelength becomes longer the more space expands. If the space has expanded since the emission of the light by a factor thousand, then also the wavelength has become larger by this factor, attention, the frequency, however, has become smaller. But this kind of cosmic red shift does not mean accordingly that the source moves locally away from us, no, but only that the space crossed by it expands.

Let us move again directly to Hubble’s law…..
……v = H 0 d , it says : the velocity v of a distant galaxy is proportional to the distance d from Earth. The critical scale here is the „Hubble constant“ H 0 ; the present value is about 22 km/s per million light years. Thus, a galaxy one million light-years away from us is disappearing at 22 km/s due to space expansion, while a galaxy two million light-years away is doing so at 44 km/s.
With a constant expansion acceleration, the Hubble constant determines the age of the universe.
thus determines the age of the universe, t 0 = 1/H 0 ; thus, with the given value of H 0, one obtains the known 13.8 billion years .
The obtained expansion acceleration and its time dependence are determined by a multiplicity of aspects, both measured quantities and theoretical considerations. An essential quantity is the total mass of the universe. If this is sufficiently large, gravity can stop the expansion in the long run and ensure that everything contracts again. The result says then : an evolution from the big bang leads to the big collapse. The other way around would be the following, if the mass of the universe is small enough, the expansion overpowers the gravity, and the acceleration increases with the time.

I have just considered or explained two possibilities; a critical boundary between these two possibilities results, a constant acceleration has been preferred. The nature of the universe likes it so. Only the mass of the universe is not easy to determine, however, because there is the visible content and still large quantities of dark matter , this is invisible and which can be determined without exception only by its effects on the gravity behavior of galaxies. But in addition then still the already mentioned dark energy comes, it penetrates the entire universe also brakes it the gravity and consequently the expansion of the universe may cause. The newest realizations were distinguished with the Nobel prize 2011, they point to an increasing acceleration and underline the importance of the not mysterious dark energy. In any case, to conclude, the approximately 14 billion years today remains the best value for the age of our universe.
But before that I would like to return to the question, how the expansion actually happened very shortly after the big bang; this brings me also back to the mentioned cosmological „horizon problem“. However, I point out more strongly that the „reason“, the actual trigger of the Big Bang, is not known. But one has very well a quite impressive possibility or better the attempt to describe the development of the earliest stage, namely one………es follows the next part with the still following resolutionl

Wolfgang Korsus  Dipl.-Ing. NT ,  Astrophysiker

Klingenberg 40

25451 Quickborn

Email : wkorsus@gmx.de

website : Wolfgang.Korsus.net

Jetzt die Explosion ohne Knall : Die Urknalltheorie

Alle Theorien sind ins Leben geworfen worden, von irgend jemand selbstverständlich; auch diese. Sie wurde 1929 geschrieben und sie wurde begründet, durch Georges Lemaître; nur was der Knall in diesem Wort soll, daß kann ich mir nicht vorstellen !

Er hatte an der Universität Löwen in Belgien Mathematik und Physik studiert und auch gleichzeitig die Unterweisung für das katholische Pfarramt erhalten. So…So

Wer meine Einstellung zur Religion und den dort angehefteten Glauben kennt, der weis wie ich darüber denke !

Dieser Mensch war in beiden Lagern erfolgreich; denn er promovierte 1920 in Mathematik und wurde 1923 zum Priester ordiniert. Eine für mich eigenartige Kombination…..!? So kam dabei nachfolgendes heraus : denn 4 Jahre später im Jahr 1926 bestätigte er rein unabhängig noch einmal die Richtigkeit von Friedmanns „expandierender“ Lösung und benutzte diese auch, um die fantastischen Beobachtungen Hubbles zu erklären; also meinte er, dass sich unser sichtbares Universum kontinuierlich ausdehnt. Schauen wir kurz zurück, so meinen wir, man stößt deshalb irgendwann auf sehr dichte, heiße, energiereiche Urmaterie, aus der dann unsere Welt wohl entstanden ist.

