Alles sichtbare und unsichtbare in unserem Universum ist ein trügerischer Traum. Die begreifende Natur entsteht von der nicht begreifenden und basiert auf neue Erscheinungen von Gesetzen, die in ihr zwar existieren aber nicht in Aktion sich befinden, können aber in Aktion treten.

Ob das, was der Mensch wahrnimmt, auch der Wirklichkeit entspricht, ist ein schwerwiegendes Problem, weil für viele physikalische Reize der Außenwelt, der menschliche Körper keine geeigneten Empfangsrezeptoren hat. Die Reize die er mit seinen Augen, Ohren, Nase, Zunge und Haut empfängt, werden zuerst in elektrische Nervenimpulse übersetzt und danach ins Gehirn weitergeleitet (1). Die Wellenlänge des Lichts, die in Wellenkämme in einer bestimmten Zeiteinheit auf die Netzhaut des menschlichen Auges auftreten und registriert werden (Violett, Blau, Grün, Gelb, Orange und Rot) liegen zwischen 4.000 bis 7.000 Ängström und werden in Ängström, Mikrometern, Zentimetern und Metern gemessen (1 μm = 10.000 Ängström; 1 cm = 10.000 μm = 0,01 m; 1 m = 1.000.000 μm). Die Sterne von ihren Spektren des sichtbaren Lichts abhängig, unterteilen sich in spektralen Typen (O-B-A-F-G-K.M-R-N-S) in der Reihenfolge von der wärmeren zu der kühleren. In dem spektralen Typ z.B. (O) herrschen die Linien unsere Sonne, Sauerstoff uns Stickstoff (Temperatur von 30.000 grad Kelvin). Unsere Sonne gehört zu den Sternen des Typs (G). Die Sterne der letzten spektralen Typen geben Spektren des Lichts die zu Sauerstoff- und Kohlenstoff-Verbindungen gehören. Die außerhalb unserer Galaxien befindlichen spiralförmigen Wolken geben eine kontinuierliches Spektrum, das von einigen dunkele Linien (meistens von Kalk, die zwei Linien des Wasserstoffs und einigen Linien von metallischen Dämpfen) unterbrochen wird. Alle Elemente die es in der Sternen gibt, sind auch auf der Erde zu finden.

Die spektrale Untersuchung der Himmelskörper war der Hauptgrund für die Untersuchung der Entwicklung der Materie bevor die Kernenergie entdeckt wurde. Die nicht lösbaren wolkenartigen Gebilde des Universums sind gigantische Ansammlungen von heißen Gasen. Deren Spektrum beweist dass diese von leichten Elementen bestehen, innerhalb welchen das Wasserstoff und das Helium herrschen. Es handelt sich um einen Zustand der vor der Bildung von Sternen steht. Die unterschiedlichen Elemente die bei den Sternen gibt, entstehen während der kontinuierlichen Verdichtung der Materie dieser Wolkenartigen Gebilde. So wie der Verdichtungsprozess läuft erscheinen Elemente mit größeren Massen der Atome. Das nicht sichtbare Licht kann nicht objektiv mit den menschlichen Augen untersucht werden. Die Untersuchung erfolgt sachgemäß durch Benutzung anderen Hilfsmitteln.

Wenn also die Körper das Licht saugen, erwärmen sich oder die Strahlung des Lichts von dem Körper ist mit Energieverbrauch gebunden. Dieser Zustand führte zu der Schlussfolgerung dass das Licht einer Art Energie ist. Die Ultraviolette (Frequenz 10 hoch 17 bis 10 hoch 15 Hz und Wellenlänge 100-3.000 Ängström) und Infraroten (Frequenz 10 hoch 14 bis 10 hoch 13 Hz und Wellenlänge 0,77-100 μm) Strahlen werden nicht von den Wolken merklich absorbiert und lassen sich auf geeigneten Fotoplatten fotografieren. Die Radioastronomie untersucht mit Radioteleskopen die elektromagnetische Strahlung die bis zur Erde aus verschiedenen Himmelsrichtungen ankommt. Diese Strahlung hat Wellenlängen von einigen km bis einigen Dekaden m und wird nicht von den dunklen Wolken der kosmischen Materie, die viele Bereiche des Universums abdecken, absorbiert. Von der Untersuchungen der kosmische Strahlung der Wellenlänge von 21 cm erhält man wertvolle Informationen für die Dichte, der Temperatur und der Geschwindigkeit der Materie die diese Strahlung abgibt (2).

Das menschliche Gehirn ist ein Bordcomputer, der sich so entwickelt hat, um das Überleben des Menschen in einer Mittelwelt zu erleichtern und besteht aus Milliarden von Nervenzellen, die miteinander zu einen ungeheuer großen Netz von Kabeln verbunden sind und dass in diesen Kabeln elektrische und chemische Stöße weitergeleitet werden die Intergral mit molekularen, physikalischen und chemischen Bedingungen beschrieben werden (3). Das menschliche Gehirn baut unendliche male und mit Phänomene jeder Art
Phantasieschöpfungen auf, weil es auf falsche Informationen basiert die von den Wahrnehmungsorganen mit kleiner Reichweite registriert werden und deshalb beschränkt sich die Wahrnehmung «in dieser Welt» ohne jedoch die Substanz erfassen zu können.

