3.7.9. Gravionen-Strahlung und "Mach-Prinzip"

Wir gehen weiter davon aus, dass die Schwerewirkung von zwei Körpern aufeinander entgegen einer weit verbreiteten Ansicht nicht von diesen Körpern selbst ausgeht, etwa durch ihre "gegenseitige Anziehung" bewirkt wird, sondern zurückzuführen ist auf Einflüsse von außerhalb des Systems der zwei Körper und schließlich aus dem Universum (T. Jaakkola, PG 162). Schwere Masse und Gravitationskraft sind demnach keine Eigenschaften, die den baryonischen Partikeln oder den aus ihnen zusammengesetzten Körpern von sich aus innewohnen. Sie erwerben diese Eigenschaften erst wegen der großen Anzahl der Kollisionen mit den auf sie einwirkenden Gravionen (vgl. V. Buonamano, PG 305) und sind dabei abhängig von deren Dichte und ggf. lokalen Anisotropie. Da nun, wie wir annehmen und noch im einzelnen begründen werden, die Gravionenstrahlung von bestimmten Quellen ausgeht, wird ihre Gesamtwirkung auf einen Körper oder auf mehrere benachbarte Körper aufsummiert aus den Einwirkungen der aus den verschiedensten Richtungen her kommenden Einzelgravionen, und ist damit abhängig von den Lokalisationen von deren Strahlungsquellen. Dass die Gravionenstrahlung in Richtung und Stärke an dem Ort im Kosmos, an dem wir Erdmenschen uns befinden, isotrop ist ( falls sie wirklich völlig isotrop ist!), lässt darauf schließen, dass diese Strahlungsquellen à la longue im Raum sehr gleich verteilt sind, jedenfalls im gesamtkosmischen Maßstab. Je weitere und schließlich kosmische Distanzen bei solcher Gesamtrechnung berücksichtigt werden, um so eher werden die Überlegungen des österreichischen Mathematikers, Experimentalphysikers und Philosophen Ernst Mach (1838 - 1916) relevant.

Machs auf Gravitation beziehbarer Grundgedanke (Ernst Mach: Die Mechanik in ihrer Entwicklung, 1883), der bis heute als Mach-Prinzip bezeichnet wird, sagt im wesentlichen aus, dass alle Massen des Universums als untereinander in Beziehung stehend zu betrachten sind und dass die wahre Definition der Masse nur aus den dynamischen Beziehungen all dieser Körper zueinander abgeleitet werden kann (Karl-Ernst Eiermann: Das ewige Universum. Vom Mach-Prinzip zum kosmologischen Modell. Ferber, Giessen, 2001, S. 15 und 49). Die Begründung für diese Annahme liegt auf der Hand, wenn man daran denkt, dass die Gravitationskraft zwar vom Quadrat der Entfernung der einander "anziehenden" bzw. zueinander hingetriebenen Körper abhängt, ansonsten aber von den Gravionen ungemindert über größte Entfernungen entweder "momentan" oder eher mit sehr hoher (Über)-Lichtgeschwindigkeit in alle Richtungen übertragen wird.

Die Gravitationskräfte des gesamten Universums entsprechen in dieser Hinsicht, wie schon erwähnt, der elektromagnetischen "Hintergrundstrahlung", die ursprünglich von der gesamten kosmischen Materie ausging. Eine solche Gesamtstrahlung würde wegen ihrer Isotropie und Homogenität auf eine von ihr erreichte Kugeloberfläche aus allen Richtungen gleichmäßig auftreffen, allerdings nicht immer "senkrecht", obwohl man dies als eine wohl erlaubte theoretische Vereinfachung ansehen könnte. Um die gesamtkosmische Herkunft und Wirkung der Gravitationskräfte zu betonen, sprechen Autoren wie T. Jaakkola auch von der makroskopischen Struktur des Universums oder nach Max Planck von teleskopischen Interaktionen, oder etwas präziser wie v. Borzeszkowski und Treder (PG 244) von einer nicht-lokalen Fernwirkung ("non-local action-at-a-distance"). Die letzteren Autoren betonen dementsprechend: "Die Bezugnahme auf die Gesamtheit der kosmischen Massen impliziert einen grundlegend nicht-lokalen Ansatz zur Erklärung der Gravitation" (PG 276).

