Entropiekraft und Dunkle Materie in kosmischen Systemen

  1. Einführung
  2. Gravitation, Entropiekraft und Raumzeit
  3. Entropiekonstante des kosmischen Universums
  4. Dunkle Energie und Dunkle Materie
  5. Beschleunigte Expansion des Universums
  6. Grenzwerte im Mikrokosmos
  7. Betrachtungen im übergreifenden Universum
  8. Entropiekraft und Dunkle Materie in kosmischen Systemen
  9. Quantenphysikalische Gravitations-, Entropie- und Energiefelder
10. Bosonen, Fermionen und das Gravitationsentropiefeld
11. Massen, Ladungen und Energien von Elementarteilchen
12. Quantenmechanische Vermittlung der vier Fundamentalkräfte
13. Entropiefeld und Kosmologisches Standardmodell
14. PDF Download / Tabellen A und B

8. Entropiekraft und Dunkle Materie in kosmischen Systemen

Die Stärke der Entropiekraft auf eine definierte Masse im Makrokosmos korreliert mit abnehmender aufintegrierter baryonischer Massedichte eines übergeordneten Gesamtsystems.
Im Falle einer Galaxie wäre das übergeordnete System der Galaxienhaufen. Für einen Stern wäre es seine Galaxie. Für einen Planeten oder Kometen in erster Näherung die Sonne und für Monde die Planeten.
Allgemein: Für die Berechnung der Entropiekräfte auf jegliche Massen sind stets die Zentralmassen einschließlich der gesamten dazwischen liegenden übrigen Systemmasse entscheidend.
Während also zum Beispiel die Gravitationskraft zwischen zwei beliebigen Massen auf der Erde berechnet werden kann, obwohl die Erde die gravitativ entscheidende Masse ist, funktioniert dieses Prinzip bei der Entropiekraft nicht.
Bei der Berechnung der Entropiekraft fließen auf jeden Fall immer die Zentralmassen voll mit ein. Die Entropiekraft kann also niemals losgelöst vom übergeordneten System betrachtet werden. Sie ist systemisch determiniert.
Außerdem muss man, wie bereits anhand der logarithmischen Skalen-Massen-Abhängigkeiten gezeigt, davon ausgehen, dass die Entropiekonstante für die Berechnung der Entropiekraft in jeweiligen Einzelsystemen des Gesamtuniversums aufgrund der einfließenden Masse-Raum (bzw. Raumvolumen)-Abhängigkeiten und / oder Raumzeitkrümmungsvariablen einen vollkommen anderen (viel geringeren) Wert aufweist als die Entropiekonstante unseres gesamten Universums. Ein weiterer Aspekt der Kleinheit der Entropiekonstante des übergreifenden Universums gegenüber der des kosmischen Universums könnte sein, dass erstere nicht die Dunkle Energie sondern nur die Dunkle Materie repräsentiert. Eine weitere Interpretation erfolgt am Ende dieses Abschnittes.
Gleichung (5) für die Berechnung der immer währenden Entropiekraft auf eine Masse mB (vom Massemittelpunkt weg gerichtet) auf der Erdoberfläche mit der Entropiekonstante ωυ gemäß (51) für das übergreifende Universum angewandt lautet daher in erster Näherung:

Demgegenüber die immer dominierende Erdanziehungskraft auf die gleichen Masse mB (zum Massemittelpunkt gerichtet) auf der Erdoberfläche:

Danach ist auf der Erde die Entropiekraft immer um etwa ein Zehnmillionstel Billionstel kleiner als die Erdanziehung.
Doch wie verhält es sich bei Objekten mit einem gewissen Abstand zur Erde wie zum Beispiel Satelliten, Raumstationen und Weltraumschrott? Dazu vergegenwärtigen wir uns, bei welchem Abstand B vom Mittelpunkt der Erde Z die Beträge von Gravitationskraft und Entropiekraft gleich sind. Die Gleichungen (52) und (53) entsprechend umgeformt ergeben:

Dieser Radius würde mehr als hundertmal über die Mondbahn hinausreichen und sogar schon die Venusbahn schneiden. Das hieße allerdings, dass solche Objekte nicht mehr zum Planetensystem der Erde gehören würden. Und dies bedeutete, wie oben besprochen, dass auch die Entropiekraft des betreffenden Objektes nun masse- und entfernungsabhängig vom Mond bzw. von der Venus generiert werden würde.
Berechnen wir doch einmal gemäß (52) und (53) die Entropie- und die Gravitationskraft für am weitesten von der Erde entfernte Orbits, also mit einem Abstand (zusammen mit dem Erdradius) RZ-Orbit von sehr hochgenommen 5·107 m:


Damit ist die Entropiekraft noch immer ein Zehntausendstel Billionstel geringer als die Erdgravitation.
Wie schneidet die Entropiekraft für den am weitesten entfernten Trabanten unserer Erde, dem Mond, gegenüber der Erdgravitation ab?