Das menschliche Gehirn ist nicht in der Lage chaotische Zustände und Fractals (bruchgestaltige Morphologien d.h. zwischen Zuständen der Materie) zu verstehen und diese in einer komplexen Gehirnarchitektur als Informationsverarbeitende Maschinerie optimal zu verarbeiten. Der Mensch sieht zwar drei Raumdimensionen, aber es könnten mehr davon geben, die man noch nicht entdeckt hat. Für die Festlegung der Dimensionen erfand zwar das menschliche Gehirn die Grenzparameter, unendlich Groß, unendlich Klein und die Null, dies aber bedeutet, dass die angewandte Mathematik auf unbeweisbaren Axiomen basiert und ihre Ergebnissen oft unlogisch sind. Diese Axiome weder bestimmen, noch lassen die Gesetze der Natur entstehen, sondern versuchen die bereits verordneten Gesetzen der Natur zu erklären und auszudrücken. Wenn eine mathematische Beziehung falsch ist, diese widerspricht die Gesetze der Natur bzw. des Universums und verfälscht die allgemeine Logik. Alle bisherigen bekannten mathematische Gleichungen, die die Basisprinzipien der Funktion der Natur ausdrücken, können nicht unbekannten oder Phantasie veränderlichen beinhalten. Solche Gleichungen aus der Sicht der Natur existieren nicht. Auch
die Masse der Materie ist ein Phantasiebegriff des menschlichen Gehirns.

Der Durchmesser unseres Universums errechnet sich mit 10 hoch 9 Lichtjahren (1 Lichtjahr = 9.461.000.000.000 km). Unbekannt warum hat es Eigenschaften die es erlauben für lange Zeit zu existieren und Milliarden von Sternen und Galaxien von der gewöhnlichen sichtbaren Materie mit folgenden Charakteristiken zu bilden (4, 5):

• Seine Materie besteht aus Atomen sich die aus Elementarteichen zusammensetzen
• Die Elementarteilchen haben auch Welleneigenschaften
• Bekämpfen sich in sein Inneres vier fundamentale Kräfte
• Es hat eine spiralartige abwickelnde räumliche Struktur
• Beinhaltet Planeten, Sterne, Galaxien und andere Himmelskörper und
• Die physikalischen Systeme in sein Inneres entwickeln sich in Zustände niedriger Energie und größere Unordnung

Im unserem Universum kämpfen ununterbrochen und gegeneinander aber ohne Sieger, vier astronomische Armeen die von folgenden Führungseliten geleitet werden (5): elektromagnetische, schwache- und starke Kerneinheit, Schwereinheit, Entropie und Thermodynamik. Die letztere besteht aus zwei der drei Haupteinheiten.

Die erste Haupteinheit der Thermodynamik fordert, dass sich die Energie innerhalb eines geschlossenen Universums nicht ändert bzw. Konstant bleibt. Sie lässt nicht zu, dass Energie aus dem Nichts geschaffen wird oder einfach verschwindet.

Die zweite Haupteinheit der Thermodynamik verlangt, dass die meisten Naturvorgänge im Universum irreversibel bleiben d.h. dass es kein Umkehrprozess gibt. Wärme z.B. kann nie von einem kühleren Körper auf einem Körper mit höherer Temperatur transportiert werden und die Entropie innerhalb eines geschlossenen Universums nimmt meistens zu, kann Konstant bleiben aber niemals abnehmen.

Unsere Galaxie ist eine von etwa 100 Milliarden Galaxien im unseren Universum, hat einen Durchmesser von 100.000 Lichtjahren d.h. von 9,46 x 10 hoch 12 km und bewegt sich innerhalb unserer lokalen Galaxiegruppe mit 630 km/sec in Richtung des Sternbildes Centaurus. Die Masse unsere Galaxie ist das Billionenfache (1.000 Milliarden) der Sonnenmasse, was etwa das Zehnfache dessen ist, was man aus der sichtbaren galaktischen Materie schließt. Indizien aus jüngster Zeit liegen die Vermutung nahe, dass die Galaxien in unserem Universum sich nicht nur, von der Erde aus gesehen, entfernen, sondern dass ihre Geschwindigkeit dabei sogar stetig zunimmt. Das widerspricht allen Erwartungen. Anscheinend ist das Universum nicht nur voller «dunkler Materie», sondern auch voller «dunkler Energie» (Vakuumenergie).