Daraus läßt sich schließen, es  muss also einen Anfang gegeben haben, einen „Urknall“ und dem katholischen Priester Lemaître erschien namtürlich eine solche Form der Genesis als sehr natürlich, aber sie ist verdammt weit entfernt von dem Dogma, das von Giordano Bruno oder Galileo Galilei vorgelegt wurde. Einstein hingegen, der nicht alles sofort in trockene Tücher wickeln wollte, war anscheinend nicht so begeistert über Lemaîtres Ergebnisse; es  hieß, er soll ihm etwas geschrieben haben das lautete : Ihre Berechnungen sind richtig, aber Ihre Physik ist scheußlich.»

Aber wie etwas neues so läuft und dann ist sogar noch ein Geistlicher dabei……..die „Urknalltheorie“ nahm ihren Lauf, in den folgenden Jahren fand sie mehr und mehr Unterstützung und Anhänger. Aber ein entscheidender Schritt noch folgte, es spielte sich im Jahre 1964 ab. Es handelt sich wieder einmal um eine Entdeckung, nämlich die von zwei amerikanischen Astronomen.  Arno Penzias und Robert Wilson entdeckten etwas,  das heute als kosmische Hintergrundstrahlung bezeichnet wird. Es ist eine Strahlung die man überall im Universum findet, messbar in allen Bereichen des Himmels und es ist ein direktes Überbleibsel des „Urknalls“.

Ich gehe mal etwas detaillierter an diese Entdeckung ran. Sie wird auch als einer der glücklichsten Zufälle in der Entwicklung unseres Weltbildes bezeichnet.

Also los….! Das folgende ist vielfach in der fachlichen Literatur nachzulesen :

Penzias und Wilson arbeiteten im Auftrag der Bell Telephone Company nach praktikablen Methoden der Mikrowellenkommunikation, indem sie Signale an Ballonsatelliten in großer Höhe reflektierten. Äußerst wichtig damit notwendig war es alle Störeffekte mit höchster Präzision auszuschließen. Selbst die Signalempfänger waren bis auf wenige Grad Kelvin, also bis kurz über den absoluten Nullpunkt, abgekühlt, so wollte man mögliche thermische Störstrahlung eliminieren. Doch als sie alle vorstellbaren Störquellen ausgeschlossen hatten, sogar den üblichen  Taubendreck auf den Empfangsantennen, empfingen sie immer noch eine mysteriöse Strahlung von etwa drei Grad Kelvin. Diese Strahlung war Tag und Nacht da und selbst in allen Himmelsrichtungen wurde sie entdeckt. An Freunde gewandt hörten sie dann, dass an der nahe gelegenen Princeton-Universität Robert Dicke und Mitarbeiter gerade eine Arbeit beendeten über eine „Hintergrundstrahlung“, erzeugt und dann hinterlassen vom Urknall. Infolge dessen setzten sich Penzias und Wilson mit der Princeton-Gruppe in Verbindung, diskutierten ihre Beobachtungen mit ihnen und schlossen, dass sie in der Tat diesen „Urknallblitz“ gefunden hatten. Folgend wurde Ihre Arbeit 1965 veröffentlicht mit der Vorhersage, dass eine vom Urknall emittierte Strahlung noch heute messbar sein sollte und ist.

Also sage ich recht simpel, achtet nicht nur auf das Licht der Sterne. Der Urknall konnte natürlich nicht «knallen», er konnte so etwas wie Blitzen, also Licht emittieren, und dieses Licht ist noch heute vorhanden in Form der von Penzias und Wilson entdeckten kosmischen Hintergrundstrahlung. Wenn ich sage, das Licht ist noch heute vorhanden, dann muß ich hinzufügen : aber für unsere Augen nicht. Es ist eine Mikrowellen-Strahlung

Zur Info, Wikipedia schreibt :

Die Hintergrundstrahlung, genauer kosmische Microwellenhontergrundstrahlung, in Englisch: cosmic microwave background (CMB), wegen ihrer niedrigen Temperatur bzw. Energiedichte auch Drei-Kelvin-Strahlung genannt, ist eine das ganze Universum erfüllende nahezu isotrope Strahlung im Microwellenbereich.