Die Gravionenstrahlung kommt nicht nur von fern her, sondern wirkt auch über große Entfernungen hinweg, obwohl einiges dafür spricht, dass die Kraft, die zur gegenseitigen Annäherung zweier oder mehrerer Massen führt, in astronomischen Entfernungen allmählich ausdünnt und ihre Wirkung in einem statistischen Sinne doch auf eine maximale Entfernung begrenzt sein könnte. Aber selbst wenn Effekte einer Wiedereinstreuung (back-scattering) in gravitativen Einzelbeziehungen zweier Körper mitbedacht werden müssen (vgl. 3.7.1.), ändert das wenig am Gesamtbild. Im Gegenteil, eine über kosmische Entfernungen schließlich doch zunehmende Streuung dieser Gravionenstrahlung könnte sogar zu ihrer Isotropie, Homogenität und Stetigkeit im großen Maßstab (T. Jaakkola, PG 157) beitragen.

In diesem Zusammenhang ist die Einschätzung von Eiermann interessant (Karl-Ernst Eiermann: Das ewige Universum, Ferber, Giessen, 2001), dass "gut informierte Astrophysiker, Kosmologen und Naturphilosophen wissen, dass die Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie dem Mach-Prinzip nicht genügen" (S. 98). Das könnte nach Meinung des Autors daran liegen, dass Einstein in diesen Gleichungen die räumliche Erstreckung und den zeitlichen Verlauf (= die Geschichte) des Weltalls nicht berücksichtigt hat. Dazu meint Eiermann (S. 99): "Der Mangel der Feldgleichungen hinsichtlich einer kosmologischen Bedeutung besteht wohl darin, dass die Masse jedes im Universum befindlichen Körpers als eine absolut nur durch ihn selbst festgelegte, genuine Eigenschaft angesehen wird; die Masse jedes Körpers ist überhaupt nicht auf die Massen im Universum bezogen".

Eiermann bietet jedoch einen Ausweg aus dieser Limitierung der Einsteinschen Feldgleichungen an. Wenn man nämlich stattdessen "davon ausgeht, dass die Massen im Universum ... zeitlich (H.S.: und örtlich!) veränderliche Größen sind, müssten sich in den Feldgleichungen Zusatzterme ergeben, die das 'kosmologische Glied' repräsentieren können" (S. 99). Ähnlich argumentiert auch Richard Feynman (in: P. Davies und J. R. Brown, Hrsg.: Superstrings. dtv München 1992, S. 243): "Es ist möglich, dass die bisherigen Gesetze der Physik unvollständig sind, weil man noch nicht berücksichtigt hat, dass sie sich im Laufe der Zeit verändern könnten. So könnte zum Beispiel die Stärke der Gravitation neben ihrer räumlichen Abhängigkeit, die durch das quadratische Abstandsgesetz beschrieben wird, auch von der Zeit abhängen, die seit der Entstehung der Welt vergangen ist". Ich kann mich diesen Darlegungen anschließen, allerdings mit der Variante, dass ich die auf Materie einwirkenden Kräfte der korpuskularen Gravitationsstrahlung und deren verschiedene Parameter (Stärke, Dichte und Richtung) als abhängig ansehe vom Ort und von der Strahlkraft ihrer jeweiligen Ausgangspunkte. Diese sind im ganzen Universum verteilt und können darin unterschiedliche Strahlungseffekte erzielen je nachdem, ob sie 1) noch in einem früheren oder schon in einem späteren Zustand des Universums als Strahlungsquellen wirksam wurden, und ob sie 2) dies in der Peripherie oder in Mittelbereichen des Universums tun oder in der Nähe von großen Massenzentren (z.B. "schwarzen Löchern").

