Zur Entstehung unseres Planetensytems Concerning the origin and evolution of our planetary system
Vorwort
Von den Sternen wußte ich, daß sie am Himmel und im Kreuzworträtsel stehen. Auch glaubte ich lange, die Planeten umkreisten die Sonne wie die Elektronen den Atomkern.
Im August 2006 kam eine Kollegin, drückte mir eine Zeitschrift in die Hand und sagte: „Bitte, erklär‘ mir das!“ Es war eine GEO-Sondernummer zur Entstehung des Universums. Die Seite mit der Planetenreihe sprach mich sofort an und als ich die mittleren Sonnenabstände studierte, kam mir das Muster irgendwie bekannt vor. Jahre zuvor hatte ich über Frequenzmessungen das bayerische Hochspannungsnetz auf sein Schwingungsverhalten untersucht. In Reflexion liefen die Begriffe Amplitudenspektrum, Welle, Schwingung und Kundtsche Staubröhre wie Bilder in einem Film ab und das Ende möchte ich hier zur Diskussion stellen.
Die derzeit gängige Theorie zur Entstehung des Sonnensystems greift auf die von Immanuel Kant aufgestellte Hypothese zurück, nach der die Planeten aus einer rotierenden Wolke aus Gas und Staub fast gleichzeitig entstanden sind. [1]
Wie das geschah, dazu läßt sich ein Modell finden, wenn man die mittleren Planetenabstände von der Sonne betrachtet. Diese Abstände waren in der Vergangenheit immer wieder Gegenstand für philosophische und empirische Abhandlungen [2]. Es fällt auf, dass die Entfernungen zur Sonne untereinander in erster Näherung nahezu ganzzahlige Proportionen aufweisen.
Trägt man die mittleren Sonnenabstände als Punkte auf der x-Achse eines Koordinatensystems auf und verbindet sie z. B. mit einer Sinuskurve so, dass die Abstände möglichst mit den Nullstellen der Funktion zusammenfallen, dann schert nur der Planet Mars aus der Reihe, wie man Fig. 1 entnehmen kann, die um den Zusammenhang besser herauszustellen, für die inneren und äußeren Planeten nicht ganz maßstabskonform ist.
Fig. 1a
Fig. 1b
Sinuskurven sind eng mit der Vorstellung eines Schwingungssystems verknüpft. Paradebeispiel: Wellenbild eines Steinwurfs in ein ruhendes Gewässer.
Nach diesem Modell ist unser Sonnensystem ein schwingungsfähiges System, in dem eine periodisch pulsierende (ausgelenkte?) Sonne die protoplanetare Scheibe zu einer erzwungenen Schwingung mit stehenden Wellen bei offenem Ende anregt.
Analog zu den Korkteilchen einer Kundtschen Staubröhre sammelt sich jetzt die Gas- und Staubmaterie der Scheibe an den Schwingungsknoten. Auf diesen konzentrischen Knotenbahnen bilden sich bald durch Verklumpung größere Brocken, bis der größte durch seine höhere Gravitation alle Materie auf seiner Bahn auf sich vereinigt hat und zum Planeten geworden ist. Seine Zusammensetzung entspricht dann der ursprünglichen Materie in seinem Kreisring. Alle Planeten zusammen geben somit in der Reihenfolge ihrer Abstände die Materieverteilung der Anfangsphase im radialen Querschnitt wieder.
Ein Planet kann nur soviel Materie einsammeln, wie auf seiner Knotenbahn liegt, bei gleicher Dichte in radialer Richtung müßten die Planeten immer größer werden. Da die Dichte aber nach außen stark abnimmt, kehrt sich diese Tendenz nach dem Planeten Jupiter um und die Planeten werden wieder kleiner. Qualitativ ist das gut zu sehen, wenn man die Planeten nach ihren Abständen aufreiht.