Jetzt ist die Zeit gekommen mich zum Thema „Urmaterie“ aufzumachen. Aus was bestand sie im Anfang- aus den wechselwirkenden Urteilchen und das hat selbstverständlich etwas mit „Anfang“ zu tun. Also einfach ausgedrückt ein Plasma bestehend aus QUARKS,ELEKTRONEN und ……mehr

Angeführtes Plasma dehnte sich rasch aus und kühlte nebenbei bemerkt auch schnell ab; die Quarks bildeten sich zusammen zu Protonen und Neutronen. Letztendlich verschmolzen diese wiederum zu Kernen. Jetzt war es nicht mehr weit das Elektronen und Kerne dann im Endeffekt elektrisch neutrale Atome bildeten.

Diesen Zeitpunkt nenne ich „Entkopplungsphase“, das war etwa 300.000 Jahre nach dem Urknall,  da waren die Photonen ihrem Schicksal überlassen: Denn es gab keine ungebundenen geladenen Teilchen mehr, und untereinander, ja, da war keine Wechselwirkung möglich.

Ich benutze mal die Augen der Photonen und sage etwas zu deren Sicht. Das Universum war jetzt völlig durchsichtig geworden, das Licht breitete sich ungehindert aus in den expandierenden Raum und diese Photonen sind simpel ausgedrückt die ursprünglichsten Signale des Urknalls, die wir empfangen können.

Noch hinzuzufügenden ist aus meiner Sicht, vor der Entkopplung war das Plasma geladener Teilchen für Licht undurchlässig; wir können also aus dieser Zeit keine Signale erhalten. Ich sage der Zeitpunkt der Entkopplung, als sich  elektrisch neutrale Atome bildeten, ist für uns somit ein absoluter Zeithorizont.

Achtung ZEITHORIZONT habe ich gesagt….wir sind zurück !!!

Die Photonen wurden damals frei, denn es war die „Entkopplungszeit“ und sie bildeten ein Gas das hatte eine Temperatur von etwa 3000 Grad Kelvin. Betrachten wir die Wellenlänge, sie liegt im gelben Teil des sichtbaren Spektrums. Was aussagt, der Himmel war damals nicht dunkel sondern leuchtend gelb. Nur seitdem hat sich das Universum immer weiter ausgedehnt, heute können wir sagen es war so um einen Faktor 1000, seit der Entkopplungszeit. Was wirkt dann auf die Ausdehnung ? Es ist die Energiedichte, denn diese wurde immer geringer, das führte halt wiederum zu einer entsprechenden Abkühlung . Deshalb hat die kosmische Strahlung jetzt nur noch eine Temperatur von etwa drei Grad Kelvin. Weiter mit der Wellenlänge, sie vergrößerte sich zum Wert von heute. Dieser Wert liegt im Bereich von ca. 7 cm und liegt damit im Mikrowellenbereich. Somit leider weit unter der Sichtbarkeitsgrenze.

Man kann also ganz locker sagen : der Himmel erscheint uns nur deshalb dunkel, weil wir sein Leuchten halt nicht sehen können.  Eine noch zu erfindende Brille würde es möglich machen das der Himmel auch nachts leuchtet und die Aussage geht weiter, nicht wegen der vielen Sterne, sondern durch das Nachglühen des Urknalls.

Aber merkt Euch, das soll noch nicht alles gewesen sein, es geht weiter……..

Das erwähnte Leuchten erzeugt ein schwer ins Gewicht fallendes Problem, und das möglicherweise nachteilig auswirkend ist.

Damit nicht genug, denn dieses Leuchten schafft tatsächlich wiederum ein gravierendes Problem, ……..für unser Weltbild. Denn kurz erwähnt, die Hintergrundstrahlung, die wir heute empfangen, kommt seltsamerweise aus Himmelsgebieten, die zur Entkopplungszeit absolut keinerlei kausale Verbindung hatten, es waren schlicht gesagt, Himmelsgebiete, die zur Entkopplungszeit aus getrennten Raumzeitbereichen, zwischen denen keine Kommunikation möglich war, gekommen. Seltsamerweise hatte ich vorhin gesagt und zwar zurecht, denn die Entkopplung liegt sehr weit zurück und seitdem hat sich der Raum wirklich nachgewiesen, immens ausgedehnt. Was das bedeutet, lässt sich auch leicht schematisch zeigen.

Schaut Euch mal zwei Markierungspunkte an, die einen Kilometer auseinanderliegen. Ein Beobachter, der von jedem der beiden um einen Kilometer entfernt ist, unter einem Winkel von 60 Grad (siehe Bild ) Für einen fünf Kilometer entfernten Beobachter aber beträgt der Betrachtungswinkel nur noch etwas mehr als zehn Grad ?

