Quantenkosmologie. Die Thesen.

von Maciej Zasada

Kritischer Blick auf die Logik des „expandierenden Universums“ mit einem kurzen Exkurs in das Menschliche im Menschlichen und das Unmenschliche im Göttlichen.

Es ist an der Zeit, Ihre Weltvorstellung zu vernichten. 
Dies werden Sie schon selbst tun, ich gebe Ihnen dazu nur den nötigen Anstoß. 

Wenn irgendeine Realität je außer Frage steht, dann bestimmt die, welche mit den eigenen Augen gesehen wird.
Das Wort „Wissen“ stammt ja vom lateinischen videre, somit bedeutet „wissen“ auf einer bestimmten Ebene dasselbe wie „sehen“.
Der Sehsinn liefert uns den verlässlichsten Teil der Information über die Wirklichkeit. Es ist äußerst schwierig, das Gesehene für unwahr zu halten – es ist fast unmöglich gegen seinen erkenntnistheoretischen Automatismus anzukämpfen.
Die quantenmechanischen Experimente, welche im Laufe des letzten Jahrhunderts entstanden, haben in den informierten Kreisen deshalb für Verwirrung gesorgt, weil sie größtenteils mit optischen Phänomenen zu tun haben. Sie zeigen eine Wirklichkeit, welche der logischen Erwartung nicht entspricht. Sie zeigen eine sichtbare Realität, welche nicht in die logische Erwartung des Sichtbaren hineinpasst.
Die Wirklichkeit der quantenmechanischen Experimente wollte man daher anfangs gar nicht wahr haben, doch mit der Zeit entstanden Deutungen, die sicherstellten, dass unser gewohntes Bild der Wirklichkeit keinen gravierenden Schaden mehr nahm.
Wir sind nämlich Meister darin, das sichtbare Bild der Wirklichkeit an unsere logische Vorstellung oder Erwartung anzupassen. Unser Gehirn ist allzeit bemüht, ein logisch konsistentes und vernünftiges Bild der Realität zu generieren, damit die wirksamste Waffe des Menschen – die Waffe des Verstandes ihre Vorteile frei entfalten kann – dies ist der Boden auf dem wir als Menschen stehen, dies ist die Ebene auf der eine bestimmte Logik (die Logik des TERTIUM NON DATUR) für die Erfüllung der Wirklichkeitserwartung Sorge trägt.
Die Existenz einer verlässlichen Kausalität der Dinge, welche diese Logik der Wirklichkeit vorschreibt ist die wichtigste Voraussetzung für die Entstehung und für die Wirkung der menschlichen Rationalität.
Wenn wir daher etwas Grundlegendes im Wirklichkeitsbild verändern, steigen wir mit dem archetypisch Ursprünglichen, mit dem zu Tode Erschrockenen – mit dem monströs Menschlichen in den Ring.
Unsere Überlebenschance in diesem Kampf strebt gegen Null, doch wir gewinnen ihn, denn wir diktieren die Regeln und wir befinden uns in der Lage, mit Waffen umzugehen, die der menschliche Goliath unterschätzt.
Was wir mit der Perspektivenlogik anstreben ist nicht bloß die Veränderung eines einzelnen Bildes, sondern der Austausch der gesamten Aufnahmeapparatur und die Etablierung eines neuen Aufnahmeformates.
Mit welchem Widerstand ist zu rechnen, wenn der bisherige logische Boden der Wirklichkeit komplett ersetzt werden soll?
Der Preis dafür wird sicher hoch sein: Wenn wir eine andere Logik als den Grundpfeiler unserer Wirklichkeitserwartung statuieren wollen, müssen wir zuerst das Menschliche in uns abstreifen – denn das Menschsein ist unzertrennlich mit der Logik des tertium non datur, mit der Existenz einer eindeutigen, kausalen, rational fassbaren, universalen Wirklichkeit verbunden.
Diese Wirklichkeit zerbricht hier.

 Und Du, Menschenkind, bist gerade dabei, Gott zu werden.

Die Logik des Universums wurde am Anfang des vorigen Jahrhunderts auf eine harte Probe gestellt: zuerst durch die Entstehung der revolutionären Relativitätstheorie (Einstein), dann durch die Entstehung des Modells des dynamischen Universums (Friedman) und durch die Entstehung des Urknallmodells (Lemaître) und schließlich durch den praktischen Nachweis der Universum-Expansion (Hubble).
Das klassische Bild der Wirklichkeit musste danach teilweise verworfen werden – Raum und Zeit konnten nicht mehr unabhängig voneinander betrachtet werden, die absolute Gültigkeit der Maßstäbe wurde aufgehoben. Der logische Zusammenhang der Wirklichkeit hat sich trotzdem nicht verändert – wir haben immer noch mit einem Universum zu tun, dessen Dichte, Krümmung und Alter sich „objektiv“ beschreiben lassen und universal gelten.
Im kosmologischen Teil haben wir gezeigt, dass sich das Standardmodell nicht ohne Weiteres akzeptieren lässt. Auch der heilige Gral moderner Kosmologie – das Phänomen des expandierenden Universums – kann leicht in Zweifel gezogen werden.
Wir wollen nun rekapitulieren und erweitern.

