Platonakademie (122). TFZ-Spezial: Primärzentren / Gesetzmäßige Bildung Schwarzer Löcher seit T = 2,6 10^-18 s / Manche Gamma-Burster sind kein Rätsel / Zuletzt geändert am 26.2.2014

Die Urknalltheorie erklärt die frühesten Masse-Kondensationen mit Berufung auf einige pauschale Annahmen. Erste kompakte Massen entstehen nach ihr frühestens beim Weltalter T > 1Mio. Jahre (vgl. jedoch PM(50)). Nach der TFZ sind aufgrund der herleitbaren sog. kosmologischen Strömungskraft (SK) von den ersten Trillionstel Sekunden an exakte Entwicklungszeiten verantwortlich. Die Zahl der Massenkondensationen lässt sich in der TFZ berechnen (Ergebnisse s.u.).

Das TFZ-Universum K* (dem Leser u.a. seit den PM(10), (27) und (28) bekannt) ist wegen der begrenzten Gravitationsreichweite nichts weiter als eine höchst simple, aus dem prinzipiell unendlichen kartesischen Raum herausgegriffene und daher euklidisch-kartesische Kugel K*, deren Radius R* mit dem Weltalter T wächst (R*= cT). K* ist aus dem Fließen der Zeit abgeleitet (platonakademie.de „HS“ II S. 2ff). Die Kugel ist gefüllt mit einem sich vermehrenden homogenen, isotropen Elementar-Gas, dem sog. Grundsubstrat GS (Weltmasse M*), bestehend aus Teilchen Q°, welche die Elementarmasse m° haben (ca. 1/96 Protonenmasse). Es gilt M* = c^2T^2, weshalb die Dichte in K* gemäß 1/T abnimmt. Die Gravitationskonstante nimmt ebenfalls ab: G=c/T. P. Jordan und P. M. Dirac vermuteten so etwas im Prinzip schon im Riemannschen Universum. Über allgemeine Fragen zu einem euklidisch-kartesischen Universum s. u. a. PM(31), (39), (96).

So überschaubar K* also ist, es kommt im Laufe des Weltalters einiges hinzu. Denn zu bestimmten Weltaltern T(k) wirkt die SK auf das GS wie ein Prägestempel (k=1,2,3…). Dabei lässt sie synchron aus GS-Teilchen zu weit in K* verstreuten sog. „Kosmischen elementaren Teilchen“ (KET) kondensieren und lässt gleichzeitig die Masse älterer KETs wachsen. Nach jedem T(k) vermehrt sich das GS wieder und bildet in der Zwischenzeit T(k+1) – T(k) rund um die KET Urgalaxien aus kurzlebigen winzigen Sternen (s. dazu auch PM(108) und 166)). Die KET-Entstehung folgt aus der Differentialgleichung (3) in platonakademie.de (s. „HS“ II S. 9ff), die Galileis Beschleunigungsgleichung entspricht (s.u.). Von Einzelheiten berichteten PM(10) und (50). Ein Beispiel: M87 in Virgo ist das Ergebnis eines sehr frühen KET, das bis T(26) zu einem Riesen-KET heranwuchs, dem Kern dieser Galaxie. Die detaillierte Rechnung zu den KETs wird hier aber nicht erklärt.

Die aktuelle PM soll nun erstmals hier über primäre Zentren berichten: Wie können in einem homogenen Gas, das aus lauter gleichen, massearmen (rein träge bewegten) Q° besteht, zu einem festen Zeitpunkt örtliche Konzentrationen zu wachsen beginnen, die ersten sogar ganz am Anfang von K*, wenn es noch wenige Q° gibt? Bei „beginnen“ liegt das Problem. Schon in den achtziger Jahren wurde der Sachverhalt aber geklärt und relativ weitgehend ausgewertet. Zur Vorbereitung hier ein kurzer Blick auf die nachstehende Gl.(1):

Man greift aus dem GS von K* irgendeine relativ sehr kleine Kugel K des Radius R << R* mit Mittelpunkt O heraus. Aus den zwei Beziehungen „M* prop. zu T^2“ und „G prop. zu 1/T“ ergibt sich, dass an der Oberfläche von K ein Q°, sofern es gravitativ wechselwirkt (s. die spätere PM(166)) eine Gravitationsbeschleunigung b = R`` nach der Eulerschen Differentialgleichung

R``T^2 + R = 0 (1)

erfährt. ((1) ist Gl.(3) in platonakademie.de „HS“ II.) Solange die Dichte von K idealisiert homogen gesehen werden kann (reines GS), ist die Lösung R(T) von (1) eine Schwingung des betrachteten Q° durch den Mittelpunkt von K. Dieses Q° ist demnach mehr idealisiert als real gedacht. Der Durchgangszeitpunkt durch S wird als T(k) bezeichnet und entspricht einem Schnittpunkt der Lösungskurve R(T) mit der Zeit-Achse. Jedes T(k) folgt dem T(k-1) bei gerundet 37,622T(k-1). Beim T(k) verschwindet im reinen GS die Beschleunigung des betrachteten Q°: Im reinen GS besitzt O nicht mehr als ein Q° mit Masse m° und Gravitationsreichweite r° (PM(27) etc.). Dazu stehen einige Randfragen, die hier keine Rolle spielen, noch offen.