Sowas Ähnliches passierte ebenfalls bei der Entkopplung. Denn zur fraglichen Zeit, das waren 300.000 Jahre nach dem Urknall, da konnten nur solche Bereiche miteinander kommunizieren, die um nicht mehr als 300.000 Lichtjahre voneinander getrennt waren.

Beobachtungswinkel sinkt mit wachsender Entfernung

Die zeitliche Entwicklung der kosmischen Hintergrundstrahlung

Bitte beachtet das folgende, es erleichtert ein besseres Verstehen. Ich sage mal das nächste an: stellt Euch vor diese Bereiche sind heute von uns mehr als 1000 Lichtjahre entfernt, dann bildet ihr Winkel für uns nur den Bruchteil eines Grades. Genauer gesagt, messen wir zuerst die Hintergrundstrahlung in einem bestimmten Winkel und im Anschluss daran in einem anderen Winkel, dann sagt das, die Ursprungsbereiche der Strahlungen haben aus diesen beiden Messungen keinerlei Verbindung gehabt. Aber warum zeigen dann beide die gleiche Temperatur an? Die Strahlung, die wir hier messen, kommt von Millionen von Raumgebieten, die nie eine Möglichkeit hatten, sich abzustimmen.  Ein amüsanter Vergleich ist sehr ähnlich : Das Ganze stellt wie ein riesiger Sängerchor dar aber ohne Chorleiter aber mit vielen, vielen Sängern die sich aber auf keine Weise untereinander verständigen können. Trotzdem singen sie alle den selben Text und die selbe Melodie. Jedoch die Entkopplung von „Photonen und Materie“ hat zu verschiedenen Zeiten in verschiedenen Bereichen stattgefunden und diese Bereiche haben unterschiedliche Temperaturen ihrer Hintergrundstrahlung erzeugt. Aber alle verhalten sich so, als ob ein allmächtiger, imaginärer Chorleiter irgendwann seine Arme gesenkt und die Anweisung gegeben hätte: …Entkoppelt jetzt.

Dieser Effekt, das Horizontproblem wird auch als eines der großen Rätsel der heutigen Kosmologie bezeichnet, für das es, trotz einiger interessanter Vorschläge, bislang keine rundum zufriedenstellende Lösung gibt. Auf einen dieser Vorschläge komme ich noch zurück.

Die zeitliche Entwicklung der kosmischen Hintergrundstrahlung

Aber werfen wir als nächstes einen Blick auf das Thema „Abkühlung“ .Denn durch diese ist die damalige Strahlung von 3000 Grad auf die heutigen drei Grad abgesunken. Ganz nebenbei bemerkt, die Frequenz des von einer Wärmequelle emittierten Lichts sinkt mit der Temperatur. Eine normale Wechselwirkung des Lichts mit den Atomen der Quelle. Denn dessen Atome befinden sich in verschiedenen Anregungszuständen die beim Übergang von einem Zustand in einen anderen, Photonen absorbieren und emittieren. Kühlt man aber die Quelle ab, absorbieren die Atome mehr Photonen hoher Frequenz und emittieren mehr Photonen niedriger Frequenz – das führt wiederum zu einer allgemeinen Verschiebung in Richtung niedrigerer Frequenzen, also niedrigerer Temperatur.

Verschiebung…….??????

Das Universum hat soooo viel leeren Raum, aber nachdenklich gesagt mit soooo wenigen Atomen, jetzt meine zaghafte Frage : Wie kann dort eine kosmische Rotverschiebung stattfinden ? Also wenn ich so länger meinen Denkapparat in Schwung bringe, dann komme ich sehr nahe an die Doppler-Verschiebung heran. Ich mache deshalb mal folgende Aussage. Dieser Ursprung der kosmischen Abkühlung gleicht ein wenig der Doppler-Verschiebung, die ich schon bei bewegten Quellen beobachtet habe.

