Aufsatz 13 Seiten 2005

Das Rätsel der Dunklen Materie.pdf

In Galaxien und Galaxienhaufen scheint Materie zu fehlen, um jene Gravitationskräfte aufzubringen, die zum Zusammenhalt der großräumigen Strukturen erforderlich sind. Die aufwändig betriebene Suche nach dieser mysteriösen nichtleuchtenden Materie blieb bisher ohne Erfolg. Alternative Erklärungsversuche finden in der öffentlichen Diskussion keinen Raum, da das Urknallweltbild nicht gefährdet werden darf. So bleibt es Außenseitern vorbehalten, über andere Erklärungen des Phänomens nachzudenken.

Auch ohne Dunkle Materie lassen sich im Modellversuch spiralförmige Strukturen erzeugen. Probemassen in einer Flüssigkeit, deren Rotationsbewegung abklingt, werden wie von Geisterhand auf Spiralbahnen zum Zentrum gezogen.

Der Artikel "Das Rätsel der Dunklen Materie und seine Lösung" ist im Anhang des Buches "Als der Urknall Mode war - Erinnerungen an ein kurioses Weltmodell" abgedruckt und steht hier als PDF-Datei zur Verfügung.

Das Plakat fasst den Inhalt des Artikels zusammen.

Eine populäre, bildhafte Darstellung des Themas liegt in Form einer Präsentation vor, die sich insbesondere an interessierte Laien wendet:

PräsentationRätselDunkleMaterieLösung.pdf

Beispiel:

Folie 13 (von 14):

An einem rotierenden Kinderkarussell lässt sich zeigen, wie ein Pendelkörper überraschenderweise zur Mitte gezogen wird. Vertrauen wir der "allgemein anerkannten" Lehre, dass in kosmischen Maßstäben (z. B. in Galaxien) nur Gravitationskräfte die beobachteten Kraftwirkungen hervorbringen können, müssen wir in der Mitte der Galaxien und des Karussells große Massenansammlungen Dunkler Materie vermuten.

Das Video zum Thema Dunkle Materie wurde von Schülern einer 11. Klasse  im Rahmen von "Jugend forscht 2006" produziert. Es zeigt das Verhalten von Massen in rotiernden Systemen.

- Was geschieht mit einer Kugel beliebiger Masse und Größe, die sich auf einer rotierenden Drehscheibe befindet? Unterliegt sie tatsächlich nur der nach außen wirkenden Zentrifugalkraft und wird deshalb in kurzer Zeit nach außen gedrängt? Das Experiment 1 zeigt, dass unter bestimmten Umständen die Kugel beliebig lange auf der Drehscheibe verbleibt und auf einer Ellipsenbahn das Zentrum umrundet.

- Was geschieht mit Massen in einer rotierenden Flüssigkeit? Werden diese in allen Fällen nach außen gedrängt? Das Expriment 2 zeigt, wie bei Verlangsamung der Rotation sich die Massen auf einer Spiralbahn zum Zentrum bewegen.

Mögen die vorgetragenen Begründungen nicht den gesamten Komplex der Phänomene physikalisch erfassen, so liefern die Experimente zumindest Anlass zum Nachdenken: Wenn Massen in rotierenden Systemen nachweislich zum Zentrum (statt nach außen) gezogen werden können, so sollte man doch wenigstens in Erwägung ziehen, inwiefern dieses Phänomen möglicherweise in rotierenden Galaxien eine Rolle spielt. So wenig Dunkle Materie die Kugel auf der Drehscheibe hält, so wenig bedarf es dieser hypothetischen Masse wohl, um Galaxien stabil zu halten.

Dunkle Materie Jugend forscht Web.wmv

Hinweis: Das Video (3 Minuten) herunterladen, vom Speicherort abspielen

Bemerkung:

Von einem tiefen Verständnis der kosmischen Phänomene sind wir noch weit entfernt. Die Reduzierung der Forschungsprojekte allein auf das Auffinden Dunkler Materie impliziert die fatale Gewissheit, dass man eigentlich über ein tiefes Verständnis verfüge und nur noch der Form halber nach einer experimentellen Bestätigung suche: Alternative Erklärungsversuche werden so reinsten Gewissens aus der Diskussion ausgeschlossen.

Fazit:

Kein Urknall ohne Dunkle Materie - damit ist der Forschung eine unüberwindlich scheinende Barriere in den Weg gelegt.

Seit Fritz Zwicky (dreißiger Jahre) betrachtet man die riesige ausgedehnte Galaxie als Punktmasse. Allein die Gravitationskraft hält z.B. unser Sonnensystem auf seiner Bahn um diesen Punkt. Noch unentdeckte Dunkle Materie muss gefordert werden, damit die Kräftebilanz stimmt. Damit scheint der Urknall gerettet - zum Preise eines neuen unerklärten Phänomens. (Vera Rubin hat diesen Standpunkt mit umfangreichen Forschungen erhärtet, sie wurde u.a. in die Päpstliche Akademie der Wissenschaften berufen, erhielt den Nobelpreis und gilt als Kronzeuge für die Unfehlbarkeit des Dunkle-Materie-Dogmas).

Betrachtet man die Galaxie als ausgedehnten, nichtstarren Körper, der wie eine Flüssigkeit rotiert, so kommen aufgrund unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeiten der Teilmassen in Abhängigkeit vom Radius weitere Kräfte ins Spiel, die Dunkle Materie überflüssig machen. (Dieser Standpunkt findet derzeit keinen Vertreter, der ihn wenigstens vorträgt).