Joachim Stiller
Das Problem der Dunklen Materie gelöst!
Zur Wasserstoffhypothese der Dunklen Materie
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Inhaltsverzeichnis
Die Wasserstoffhypothese der Dunkle Materie
Die Materieverteilung innerhalb der Galaxie
Zur Materiedichteverteilung in Spiralgalaxien
Newtons Gravitations-Bewegungsgesetz und die Differenz von konstanter und variabler Zentralmasse
Herleitung von Newtons Gravitations-Bewegungs-Gesetz
Alan Guth: Die Gravitationsenergie
Die Übertragung auf Spiralgalaxien
Hinweise auf Dunkle Materie 1: Peter Schneider - Rotationskurven und Dunkle Materie
Hinweise auf Dunkle Materie 2: Benedikt Bauer: Evidenz der Dunklen Materie
Hinweise auf Dunkle Materie 3: Artikel in der „PhysiKontext“
Hinweise auf Dunkle Materie 4: Artikel in der Zeitung „Die Welt“
Hinweise auf Dunkle Materie 5: Artikel der Uni München
Die Wasserstoffhypothese der Dunkle Materie
Die Kosmologie nimmt heute ganz allgemein die Existenz einer sogenannten Dunklen Materie (DM) an, ohne die die Verhältnisse im Weltall nicht erklärt werden können. Um was es sich bei dieser postulierten Dunklen Materie (DM) handelt, ist bis heute nicht geklärt, und die Wissenschaft scheint heute von einer Lösung des Problems weiter entfernt, denn je. Zwei Beobachtungen scheinen die Existenz der DM eindeutig zu belegen:
1. der Gravitationslinseneffekt
2. die Bewegung der Galaxien in Galaxienhaufen
Die DM ist nur zu identifizieren, aufgrund der eindeutig bestimmbaren „Gravitationswirkung“, sichtbar ist sie hingegen „nicht“. Daher auch der Ausdruck „Dunkle Materie“. Aus weitgehend gesicherten Berechnungen ergibt sich für die DM etwa das fünffache der sichtbaren, stellaren Masse.
Ich möchte nun hier die durchaus gewagte These vorbringen, dass es sich bei der DM in Wahrheit nur um neutralen Wasserstoff handelt. Ich habe diese These wiederholt im Internet diskutiert und bin dabei auf wenig Verständnis oder gar Gegenliebe gestoßen. Ganz im Gegenteil. Im Augenblick scheine ich der Weltweit einzige Wissenschaftler zu sein, der die Wasserstoffhypothese der Dunklen Materie ernsthaft in Erwägung zieht. Aber, es gibt für mich ausreichend Gründe, die ein Festhalten an der Wasserstoffhypothese rechtfertigen. Diese möchte ich im Folgenden kurz darstellen.
Primordialer Wasserstoff
Fangen wir der Einfachheit halber einmal mit dem stärksten Gegenargument gegen die Wasserstoffhypothese an. Dort wird behauptet, außerhalb der stellaren Scheibe gäbe es keinen neutralen Wasserstoff, der ja sonst gemessen werden müsste. So schrieb mir der Redakteur von „Sterne und Weltall“, dem Publikationsorgan des Max-Planck-Instituts, Ulrich Bastian:
Die Wasserstoffhypothese passe „nicht zu primordialer Nukleosynthese und würde 21-cm-Strahlung freisetzen.“ Die Wasserstoffhypothese „ist also mit Leichtigkeit und mit großer Gewissheit (???) widerlegbar“ So weit, so gut.
Ich möchte nun auf das Material aus dem Werk „Die neue Kosmologie – von Dunkelmaterie, GUT’s und Superhaufen“, herausgegeben von James Cornell, besonders aber den Vortrag von Vera Rubin zurückgreifen, das die Sache bereits an dieser Stelle etwas erhellen kann. So schreibt Vera Rubin auf Seite 126:
„In einigen (?) Galaxien ist noch deutlich über die optisch sichtbare Galaxie hinaus neutraler Wasserstoff vorhanden, der im Radiobereich bei einer Wellenlänge von 21 cm beobachtet werden kann. Damit ist es möglich, die Dynamik und die Masseverteilung jenseits der Grenzen der optischen Galaxie zu untersuchen. Diese Beobachtungen zeigen, dass auch dieses Gas in großen radialen Entfernungen praktisch noch mit konstanter Geschwindigkeit kreist.“
Es gibt in diesem Vortag von Vera Rubin mehrere Abbildungen von Rotationskurven. Ich möchte hier besonders auf die Abbildung auf Seite 124 verweisen. Sie wurde 1982 das erste mal veröffentlicht. Im unteren Teil der Darstellung sind Rotationskurven zu sehen, die deutlich einen Radius von bis zu 40 oder 50 kpc aufweisen, was etwa 150 000 ly entspricht, etwa dem Dreifachen der optischen Galaxie. Die Messungen stammen von 1982 Heutige Messungen dürften erheblich genauer sein, und damit noch weiter in das Weltall hinausreichen. Neutraler Wasserstoff wird nicht nur überhaupt gemessen, sondern bis zu einem Mehrfachen der optischen Galaxie. Würde man den primordialen, neutralen Wasserstoff auch nur bis zu einem sechsfachen der optischen Galaxie nachweisen können, wäre die Wasserstoffhypothese bereits an dieser Stelle eindeutig bewiesen. Die Menge des dann vorhandenen neutralen Wasserstoffs würde ohne weiteres Ausreichen, die Dunkle Materie zu erklären, die ja auf etwa das fünffache der sichtbaren Masse geschätzt wird. q.e.d.
Die Materieverteilung innerhalb der Galaxie
Und nun kommen wir zu einem zweiten gewichtigen Einwand, der bereits von Zwicky gemacht wurde. Die Materieverteilung nimmt offensichtlich nach außen hin, also mit zunehmender Entfernung ab. Aber trotzdem bleiben die Rotationsgeschwindigkeiten gleichbleibend hoch, und das bis weit über den sichtbaren Bereich der stellaren Scheibe hinaus. Dies sei aber ohne DM nicht zu erklären.
Ich will nun versuchen, zu zeigen, dass es sich hierbei um einen kolossalen Denkfehler handelt, dessen Unverstand einmalig in der Geschichte der Menschheit sein dürfte.
Beginnen wir bei dem, was wir tatsächlich messen können, und das ist eine konstante Rotationsgeschwindigkeit. Nun können wir das Gravitations-Bewegungs-Gesetz so interpretieren, dass sich folgender Zusammenhang ergibt: Bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit nimmt die Gesamtmasse der Galaxie proportional mit der Entfernung, also proportional zum Radius zu. Ich lasse die Formel kurz folgen:
Das umgeformte Gravitations-Bewegungs-Gesetz:
1. Gesamtmasse M(r) = Radius R x