Dort beobachtet man, dass die Wellen «gestaucht» wurden, wenn sie auf uns zukamen, und «gestreckt» wurden, wenn sie sich von uns entfernten. ……..und so etwas geschieht auch mit einer einsamen Welle, wenn sie durch den sich ausdehnenden Raum fliegt. Der Abstand zwischen zwei benachbarten „Wellen-Bergen“ vergrößert sich, die Wellenlänge wird also desto länger, je mehr sich der Raum ausdehnt. Hat der Raum sich seit der Emission des Lichts um einen Faktor tausend gedehnt, dann ist auch die Wellenlänge um diesen Faktor größer geworden, Achtung, die Frequenz hingegen kleiner. Aber diese Art kosmischer Rotverschiebung bedeutet demnach nicht, dass sich die Quelle lokal von uns fortbewegt, nein, sondern nur, dass der von ihr durchquerte Raum sich ausdehnt.

Bewegen wir uns wieder unmittelbar zum Hubble’schen Gesetz…..

……v = H 0 d , es sagt : die Geschwindigkeit v einer fernen Galaxie ist proportional zur Entfernung d von der Erde. Der kritische Maßstab dabei ist die «Hubble-Konstante» H 0 ; der heutige Wert ist etwa 22 km/s pro eine Million Lichtjahre. Somit entschwindet eine Galaxie, die eine Million Lichtjahre von uns entfernt ist, durch die Raumexpansion mit 22 km/s, während eine zwei Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie das mit 44 km/s tut.

Bei einer konstanten Expansionsbeschleunigung bestimmt die Hubble-Konstante

demnach das Alter des Universums, t 0 = 1/H 0 ; somit erhält man mit dem angegebenen Wert von H 0  die Bekannten 13,8 Milliarden Jahre .

Die erhaltene Expansionsbeschleunigung und ihre Zeitabhängigkeit werden durch eine Vielzahl von Aspekten, sowohl Messgrößen wie auch theoretischen Überlegungen, bestimmt. Eine wesentliche Größe ist dabei die gesamte Masse des Universums. Wenn diese genügend groß ist, kann die Schwerkraft auf lange Sicht die Expansion aufhalten und dafür sorgen, dass sich alles wieder zusammenzieht. Das Ergebnis sagt dann aus : eine Evolution vom Urknall führt zum Urkollaps. Umgekehrt würde folgendes sein, ist die die Masse des Universums genügend klein, überwältigt die Ausdehnung die Schwerkraft, und die Beschleunigung nimmt mit der Zeit zu.

Ich habe zwei Möglichkeiten gerade betrachtet beziehungsweise erklärt; eine kritische Grenze zwischen diesen beiden Möglichkeiten ergibt, eine konstante Beschleunigung ist bevorzugt worden. Die Natur des Universums mag es so. Nur die Masse des Universums ist allerdings nicht leicht zu bestimmen, denn es gibt da den sichtbaren Inhalt und noch große Mengen dunkler Materie , diese ist unsichtbar und die sich ausnahmslos nur durch ihre Auswirkungen auf das Schwerkraftverhalten von Galaxien feststellen lässt. Aber hinzu  kommt dann noch die bereits erwähnte dunkle Energie , sie durchdringt das gesamte Universum auch bremst sie die Schwerkraft ab und mithin die Expansion des Universums verursachen mag. Die neuesten Erkenntnisse wurden mit dem Nobelpreis 2011 ausgezeichnet, sie deuten auf eine zunehmende Beschleunigung hin und unterstreichen die Wichtigkeit der nicht mysteriösen dunklen Energie. Zum Schluss jedenfalls gesagt bleiben die ca. 14 Milliarden Jahre heute der beste Wert für das Alter unseres Universums.

Aber vorher möchte ich noch einmal zurückkehren zu der Frage, wie die Expansion ganz kurz nach dem Urknall eigentlich abgelaufen ist; das bringt mich auch zurück zu dem erwähnten kosmologischen „Horizontproblem“. Ich weise allerdings verstärkt darauf hin, dass der «Grund», der eigentliche Auslöser des Urknalls, nicht bekannt ist. Aber man hat sehr wohl eine recht eindrucksvolle Möglichkeit oder besser den Versuch die Entwicklung des frühesten Stadiums zu beschreiben, nämlich eine………es folgt der nächste Teil mit der noch folgenden Auflösung

Wolfgang Korsus Dipl.-Ing.NT, Astrophysiker

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simple question : Why is the sky dark at night ?