Auch hier ist die Entropiekraft gegenüber der Erdgravitation vernachlässigbar, auch wenn sie im Falle des Mondes (und darüber hinaus aller Objekte im Mondabstand von der Erde) „nur" um drei Hundertstel Milliardstel geringer ausfällt.
Mit folgenden, den Gegebenheiten komplexerer kosmischer Systeme erforderlichen und deshalb gemäß (57), (58) und (54) angepassten, Gleichungen wollen wir nun sowohl die Entropie- und Gravitationskräfte als auch die Gleichgewichtsradien von kosmischen Objekten in unserem Sonnensystem berechnen:

Tabelle 3: Verhältnis der Entropiekraft zur Gravitation und Gleichgewichtsradien von Objekten im Sonnensystem, gerundet

Das in Tabelle 3 betrachtete am weitesten entfernte Objekt Sedna besitzt eine knapp einhundertfach größere Gravitations- als Entropiekraft. Bis zum Ende des Kuiper-Gürtels allerdings (rund 7,5·1012 Meter von der Sonne entfernt) dominiert die Gravitation viel deutlicher mit einer mehr als einer Millionen Mal stärkeren Kraft.
Da sich das Gleichgewicht der beiden Kräfte je nach zu betrachteten Objekten zwischen 1,58 bis 1,86·1014 Metern einstellt, ist davon auszugehen, dass im Übergangsbereich vom Kuiper-Gürtel zur Oortschen Wolke durch die an Einfluss gewinnende Entropiekraft sich die Rotationsgeschwindigkeiten der dortigen Objekte entgegen des Newtonschen Abstandsgesetztes nicht mehr verlangsamen, sondern sich über eine gewisse Konstanz sogar zu höheren Geschwindigkeiten hinentwickeln können. Bis zum Kuiper-Gürtel jedoch kann man die Entropiekraft bis mindestens zur sechsten Stelle hinter dem Komma vernachlässigen.
Wegen der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (bzw. weil kein baryonisches Objekt jemals so schnell wie das Licht sein kann) ergibt sich eine Grenze, die analog Gleichung (30) auch als Entropie-Radius RER gebundener kosmischer Systeme eingeführt werden soll. Diese Marke sollte demnach immer die äußerste Längengrenze eines jeden Systems sein. In Falle unseres Sonnensystems ergibt sich dementsprechend folgende maximale radiale Ausdehnung:

Da sich diese Entfernung weit mehr als doppelt so weit erstreckt als die Entfernung zu unserem unmittelbaren Nachbarstern Proxima Centauri (4,2 Lichtjahre), kommen Objekte aus dem Sonnensystem nicht in die Verlegenheit relativistische Geschwindigkeiten zu erlangen, bevor sie entweder schon Teil des anderen Sonnensystems sind oder durch Störung ihrer Bahn zu jenem werden. Wollen wir diese Behauptung überprüfen:
Dazu differenzieren wir die Gleichung (59) nach mObjekt und erhalten so die Beschleunigung aE, proportional zur Entfernung RZ-Objekt hoch Drei und umgekehrt proportional zum Quadrat der aufsummierten Systemmasse mZ-Objekt:

Das gleiche unternimmt man mit Gleichung (60):

Nach RZ-Objekt integriert erhält man die positiven Potentiale der Einzelrotationen aus den Ursprüngen der Gravitations- und Entropiekraft von beliebigen Objekten an der Stelle RZ-Objekt mit ihrer Zentralmasse mZ und der aufsummierten Systemmasse mZ-Objekt. Wenn man die jeweiligen Wurzeln addiert, hat man die resultierende Rotationsgeschwindigkeit vΣ,rot:

