Johannes Schenk | Johannes Schenk, Pianist und Komponist

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Die Kontraktions-/Schrumpfungstheorie

1. Eine Frage der Wahrnehmung

2. Ein Minus vor dem Wert der Erdbeschleunigung und alles bleibt wie es ist.

3. Ein kleiner Ausflug in die Zeit der Entstehung des Kosmos.

4. Raum und Zeit entstanden mit dem Urknall

5. Eine Vermutung

6. Die Hubble-Konstante

7. Wie groß sind die Himmelskörper?

8. Beschleunigung oder Entschleunigung?

So wie im Plasma des Urknalls die Vorläufer aller erforderlichen Komponenten für den Bau unserer Welt vorhanden gewesen sein müssen, so sollte sich dort auch schon das Bewusstsein befunden haben, wenn auch in einem noch anderen Aggregatzustand.

Die Kontraktions-/Schrumpfungstheorie

Es gibt viele lesens- und hörenswerte Beiträge zum Thema Gravitation. Viele der dort verwendeten Begriffe, wie Raumzeit, Urknall und Lichtgeschwindigkeit liegen jedoch weit jenseits unseres alltäglichen Erlebens. Eine anschauliche Theorie, mit der wir das Phänomen der Anziehung erklären könnten scheint es nicht zu geben. Es bleibt rätselhaft, weshalb ein geworfener Stein nach einer gewissen Wegstrecke wieder zu Boden fällt, obwohl keine sichtbare Kraft auf ihn einwirkt.

Die Auswirkungen der Erdanziehungskraft und der Massenträgheit erleben wir tagtäglich und sie begleiten uns ein Leben lang: Gegenstände fallen zu Boden, Wasser läuft bergab und beim Tritt auf die Bremse werden wir im Auto „nach vorne“ gezogen. Wenn wir uns von einem Stuhl erheben ist dazu Kraft erforderlich. Dies gilt auch für eine Rakete die in den Himmel steigt. Alle Gegenstände haben eine bestimmte Masse und eine dementsprechende Trägheit. Dies trifft auch in der Schwerelosigkeit des Alls zu.

Weshalb beschreibt ein geworfener Stein eine ballistische Kurve die ihn wieder auf den Erdboden zurück lenkt? Über welche Informationen verfügt ein Apfel, sodass er sich im Moment des Loslösens vom Ast exakt senkrecht auf den Erdboden zubewegt? Wie muss eine Kraft beschaffen sein, die ohne sichtbare Einwirkungen und über größere Distanzen Einfluss auf die Bewegungen von Körpern ausübt?

Auf mich üben solche Fragen nach wie vor eine große Faszination aus. Zumal es keine leicht verständlichen Modelle gibt, mit deren Hilfe die beobachteten Abläufe nachvollziehbar erklärt werden könnten. Eine „gekrümmte“ Raumzeit im erdnahen Feld – wenn auch zutreffend – vermag dies nur wenig anschaulich verbildlichen. Dazu ein Beispiel aus dem Wikipedia-Artikel zum Thema Gravitation (https://de.wikipedia.org/wiki/Gravitation):

“Wenn man auf einem Stuhl sitzend fühlt, wie man durch eine „Gravitationskraft“ zur Erde hin gezogen wird, deutet die allgemeine Relativitätstheoriedies so, dass man von der Stuhlfläche fortwährend daran gehindert wird, der Geodäte durch die von der Erdmasse gekrümmte Raumzeit zu folgen, was der freie Fall wäre. Dabei ist die Kraft, mit der die Stuhlfläche auf die Sitzfläche des Beobachters einwirkt, keineswegs eine Scheinkraft. Sie geht letztlich zurück auf die elektrostatische Abstoßung bei der Berührung der Atome der Stuhlfläche durch die Atome des Beobachters.“

Wenn wir also beim Beschleunigungsvorgang in den Sitz gedrückt werden, deutet die Relativitätstheorie dies demnach so, dass wir vom Fahrersitz daran gehindert werden nach hinten aus dem Auto geschleudert zu werden (was die uns eigentlich zugedachte Rolle wäre), wobei jedoch die Kraft, die dies verhindert “keineswegs eine Scheinkraft“ sei, denn diese gehe auf die elektrostatische Abstoßung der Atome zwischen Fahrersitzes und Fahrer zurück.
Die Kontraktions-/Schrumpfungstheorie ist mein laienhafter Versuch ein anschauliches Modell zum Verständnis der Erdanziehung beizusteuern.