One can ask this question, but I will be careful not to ask „this“ question! Only this topic every scientific observer of the universe and its structure should at least once take to mind….and then maybe smile mischievously

It is an apparent paradox and is named today after Heinrich Olbers, a German astronomer. He was not the first who noticed the thing; because already Kepler had noticed this and had concluded from it that the sequence of the stars cannot be infinite. An example where one can also think of the problem is the following:

Imagine something simple, namely a gigantic dense forest, infinitely extended. (Amazon) Wherever you also look, your view meets just on a tree. Well… !?

In 1823 Olbers clearly summarized the conditions for „his“ paradox:

– The universe is infinite in every direction and has always existed in its present form.

– The stars are distributed in equal density in the universe, have always existed and have a given size and brightness.

A determination quite special way… ! ?

Under these conditions, so my conclusion is, the whole sky should be as bright as a typical star and it should never become dark at night. So I say, there is „something“ not right and not at all. And the before mentioned „something“ brings us damn fast to modern cosmology and also to their ideas about the beginning of the universe….. and that says…..

So be the age of the universe limited, also everything has begun with a „big bang“ before soundsovielen years, then the universe visible for us today is of finite size, because the light has had, after all, only these years to reach us. These distances and times are just enormous, only…. they are not infinite.

Likewise I state that the stars had to originate sometime after the big bang, so that their number is also finite. ….the limited age of the universe gives us then only insight into a finite spatial part of the whole, and in this part can have originated since the big bang just only a finite number of stars.

Therefore I say, the sky is dark at night, how should it be otherwise…….also Mr. Olbers, since we know that the speed of light is finite as well as the „big bang“ also sometime the world beginning was, so these assumptions are quite simply at least continuing !

Now the question must follow, but how can we convince ourselves that these ideas are really the right ones?

So it is about the origin of the world and even the question whether it has an origin – all this is still today much discussed in science, philosophy and „religions“. There are just two main reasons why most scientists today consider the big bang theory to be correct – now I say : not so hastily we approach the subject significantly slowly, step by step and one more step.

I begin with theoretical slow motion and it is the following :

A quite well-known effect of the everyday life physics is e.g. the „sound shift“ with a moving sound source. Surely everyone who has watched a car race knows this. The engine sound of a Formula 1 race car is higher when the vehicle is coming towards us, and then becomes lower when it drives away; there is a…..I’ll call it a „tone flip“ as it passes. In physics, the process is called a Doppler shift, or better „effect.“ Simply named after the Austrian physicist Christian Doppler. What do you hear there ? Yes, the sound we hear is created, as we know, by sound waves that have a certain wavelength, and so when the source of the sound approaches us, the wave acts as if squeezed, because the distance between two successive peaks shortens and that means an increase in the sound. What happens with a sound source moving away …..the opposite. Such a Doppler effect occurs not only with sound waves, but also with light waves.

That means then, one can measure likewise something, i.e. whether a certain star moves seen from us. Stars, as many know emit ( electrons ) . Light of certain wavelengths and namely with so-called spectral lines, and if these appear shifted, the star must move naturally.

So to repeat again.

If the star comes to us the wavelengths become shorter (thus blue shift).

…………. the star moves away………. the wavelengths become longer(i.e. red shift)

The faster it moves, the bigger is the shift !

Now it comes : Already in the 1920s the astronomer „Edwin Hubble“ at the Mount-Wilson-Observatory in California was occupied with light and indeed very distant stars. An extensive exploration started….

He had already measured clear red shifts; of course it was known that these stars are moving away from us. But Hubble now made another surprising discovery. They disappear the faster the further away they are.

It may be mentioned the known Doppler shift and that means also the stellar velocity, were measurable without problems. But there was a difficulty in determining the distance of the observed stars, to measure relatively close celestial bodies, such as planets, was easy. The parallax method had been used previously. Also Cassini and Richer had calculated the distance between Earth and Mars with this method, all respect.

Only now it was time to use another method for very distant stars.

But for the distant stars Hubble was targeting, the parallax angle was much too small for any measurements. Hubble came up with a solution quite quickly in a fairly simple way. He knew the brightness of a light source decreases the further away it is and since the light spreads out spherically from its source, therefore less and less light falls on a given area with increasing distance.