Proxima Centauri besitzt eine Masse von ca. 2,45·1029 kg. Die Gleichung (62) darauf angewandt und angenommen, das System Proxima Centauri hat ähnlich wie das Sonnensystem eine 1,5 mal so große Masse wie das Zentralgestirn, ergibt sich ein äußerster Radius unseres Nachbarsonnensystems von ungefähr 3,89·1016 m. Das ergäbe eine ungefähre Entfernung bis zur Grenze des Proxy Centauri Systems von 3·1015 m. Diesen Wert in (65) eingefügt, erhält man eine Rotationsgeschwindigkeit von 1,09·105 Meter pro Sekunde.
Angenommen der Radius unseres Nachbarsonnensystems wäre im Bereich des Gravitationskraft-/ Entropiekraftgleichgewichtes gemäß Gleichung (61), würde dieser nur ca. 5,74·1013 betragen. Dann würde sich an den 4,2 Millionen Lichtjahren Abstand in erster Näherung nichts ändern. Mit diesem maximalen Abstand zu Proxima Centauri betrüge die Rotationsgeschwindigkeit sonnenentferntester Objekte 1,91·107 Meter pro Sekunde.
Nach der relativistischen Masseformel

wäre im Falle des ersteren Abstandes eine Massezunahme um nur Siebenhundert Millionstel, bei dem extremen unrealistischen Abstand um zwei Tausendstel zu beobachten.
Nehmen wir den Bahnabstand von Sedna (siehe Tabelle 3) erhält man nach den Newtonschen Gesetzmäßigkeiten eine Rotationsgeschwindigkeit von 1,33164·103 Meter pro Sekunde. Aufsummiert nach (65) sind es gerade einmal 1,33488·103 Meter pro Sekunde.
Im Sonnensystem wirkende Entropiekräfte können Rotationsgeschwindigkeiten, die von den Newtonschen Gesetzmäßigkeiten deutlich abweichen, erst weit außerhalb des Kuiper-Gürtels erzeugen, welche durchaus aber in unserem Universum üblich sind (beobachtete Rotationsgeschwindigkeiten in den Außenbereichen von Galaxien). Wie eingehend betrachtet, können sie aber niemals nur in die Nähe relativistischer Geschwindigkeiten gelangen.
Diese unbewiesenen Vorhersagen für die Außenbereiche unseres Sonnensystems könnten sich also mit den bewiesenen Fakten in Galaxien und Galaxienhaufen decken. Dann ist der Grund für die erhöhten Rotationsgeschwindigkeiten nicht die Dunkle Materie sondern der Raumzeitkrümmungseffekt der Entropiekraft auf großen kosmischen Skalen. Wenden wir uns also den Galaxien zu:

Betrachten wir als erstes eine modellierte Galaxie mit einer Masse von 1041 kg und einer radialen Ausdehnung von 1021 Meter bei fast linearer sowie stetiger Massenverteilung (nRz-Objekt = 0,9) vom Zentrum Z über den gesamten Radius hinaus. Man gelangt über folgende Gleichung zu einer integralen Masse mZ-Objekt am Radius des zu betrachteten Objektes RZ-Objekt von:

Als Längenmaßstab wird hier die Einheit Kiloparsec (kpc) verwendet, die Geschwindigkeit wird in Meter bzw. Kilometer pro Sekunde ausgewiesen, die Masse in Kilogramm. Wie gesagt, es kommt nur die baryonische sichtbare Masse zum Zuge. Dynamische Massen aus der so genannten Dunklen Materie werden nicht berücksichtigt. Die Werte im Folgenden werden aller Ein-Kiloparsec-Schritte berechnet. Die gravitativ wirkende Zentralmasse mZ, dass heißt der Bereich der Galaxie, welcher sich wie ein quasi starrer Körper verhält (Rotationsgeschwindigkeiten steigen mit zunehmendem Radius), wird aus dem Anstiegsverhalten der aufsummierten Massen an den Punkten mZ-Objekt empirisch festgelegt.

Tabelle 4 / Abbildung 5: Integrierte Massen und Rotationsgeschwindigkeiten einer Modellgalaxie m = 1041, R = 1021, n = 0,9


 
 

Schauen wir uns jetzt die gleiche Modellgalaxie mit einer etwas inhomogeneren Masseverteilung (n = 0,7) an:

Tabelle 5 / Abbildung 6: Integrierte Massen und Rotationsgeschwindigkeiten einer Modellgalaxie m = 1041, R = 1021, n = 0,7


 
 

Ebenfalls selbiges Modell mit einer weiter gesteigerten Massenkonzentration (n = 0,5) zum Galaxiezentrum hin:

Tabelle 6 / Abbildung 7: Integrierte Massen und Rotationsgeschwindigkeiten einer Modellgalaxie m = 1041, R = 1021, n = 0,5


 
 