1. Eine Frage der Wahrnehmung

Ich möchte meinen ambitionierten Ausflug in die Welt der Astrophysik mit einem Erlebnis aus meiner Kindheit einleiten, durch das ich im Alter von ungefähr 10 Jahren auf eine grundlegende Eigenart unserer Wahrnehmung aufmerksam wurde.

In den großen Gelenkbussen der Linie 4 der Remscheider Verkehrsbetriebe gab es in den frühen 70er Jahren ganz vorne einen besonderen einzelnen Sitzplatz unmittelbar hinter dem Fahrer. Der Fahrersitz war an dieser Stelle durch eine dicke Glasscheibe vom Fahrgastraum getrennt und zusätzlich befand sich zwischen Fahrer und Scheibe ein dunkler Vorhang, der den Blick auf die Rückansicht des Fahrers und die vor dem Bus liegende Straße verdeckte. Stattdessen sah man in dieser Scheibe – wie in einem Rückspiegel – die schräg hinter dem Bus liegende Wegstrecke. Dies war mein Lieblingsplatz in der Linie 4, deren Route von Remscheid-Lüttringhausen im Norden, bis nach Remscheid-Reinshagen im Süden einmal quer durch Remscheid führte. In diesem großen Rückspiegel verfolgte ich die Fahrt.

Häuser, parkende Autos, Fußgänger und einmündende Straßen entfernten sich von mir – so als säße ich auf einem der rückwärts gewandten Sitzplätze mit Blickrichtung auf das hintere Ende des Busses. Je nach Sitzposition und Blickwinkel sah ich manchmal nur noch das sich von mir und dem Bus entfernende Verkehrsgeschehen, weshalb ich es offensichtlich gelegentlich vergaß, dass ich mich tatsächlich vorwärts, also in die entgegengesetzte Richtung bewegte. Dies führte dazu, dass ich an manchen Stellen der Fahrt plötzlich abrupte und enorme Beschleunigungen unseres Fahrzeugs wahrnahm. Beschleunigungen, die ein so schwerer und großer Bus, zumindest zur damaligen Zeit, niemals hätte leisten können.

Dies konnte ich mir für eine lange Zeit nicht erklären. Das Besondere daran war, dass diese Wahrnehmung von mir jeweils als völlig real empfunden wurde, obwohl bei genauerer Betrachtung der weiteren Umgebung keinerlei Anzeichen darauf hindeuteten. Wie konnte das sein?

Es gab ganz offensichtlich Momente, in denen der Bus äußerst kraftvolle Sätze „nach vorne“ vollführte, die sonst nur ein PS-starker Sportwagen hätte leisten können – wenn überhaupt. Es dauerte eine ganze Weile bis ich dahinter kam, was die Ursache für diese abrupten und plötzlichen Beschleunigungsmanöver waren.

Der Grund dafür waren natürlich Bremsmanöver, die der Busfahrer dann und wann einleiten musste. Der Blick in den großen Spiegel direkt vor meiner Nase suggerierte mir dabei unbewusst eine Fahrt in die entgegengesetzte Richtung. Diese von mir als absolut real empfundenen Beschleunigungen fanden also nur in meinem Kopf statt!

Die enormen Kräfte resultierten aus den starken Bremsverzögerungen, welche das Beschleunigungsvermögen des Busses um ein Vielfaches überstiegen. In diesen Momenten wurde ich mit großer Wucht nach vorne, also in Fahrtrichtung gezogen. Mein Gehirn setzte diese große Krafteinwirkung unterbewusst mit den Sinneseindrücken zusammen die von meinen Augen beigesteuert wurden. Unmerklich interpretierte mein Gehirn die spiegelverkehrten Sinneseindrücke als Fahrt in die Gegenrichtung, weshalb ich bei jeder stärkeren Bremsung eine in die entgegengesetzte Richtung wirkende Kraft verspüren musste.

Sobald mir dieser Zusammenhang klar geworden war konnte ich, wann immer ich es wollte, meine Wahrnehmung bewusst „umschalten“. Nun war ich auch in der Lage, die gemächlichen Beschleunigungen des Fahrzeugs als sanftes Abbremsen zu empfinden. Mir wurde damals bewusst, dass die vermeintliche Richtung einer auf meinen Körper einwirkenden Kraft auch das Resultat einer nicht weiter hinterfragten Grundannahme sein konnte.