Status Quo.
Unsere logische Wirklichkeitserwartung wird zur Zeit von dem s.g. Standardmodell der Kosmologie erfüllt. Nach diesem Modell leben wir innerhalb eines Universums, das vor zur Zeit geschätzten 13,8 Milliarden Jahren im gewaltigen Urknall entstand, und das sich seitdem ausdehnt.
An sich entspricht das Modell des expandierenden Universums den Voraussetzungen, welche die Relativitätstheorie an ein Wirklichkeitsmodell stellt, doch seitdem sich durch Beobachtung eines bestimmten Supernova-Typs gezeigt hat, dass sich das Universum mit einer stetig wachsenden Geschwindigkeit ausdehnt, ist nichts so, wie es vorher war.
Diese Entdeckung entsprach nicht der Erwartung, denn der Anstieg der Expansionsgeschwindigkeit war gewaltiger, als ihn die kosmologischen Modelle aufgrund bekannter Zustandswerte vorhersagen konnten.

Man nahm an, dass die Kraft der Gravitation die Expansionsdynamik des Urknalls irgendwann überwinden würde und dass sich das Universum konsequenterweise immer langsamer ausdehnen würde. Doch die Beweise für die anhaltende Beschleunigung der Expansion waren so erdrückend, dass man gezwungen war, das neue Bild des Universums zu akzeptieren..
In erster Linie rettete man die Logik des Universum, indem man den beobachteten Zustand der logischen Erwartung anpasste.
Die Anpassung ließ sich leider nicht mit vorhandenen Mitteln durchführen (keine bekannte Kraft der Natur konnte das Ausmaß der festgestellten Beschleunigung erklären), doch da diese Anpassung notwendig war, baute man dem Standardmodell ein theoretisches Hintertürchen ein…man erfand eine völlig neue Natur.
Um das beobachtete Bild der Wirklichkeit an die logische Ordnung der Wirklichkeit anzupassen erfand man kurzerhand eine passende Wirklichkeit.
Alles wurde über Nacht entworfen und allgemein akzeptiert (was zeigt, auf welch wackeligen Füßen das Standardmodell in Wirklichkeit steht).
Die Wirklichkeit in der wir seitdem leben ist zwar, wie eh und je, logisch konsistent, doch um sie zu akzeptieren ist eine gehörige Portion guten Glaubens von Nöten.
Tatsächlich gehen das beobachtete Bild der Wirklichkeit und ihr logisches Bild zum ersten Mal in der Geschichte gravierend auseinander.

Wir beobachten etwas, was sich rein gar nicht in das logische Modell der Wirklichkeit einbinden lässt, etwas womit wir nicht gerechnet haben und was ohne die Einführung hypothetischer Größen wie der dunklen Energie, ein völlig chaotisches Bild ergeben würde.

Es steht viel auf dem Spiel: es geht um die Erhaltung der logischen Konsistenz des Universums.
Das kosmologische Standardmodell hat darin insofern ein Problem, dass es zwar das Evidente (das Sichtbare) an die logische Erwartung der Wirklichkeit anpasst, dass jedoch die Mitteln, mit deren Hilfe es geschieht, nicht im Geringsten konsistent sind.
Es geht wohl nur darum, die Gültigkeit des forcierten Modells zu erhalten.

Alternativbetrachtung.
Die Kosmologie der Mitte, als Alternativmodell der Wirklichkeit und (dank der perspektivenlogischen Anknüpfung) als probates Interpretationswerkzeug, bittet eine Fülle an Alternativen. Darunter auch solche, welche die Konsistenz des Wirklichkeitsbildes nicht verletzen wie auch solche, welche innovative Lösungen innerhalb der klassischen Vorstellung ermöglichen.
Obwohl sich diese Kosmologie in puncto Erwartungserfüllung nicht bedeutend vom Standardmodell unterscheidet (auch diese Kosmologie ist eine vernünftige Interpretation), eröffnet sie neue Perspektive auf die Wirklichkeit der Wirklichkeit.

Thesen.


Th. 1.