Jetzt die gleiche Modellgalaxie mit einer weiter erhöhten Massenkonzentration (n = 0,3) in Richtung Zentrum:

Tabelle 7 / Abbildung 8: Integrierte Massen und Rotationsgeschwindigkeiten einer Modellgalaxie m = 1041, R = 1021, n = 0,3


 
 

Und schlussendlich unsere Modellgalaxie mit einer noch stärkeren zentralen Massenkonzentration (n = 0,1):

Tabelle 8 / Abbildung 9: Integrierte Massen und Rotationsgeschwindigkeiten einer Modellgalaxie m = 1041, R = 1021, n = 0,1


 
 

In den Tabellen A wurden außerdem die Rotationsgeschwindigkeiten von elf einschlägigen Galaxien mit oben genannten Formeln derart an deren messtechnisch bestimmte Rotationsgeschwindigkeiten (Literatur: Meyers Handbuch Weltall, 7. Auflage 1994, S. 484) angepasst, indem man den Faktor n über den gesamten Galaxienradius mit abnehmender Tendenz geeignet variiert. Nicht in Erfahrung gebrachte Massen wurden über die halben Durchmesser der Galaxien (Quelle: Wikipedia – Liste der hellsten Galaxien) über die Gleichgewichtsformel (61) berechnet, da die mit Hilfe dieser Formel im Umkehrschluss über bekannte Massen berechneten Galaxienradien in etwa den realen Galaxienbereich repräsentieren.
Im Rahmen der so gestalteten Modellrechnungen scheint bis auf NGC 3109 (Interpretation einer unkorrekten Masse bzw. eines falschen Radius, Nichtbeachtung relativistische Effekte?) die Anpassung an die Realität einigermaßen gut zu funktionieren. Die über n erzwungenen Masseverteilungen deuten darauf hin, dass bei den betrachteten Galaxien Kerne mit einem breiten Spektrum zwischen 8% und 60% die Gravitation bewirkende Masse darstellen könnten. Die sich außerhalb dieser Zentralmassen ergebende Masseverteilungen liegen im Allgemeinen zwischen n-Werten von 0,1 bis 0,4. Eine Abhängigkeit dieser Werte zu Galaxienmassen und -größen scheint in der Hinsicht zu existieren, dass bei Zwerggalaxien (Scd) die Massekonzentrationen zum Kern hin lange nicht so ausgeprägt sind wie bei den schwereren Spiral- und Balkengalaxien. Die maximalen Anfangshöhen der Rotationsgeschwindigkeiten korrelieren nicht immer mit den Massen der Galaxien. Die hier betrachteten Galaxien sind eben zu heterogen, um eine exakte modellhafte Abhängigkeit von bestimmten Werten ableiten zu können. Außerdem scheint es problematisch feststellen zu können, bei welchem Abstand vom Galaxiezentrum die Rotationskurve in die Keplerbahn übergeht bzw. ab wann die Keplerrotation in statistische Geschwindigkeitsverteilungen und/oder in die Abhängigkeiten eines quasi starren Körper übergehen.

Abbildung 10: Rotationskurven verschiedener Galaxien (Quelle: Meyers Handbuch Weltall, 7. Auflage 1994, S. 484) und rechnerische Anpassung über die Theorie (bunte Punkte: Berechnungen siehe Tabellen A1 – A11)

In den Tabellen A sind außerdem vier weitere Modellgalaxien (Modell 12, 13, 14 und 15) beschrieben, deren Massen mit 1039, 1040, 1041 und 1042 Kilogramm bei oben dargestellter Radiusermittlung definiert worden sind. Die Masseverteilung wurde dabei mit n gleich 0,1 festgelegt, damit von einem gravitativ ausgeprägten Kern ausgegangen werden kann, der über einen Bereich von einem Kiloparsec nicht hinausgeht.
Diese, zugegebenermaßen etwas unrealistischen, vier Galaxiemodelle sollen sowohl untereinander als auch mit denen der Abbildungen 5 – 10 verglichen werden.

