Astrophysik

©2006 Autor: Michael Köchling
 



Die wichtigste Kraft im Universum!

Mit Sicherheit kennen wir alle wichtigen Kräfte im Universum, dennoch geben verschiedene ungeklärte Sachverhalte Rätsel auf. Aus diesem Grund lassen sich einige Wirkungen nur mit Hilfe der Relativitätstheorien und angepassten Formeln berechnen. Eine wirkliche Erklärung bieten sie jedoch nicht. Und allein, wenn man das Rotationsverhalten der Galaxien, sowie ihre Formen betrachtet, so konnte man hierfür keine Erklärungen bieten. Ebenso erging es den Wissenschaftlern bei der Bahn und dem Rotationsverhalten des Merkur. Aus diesen Gründen wurde schon an unseren Naturgesetzen gezweifelt. Darum wurde auch hier die Relativitätstheorie bemüht, weil man allein durch gravitative Einflüsse dieses Verhalten nicht erklären konnte. Merkur hat keine feststehende elliptische Bahn, sondern pro Jahrhundert eilt seine große Achse rechtläufig um 531 voraus. Seine Bahn ergibt damit auf lange Sicht eine Rosette um die Sonne. Bis auf 43 konnte dieses Verhalten durch die Gravitationskräfte der weiter außen umlaufenden Planeten erklärt werden, doch für diese 43 gab es keine Erklärung. Somit wurden auch sie mittels eines relativistischen Effektes erklärt.
Ebenso seltsam ist das Rotationsverhalten des Merkur, denn während zweier Umläufe um die Sonne macht er genau drei Eigendrehungen. Nach diesen zwei Umläufen = drei Eigenrotationen, weist eine Markierung wieder genau zur Sonne.
In der Physik der Sterne und Planeten sind zwar die Kräfte bekannt, doch werden sie nicht in allen Fällen genügend berücksichtigt. Ganz besonders hervorzuheben sind hier einmal die induktiven Wirkungen der planetaren Magnetfelder und eine Kraft, welche als Sonnenwind bekannt ist. Allein die Kraft des Sonnenwindes wirkt mit zirka 2,5664 x 1011 kg auf die Erde. Mit dieser Kraft wirkt sie entgegen der Gravitationskraft der Sonne.
Dieser Strahlungsdruck, denn um einen solchen handelt es sich, besteht gleichzeitig aus einer Teilchen- und einer Wellenstrahlung. Sie beinhaltet alle von der Sonne abgegebenen Wellen über ihren gesamten Spektrumsbereich. Und bei den Teilchen handelt es sich um Elektronen, Protonen, Alpha - Teilchen und andere Schwerionen. Dies ist unlängst bekannt, doch nur wenn man weitere Fragen stellt, dringt man von unserem Makrokosmos in den Mikrokosmos vor:

Wie wirkt sich solch ein Strahlungsdruck beispielsweise auf Elementarteilchen aus?

Wenn Teilchen aufeinandertreffen, ist die Wirkung ganz klar. Sie werden zertrümmert oder ändern ihre Flugrichtung und stieben somit auseinander, wenngleich dies selten radial geschieht. Ganz anders ist es bei den Wellen. Sie sind im Vergleich zur Größe der Elementarteilchen so stark, dass sie diese stets radial wegdrücken, wenn es sich um freie Teilchen handelt. Elektromagnetisch gebundene Teilchen werden hingegen an ihren Positionen gehalten und geben den Wellenimpuls weiter. Ausgenommen natürlich, die Wellen sind stärker als die Bindungskräfte der betroffenen Teilchen (hauptsächlich bei Elektronen, fotoelektrischer Effekt). Aber auch hierbei wird es sich überwiegend um sogenannte freie Elektronen handeln. Wahrscheinlich werden nur solche aus den Metalloberflächen herausgelöst, denn davon befinden sich viele in Metallen. Solche Elektronen sind nur schwach oder gar nicht gebunden und lassen sich vergleichsweise leicht bewegen. Sie sind es auch, die für den elektrischen Stromfluss in metallischen Leitern verantwortlich sind. Tatsächlich sind in diesem mikroskopischen Bereich die Wellen eine gigantische Kraft. Viel stärker jedenfalls als die Gravitation. Daraus ergibt sich, dass wir es mit einer starken Kraft im atomaren Bereich zu tun haben und diese wirkt der Gravitation, der magnetischen- und elektrostatischen Anziehungskraft entgegen. In anderen Worten:

Der Strahlungsdruck ist im atomaren Bereich die mächtigste Kraft!

Dies ist darin begründet, weil der Strahlungsdruck gegen alle anderen Bindungskräfte die verschiedenen Ladungsträger auseinanderhält. Nur so können die Elektronen um die Atomkerne auf ihren Positionen gehalten werden, denn alle anderen Kräfte, wie die Gravitation, die magnetischen- und die elektrostatischen Anziehungskräfte bilden die Gegenkräfte zum Strahlungsdruck.
In Thermoelementen bewirkt ein Potenzialunterschied des Strahlungsdruckes, das Fließen eines temperaturabhängigen Stromes. Und anhand der jeweiligen Stromstärke lässt sich dann die entsprechende Temperatur ableiten. Dies zeigt uns, wie mächtig diese Kraft sein muss.


Das Prinzip des Thermoelements: Die innere Potenzialdifferenz ändert sich an der erwärmten Stelle. Man bezeichnet dies als thermoelektrischen Effekt ( Seebeck-Effekt ). In Wahrheit ist es jedoch der unterschiedliche Strahlungsdruck in der Materie, welcher hier den Elektronenfluss erzeugt, denn die freien Elektronen haben stets das Bestreben, zum niedrigsten Energieniveau zu wandern.

Nun könnte man meinen, dass der Strahlungsdruck im makroskopischen Bereich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Weit gefehlt, denn auch hier basiert fast alles auf Wellenfunktionen! Wir können unsere Umgebung nur aufgrund der vielen unterschiedlichen Wellen wahrnehmen und sie liefern uns Energie und damit Licht und Wärme. Und wenn man es richtig betrachtet, besteht alles Leben aufgrund dieser Funktionen, denn sie sind es, die für den Wuchs von Nahrung und damit für neues Leben sorgen.

Und obwohl der Strahlungsdruck im Makrokosmos eine scheinbar schwache Kraft darstellt, können wir mit gutem Gewissen behaupten, dass der Strahlungsdruck auch im Makrokosmos eine der wichtigsten Rollen hat.

Richtig genommen ist alles im Universum wichtig, denn nur im Zusammenspiel aller vorhandenen Kräfte und Formen von Materie ist es gegeben, dass Leben entstehen konnte. Keines ist daher geringer oder mehr wert als andere. Wir können darum immer nur die jeweiligen Hauptfunktionen aus unserer Sichtweise bestimmen.



In der Astrophysik ist vieles möglich, doch sollte es stets mit den natürlichen Bedingungen vereinbar sein.

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