Wir nehmen an, dass das Universum eine sphärische und geschlossene Form besitzt.
Aus praktischen Gründen gehen wir hier von der Existenz eines geschlossenen, kugelförmigen Universums aus. Die Form des Universum spielt in unserem Versuch zunächst keine große Rolle – die Form einer Kugel liefert dennoch, im Vergleich zu den alternativen Modellen des flachen oder des offenen Universums, die anschaulichsten Bilder…

Beweis (ein Bild :)) voilá

Th. 2.
Wir gehen außerdem davon aus, dass sich das beobachtete Licht – wie im Standardmodell – mit einer konstanten und endlichen Geschwindigkeit ausbreitet.
Dies bedeutet nicht nur, dass jedes Signal Zeit benötigt um von A nach B zu gelangen, dies bedeutet vor allem, dass jedes Signal, das den Beobachter erreicht, ein Relikt einer tieferen oder seichteren Vergangenheit ist.
Bereits jetzt gehen wir damit weiter als die Verfechter des Standardmodells je gewagt haben, obwohl wir die Physik dieses Modells nicht einmal verletzen.
Die Annahme der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit als der ultimativen Geschwindigkeit im Universum hat nämlich zur Folge, dass jede Entfernung innerhalb einer bestimmten Zeit bewältigt werden muss – selbst die kleinste und selbst dann, wenn sie mit Lichtgeschwindigkeit bewältigt wird.

Beweis
Wenn ein Signal die Entfernung zwischen A und B in einer bestimmten Zeit t bewältigt, dann liegt der Augenblick, in dem es vom A gesendet wurde, aus Sicht von B in der Vergangenheit (B – t).
Wenn zwischen den beliebigen Punkten A und B ein räumlicher Abstand besteht, dann kann zwischen ihnen keine Gleichzeitigkeit bestehen, denn dieser Abstand (sogar mit Lichtgeschwindigkeit) innerhalb einer gewissen Zeitspanne bewältigt wird (deshalb existiert zwischen ihnen auch ein zeitlicher Abstand). Deshalb befinden sich A und B aus ihrer jeweiligen Sicht und füreinander stets in der Vergangenheit. Hier reicht es nicht zu behaupten, dass für sie keine Gleichzeitigkeit der Ereignisse möglich ist – wenn man es versäumt, sie füreinander in der Vergangenheit zu platzieren (wie Einstein), kann die Idee der wirklichkeitsstiftenden Gegenwart nicht entstehen. Erst dann, wenn die wechselseitige Beziehung der Vergangenheit und der Gegenwart als solche erkannt wird, kann auch die Gegenwart als der Grundzustand der Wirklichkeit erkannt werden.
Die Signale, welche einen Empfänger aus einer beliebig tiefen Raumzeit erreichen (unabhängig davon, ob es sich um die Entfernung kosmischen Maßstabs oder um die einer ausgestreckten Hand handelt und unabhängig davon, ob es sich um die Worte eines Gesprächspartners, den Ausdruck seiner Augen oder elektromagnetische Signale einer entfernten Galaxie handelt), gehören der Vergangenheit an – sie sind Signale, die in der vergangenen Gegenwart der Sendesysteme ausgesandt wurden, um nach einer bestimmten Zeit den Empfänger zu erreichen.
Die Zukunft spielt innerhalb der Beziehung zwischen Sender und Empfänger keine logische Rolle.

Th. 3.
Wir gehen ferner davon aus, dass wir über den physikalischen Zustand der Lichtteilchen (und anderer Systeme) in unbeobachtetem Zustand zunächst keine Kenntnis besitzen und keine Auskunft geben (können).
Diese Behauptung ist überraschenderweise auch innerhalb des Standardmodells gültig.

Beweis
Eine Messung sagt lediglich über den Zustand des gemessenen Systems im Augenblick der Messung aus. Die Verallgemeinerung der Messergebnisse auf die Zeit vor und nach der Messung (etwa anhand der regelmäßigen Wiederholung des Messvorgangs) ist zwar praktisch und erscheint plausibel, besitzt aber keine logische Berechtigung – sie ist eine metaphysische Erwartungserfüllung und als solche unwissenschaftlich.
Jede adäquate und fehlerfreie Messung gibt höchstens den exakten Zustand des Gemessenen zum Raum- und zum Zeitpunkt der Messung an.
Wenn wir den Mond beobachten sehen wir ihn, drehen wir uns von ihm weg, ist seine Existenz für uns nur wahrscheinlich.
Dass wir den Mond als festen Bestandteil der Wirklichkeit ansehen ist eine Erwartung, die wir an die Wirklichkeit stellen.
Diese Erwartung ist durch unsere Realitätslogik bedingt.
Wir stellen fest:
Eine Messung liest keine a priori vorhandenen Eigenschaften der Wirklichkeit ab, sondern stellt ihren lokalen Zustand zum Zeit- und zum Raumpunkt der Messung fest.
Wenn dem so ist, so ist die Behauptung, dass die Lichtgeschwindigkeit einen konstanten und einen messbaren Wert besitzt und dass dieser Wert absolut für alle Inertialsysteme der Raumzeit gilt, schlicht nicht wahr.
Der Wert c beschreibt ausschließlich die gemessene Eigenschaft des beobachteten Lichts, er sagt nichts über seine Eigenschaften außerhalb des jeweiligen Messvorgangs.