Zu Kompressionszeitpunkten, an denen KETs entstehen, werden die T(k) auf ganz andere Weise. Bei jedem T(k) wird nämlich eine Umgebung K** von O mit Radius R** << R* von der Strömungskraft SK (PM(107)) komprimiert. Die innerhalb K** wirkende SK kommt wie folgt zustande: Die Masse m° jedes der in K** enthaltenen Q° wächst mit dem ln von T, denn sie absorbiert zu diesem Zweck winzige Mengen neu entstehenden Grundsubstrats. Solche Bruchteile haben eine bestimmte Geschwindigkeit gemäß Gl.(2) in „HS“ II, so dass jedes in K** schon vorhandenen Q° infolge dieser Absorption einen Impulszuwachs pro t° relativ zu O erfährt („HS“ II S.9ff). Es wird sozusagen von der Strömung des neu entstehenden GS mitgerissen (daher SK). Die resultierende SK-Beschleunigung b hat interessanterweise dieselbe Form wie die Gravitationsbeschleunigung (1), mit dem einzigen Zusatz, dass R/T^2 einen Koeffizienten „Delta/Sigma“ bekommt, welcher auch das Vorzeichen von b bestimmt:

R`` = (Delta/Sigma)R/T^2 (2)

Sigma ist die zweigliedrige Summe gewisser cos und sin und wird zu bestimmten Zeiten, nämlich den T(k), gleich 0, so dass sich der Gravitation (1) bei Heerankommen eines T(k) eine unendlich groß werdende SK überlagert. R`` ist vor dem T(k) gemäß (2) negativ, bei T(k) schlägt das Vorzeichen in + um. Die negativ unendlich gewordene Beschleunigung b der schon vorhandenen Q° in Richtung O ist jetzt positiv unendlich. (In Wirklichkeit ist der maximale Betrag von b auf c/t° begrenzt).

Entscheidend ist, dass sich wie gesagt vor jedem T(k) die Neuentstehung von GS in K* auf eine O-Umgebung K** mit Radius R** << R* zurückzieht. R** geht mit Lichtgeschwindigkeit gegen 0 (s. „HS“ II S. 9ff). Solches GS, das nicht hinter der kleiner werdenden Kugel K** zurückbleiben kann, wird mit c/t° in O hineingepresst. Schwerere KET ziehen dabei proportional mehr GS auf sich als leichtere. Sie sind daher zweifellos Schwarze Löcher und werden von T(k) zu T(k) langlebiger (Hawking-Effekt). Das KET wird nicht einmal von der nachfolgenden Explosion mehr zerrissen, da sie einen Zeithorizont bekommen. So ist die relativistische Zeitverzögerung am KET so enorm, dass ein Beobachter die SK-Explosion u.U. um Milliarden Jahre verzögert, d.h. in seiner kosmischen Nähe beobachtet. Vermutlich gehen viele der berühmten Gamma-Burster darauf zurück.

Was heißt „Primärzentren“?

Die KET sind nicht die Primärzentren. Es gibt ein Auswahlgesetz für im GS als Bezugspunkte O ausgezeichnete Q°, auf die auch schon beim T(1) und später allgemein beim T(k) das neue GS in K** bevorzugt zuströmen kann: Bereits im reinen GS haben nicht alle Q° gleiche Masse. Den Grund liefern die Elementareinheiten r°, t° und m°. Sie sind unscharfe Größen. Mit stark abnehmender Wahrscheinlichkeit kann ein freies Q° t viele m° schwer sein. Je größer seine wahrscheinliche Masse, desto seltener ist es, d.h. desto weiter liegen diese herausragenden Primärzentren auseinander. 4m° kommt z.B. mit der Wahrscheinlichkeit 10^-2 vor, was heißt: Unter 10^2 Q° hat im Augenblick eines das Gewicht 4m°. Die Rechnung zeigt, dass daraus noch kein bleibendes KET entsteht. Für 12m° müssen schon > 10^27 Q° bereit stehen. KETs entstehen demnach in weiteräumiger Verteilung.
Daten zum frühen Wachstum (sie werden hier nicht bewiesen, die Aufzeichnungen können aber angefordert werden):

Bei T(1)= 11t°=6 10^-23 s sowie bei T(2)=422t°=2 10^-21 s und T(3)=1,5 10^4t°=ca.7 10^-20 s entstehen noch keine bleibenden KETs. Bei T(4)=6 10^5t°=2,6 10^-18 s (M* liegt schon im Bereich 4 10^11 Q°) gibt es erstmals 192 überdauernde KETS. Das Universum ist gerade von der Größe eines Atoms. Bei T(5)=2 10^7t°=10^-16 s existieren 336 stabile KETs, bei T(10)=7,5 10^-9 s existieren 1,19 10^8. Bei T(13)=4,4,10^-4 s sind es 10^13 KETs.
I
n der ersten Sekunde eines TFZ-Universums wird T(14) erreicht. Von da an bis T(26)=14 Milliarden Jahre folgen nur noch weitere 12. M* beträgt heute 10^82 Q° oder ca. 10^80 Nukleonen. Die Zahl der KETS liegt heute (von der Verdampfung abgesehen) bei 10^33, von denen die meisten klein und massearm sind. Die großen, massereich gewordenen sind die jetzigen Galaxienkerne.

Firmenportrait:
Die 1995 erneuerte Platon-Akademie (PA) versteht sich als Fortsetzung und Abschluss der antiken. Sie versucht, im naturwissenschaftlich widerspruchsfreien Konsens die richtige Antwort auf die von Platon gestellten Fragen nach der Herkunft der Naturgesetze und nach der besten Gesellschaftsform zu finden. Die originale PA wurde 529 von der Kirche wegen weltanschaulicher Konkurrenz geschlossen.
Leitung: Anton Franz Rüdiger Brück, geb. 1938, Staatsangehörigkeit Deutsch. Humanistisches Gymnasium. Hochschulstudien: Physik, Mathematik, Philosophie, Pädagogik. Ausgeübter Beruf: Bis 2000 Lehrer im Staatsdienst. Mail: platonakademie(at)aol.de