Nach diesem Sachverhalt ist der Leere Raum gar nicht so leer, sondern es gibt Materie- und Antimaterie (Elektronen und Positronen), die ins Dasein treten und wieder verschwinden und dabei treiben sie das Universum mit stetig steigender Geschwindigkeit auseinander (6). Die Beziehung von Hubble V = H0 . α . q, wobei H0 die Konstante von Hubble, α der anfängliche Abstand der leuchtende Quelle und q der Koeffizient der Verzögerung darstellt, ist eine hypothetische Beziehung die nicht die Größe der Ausdehnung des Universums gibt, aber auch nicht das Gesetzt, die diese Ausdehnung folgt. Wegen der Verzögerung der Gravitation in der Materie, erhält der Koeffizient der Verzögerung q Werte von 0 bis 0,5. Mit q = 0 wird das Universum als offen mit unendlicher Ausdehnung betrachte. Mit q <0,5 wird das Universum als geometrischer Gestalt eines Sattels mit unendlicher Ausdehnung betrachtet. Mit q = 0,5 wird das Universum sphärisch geschlossen und endlich mit maximalen Ausdehnungsgrenzen und anschließenden Zusammenfall betrachtet.

Ein Universum das ständig expandiert wird niemals ein tatsächliches thermodynamisches Gleichgewicht erreichen, weil seine Temperatur niemals konstant sein Wird. Der klassische «Thermotod» im Universum entfernt sich ständig. Wenn aber das Universum geschlossen ist, irgendwann die Mechanismen der Energie und Entropie produzieren, wurden nicht mehr funktionieren, was zu großer Schrumpfung und zum Tod führen würde. Für den Fall, dass das Universum Eben ist, wo die Expansion verlangsamt wird, werden große und reiche Menge Masse an Materie kosmologischer Strukturen von der Gravitation gefangen genommen. Die Gravitation zieht die Materie auch von den entfernten Gebieten an mit dem Ergebnis der Bildung gigantischer kosmologischer Strukturen und schwarzer Löcher.

In dieser Phase entwickelt sich der Kampf zwischen den Schwerkraft und der Thermodynamik. Die Schwerkraft sammelt ständig um größere Strukturen der Gravitation d.h. schwarze Löcher zu bilden und erringt scheinbar einen Sieg. Jeder Schwerkraft aber in diese Phase verdampft mit endgültigem Sieg der Thermodynamik und der Erzeugung der Entropie. Für den Fall eines offenen Universums erhält die Expansionsgeschwindigkeit irgendwann einen konstanten Wert und die Schwerkraft verliert den Kampf. Die Bildung kosmologischer Strukturen von einer bestimmten Größe geht zu Ende und verhindert die weiter Bildung von schwarzen Löchern. Das Produkt von Weltalter t0 und Hubble-Konstante H0 ist in den kosmologischen Modellen eine einfache Funktion der Materie- und Energie-Dichteparameter ΩΒ, Ωm, ΩΛ, wobei ΩΒ die normale baryonische Materie, Ωm die Dunkle Materie und ΩΛ die Dunkle Energie bezeichnet: H0 . t0 = f(ΩΒ . Ωm . ΩΛ). Die kosmische Hintergrundstrahlung (langwelliges Licht) vermittelt ein unverfälschtes Bild des Universums im Alter von etwa 300.000
Jahren. Anfangs war diese Strahlung ungeheuer heiß, doch mit zunehmender Entwicklung und Ausdehnung des Universums hat diese sich stetig abgeschwächt und abgekühlt und liegt zu Zeit ihre Temperatur gerade noch 2,7 Grad Kelvin über dem absoluten Nullpunkt oder 270 Grad Celsius unterhalb von Gefrierpunkt des Wassers. Dieser Punkt befindet sich diametrisch entgegengesetzt mit der heißen Temperatur der Oberfläche von Sternen, die zwischen 4.000 und 40.000 Grad Kelvin liegt. In dem Alter unseres Universums von 300.000 Jahren fügten sich elektrisch geladene Teilchen wie Elektronen und Protonen, welche die Bewegung des Lichts störten, zu elektrisch neutralen Atomen zusammen, die im Großen und Ganzen eine ungehinderte Ausbreitung des Lichts zulassen. Seither fliegt dieses uralte Licht ungehindert durch das Universum und erfüllt heute das gesamte All mit Mikrowellen – Photonen.

Aus der Vermessung der kosmischen Hintergrundstrahlung geht hervor, dass das Universum flach ist und die Summe aller Dichtenparameter, Ωτοτ exakt gleich eins sein muss:

Ωtot = ΩΒ . Ωm . ΩΛ = 1

Da ΩΒ, die Dichte der baryonischen Materie, nur 0,045 ausmacht und Ωm, die Dunkle Materie, nur 0,255 beträgt, entfällt der Löwenanteil auf die Dunkle Energie ΩΛ mit rund 0,7.