Warum schildere ich dieses Erlebnis so eingehend?

Wir drücken die Erdanziehung, oder Erdbeschleunigung mit Hilfe einer Einheit aus, die den Wert für eine stetige Beschleunigung angibt. Die sogenannte Erdbeschleunigung beträgt im Mittel 9,81 m/s² was bedeutet, dass wir mit derselben Kraft am Erdboden haften, die wir auch in einem Fahrzeug verspüren, das sich pro Sekunde um 9,81 m/s oder rund 35 Km/h verschnellert. Bei einer Beschleunigung in etwas weniger als 3 Sekunden von 0 auf 100 Stundenkilometer – um einen halbwegs gängigen Wert zu nehmen – wirkt im Fahrzeug in etwa dieselbe Kraft, die uns am Erdboden hält. Sie wirkt in dem beschleunigendem Fahrzeug nur nicht senkrecht, sondern – sofern wir uns auf einer ebenen Straße bewegen – horizontal und entgegengesetzt zur Fahrtrichtung. Ebenso verhält es sich beim Abbremsen aus dieser Geschwindigkeit in etwa 3 Sekunden bis zum Stillstand des Fahrzeugs. In letzterem Fall wirkt wieder dieselbe Kraft – nun aber in Fahrtrichtung. Die von uns als Erdanziehung empfundene Schwerkraft drücken wir also mit einer Einheit aus, die einer kontinuierliche Beschleunigung entspricht.

Das Seltsame: Für eine zunehmend schneller werdende Bewegung (Beschleunigung) gibt es in der von uns beobachteten Umgebung keinerlei Hinweise. Der Erdkörper ruht aus unserer Perspektive vollkommen und zweifelsfrei in sich selbst. Keine noch so kleine Bewegung der Erdoberfläche übt irgendeine Kraft auf uns aus. Es sei denn, wir befinden uns in einem Erdbebengebiet. Dann dürften die Wellenbewegungen der Erdkruste, je nach Stärke zu schwankenden Werten auf einer Körperwaage führen. Auch in einem Boot bei hohem Wellengang ist unser Körpergewicht gewissen Schwankungen unterworfen. Aber im Normalfall sollte unsere Waage ein konstantes Gewicht anzeigen – außer vielleicht nach Weihnachten.

Es ist also nicht ohne weiteres ersichtlich, weshalb auf uns eine Kraft einwirken sollte, deren Ursache wir weit und breit nicht ausmachen können. Insbesondere, wenn diese Kraft einer zunehmenden Geschwindigkeit, sprich einer Beschleunigung gleichzusetzen ist. Würde eine derartige Beschleunigung immerwährend auf uns einwirken, müsste doch auch längst eine sehr hohe Geschwindigkeit erreicht sein. Von all dem beobachten wir in unserem alltäglichem Leben: Nichts! Dennoch kommt die Vorstellung einer auf eine Träge Masse einwirkenden, beschleunigten Bewegung unserer Vorstellung von Gravitation am nächsten.

2. Ein Minus vor dem Wert der Erdbeschleunigung und alles bleibt wie es ist.

Meine Überlegung: Könnten wir, da wir nirgends auch nur die leisesten Anzeichen für eine auf uns einwirkende, immer größer werdende Geschwindigkeit erkennen, nicht auch von einer sich stetig verlangsamenden Geschwindigkeit, also einer Erd-entschleunigung statt einer Erd-beschleunigung ausgehen? Gleichzusetzen mit einem kosmischen Bremsmanöver – hervorgerufen durch eine sich verlangsamende Verdichtung, Schrumpfung bzw. Kontraktion unseres Planeten!

Die Summe der von uns beobachteten Effekte der Gravitation blieben dabei exakt dieselben: Wir würden wie gehabt am Erdboden haften, Äpfel würden senkrecht zu Boden fallen und ein geworfener Stein würde, dem Weg einer ballistischen Kurve folgend, wieder zu Erde zurückkehren. Denn wie wir oben gesehen haben ist es für die träge Masse unerheblich, ob sie an der Windschutzscheibe oder im Fahrersitz klebt. Was spräche also dagegen, dem Wert für die Erdbeschleunigung (g = 9,81 m/s²) ein Minus voranzustellen, also g = – 9,81 m/s²? Dann bliebe zunächst einmal alles beim Alten. Nur fügte sich diese Sichtweise viel besser in das Bild eines seit dem Urknall auseinanderstrebenden Universum, dessen Himmelskörper das Ergebnis einer Milliarden Jahre währenden Verdichtung sind.

