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Licht und Gravitation
Anmerkung: Wenn hier der Ausdruck Licht verwendet wird, bezieht sich das auf Elektromagnetische Wellen im Allgemeinen.
Das Gravitationsfeld
In einem System wie unserem Sonnensystem ist die nach außen wirkende Gravitationsladung proportional der Summe aller sich System befindlichen Massen. Das setzt auch eine Addition der Gravitationsladung der Erde mit der der Sonne voraus.
Würden sich die Gravitationsfeldstärken einfach so addieren, müsste sich das auf die Fallbeschleunigung der Erde auswirken. Nachts müsste sie sich durch die Addition der Gravitationsladungen von Erde und Sonne ein wenig erhöhen und sich tagsüber ein wenig verringern. Der Unterschied würde im Perihel 0,005 m/s² betragen und hätte bereits messtechnisch festgestellt sein müssen. Die Addition der Gravitationsladungen findet aber statt, sie hält schließlich das gesamte Universum zusammen.
Betrachten wir zum Beispiel das System Erde – Sonne. Um beide Objekte breitet sich proportional ihrer Massen kreisförmig ihr Gravitationsfeld aus. An den Punkten gleicher Feldstärke enden die Felder, da eine Überlagerung nicht stattfindet. Die Gravitationsenergie die hier eingespart wird, wird zur Vergrößerung des Feldes in andere Richtungen benutzt.
Prinzipdarstellung
Das Gravitationsfeld eines Körpers breitet sich gleichförmig in allen Richtungen aus. Begrenzt wird das Feld durch die benachbarten Gravitationsfelder, immer in den Punkten gleicher Feldstärke. Es erfolgt ein Ausgleich in alle Richtungen bis die Gravitationsladung der Masse entspricht. Die Ausbreitung ist endlich.
Die Ausbreitung des Lichtes.
Licht breitet sich nicht frei im Raum aus, sondern benötigt das Gravitationsfeld als Medium. Es breitet sich gegenüber dem örtlichen Gravitationsfeld in allen Richtungen mit ~300.000 km/s aus. Beim Übergang zwischen zwei Gravitationsfelder entsteht ein Dopplereffekt proportional zur Geschwindigkeit der beiden Gravitationsfelder zueinander. Endet ein Gravitationsfeld im »nichts« wird das Licht reflektiert.
Ein Lichtstrahl von einem Stern in einer fremden Galaxis könnte beispielsweise folgenden Weg nehmen: Eigenes Gravitationsfeld – galaktisches Gravitationsfeld – Milchstrassen Gravitationsfeld – Gravitationsfeld der Sonne – Gravitationsfeld der Erde. Bei jedem Übergang entsteht ein Dopplereffekt entsprechend der Geschwindigkeit der Felder gegeneinander. Die auf der Ende messbare Dopplerverschiebung ist proportional zur relativen Geschwindigkeit zwischen dem aussenden Stern (zum Zeitpunkt der Abstrahlung) und der Erde (zum Zeitpunkt des Auftreffens).
Insbesondere bei etwaigen Transit-Gravitationsfeldern von dazwischen liegenden Planeten, Sternen oder Galaxien können beim Dopplereffekt und auch bei der tatsächlichen Geschwindigkeit des Lichtes Verzerrungen auftreten. Obwohl Dopplereffekt, Michelson- und π-Meson-Versuch erklärbar sind, befinden wir uns doch in der »normalen« Physik. Die Gesamtgeschwindigkeit entspricht der Summe der Einzelgeschwindigkeiten und die Geschwindigkeit des Lichts auf dem Gravitationsfeld verhält sich äquivalent zur Geschwindigkeit des Schaffners der durch den Zug läuft.
Die Zeit
Die Zeit ist keine natürliche Eigenschaft des Raumes, sondern sie entsteht durch nacheinander, also in endlicher Geschwindigkeit ablaufenden Prozesse innerhalb der Atome. Da das Atom (kleinere Teilchen sind absichtlich nicht behandelt) der Grundbaustein der Gravitation ist, steht es in gegenseitiger kausaler Abhängigkeit mit dem Gravitationsfeld. Eine Bewegung des Atoms gegenüber dem Gravitationsfeld beeinflusst den Zeitablauf innerhalb des Atoms.
Die Krümmung
Elektromagnetische Wellen größerer Wellenlänge wie Längs-, Lang- und Mittelwellen unterliegen der Erdanziehung. Wie in aller Welt kommt man bei kleineren Wellenlängen aber dafür größeren Massen auf die Idee, es handele sich um eine Krümmung des Raumes?
Das Universum
Die Ausdehnung des Gravitationsfeldes ist endlich. Mit seinem Ende fehlt dem Licht auch sein Medium und es wird reflektiert. Die Welt endet mit einem gewaltigen universalen Spiegel. Die gleichmäßig aus allen Richtungen einfallende Hintergrundstrahlung (3K-Strahlung) und die gleichweite Sicht in alle Richtungen des Universums haben ihre Ursache im Vorhandensein dieses Weltspiegels.
Mit der, mit dem Urknall beginnenden, Ausdehnung des Universums, hat sich auch der Weltspiegel ausgedehnt. Die Frequenz des Lichtes, das sich an ihm spiegelte, wurde proportional zur Ausdehnungsgeschwindigkeit des Weltspiegels verschoben. Je älter ein Objekt ist, umso häufiger hat sich sein Licht gespiegelt und umso schneller wurde seine scheinbare Geschwindigkeit.
Der Weltspiegel ist also in der Gegend zu suchen, wo die Galaxien mit statistisch verteilten Richtungen und Geschwindigkeiten enden und die Galaxien beginnen, die sich mehr und mehr von uns entfernen.
Es ist nicht gesagt, dass sich der Weltspiegel jetzt (wie man jetzt auch definieren möchte) immer noch ausdehnt. Das sich innerhalb des Weltspiegels bewegende Licht hat die Dopplerverschiebungen etwaiger Spiegelungen bereits in sich. Selbst bei einem sich zusammenziehenden Weltspiegel, bedarf es insbesondere bei Licht von älteren Objekten einiger bremsenden Spiegelungen, um die scheinbare Geschwindigkeit deutlich zu verringern. Man muss auch berücksichtigen, dass im Frühstadium des Universums die Welt kleiner und die Ausdehnungsgeschwindigkeit höher war, sodass Spiegelungen häufiger und wirkungsvoller waren. (Bitte bei Bestimmung der Ausdehnungsbeschleunigung die Schüppchen Dunkle Materie wieder entfernen und die Spiegelungen berücksichtigen!)
Da das Gravitationsfeld endlich ist, kann die Entfernung zwischen zwei Galaxien zu groß werden und das Gravitationsfeld »reißen«. Das Universum des Urknalls kann sich also in mehrere Welten aufgeteilt haben. In dem Fall könnte sich noch Licht von eigentlich nicht mehr vorhandenen Objekten in unserem Universum herumtreiben.
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