Th. 4
Dynamik des Universums ist nicht entscheidbar.

Beweis
Auch wenn es evident zu sein scheint, dass das dynamische Universum expandiert, besteht für die Aufstellung einer solchen Behauptung kein plausibler Grund.
Die Beobachtungen, aufgrund derer diese Behauptung aufgestellt wird, sagen nämlich nichts darüber aus, ob die gemessene Rotverschiebung im Lichtspektrum beobachteter Objekte ein Effekt ihrer Fluchtbewegung bezogen auf den ruhenden Beobachter ist, oder ob sie ein Indiz dafür ist, dass sich der Beobachter samt all seiner Apparatur von ihnen entfernt.
Das dynamische Problem kann anhand der Beobachtungsdaten nicht entschieden werden – es fehlen dazu unbeteiligte Bezugspunkte.
Um eindeutig zu entscheiden, ob unser Universum expandiert oder kollabiert müssten Bezugspunkte außerhalb des Universums anvisiert werden.
Solche Referenzpunkte existieren nicht.
Die Frage nach der Richtung der universellen Dynamik ist somit nicht entscheidbar. Mehr noch: die These, dass das Universum in Wirklichkeit kollabiert, erscheint durchaus plausibel.

Beweis:
Modell 1 des expandierenden Universums
Berücksichtigen wir den Umstand, dass die Rotverschiebung des Lichtspektrums einzelner Objekte zunimmt, je weiter entfernt sie von uns sind (je älter ihr Bild), ergibt sich das Bild eines in die Vergangenheit expandierenden Universums. Das Universum expandiert scheinbar von der Gegenwart aus in Richtung des Urknalls, wobei die Geschwindigkeit der Expansion mit wachsender Entfernung einzelner Objekte beschleunigt zunimmt.
Modell 2 des kollabierenden Universums
Berücksichtigen wir den Umstand, dass der kosmologische Zeitpfeil des Universums vom Urknall aus in Richtung der Gegenwart zeigt und passen wir die Chronologie der kosmischen Geschehnisse (Objekte) und Rotverschiebungseffekte diesem Zeitpfeil an, so ergibt sich das Bild eines in die Gegenwart kontrahierenden Universums (eine zeitverkehrte Expansion ergibt zeitkonform eine Kontraktion), wobei die Geschwindigkeit der Kontraktion mit der abnehmenden Entfernung einzelner Objekte abnimmt – wie auch der Wert ihres Rotverschiebungsfaktors.

Der Unterschied zwischen den beiden Modellen besteht u.a. darin, dass die dunkle Energie, welche im Modell des expandierenden Universums postuliert werden muss, um seine beschleunigte Expansion zu erklären, im Modell des kontrahierenden Universums nicht mehr notwendig ist. In diesem Modell wird die dynamische Veränderung des Universums als ein Urknalleffekt gedeutet (Energiewert und Dynamikrichtung des Urknalls entsprechen darin dem Wert und der Wirkungsrichtung der hypothetischen „Dunklen Energie“).
Nach Ockhams Prinzip ist das Modell 2 richtig.
Nach dem wissenschaftlichen Prinzip bleibt das Problem unentscheidbar.

Am Ausgangspunkt unserer Überlegung stehen vier Thesen.
Diese stehen in keinem Gegensatz zu den physikalischen Voraussetzungen des kosmologischen Standardmodells.
Wir setzen der Wirklichkeit kein neues Grundkonzept voraus, wir knüpfen an die vorhandenen Modelle (und Beobachtungen) an und unterziehen sie einer logischen Prüfung.
Anschließend entstehen neue Bilder.
So gehen wir vor.

PS: Anhand des spektralen Dopplers können wir nicht eindeutig entscheiden, welcher Effekt nun für das Auftreten der Rotverschiebung verantwortlich ist.
Die Universumsexpansion erscheint uns als Effekt plausibler zu sein, sie lässt sich in unser logisches Wirklichkeitsbild einbinden, aber sie ist bloß ein Postulat – somit eine Wirklichkeitserwartung, somit ein Wunsch, somit streng genommen unwissenschaftlich.

Illustration: Expansion konform