3. Ein kleiner Ausflug in die Zeit der Entstehung des Kosmos.

Wie wir heute mit Gewissheit sagen können, ist das Universum vor rund 13,8 Mrd. Jahren mit einer gigantischen Explosion, dem Urknall entstanden und es dehnt sich seit dem immer weiter aus. Spätestens seit den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts gilt dies als gesicherte Erkenntnis. Zahlreiche Beobachtungen, wie die Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung und der so genannten Rotverschiebung des Lichtspektrums entfernter Galaxien untermauern die Urknall-Theorie.

Die Vorgänge während des Urknalls können heute von Astrophysikern, zurück bis zu einem Zeitpunkt von wenigen Bruchteilen einer Nanosekunde (5.39121×10^–⁴⁴ Sekunden) nach seinem Beginn, minutiös beschrieben werden. Nur über den Zeitraum zwischen der “Stunde Null“ und den ersten 5.39121×10 ^–⁴⁴ Sekunden können die Wissenschaftler aufgrund fehlender funktionierender kosmologischer Konstanten keine Aussagen machen.

Dabei war der Kosmos am Anfang seiner Entstehung zuerst unendlich klein und dicht. Seine Dichte und Hitze nahm mit seiner über-lichtschnellen Ausdehnung ab und es entstanden im darauf folgenden Zeitraum in mehr oder weniger homogener Verteilung die ersten Atome. Stark verkürzt zusammengefasst verdichteten sich diese Atome, meist Wasserstoff- und Heliumatome zu riesigen Gaswolken aus denen (nach einer etwa 100 Mio. Jahre andauernden dunklen Phase) unter steigendem Druck die ersten Sterne entstanden. Das Leben dieser Sterne endete oft in einer Supernova-Explosion, bei der große Mengen des Sternen-Materials in den Raum geschleudert wurden. In Form weiterer Gas- und Staubwolken wurde so das Material zur Entstehung von Planeten bereitgestellt.

Aus einer oder mehrerer dieser Sternenwolken ist im Laufe der Jahrmillionen durch Verdichtung auch unser Sonnensystems entstanden. Auf die näheren Umstände dieses Prozesses möchte ich hier nicht eingehen, da sie in diesem Zusammenhang unerheblich sind. Unumstritten ist, dass Himmelskörper wie unsere Planeten letztlich das Resultat einer enormen Verdichtung riesiger Gas- und Staubwolken sind.

Die Dichte dieser Wolke beläuft sich auf weniger als ein Millionstel Gramm pro Kubikzentimeter, während die durchschnittliche Dichte des Materials aus dem unsere Erde beschaffen ist ca. 5,51 Gramm pro Kubikzentimeter beträgt.

Aufgrund der unermesslichen Leerräume zwischen den Sternen unserer Galaxie (das unserem Sonnensystem nächstgelegene Sternsystem Alpha Centauri ist bereits unvorstellbare 4,34 Lichtjahre entfernt) dürfen wir annehmen, dass die Sternenwolke aus der unser Sonnensystem hervorgegangen ist, gigantische Ausmaße gehabt haben muss. Diese Wolke hat sich also in Jahrmilliarden in ihrer räumlichen Ausdehnung in einem unvorstellbarem Maßstab auf das Volumen unseres Sonnensystems herunter verdichtet. Schon bei einem angenommenen Durchmesser von nur 2 Lichtjahren (1.892 Mrd. Kilometer) betrüge das Verhältnis der Volumenverdichtung zwischen Sternenwolke und Sonnensystem unvorstellbare 2 Trillionen zu 1 (2.000.000.000.000.000.000.000 : 1). Ausgehend von einem unendlich dichten und (singulärem) Urknall-Plasma könnten wir möglicherweise davon ausgehen, dass ein Teil des gesamten Raumes des zunächst gasförmigen jungen Kosmos im Erdkörper verdichtet ist. Dann präsentiert die Erde im besten Sinne einen Teil des gesamten Kosmos.