Mit dem hier vorgestellten Modell lassen sich einige Fragen beantworten, andere entstehen neu. Wodurch wurde die Sonne zum Schwingen angeregt, war dies ein einmaliger Anstoß, wie groß ist die Dämpfung, schwingt sie noch und wenn ja, welchen Einfluß hat die Schwingung auf die Planeten, nachdem die ursprüngliche Gas- und Staubteilchenverteilung jetzt diskret ist?
Wieso sind im Schwingungsmodell nicht alle Knotensektoren mit einem Planeten besetzt? Wie groß war die ursprüngliche Dichte in der protoplanetaren Scheibe? Wird die theoretische Äquidistanz der Knotenkreise durch Dichteänderungen gemindert? Bei gleichförmiger Verteilung müßte Mars wesentlich massenreicher als die Erde sein. Hat er z. B. durch Kollision Masse verloren und seinen Bahnradius geändert? Wieso treten neben der Grundwelle nur ausgewählte Oberwellen auf? Um welche Art der Wellen handelte es sich bei der Anregung ? Um „Schallwellen“ analog eines Kugellautsprechers, um Gravitationswellen oder treten beide Arten im Zusammenspiel auf? (Falls die Erde ihre Existenz Schallwellen verdankt, bekäme die Bibelstelle: „Am Anfang war das Wort ....“ eine zusätzliche Dimension.)
Das Schwingungsmodell liefert eine einfache Erklärung, warum die Titius-Bode-Reihe [3]Planetenabstände so gut wiedergibt, aber bei Neptun versagen muss, da dieser mit dem empirischen Ansatz der Reihe nicht erfaßt werden kann.
Erst kürzlich wurde der Planet Pluto von der IAU zurückgestuft, ihm hat man seinen Planetenstatus aberkannt. Nach dem Schwingungsmodell erfüllt Pluto durch die Entstehungsgeschichte über seinen Sonnenabstand, also der „Geburt“ nach, die Eigenschaft eines echten Planeten.
Der zuletzt gefundene Planet Eris, eingetragen in Fig. 1b, läge mit 1015 Mill km mittlerer Sonnenentfernung nur um 3,3 % neben "seinem" Knotenpunkt bei 1050.
Einen Aspekt auf philosophischer Ebene findet man, wenn man das Leben auf der Erde betrachtet. Leben ist nur möglich, wenn der Abstand zur Sonne in einem engen Bereich liegt. Der Erdabstand ist jetzt durch das gesamte Sonnensystem festgelegt, d. h., die Erde hatte mit ihrem Abstand keinen freien Parameter, der zufällig die Entstehung des Lebens begünstigte, sondern der Abstand war bereits durch die Struktur der gesamten Urwolke fest vorgegeben.
Kant hat in seiner Kosmologie 1755 angeführt: „Ich hoffe einiges zu sagen, was anderen zu wichtigen Betrachtungen Anlaß geben kann, obgleich mein Entwurf grob und unausgearbeitet ist.“ [4]
Zitat aus [3]: "Die numerische Regel fällt förmlich vom Himmel, ohne daß irgendein Bezug zu physikalischen Prinzipien oder Phänomenen hergestellt wird. Manche meinen, es wird eine Ordnung hineingesehen, wo keine ist, und wieder andere vermuten dahinter ein tiefer liegendes Naturgesetz, vielleicht gar eine neue Physik oder zumindest eine neue Kosmogonie für die Entstehung des Sonnensystems. Für die zentrale und stillschweigende Voraussetzung, dass sich die Abstände der Planeten von der Sonne immer um den selben Faktor unterscheiden, ist keine überzeugende physikalische Begründung in Sicht."
Der vorliegende Text ist seit Mitte November 2006 notariell in München hinterlegt und seit Januar 2007 auf dieser Homepage. English version on request possible
Anschrift: Dr. Gerhard Kopfmann, Alpspitzweg 30 D-85551 Kirchheim, Stand: 03.01.2007