Continuing: I designate the distance to the light source with d, from it follows the spherical surface increases then with d 2. The incident light per unit area as 1/d 2 decreases as a result.

So we can conclude :

If we know the initial brightness of a source and also the brightness measured at a certain (initially unknown) distance, then the difference in brightness is determined by the distance d .

Next we turn to the expression „reference candles“. What is this again ?

Hubble had measured the brightness of quite certain stars. These were the Cepheids, they had just recently been measured. The astronomers made of it the….na what ! „The Reference Candles“…..and this was achieved by measuring their relative brightness in his observatory at Mount Wilson, thus Hubble also got a good estimate of their distance. – He found that their escape velocity v increased with increasing distance d from Earth. (See further details in my short note X2 (a little later).

From all considerations and their calculations, Hubble’s law v = H 0 d , with the scale determination H 0 again called Hubble’s constant, thus arose.

If we look at the value resulting at that time, it can be stated that it is a little bit inaccurate from today’s point of view, but what must not be forgotten, only the idea of Hubble is completely correct and much more important is the fact of the change of our world view.

Hubble did not stop to observe stars. It can be said, wherever Hubble looked, the stars disappear, the view arose: does the whole universe explode ? This view led then to another question: Was this possible? Or is such a thing impossible ?

Today I make the assertion : This was an ideal time, because in the year 1916 already Albert Einstein’s new, yes new general relativity theory appeared.

Hubble’s discovery took place at an ideal time, a little later. Only little before, in the year 1916, Albert Einsteins new general relativity theory had appeared, which connected simply expressed the effects of the gravity with the nature of space and time. In addition a statement which forces to think. I let „an arbitrary round thing“ circle at the tape, whereby the tension of the tape compensates even the centrifugal force. Now we consider only the ball movement, and already I could also come to the conclusion, this round thing, let’s call it a ball, moves freely on a curved track.

Now this way of thinking forces me to think that the role of the force can be replaced by a kind of space curvature. For Einstein’s theory states that in the vicinity of very massive celestial bodies, such as the sun, space is so deformed by gravity that even a ray of light deviates from its straight path. His prediction was tested and confirmed in 1919 in what is now a very famous experiment.

It was the English astronomer Arthur Eddington who, with his collaborators, showed that starlight passing close to the Sun was indeed deflected by exactly the amount calculated by Einstein.

The experiment took place, of course, during a solar eclipse.

Einstein became of course by this observation abruptly world-famous.

It is still to be mentioned absolutely the statement of the general public at the time when Einstein set up his general relativity theory. One thought the universe for static; because one did not think (yet) of the possibility of an expansion or contraction.

Einstein knew this and already he started thinking. He needed just now any force which simply compensated the attracting effect of the gravity. Immediately no candidates came to his mind and even until today the problem still puzzles us „astros“. As already mentioned, Einstein started, but with little enthusiasm. Thus a “ solution“ was created ?! You notice, it is not so easy for me to comment on it. He began to spread out his first proposal and that was the introduction of a mysterious „cosmological liquid“. This should fill the whole space and compensate the gravity approximately by its pressure.

But this is too little, the description of the criteria goes on…… This fluid had to have still quite strange properties …..it could not influence any process in the universe, except gravity, so that it remained unobservable for all other measurements. Its pressure and therefore its density had to be precisely determined one hundred percent in order to compensate gravity exactly.

As actually known, the mentioned resembles in certain sense, however, to that of a new form of ether and thus this statement was particularly undesirable to Einstein and perhaps even „embarrassing“ . So a new designation had to come and so he has called then later the introduction of this size called today as cosmological constant as the biggest blunder of his life. If, would have, bicycle chain, one would like to say there. His original equations without cosmological constant, on the other hand, predicted an expansion of the universe. That „would have“ then still before it was discovered then by Hubble, took place.

Nowadays, especially among cosmologists, one is not quite sure whether this quantity was really a mistake. Because the „dark energy“, to which I will come a little later, is something like a resurrection of Einstein’s cosmological constant.

Still important to mention is the fact that in 1922 the Russian theorist Alexander Friedmann proved that the general solution of Einstein’s equations describes very well expanding universes. But let’s stay with Hubble he finally found his expansion, now everything was ready. The next chapter follows……..