4. Raum und Zeit entstanden mit dem Urknall

Gemäß der Urknall-Theorie sind sowohl Zeit als auch Raum im Moment des Urknalls entstanden. Das sich zunächst über-lichtschnell ausdehnende Urknall-Plasma (Phase der sog. Inflation) präsentierte dabei den Raum selbst. So schwer es auch sein mag, sich dies vorzustellen: Vor dem Urknall gab es weder Zeit noch Raum. Sie nahmen ihren Anfang in dem Moment dieser größten aller Explosionen, heraus aus einem unendlich kleinen, dichten und heißen Punkt – der so genannten Singularität. Bis im Verlaufe dieser Explosion erstmals Bedingungen herrschten, die es zuließen, dass sich überhaupt Atome bilden konnten, vergingen ca. 400.000 Jahre.

Im späteren Prozess der Verdichtung, hin zu Galaxien, Sternen und Planeten hat sich dementsprechend der Raum selbst in diesen Himmelskörpern verdichtet, mit der Folge, dass die endlosen Räume zwischen den Himmelskörpern nicht einfach nur leer sind.

Der von Albert Einstein verwendete Begriff des „gekrümmten Raumes“ beschreibt die schwer vorzustellende „Verdichtung“ oder „Stauchung“ des Raums (Vakuums) in der Nähe massereicher Objekte und folglich dessen „Streckung“ oder „Dehnung“ in den von Massen entfernteren Regionen. Man könnte auch behaupten, dass sich in den unfassbaren Weiten zwischen den Himmelskörpern „weniger Raum“ befindet. Eine wenig triviale Feststellung im Sinne unserer absoluten Längen- und Raummaße, die bei der Bemaßung der Abstände im Vakuum folglich versagen dürften. Unsere Erde und auch die anderen Himmelskörper sind das Resultat einer Jahrmilliarden dauernden Verdichtung von Raum und Zeit. Denn der Raum selbst existierte von Anfang an nur als diese – zunächst mit dem Urknallplasma angefüllte Einheit. Erst unter dem Einfluss allmählicher Abkühlung und stetig abnehmender Dichte brachte das junge Universum die erste Atome hervor.

Ich behandele dies so ausführlich, weil es uns zu verstehen hilft, dass der Erdkörper – wie auch die anderen Himmelskörper – nicht nur komprimierter Sternenstaub, sondern komprimierter Raum selbst sind. Raum ohne Materie – also ein reines Vakuum – war ja vom Beginn des Kosmos an nie gegeben. Der Kosmos – und mit ihm Raum und Zeit – entstanden in Form von zunächst unendlich dichtem Plasma, das in einer gigantischen Explosion auseinanderflog und dabei abkühlte und zunehmend an Dichte verlor.

5. Eine Vermutung

Man möchte annehmen, dass die Gravitationskraft, welche das „Auskondensieren“ ganzer Sternensysteme und Galaxien ermöglichte die Gegenkraft zu einem immer weiter expandierenden Universums ist, dass die Entstehung der nachweislichen Inhomogenitäten der Gaswolke des jungen Kosmos und die sich daraus entwickelnden Sternensysteme ebenfalls eine direkte Folge der sich fortsetzenden Expansion des Raums selbst sind.

So könnten wir die Gravitation als die natürliche Gegenkraft zur Expansion des Universums betrachten. Immerhin sollten die realen Maßstäbe der Himmelskörper in Proportion zu einem immer größer werdenden Kosmos tatsächlich schrumpfen – zumindest, wenn die Annahmen des Urknalls zutreffend sind. Denn diese kosmische Ausdehnung bezieht sich ja auf den Raum selbst. Die Größe der in diesem Raum befindlichen Körper sollte davon direkt betroffen sein.

Zur Veranschaulichung könnte man ein Lineal heranziehen, das sich fortwährend ausdehnt. Das Lineal sei in diesem Beispiel der sich ausdehnende Raum – alle mit diesem Lineal gemessenen Gegenstände müssten mit der Zeit schrumpfen.

Dann hätten wir es bei den Gestirnen mit Himmelskörpern zu tun, deren Ausmaße in Folge des sich immer weiter ausdehnenden Universum proportional schrumpfen. Die von uns gefühlte Schwerkraft wäre folglich ein Ergebnis dieser Schrumpfung, Kontraktion und/oder Verdichtung.

6. Die Hubble-Konstante

Das Universum strebt in seinen Randgebieten immer schneller auseinander. Je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns fort. Die Expansionsrate des Kosmos lässt sich heute relativ genau bestimmen. Sie beträgt ca. 73 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec. Ein Megaparsec entspricht der unvorstellbaren Entfernung von 3,26 Mio. Lichtjahren (trotzdem nur ungefähr ein 4.000stel des gesamten von uns beobachtbaren Kosmos). Der Wert der so genannten Hubble-Konstante (73,2km/s/Mpc) gibt also an, mit welchem Geschwindigkeitszuwachs sich Körper wie Galaxien, abhängig von ihrer Entfernung von uns entfernen.