Abbildung 11:
Rotationsgeschwindigkeiten von vier Modellgalaxien m = 1039, 1040, 1041, 1042; R nach (61); n = 0,1

 

Betrachtet man als erstes die Galaxienmodelle mit gleicher baryonischer Masse der Abbildungen 5 bis 9, so zeigt sich, dass mit zunehmender Ungleichmäßigkeit bzw. Inhomogenität der Massenverteilung mehr und mehr zum Zentrum hin die Rotationskurven ihren stetigen Anstieg von n = 0,9 bis n = 0,5 bis fast zu einer konstanten Geschwindigkeitsentwicklung verringern. Im weiteren Verlauf von n = 0,3 bis n = 0,1 erkennt man ein immer ausgeprägteres Minimum zwischen dem Einfluss der Gravitation und der Entropiekraft. Mit steigender Masseverteilung zum Galaxiezentrum hin vergrößern sich also die Potentialunterschiede dieser beiden Kräfte. Das mehr oder weniger diffuse Bild Irregulärer (Irr) und Elliptischer Galaxien (E) mit ihrer unsystematischen Masseverteilung ist also im Groben den Abbildungen 5, 6 und 7 mit den Masseverteilungen n = 0,9 bis 0,5 zuzuordnen. Die Abbildungen 8 und 9 mit den Masseverteilungen n = 0,3 und 0,1 weisen eher auf Spiralgalaxien der Morphologie Sa über Sb zu Sc hin, wobei auf Grund krasser werdender Potentialunterschiede Galaxien vom Typ Sc wegen des Verlustes der Spiralkonfiguration wiederum zum Beispiel in Irreguläre oder S0-Galaxien übergehen können. Spiralgalaxien mit etwas weniger ausgeprägten Potentialunterschieden (n ≈ 0,3) haben deshalb in der Regel einen diffuseren größeren Kern mit eng anliegenden, teilweise mehrfach umwindenden und weniger ausgeprägten Spiralarmen. Diese repräsentieren im Allgemeinen den Galaxietyp Sa und die Übergänge zu Sb. Im Gegensatz dazu neigen Galaxien, die sich in Richtung des Typs Sc entwickeln, wegen der größeren Potentialdifferenzen zwischen Gravitations- und Entropiekraft zu dominanteren kleineren Kernen mit weiter ausladenden nur wenig gewundenen Spiralarmen, welche sich scheinbar plötzlich im Raum verlieren. Besonders charakteristisch ist dies bei Balkengalaxien mit länglichen Kernen, von dessen Enden nur andeutungsweise Spiralen in Sichelform fast rechtwinklig abgehen.
Abbildung 11 veranschaulicht die vier standardisierten Modelle mit den unterschiedlichen Massen. Mit zunehmender Masse steigen die Rotationsgeschwindigkeiten bei gleichzeitiger Abflachung der Geschwindigkeitsanstiege bis zur Konstanz. Außerhalb der Bereiche der Galaxien steigen zu kleinmassigen Galaxien hin die theoretischen Rotationsgeschwindigkeiten immer stärker an. Das bedeutet, dass auf Grund der großen Potentialunterschiede Zwerggalaxien (Scd) gerade mal ansatzweise Spiralen besitzen oder nur noch als Irreguläre bzw. S0-Galaxien zu beobachten sind. Über größer werdende Massen entwickeln sich die Galaxien vom Spiraltyp Sc über Sb zu den Galaxien des Typs Sa bis zu den Elliptischen Galaxien hin. Grund für die Tendenz zu Elliptischen Galaxien ist hier die große Masse, welche über die Entropiekraftentwicklung zu solch kleinen Potentialunterschieden in den Außenbereichen dieser Galaxien führen, dass eine Bildung von Spiralstrukturen unmöglich wird.
Nicht nur die Masseverteilungen in den Galaxien, so wie oben beschrieben, haben also einen Einfluss auf deren Morphologie, sondern auch die Massen an sich, da sowohl die Masse und deren Verteilung im Galaxiesystem verschiedenste Kraftpotentialstrukturen zwischen Gravitation und Entropiekraft herstellen als auch beide Effekte den Entropiekraftverlauf innerhalb der Galaxie festlegen. Das kann dazu führen, dass sich die genannten Effekte bei gleichzeitiger heterogener (realer komplizierter) Struktur der Galaxien so überlagern, dass eine exakte modellhafte Erklärung von Rotationskurven und Morphologien nur sehr grob möglich sind (siehe Abbildung 10).