Die Evolution hat die Menschen nie darauf vorbereitet, sich in der Welt der Atome und der Quantenteilchen zu orientieren. Wäre das der Fall, dann würde das menschliche Gehirn einem festen Gegenstand wahrscheinlich tatsächlich als Ansammlung leerer Räumen wahrnehmen. Dass das so ist, hat nichts mit den Größen und Zwischenräumen der materiellen Teilchen zu tun, sondern mit den Kraftfeldern, die sich mit diesen weit voneinander entfernten Teilchen einer festen Materie verbindet. Die scheinbare festen Gegenstände bzw. Strukturen
aber bestehen fast vollständig aus leerem Raum. Die übliche Illustration zeigt der Kern eines Atoms (Durchmesser des Atoms 0,00000008 cm) wie eine Fliege in der Mitte eines Sportstadiums. Das Nachbaratom der gleichen Materie befindet sich bereits außerhalb des Stadiums.

Demnach sind alle festen Strukturen in Wirklichkeit nahezu ausschließlich leere Räume, unterbrochen nur von winzigen Teilchen der Materie, die so weit voneinander entfernt sind, dass sie eigentlich gar nicht zählen. Der Atomkern d.h. die Anordnung aus Protonen und Neutronen aus der die 103 Elemente der Materie des chemischen periodischen Systems entstehen, ist im Vergleich zu einem Elektron groß, aber winzig klein im Verhältnis zum Umlaufbahn (Orbital) des Elektrons (7). Der Atomkern jedes der 103 Elemente der Materie ist ein Energiewirbel, der sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 100.000 km/sec um seine eigene Achse dreht.

Nach Schrödiger (8) ist das Atom als ein System, bestehend aus einem Kern und materiellen Wellen (Elektronen) zu betrachten. Als «Orbitale» bezeichnet man den Aufenthaltsraum der Elektronen innerhalb der Atome der Materie (7). Die natürlichen Eigenschaften der unterschiedlichen Materieformen sind von den so genannten Valenzelektronen die sich in der Peripherie der Atome befinden, abhängig. Die sichtbare Materie ist jede dimensionale Größe die ihren Platz im Raum nimmt ohne jedoch dass der Raum ihre Eigenschaft bildet.

Als die Naturwissenschaftler unserer Zeit erstmals ins Innere der Materie vordrangen, zeigten die atomaren Objekte höchst paradoxe Verhaltensweisen, die sich je nach Experiment, diametral zu widersprechen schienen. Nach langen, hitzigen Debatten über die «wahre Natur» der atomaren Realität mussten die Wissenschaftler schließlich einsehen, dass diese mit den bis dahin üblichen Begriffen einfach nicht vollständig zu erfassen sind. Daran hat sich bis heute nicht viel geändert. Dem Wissenschaftler ist es zwar gelungen, eine mathematische Beschreibung zu entwickeln (Quantentheorie (9, 12)), mit deren Hilfe sich das Ergebnis von Experimenten genau berechnen lässt, doch was auf seiner tiefer liegenden Ebene genau vor sich geht, lässt sich allenfalls mit Wahrscheinlichkeitsangaben beschreiben.

In der klassischen Mechanik sind die einzelnen Quantenteilchen anhand ihrer Bahn identifizierbar und unterscheinbar. In der Quantenmechanik, wenn die Wellenfunktionen mehrerer Quantenteilchen überlappen und alle Eigenschaften wie Masse, Ladung u.a. gleich sind, können die Quantenteilchen nicht mehr identifiziert werden. Das Standartmodell der Materie besteht aus sechs Quarks, sechs Leptonen, fünf bekannten Bosonen und einem postulierten sechsten, dem Higgs-Boson, sowie drei der vier Naturkräfte.

Dieses Modell sagt nichts über die Schwerkraft aus und bietet keine Erklärung für den Phantasiebegriff Masse der Materie. Die Quarks setzen zusammen aus Gluonen. Neben up-Quarks und down-Quarks identifizierten die Wissenschaftler vier weitere Quarksarten (charm-Quark, stange-Quark, bottom-Quark und top-Quark) sowie zwei Teilchenarten, die Elektronen sehr ähnlich sind, nur schwerer, die so genannten Myonen und Tauonen.

Gluonen sind Teilchen der starken Kernkraft. Quarks und Gluonen bilden gemeinsam die Protonen und Neutronen des Atomkerns der Materie. Die Leptonen sind die Quelle der Elektronen und Neutrinos. Quarks und Leptonen bezeichnet man zusammenfassend als Fermionen. Die Bosonen erzeugen und transportieren Kräfte. Zu den Bosonen gehören die Photonen und Gluonen. Schließlich stießen die Physiker auf noch drei arten geisterhafter Teilchen (Lektron-Neutrinos, Myon-Neutrinos und Tauon-Neutrinos) die Billionen km dicke Bleischicht mühelos wie die Menschen die Luft durchqueren.

Die oben erwähnten Quantenteilchen gehören in drei so genannten Familien. Jede Familie beinhaltet zwei Quarks, ein Elektron oder ein Verwandter des Elektrons, das Neutrino. Diese Arten der Quantenteilchen haben in den drei Familien die gleichen Eigenschaften, mit Ausnahme der Masse die von Familie zu Familie größer wird.