Nach meinem eigenen theoretischen Ansatz erscheint mir demnach das Mach-Prinzip in einem anderen Licht: Ich würde es nicht, wie noch Mach selbst und spätere Autoren, auf alle (baryonischen) Massen des Universums beziehen, sondern stattdessen auf eine Gravionen-Gesamtstrahlung, welche die dynamischen Beziehungen dieser Massenkörper allererst und entscheidend begründet. Das geschieht auf die Weise, dass die Gravionen-Strahlung erstens von bestimmten Massenkörpern, auch von den entferntesten (wenn auch nicht notwendigerweise von allen) ausgehen und sich zumindest mit Lichtgeschwindigkeit in alle Richtungen (im Gesamteffekt weitgehend isotrop) ausbreiten kann. Zweitens kann sie auf ihrem Wege mit jedweder Materie wechselwirken, und zwar indem ihre Korpuskeln in hohem Maße Materie durchdringen, aber in ganz seltenen Fällen, jedoch mit messbarem Effekt, von Materieteilchen gebremst oder blockiert werden können. Wegen der in mittleren Bereichen des Universums vorherrschenden Isotropie dieser Strahlung kann diese drittens auf die große Mehrzahl aller Massenaggregationen des Universums jeweils vorwiegend von außen gleichmäßig einwirken und sie auf diese Weise weiter zusammentreiben und schließlich eng verdichten. In der Peripherie des Weltalls dagegen wirkt sie nur noch zentrifugal, und im Zentrum des Weltalls bei in astronomischem Maßstab großen Massengebilden, wie z.B. Galaxienhaufen mit einer Vielzahl "Schwarzer Löcher", führt sie im wesentlichen zu zentripetalen Bewegungen anderer Körper auf diese Massenzentren hin. Diese Überlegung soll im Abschnitt 3.9.4. wieder aufgegriffen werden.

So kann das Mach-Prinzip, wenn auch umformuliert, auf diese Weise dennoch wieder zum Zuge kommen. Es macht u.a. verständlich, worin im Grunde die so bemerkenswerte mathematische Eindeutigkeit, Stringenz und Einfachheit der Gravitationsgesetze stochastisch begründet ist. Zwar geht meine Interpretation, wie wir gesehen haben, in einer eher statistischen Sicht von Einzelereignissen, nämlich von vielen einzelnen, von bestimmter Materie radial abgestrahlten Korpuskeln aus, aber diese sind von so großer Zahl und sie durchmessen so große Räume und Zeiten, werden über "Lichtjahre" hinweg nicht von ihrer Bahn abgelenkt, dass es als denkbar erscheint, dass jeder von uns im nahen Umkreis beobachtete Gravitationsvorgang von Strahlungen aus (fast) dem ganzen Weltall mitdeterminiert ist, so wie Ernst Mach dies angenommen hatte. Selbst wenn die Gravionenstrahlung auch von massereichen und ggf. sehr großen Himmelskörpern ausgeht, erscheinen die von uns weit entfernten unter ihnen schließlich als punktförmige Strahlungsquellen. Davon gibt es aber so viele, in wahrhaft astronomischen Zahlen, dass sie in ihrem Gesamteffekt als homogene und isotrope Außenstrahlung auf die ihren Weg kreuzende Materie einwirken. Es muss dabei nur beachtet werden, von wo überall Strahlung ausgesandt wird, in welche Richtungen sie sich ausbreitet und welchen Masseteilchen oder Agglomerationen sie im Weltall begegnet. Insgesamt muss sich, dem Mach-Prinzip entsprechend, die effektive Masse eines Körpers aus einer (durch Gravionen bestimmter Strahlendichte und Gesamtrichtung vermittelten) Wechselwirkung zwischen (fast) allen im Weltall verteilten Körpern einerseits und der Zahl, Dichte und Konfiguration seiner eigenen Materieteilchen andererseits ergeben. Aber diese Interpretation schließt die Gültigkeit der Newtonschen Gravitationsgesetze in unserer Weltgegend keineswegs aus.

Wenn die Gravionen, welche die Schwere von Körpern bewirken, von außerhalb des Sonnensystems und darüber hinaus von außerhalb der Milchstraße kommen, sind bei aller Machschen Aufsummierung aus dem gesamten Weltall dennoch Anisotropien möglich und sogar zu erwarten, wenn auch nur minimale. Zu dieser Frage weist M. Kokus (PG 290, 296) auf folgenden Befund hin: Wenn die Erde und der Mond auf einen - bezogen auf die Fixsterne - bestimmten Punkt im absoluten Raum ausgerichtet sind, kommt es zu einer erhöhten Erdbebenaktivität (Sadeh 1972, 1978; Sadeh and Meidav 1973: Shirley 1986 b,c, 1988). Zwar wurde dieser Effekt von anderen Autoren in Frage gestellt, aber wenn er dennoch gesichert werden könnte, wäre er durch die Korpuskulartheorie der Gravitation besser zu erklären als durch die Standardtheorie. Denn eine Le Sage-Theorie wäre vereinbar mit einer wenn auch geringen lokalen Anisotropie der Gravionen, entweder bedingt durch eine noch unentdeckte Abschirmung oder durch einen von einer nahen Gravionenquelle herrührenden und damit aus einer Richtung stärkeren Zustrom von Gravionen.