Bezüglich der Wirkung der Entropiekraft, der möglicherweise eigentlichen Ursache der Dunklen Materie, steht noch die Betrachtung auf den größten Skalen unseres Universums aus. Bekanntlich ziehen Galaxien in Galaxiehaufen in sphärischen Bahnen viel zu schnell um ein gemeinsames Zentrum. Und dies selbst im Falle von Irregulären Galaxienhaufen, also wenn überhaupt keine Massenkonzentrationen zum Zentrum hin, ergo keine Zentralgalaxien vorhanden sind. Wenn bei Regulären Haufen, ähnlich wie bei den überhöhten Rotationsgeschwindigkeiten in den Außenbezirken von Einzelgalaxien, die Frage auftritt, woher die fehlende Masse kommt und dies mit den Halos Dunkler Materie erklärt wird, kann es im zweiten Beispiel überhaupt keinen Zweifel geben: Da hier Massen nicht nur zu klein, sondern gar nicht vorhanden sind, um die sehr hohen Rotationsgeschwindigkeiten um das gemeinsame Massezentrum erklären zu können, bleibt gar keine andere Argumentation als die der Dunklen Materie. Darüber hinaus sei hier nur angedeutet, dass in einigen Veröffentlichungen sogar von Einzelgalaxien berichtet wird, bei denen ein sphärischer Bereich von „leichteren“ Sternenansammlungen mit relativ hohen Geschwindigkeiten um ein riesiges Zentrum aus „Nichts“ bzw. „Nicht Sichtbarem“ kreisen. Was den Irregulären Galaxien recht ist, warum sollte es den Galaxien, vielleicht sogar Sternenhaufen bzw. was dann noch von ihnen übrig ist, nicht billig sein? Auch hier müsste die Wirkung der Entropiekraft (natürliche Krümmung der Raumzeit auf größeren Skalen) eine gute Begründung liefern. Schauen wir uns wie bei den Galaxien die Rotationsgeschwindigkeiten nach (65) nun auch im Masse- (aus Masse-Leuchtkraft-Beziehung) und Entfernungsrahmen von Galaxienhaufen an:

Tabelle 9: Gerundete Rotationsgeschwindigkeiten v (in 105 ms-1) von Galaxienhaufen mit unterschiedlichen statischen Massen m (kg) und radialen Ausdehnungen RZ-Objekt (in Megapascal)

 
 

Galaxienhaufen im Megapascalbereich dürften demnach erst ab einer statischen Masse von ca. 1041 kg existent sein. Diese ultraleichten Galaxienhaufen sollten dann allerdings „nur“ radiale Ausdehnungen von bis zu maximal einem Megapascal haben, da schnell relativistische Rotationsgeschwindigkeiten der Einzelgalaxien bzw. der im Haufen befindlichen Materie erreicht werden. Haufen, dessen statische Massen um die 1042 kg liegen, haben aus diesem Grunde bis zu dreifach größere Radien. Galaxienhaufen im üblichen Massespektrum von 1043 Kilogramm haben demnach radiale Ausmaße von bis zu maximal 10 Megapascal, Supergalaxienhaufen noch weit darüber. Im Rahmen bis zu einer Entfernung von 10 Megapascal vom Zentrum bewegt sich also baryonische Materie einschließlich ganzer Galaxien in Haufen größer als 1043 kg mit einer Geschwindigkeit von 105 bis 107 Meter pro Sekunde. In leichteren Galaxien werden sehr schnell sehr hohe Geschwindigkeiten bis hin zu relativistischen erlangt. Da diese jedoch mit abnehmender Entfernung auch schnell geringer werden, könnte sich die beobachtbare Abhängigkeit von kleiner werdender Masse und geringeren Abmaßen der Galaxienhaufen mit der Theorie durchaus decken. Ob das Erreichen relativistischer Geschwindigkeiten von baryonischer Materie in Galaxienhaufen im Rahmen dieser Theorie auch die Ursache der entdeckten nichtzentralen Röntgenemissionen (z.B. zwischen den Galaxien und in Irregulären Haufen) durch die so genannte thermische Bremsstrahlung (10 bis 100 Millionen Kelvin) sein könnte, möchte ich als reine Spekulation im Raum stehen lassen.