Familie 1                 up              down                      Elektron                           Elektron
Neutrino

Masse                   3MeV            7MeV                          0                                  0,5MeV

Familie 2             charm            stange                    Myon-                              Myon
Neutrino

Masse                    1,2GeV            120MeV                   0                                   106MeV

Familie 3               top                   botton                 Tauon                              Tauon
Neutrino

Masse                    174GeV            4,2GeV                     0                                  1,8GeV

Aus der Planck-Energieskala ist folgende Zusammenstellung entnommen worden:

Energie                                             Länge
GeV                                                     cm
0
Planck                                    10 hoch 19                                 10 hoch minus 33
Schwache Kerbkraft              250                                           10 hoch minus 16
Proton                                        1                                              10 hoch minus 16
Elektron                                  10 hoch minus 3                    10 hoch minus 6

Ein Elektron ist weder ein Teilchen noch eine Welle. Es ist ein physikalisches Objekt, welches sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften zeigt d.h. ein kleiner Energiewirbel und kreist mit hoher Geschwindigkeit herum, so dass man in keinem noch so kurzem Augenblick genau sagen kann, wo es sich befindet. Dieser Elektronenwirbel bildet um den Atomkern so etwas wie einen elektrischen Zaun aus Draht.

Zwischen der Planck-Masse, die die stärke der Schwerkraft charakterisiert und der Masse der schwachen Kernkraft (Wechselwirkung) liegen 10 hoch 19, d.h. die Planck-Energieskala ist zehn Millionen Milliarden Mal größer als die schwache Energieskala. Energieteilchen mit einer Energie von mehr als 250 GeV wirken als seien ohne Masse, während Elementarteilchen mit einer Energie unter 250 GeV sich verhalten als hätten sie Masse. Wäre Materie wie z.B. Photonen und Gravionen wirklich ohne Masse, würde sie keine festen Objekte bilden und die Strukturen im Universum, wie man sie kennt, hätten sich niemals entwickelt.

Warum aber die Schwerkraft so schwach ist, dass man sie bei teilchenphysikalischen Berechnungen unberücksichtigt bleibt, kann bis heute
keiner beantworten. Das Hierarchieproblem bei der Energieskala von Planck ist eine ernst zu nehmende Zwischenmühle die zu Entwicklung neuerer Theorien über die Entwicklung des Universums führte.

Die entscheidenden Augenblicke in der Entwicklung des Universums sind jene, in denen sich Gleichgewicht und Ordnung sich plötzlich verändern und kosmische Schauplätze schaffen, die sich von den vorangehenden Zeitaltern grundsätzlich unterscheiden. Nach den existierenden Theorien, das Universum in den früheren Augenblicken seiner Existenz hatte eine Reihe solcher Übergänge durchlaufen, und alles, was man über den Weg läuft, stammt letztlich aus einer früheren, symmetrischeren Epoche (10).

Symmetrie begegnet man immer und überall. Diese Symmetrie heißt Translationssymmetrie oder Translationsvarianz. Die Rotationssymmetrie oder Rotationsvarianz beruht auf der Idee, dass jede Richtung des Raumes mit jeder anderen gleichgestellt ist. Denkt man einen Bleistift der im Mittelpunkt eines Kreises auf seiner Spitze steht. Für den Sekundenbruchteil, währenddessen er genau Senkrecht auf seine Spitze stehen bleibt, sind alle Richtungen äquivalent d.h. es gibt eine Rotationssymmetrie. Sobald aber der Bleistift in irgendeine Richtung kippt, ist die ursprüngliche Rotationssymmetrie gebrochen. Die Physik des umfallenden Bleistifts ist immer dieselbe, egal in welche Richtung der Bleistift kippt. Der Bleistift aber selbst bricht den Zustand der Symmetrie.

Im leeren Raum des Universums gäbe es viele Symmetrien (Rotations- oder Translationsvarianz) die besagten, das alle Richtungen und Positionen gleich sind, wenn keine Strukturen existierten. Der Raum im Universum aber ist nicht leer, sondern mit Galaxien, Sternen, Sonnensystemen und anderen Himmelskörpern durchsetzt, die bestimmte Positionen einnehmen und in bestimmter Weise eingerichtet sind, sodass die zugrunde liegende Symmetrie nicht länger gewahrt ist. Diese Strukturen können irgendwo sein, aber sie können nicht überall sein. Die zugrunde liegenden Symmetrien müssen gebrochen werden, auch wenn sie in den die Welt beschreibenden physikalischen Gesetzen erhalten bleiben.

Auch die mit der schwachen Wechselwirkung zusammenhängende Symmetrie ist spontan gebrochen. Dies stellt die einzige Möglichkeit dar, massive Teilchen zu erklären und zugleich falsche Vorhersagen für hochenergetische Teilchen zu vermeiden, die bei allen anderen infrage kommenden Theorien nicht zu vermeiden wären. Symmetrien, gebrochene Symmetrien und Supersymmetrien helfen um herauszufinden, wie sich das Universum von einem undifferenzierbaren Punkt zu den komplexen Strukturen entwickelt hat, die man heute sieht.