Der Geschwindigkeitszuwachs beträgt demnach ca. 262.800 Km/h pro 3,26 Mio. Lichtjahre. Die dafür erforderliche Energie ist heute unbekannt und man nennt sie deshalb „Dunkle Energie“.

Ich möchte im Zusammenhang meiner Theorie darauf hinweisen, dass wir, proportional zu diesem Geschwindigkeitszuwachs, eine genau entgegengesetzt wirkende Kraft, nämlich eine zunehmende Dichte im inneren von Himmelskörpern wahrnehmen. Diese Kraft scheint mir deshalb eine direkte Folge des sich entsprechend ausdehnenden Kosmos zu sein.

7. Wie groß sind die Himmelskörper?

Wir dürfen annehmen, dass heute ein Teil einer vormals unermesslich großen Sternenwolke, wenn nicht sogar Anteile des gesamten Raumes (Singularität) im Volumen des Erdkörpers verdichtet vorliegen. Im fortwährend expandierenden Universum beobachteten wir diese Jahrmillionen andauernde Verdichtung des Raums – verdichtet zu unserem Planeten. Dies legt den Schluss nahe, dass in den Himmelskörpern auch die riesigen kosmischen Entfernungen komprimiert vorliegen. Mir ist es wichtig dies zu betonen, weil darin ein wesentlicher Punkt meiner Theorie liegt. Stimmen die von uns angelegten Größenmaßstäbe und Einheiten mit den aus einer immensen Raumverdichtung hervorgehenden Maßen überein? Oder könnte es auch sein, dass wir mit „irdischen“ Einheiten kosmische Abstände bemaßen? Wäre es nicht naheliegend, die Ausmaße der Erdkugel von der Größe jener intergalaktischen Wolke abzuleiten, aus der sie hervorgegangen ist? Denn Was sind feste Körper anderes als: komprimierter Raum?

Können wir daraus schlussfolgern, dass der Kontraktions-Prozess des Erdkörpers abgeschlossen ist? Oder könnte es auch sein – insbesondere wenn wir die astronomischen Maßstäbe der interstellaren Sternenwolke anlegen, aus der die Erde hervorgegangen ist – dass sich die Erdkontraktion – (insbesondere proportional zu einem sich weiter ausdehnendem Universum) – unter dem Druck der sich verdichtenden Materie eher ihrem Ende entgegen neigt und sich demnach nur drastisch verlangsamt – somit entschleunigt?

Meiner Ansicht nach könnte dies geschehen, ohne dass es mit einer signifikanten (oder überhaupt messbaren) Verringerung des Erddurchmessers einherginge. Denn im Maßstab der einstigen Sternenwolke müssen irdische Mikrometer wohl in astronomischen Maßstäben multipliziert werden. Erst recht, wenn wir eine sich verlangsamende Schrumpfung in Proportion zu einem immer größer werdenden Raum veranschlagen. Eine sich verlangsamende, also entschleunigende Kontraktion/Verdichtung/Schrumpfung des Erdkörpers aber wäre eine elegante Veranschaulichung des Phänomens der Erdanziehung.

Wenn wir die astronomischen Dimensionen der ehemaligen Sternenwolke auf den Erdkörper übertrügen, reichten wenige Mikrometer der Erdkontraktion aus, um den Effekt der Erdanziehung zu erklären. Die Verlangsamung dieser Kontraktion/Schrumpfung/Verdichtung – sei es aufgrund der zunehmenden Dichte des Erdkörpers oder der fortwährenden Expansion des Universums oder beidem – spüren wir als die Gegenkraft, die uns am Boden hält.