Weit vom Zentrum entfernte, Galaxien und Galaxienhaufen zugehörige, baryonische Materie müsste also zum Entropieradius hin schnell relativistische Geschwindigkeiten erreichen. Gemäß Gleichung (62) dürfte gar außerhalb dieses Radius überhaupt kein Licht mehr entweichen. Alle Bereiche von Galaxien, deren Entropieradien nicht völlig überlappen, sollten deshalb so etwas wie „Multikonkave Schwarze Löcher“ darstellen. Materie und Energie würde sich darin sammeln, was zur Folge hätte, dass die so zunehmende Gravitation die Entropiekraft mehr und mehr wieder in die entgegengesetzten Richtungen drückt. Solange also die Energiedichte im Universum groß genug ist, dass Energie- und Materienachschub für diese multikonkaven Bereiche bereitsteht, müssten dort immer wieder neue kosmische Systeme entstehen bzw. schon längst entstanden sein. Diesem Bestreben dürfte allerdings der Fakt der beschleunigten Expansion unseres Universums entgegen stehen, so dass sich zukünftig immer mehr kosmische Bereiche kommunikativ (Licht) voneinander abkoppeln müssten. Im Umkehrschluss hat dies zur Folge, dass sich in unserem Universum fast alle Entropieradien (bis vielleicht auf einige wenige noch „nicht gefüllte Multikonkave Schwarze Löcher“) nun doch überschneiden müssten. Dieser mögliche Mechanismus könnte zu mindestens mit verantwortlich dafür sein, dass, bis auf eine filamentartige und hohlraumförmige Heterogenität (Materieschaum), unser Universum so hoch isotrop ist.
Um abschätzen zu können, ob dies der Realität entsprechen könnte, betrachten wir die größten kosmischen Systeme, welche unserem Universum folgen: Supergalaxienhaufen, die wir zunächst mit einer durchschnittlichen Masse von ca. 1044 Kilogramm annehmen wollen. Nach Gleichung (62) betrügen dann deren größte Radien ca. 6·1023 Meter. Um eine garantiert hundertprozentige Überlappung der überrelativistischen Bereiche zu gewährleisten, dürften die Zentren der Galaxienhaufen im Schnitt nicht weiter als diese Strecke voneinander entfernt sein. Bei einer Masse unseres Universums von 8,53205·1052 Kilogramm (siehe Tabelle 1) gäbe es demnach ca. 8,532·108 Supergalaxienhaufen. Unser Universum hat gemäß Tabelle 1 einen Radius von ca. 3·1026 Meter. Daraus resultiert ein Kugelvolumen von ungefähr 1,4·1080 Kubikmeter, was wiederum bei der genannten Haufenanzahl einem Würfelvolumen von ungefähr 1,64·1071 Kubikmeter pro Supergalaxie entspräche. Demzufolge müssten im Durchschnitt alle Supergalaxiehaufen in unserem Universum ca. 5,4·1023 Meter voneinander entfernt sein. Dies entspricht unserer Bedingung eines maximalen Abstandes von ca. 6·1023 Meter. Die oben genannten Ausführungen könnten demnach also durchaus als realistisch angesehen werden.

Die gerade gemachten Aussagen führen direkt zu einem scheinbaren Widerspruch. Die zu interpretierenden Entropieradien obiger Systeme wurden ja gemäß Gleichung (62) mittels der Entropiekonstanten ω2 = 5,31221·109 kg2 m-2 s-2 (Gleichung 51), nicht aber mittels der Entropiekonstanten ω1 = 1,2686·1018 kg2 m-2 s-2 (Gleichung 14) berechnet. Nur so bekommt man die gewünschten Ergebnisse.
In dieser Anwendung liegt möglicherweise die Begründung für die extremen unterschiedlichen Werte dieser beiden Konstanten: Die Konstante nach Gleichung (51), für die quantenphysikalische und für die Betrachtung in einzelnen kosmischen Systemen (hier immer „übergreifendes Universum“ genannt) und die nach Gleichung (14) für unser Universum zu Rate gezogene.
Geht man nämlich von unserer schon weiter oben gemachten Klarstellung aus, dass die um viele Zehnerpotenzen kleinere Entropiekonstante ω2 ausschließlich nur den Energiegehalt der Dunklen Materie innerhalb kosmischer Systeme repräsentiert und die Entropiekräfte rein systemisch determiniert sind, so müssen sich logischerweise auch zwischen den jeweiligen kosmischen Systemen Anteile entropischer Kräfte befinden, die ihrerseits ausschließlich für das Expansionsverhalten des Universums und damit auch für das globale Bestreben des Auseinanderdriftens kosmischer Systeme verantwortlich sind und damit nichts anderes als die Dunkle Energie darstellen. Diese Kräfte werden also über alle Einzelsysteme hinweg kumuliert in globaler Hinsicht in Summe erst durch die Konstante ω1 festgelegt. Das heißt, dass wenn man die größten Einzelsysteme (Supergalaxienhaufen) zum Ansatz bringt, das Verhältnis der beiden Entropiekonstanten die Gesamtanzahl der Supergalaxienhaufen zum Ausdruck bringen sollte.