Spontan gebrochene Symmetrien sind solche, die von physikalischen Gesetzen gewahrt werden, nicht aber davon, wie die Dinge in der wirklichen Welt arrangiert sind. Der Kern des Higgs -Mechanismus macht einem Sonderfall gebrochene Symmetrie. Er ist der spontane Bruch der schwachen Kernkraftsymmetrie, die es den Eichbosonen und andere Elementarteilchen ermöglicht, Masse anzunehmen. Die Beziehung zwischen Fermionen und Bosonen nennt man Supersymmetrie.

Wie ist es aber möglich, dass der Mensch mit solche Erfindungen des menschlichen Gehirns zwischen wahrem und unwahrem unterscheiden kann? Warum ist die Planck-Energieskala zehn Millionen Milliarden Mal größer als die für die die Teilchenphysik-Skalen relevanten Massen, die alle bei weniger als ein paar hundert GeV liegen? Warum gibt es z.B. vier Naturkräfte (elektromagnetische Kraft, schwache- und starke Kernkraft und Schwerkraft) und nicht fünf oder nur drei oder vielleicht nur eine? Warum haben diese Naturkräfte so unterschiedliche Eigenschaften? Warum wirken die starke und schwache Kernkraft nur auf mikroskopische Ebene wobei die Schwerkraft und die elektromagnetische Kraft in der Lage sind ihre Wirkung ohne Eingrenzungen zu entfalten? Warum ist die Schwerkraft so schwach, dass sie bei teilchenphysikalischen Messungen nicht berücksichtigt wird? Warum ist die Anziehungskraft zwei Elektronen rund 100 Millionen Billionen Billionen Billionen Mal schwächer als die elektrische Abstoßung zwischen den beiden Elektronen? Was ist und woraus besteht die Dunkle Materie und die Dunkle Energie?

Die Problematik über die bisherige Unfähigkeit des menschlichen Gehirns die dunkle Materie und die dunkle Energie zu definieren bzw. zu begreifen, wird hier zusammenfassend folgendermaßen dargestellt. Das menschliche Gehirn in seinem Versuch der Befreiung von belästigenden chaotischen Zuständen und bruchgestaltigen Morphologien bzw. fragmentartigen Zuständen des Universums, die es nicht verstehen kann, erfand Phantasiebegriffe die in der Mathematik und in den Naturwissenschaften benutzt werden. Nicht aber alles was mathematisch erfassbar ist, ist auch logisch.

Diese Unfähigkeit ist sicherlich an die evolutionäre Entwicklung des Menschen selbst als ganzes Wesen, in der Welt der Atome und Quantenteilchen der Materie zu orientieren und vielleicht auch an manche falsche Erfindungen seines Gehirns, zurückzuführen. Der geistige Sehschlitz des Menschen musste durch die Evolution schmal und nicht breit sein, weil für das Überleben seiner Vorfahren nicht notwendig war breit zu sein. Sein Gehirn entwickelte sich in mittleren Größen von Vorfahren die nicht in der Lage waren die Zusammensetzung der Materie zu verstehen. Die menschliche Phantasie verfügt bisher nicht über das Rüstzeug, in die Nähe der Quanten vorzudringen. Auch für viele physikalische Reize der Außenwelt besitzt der menschliche Körper keine geeigneten Rezeptoren. Der Mensch aber ist in der Lage ein Maßstab der Unwahrscheinlichkeiten zu legen, in der seine Intuition und Phantasie durch den schmalen Schlitz der Augen gehen. In einem Ende dieses Spektrums der Unwahrscheinlichkeit stehen dynamische Ereignisse die als mögliche oder nicht mögliche charakterisiert werden.

Die Fähigkeit des Menschen solche Wahrscheinlichkeiten zu berechnen ist ein Beispiel dafür, welche befreienden Geschenke die Naturwissenschaft dem menschlichen Gehirn machte. Diese vergrößern den schmalen Schlitz des Fensters und sie öffnen ihm so weit, dass das Gefängnis aus schwarzem Stoff fast völlig von dem Menschen abfällt und dessen Sinn eine luftige, heitere Freiheit verschafft. Der Bereich von großen Entfernungen und Geschwindigkeiten, mit denen die menschliche Phantasie gut zurechtkommt, ist nur ein winziger Ausschnitt eines gewaltigen Spektrums der Möglichkeiten, von den quantenmechanische Seltsamkeiten am unteren Ende bis zur Kosmologie am oberen Ende zu finden sind.