Ein Beispiel: Wir befinden uns in einer Rakete auf dem Rückweg vom Mond zur Erde. Die Rakete rast mit maximaler Geschwindigkeit auf die Erde zu und wird diese voraussichtlich in 5 Stunden erreichen. Die Entfernung beträgt aktuell noch ca. 200.000 Km, was etwas mehr als der mittleren halben Entfernung Erde-Mond entspricht. Im Bezugssystem der Rakete herrscht Schwerelosigkeit. Damit die Rakete sanft auf dem Boden aufsetzen kann, müssen die Bremsraketen rechtzeitig gezündet werden. (Im wirklichen Leben wird die Rakete zunächst in eine Umlaufbahn um die Erde einschwenken und dann verlangsamt in die Erdatmosphäre eintauchen) Die Bremskraft wirkt im Raketen-Inneren entgegengesetzt zur Flugrichtung, so wie der Fahrgast in einem abbremsenden Auto in Fahrtrichtung „gezogen“ wird. Da die Rakete mit ihrem Triebwerk voraus Kurs auf die Erde nimmt und die Astronauten zusammen mit der Rakete auf die Erde zurasen, wird das Zünden des Bremstriebwerks die Astronauten gegen die der Erde zugewandten Bordwand bzw. den Raketenboden drücken, also in Richtung Erde ziehen oder drücken – je nachdem wie man es betrachten will. Dazu ein weiteres Beispiel: Im Bezugssystem eines frei fallenden Fahrstuhls befinden sich die Fahrgäste relativ zum Aufzug ebenfalls in einem Zustand der Schwerelosigkeit. Wird der Fahrstuhl nun sanft abgebremst, werden sich die gerade noch schwebenden Fahrgäste entsprechend auf den Fahrstuhlboden zu bewegen. Je nach Bremskraft können sie dann auf dem Fahrstuhlboden stehen.

Die Astronauten in der Rakete befinden sich – wie die Fahrgäste im Aufzug – ebenfalls in einem Bezugssystem in dem Schwerelosigkeit herrscht, nur mit einer drastisch höheren Geschwindigkeit. Wird nun die Kraft des Bremstriebwerks so dosiert, dass sich die Geschwindigkeit der Rakete um ca. 35 Km/h, oder 9,81 m/s je Sekunde verlangsamt, wäre im Raketeninneren dieselbe „Schwere“ wie auf der Erdoberfläche gegeben.

Die Astronauten hätten also bei dem ca. 20-minütigem Bremsmanöver aus ca. 50.000 Km/h trotz ihres Aufenthalts in der „Schwerelosigkeit“ dasselbe Gewicht, das sie auch auf der Erde besitzen. Könnten sie an einer Stelle dieses Bremsvorgangs einen Stein seitlich aus dem Fenster werfen, würde sich dieser aus Sicht der Astronauten exakt so verhalten wie auf der Erdoberfläche. Da nämlich die Bremskraft des Triebwerks auf den Stein nicht mehr einwirken kann, sobald er die Hand des ihn werfenden Astronauten verlassen hat, wird er sich nun ungebremst in Flugrichtung der Rakete auf die Erde zubewegen und die Rakete überholen. Von der abbremsenden Rakete aus gesehen beschriebe der Stein genau die weiter oben genannte ballistische Kurve, die wir auch auf der Erde beobachten.

8. Beschleunigung oder Entschleunigung?

Der Wert für die Erdbeschleunigung von 9,81 m/s² kann irreführend sein, da er einen Geschwindigkeitszuwachs (Beschleunigung) von ca. 35 Km/h in jeder Sekunde voraussetzt. Ich möchte die Frage aufstellen, ob nicht eine sich verlangsamende (sich abbremsende) Bewegung in Richtung des Erdmittelpunkts das Phänomen der Erdanziehung und damit der Gravitation eleganter veranschaulichen kann. Wie weiter oben beschrieben dürften wir in diesem Fall dem Wert für die Erdbeschleunigung ein Minus voranstellen (- 9,81 m/s²)

Die Frage nach der erheblichen Geschwindigkeit, ohne welche dieses kosmische Bremsmanöver mit einer Verzögerung von -9,81 m/s² nicht möglich wäre, erklärt sich aus den im Erdkörper geschrumpft vorliegenden Abständen jener vormaligen interstellaren Sternenwolke und/oder der sich fortsetzenden Schrumpfung der Himmelskörper in Proportion zu einem nachweislich weiter und immer schneller expandierenden Universum. Dabei spielt es meiner Ansicht nach keine Rolle, wenn wir einen „konstanten“ Erddurchmesser beobachten. Entscheidend sind die Größenmaßstäbe jener interstellaren Sternenwolke, aus denen die Erde hervorgegangen ist, bzw. die Größe des Erdkörpers, der in Proportion zum expandierenden Kosmos schrumpfen muss.

Johannes Schenk, im Januar 2024

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