Falls dieser Quotient wirklich das komplexe Verhältnis des gesamten Universums zu den größtmöglichen Einzelsystemen darstellt, bedeutet dies, dass sich im gegenwärtigen Universum ungefähr 239 Millionen Supergalaxien mit einer durchschnittlichen Masse von 3,57277·1044 Kilogramm tummeln. Die relativistischen Radien nach Gleichung (62) dieser Systeme betrügen dann im Schnitt 1,08042·1024 Meter. Bei einem Kugelvolumen von 1,42064·1080 Kubikmeter unseres Universums entfielen im Durchschnitt Würfelvolumina von 5,94889·1071 Kubikmeter pro Supergalaxienhaufen. Jeder Haufen müsste demnach im Mittel einen Abstand von 8,41031·1023 Meter zu jedem nächsten haben. Überrelativistische Bereiche könnten ebenso nach Gleichung (68) ausgeschlossen werden.

Angenommen die Supergalaxiehaufen haben mittlere Radien, welche aufgerundet nur 1023 m groß sind. Das entspricht einem Kugelvolumen eines Superhaufens von etwa 4·1069 Kubikmeter. Galaxienhaufen sind in der Regel ca. 1043 Kilogramm schwer. Daraus ergibt sich gemäß (62) ein relativistischer Radius von ungefähr 2·1023 Meter bei einer Anzahl von ca. 36 Galaxienhaufen im Superhaufen. Die Würfelvolumina der Haufen betragen demnach in etwa 1068 Kubikmeter, was einen mittleren Abstand von 5·1022 Meter der Galaxienhaufen untereinander bedeutet. Überrelativistische Bereiche sollten also auch hier nicht an der Tagesordnung sein.
Nimmt man an, dass Galaxien im Mittel ca. 1041 Kilogramm schwer sind, erhält man nach (62) einen relativistischen Radius von durchschnittlich 2·1022 Metern. Das Kugelvolumen durchschnittlicher oben beschriebener Galaxiehaufen beträgt wiederum nach obiger Annahme aufgerundet ca. 4·1066 Kubikmeter. Da sich in einem charakteristischen Galaxiehaufen im Schnitt also 100 Galaxien jeder Couleur befinden, kann man wiederum mittelbare Würfelvolumina mit ca. 4·1064 Kubikmeter zu Grunde legen. Dies bedeutet einen durchschnittlichen Abstand von ungefähr 3,4·1021 Metern. Überrelativistische Bereiche sind auch hier nicht zu erwarten.
Schlussendlich muss man davon ausgehen, dass Sternensysteme inklusive Staub- und Gasmassen im Durchschnitt eine Masse von 1031 Kilogramm haben. Dann beträgt deren relativistischer Radius ungefähr 2·1017 Meter. Wenn nun das Kugelvolumen einer gemittelten Galaxie 1062 Kubikmeter beträgt und aus ca. 10 Milliarden Sternensystemen besteht, nimmt jedes einzelne System ein Würfelvolumen von 1052 Kubikmeter ein. Das bedeutet einen mittleren Sternenabstand, welcher sich mit dem relativistischen Radius von rund 21 Lichtjahren ziemlich genau deckt. Dies würde in der Größenordnung des Abstandes unseres Sonnensystems zum unmittelbaren Nachbarstern Proxima Centauri von 4,2 Lichtjahren liegen.
Zusätzlich zu oben gemachten Aussagen wurden sowohl unser Sonnensystem als auch die darin befindlichen Planetensysteme bezüglich überrelativistischer Bereiche schon eingehend betrachtet.

 
 

Systeme im hyperbolisch gekrümmten Universum sind demnach im Rahmen kosmischer Längenskalen (bis auf die Existenz Schwarzer Löcher) in Raum und Zeit im Großen und Ganzen glatt. Die in bestimmten Bereichen doch vorhandenen (teilweise gar relativistischen) Raumzeitkrümmungen der sich wechselseitig bedingenden und beeinflussenden Gravitations- und Entropiekräfte erzeugen Potentialfelder, welche von der Einsteinschen ART (starke Gravitationspotentiale), der Newtonsche Gravitationstheorie (schwache Gravitationspotentiale) und der hier debattierten Theorie (schwache und starke Entropiepotentiale) beschrieben werden und so die Bewegungen und Geschwindigkeiten von Materie bis hin zur Entstehung von Bremsstrahlung sowie die Ablenkung von Photonen (durch Massen / durch Entropiepotentiale als quasi Dunkle Materie: z.B. Einsteinringe und -kreuze) und vieles andere mehr erklären könnten. >>>zurück zur Auswahl<<<

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