Eine Tatsache aber bleibt dass die angewandte Mathematik die die Naturwissenschaft benutzt, auf nicht beweisbare Axiome basiert und diese sind oft unlogisch. Wenn also eine mathematische Beziehung falsch ist, widerspricht sie den Gesetzen der Natur bzw. des Universums und verfälscht die allgemeine Logik. Für die Lösung von Problemen wie Grenzen, abnehmenden Reihen, Logismus der Unendlichkeit Differential- und Intergral Logismus, Arithmetik, Geometrie usw. benutzt man in der Mathematik und Naturwissenschaften Phantasieprodukte des menschlichen Gehirns. Das menschliche Gehirn, im Versuch der Befreiung von störenden Zuständen hat auch noch die Begriffe Gott, Tod, Beginn, Zeit usw. erfunden, was auch bedeutet, dass die menschlichen Fähigkeiten noch beschränkt sind.

Bezüglich der Notbehelfende Erfindungen des menschlichen Gehirns ist folgende Zusammenstellung notwendig, um Fehler zu entdecken:

• Für die Festlegung der Dimensionen erfand das menschliche Gehirn die Grenzparameter, unendlich Groß, unendlich Klein und die Null. Dimensionen aber könnten versteckt sein, weil sie entweder klein und aufgerollt sind oder weil die Raumzeit verzerrt und die Gravitation sie in einer kleinen Region konzentriert ist, dass selbst eine unendliche Dimension unsichtbar bleibt. Dazu kommt dass der Begriff der Ewigkeit der alten Hellenen übersteigt die Vorstellungskraft der heutigen Naturwissenschaft und deswegen hat sie sich den Begriff des unendlich Großen geschaffen. Die Null war bis im 2ten Jahrhundert n. Chr. nicht Existenz. Ohne die Erfindung der Null wäre die Jüdische und christliche Theorie über die Beschaffung der Welt aus dem Null von deren Gott Jahwe, entwurzelt. Die Null aber ist ein negativer Begriff der jede positive Größe verneint. Die alten Hellenen benutzten statt dem Wort Null, das gar nicht oder das nicht Wesen.
• Der Punkt ist auch ein Phantasieelement ohne Form und Dimensionen und wird in der Geometrie als der Schnittpunkt zweie geraden Linien betrachtet. Es handelt sich aber um Begriffe ohne Bedeutung, so dass in der moderne Mathematik der Punkt als ein anfangs hypothetisch nicht bestimmbare Begriff verstanden wird. Die alten Hellenen benutzten statt dem Begriff Punkt dem Begriff des Momenten und betrachteten den Punkt als ein nicht existierendem hypothetischem Begriff.
• Die Natur der Einheit ist nach Heraklit ewig veränderlich und willkürlich. Gleichzeitig aber ist sie für den Beginn der mathematischen Wissenschaft ein fundamentale mathematische Hauptbegriffsgröße und wegen ihrer Denkcharakter besitzt diese eine Sonderstellung in der Metaphysik. Von dieser hängen viele metaphysischen Kategorien wie das ganzes, die Verbindung, das Teil usw. ab. Sie setzt die Homogenität und Heterogenität der Wahrnehmbaren, aber auch die Homogenität des Raumes voraus. Ohne die Homogenität des Raumes ist die direkte gedankliche Erfassung dieser nicht möglich. Ohne die Einheit kann der Mensch nicht denken und überlegen.  Die subjektive Wahrnehmung der Existenz der Zeit innerhalb der befestigten aber ganz falschen Eindruck der Übereinstimmung der     Zeit mit der Bewegung der Zeiger der Zeitmesser, ist nur eine der unendlichen Erfindungen des menschlichen Gehirns d.h. eine falsche Wahrnehmung des menschlichen Verstandes. Mit anderen Worten sie ist im Bewusstsein des Menschen die Abbildung der Veränderung, die in jeder zufällige physikalische Größe beobachtet wird. Die Akzeptanz dieser als physikalische Größe erzeugte
  bei der Quantenmechanik eine reihe von Paradoxa wie z.B. die Katze von Schrödiger, das Messproblem in der Quantenphysik u.a. Die Idee der phantastische Zeit stellt einen mathematischen Begriff dar, der von der Quantentheorie benutzt wird um die Entstehung der Zeit und des Raumes beschreiben zu können.
• Jede wissenschaftliche Hypothese und Theorie ist ein Produkt der schöpferische Phantasie des menschlichen Gehirns. Die gegenwärtigen kosmologischen Theorien gehen von der Vermutung aus, dass das Universum als ein winziger Ball von der Größe der Planck-Längenskala seinen Anfang nahm. Sie verstehen viele Aspekte der Späteren Entwicklung des Universums, aber nicht seinen allerersten Anfang. Was an der Singularität geschah und was genau am «Horizont» eines schwarzen Loches geschieht und was schwarze Materie und schwarze Energie ist, bleibt noch unbekannt. Das was als ganzes erscheint d.h. das Universum, versteckt in sich das Chaos
  und kann nicht messbar sein. Es ist nicht auszuschließen dass die Grenzen des Universums ohne Grenzen sind und das Ergebnis einer optischen Täuschung ist.
• Auch die Masse der Materie ist ein Phantasiebegriff des menschlichen Gehirns. Die Materie als solche ist jede dimensionale Größe die ihren Platz im Raum nimmt ohne aber dass der Raum ihre Eigenschaft bildet. Das Higg-Boson wurde von menschlichen Gehirn erfunden, weil es eine Möglichkeit bietet, die Teilchen der Materie mit Masse auszustatten. Das Higg – Boson also konnte tatsächlich existieren oder auch nicht. Ohne den Higgs – Mechanismus (Sonderfall gebrochener Symmetrie) wären alle Elementarteilchen der Materie ohne Masse. Ein Higgs – Ozean ist eine unsichtbare Gegebenheit, die füllt, was man gewöhnlich als leeren Raum vorstellt und ist nichts anderes zusammen mit der Quintessenz als eine Inkarnation des fünften Elements der alten Hellenen, das lange von Einstein geschmähten Begriff «Äther». Ein Nebel oder eine Essenz kann ein Kraft übermitteln oder die Gegenwart und die Bewegung der Quantenteilchen der Materie beschreiben. Das dynamische Vakuum ist wie ein stiller See in einer Sommernacht, dessen Oberfläche sich sanft kräuselt, während überall Paare von Elektronen und Positronen leuchten wie Glühwürmchen auf. Es ist ein beschäftigter und freundlicher Ort als die erschreckende Leere von Demokrit oder der eisige Äther von Aristoteles. Das falsche Vakuum dagegen stellt quantenphysikalisch den Bereich virtueller Teilchen der Materie, die sich durch Quantenfluss aus einem Vakuum bilden. Die fluktuierenden Quantenfelder haben alle möglichen Wellenlängen und bewegen sich in alle Richtungen. Wenn sich die Quantenfelder aufheben, hat man einen leeren Raum. Wenn sie sich nicht aufheben, hat man ein falsches Vakuum.

Nach Wolfgang Pauli (11, 12) «Man kann die Welt mit dem p-Auge und man kann sie mit dem q-Auge sehen, aber wenn man beide Augen zugleich aufmachen will, dann wird man irre». Die moderne Physik und Mathematik muss teilweise neu und ohne Phantasieparameter bzw. -axioms des menschlichen Gehirns geschrieben werden (13). Aus was kann die dunkle Materie bzw. die dunkele Energie bestehen? Über die Natur der dunkle Materie d.h. der Masse die die Sterne und die Galaxien anzieht, haben die Astronomen bisher eine Vielzahl von Hypothesen angestellt. Die dunkle Materie konnte auf Sternenleiche d.h. aus weißen Zwergen welche nicht bemerkbar ausstrahlen weil keine Energiequellen besitzen, zurückgeführt werden. Sie könnte auf himmlische Körper mit einer Masse kleiner als die Masse der Sterne zurückgeführt werden so dass eine Fusion von Wasserstoff zu Helium unmöglich ist, eine Reaktion für die Energieproduktion der Sterne. Sie könnte auch auf eine elektromagnetische Strahlung außerhalb des sichtbaren Spektrums des Lichts zurückgeführt werden weil in Übereinstimmung mit der Relativitätstheorie die Strahlungsenergie Äquivalent der Masse ist. Schließlich könnte sie auf die Existenz anderer Teilchen der Materie als die Protonen, Neutronen und Elektronen zurückgeführt werden, die Atome eine Materie bilden die noch unbekannt ist. Alles aber erwähnte ist nicht in der Lage die notwendige Größe der Materiemengen zu liefern die notwendig ist die Sterne und die Galaxien des Universums anzuziehen. Von der Atomen, die chemische Elementen des Universums machen 12 %, die Neutrinos (ein Art von WIMPs = Weakly Interacting Massive Partikels) 10 % und die elektromagnetische Strahlung 15 % d.h. insgesamt ca. 37 % der gesamte Masse des Universums. Der Rest von 63 % besteht aus der Masse der noch unbekannte dunkle Materie. Diese könnte aus Elementarteilchen bestehen die zwar auf die Schwerkraft reagieren jedoch nicht auf die starke Kernkraft zu Bildung von Atomen und sehr wahrscheinlich reagieren auch auf die schwache Kernkraft.

Literaturverzeichnis

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9. Tegmark M. und Wheeler A., 100 Jahre Quantentheorie, Spektrum der Wissenschaft, Dosier Januar 2003, S. 6-14

10. Randal L., Verborgene Universen, S. Fisher Verlag 2006

11. Pauli W., An den Grenzen des Denkens Erst Peter Fisher Verlag, Freiburg 2000

12. Münster G., Quantentheorie, Walter der Grayter Verlag, Berlin . New York 2006

13. Chaziteodorou G., Der Teilungsabgrund der Physik wird überbrückt, Davlos/Athen, Nr. 293, Juli-August 2006,  S. 20011-20015

PD Dr.-Ing. Georg Chaziteodorou
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24.04.2017