Der Kosmos ist ein Plasmaversum

Einführung in ein neues Paradigma

Kaum etwas hat unser Leben so nachhaltig verändert wie die Nutzbarmachung der Elektrizität. Dennoch besteht eine tiefe Kluft zwischen unseren technischen Anwendungen und unseren naturwissenschaftlichen Theorien. So fließen die revolutionären Erkenntnisse der Plasmaphysik nicht i...
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Von Raphael Haumann, Münster – raum&zeit Ausgabe 191/2014

• Irrglaube in der Physik
• Ein moderner Ansatz
• Was ist Plasma
• Müdes Licht durch Plasma
• Kein Anfang kein Ende keine Ausdehnung
• Quasare als letzter Sargnagel
• Drei Rotverschiebungen
• Filamentär
• und fraktal
• Fazit
• Quellen
• Der Autor

Kaum etwas hat unser Leben so nachhaltig verändert wie die Nutzbarmachung der Elektrizität. Dennoch besteht eine tiefe Kluft zwischen unseren technischen Anwendungen und unseren naturwissenschaftlichen Theorien. So fließen die revolutionären Erkenntnisse der Plasmaphysik nicht in die Kosmologie ein, die fast ausschließlich die extrem schwache Gravitation berücksichtigt. Raphael Haumann zeigt hingegen auf, dass es Magnetismus und Elektrizität sind, die den Kosmos gestalten. Wir leben in einem lebendigen Plasmaversum.

Irrglaube in der Physik

In der Astrophysik steht bekanntlich die Gravitation im Mittelpunkt, die im Vergleich zu den drei anderen im Standardmodell anerkannten Grundkräften sehr schwach ist. Und das, obgleich die elektrische Kraft etwa 1042 mal stärker ist. Nach Lehrmeinung soll Magnetismus immer dann eine lokale Rolle spielen, wenn hochdynamische kosmische Prozesse nicht mehr durch gravitative Einflüsse erklärt werden können. Mit anderen Worten: Magnetismus wird zum Stopfen theoretischer Löcher verwendet. Was die für unsere Zivilisation so unvergleichlich nützliche Elektrizität betrifft, von der Faraday, Maxwell und andere vor langer Zeit zeigten, dass sie untrennbar mit dem Magnetismus verbunden ist, so hält sich trotz einer Flut gegenteiliger Beobachtungen weiterhin der Irrglaube, sie spiele keine nennenswerte Rolle in den Weiten des Alls.

Ein moderner Ansatz

Das Paradigma des Plasmaversums stellt sich im Gegensatz dazu der intellektuellen Herausforderung, die Wirklichkeit unter Einbeziehung aller Kräfte verstehen zu wollen. Dabei bezieht es sich auf die weitreichenden, aber weitestgehend ignorierten Werke solch außergewöhnlicher Wissenschaftler wie Kristian Birkeland, Hannes Alfvén, Charles Bruce, Halton Arp, Ralph Juergens oder Anthony Peratt, um nur einige wenige zu nennen. In vielen ihrer astrophysikalischen Theorien nimmt der Elektromagnetismus eine zentrale Stellung ein. Speziell Plasma, also ionisiertes und daher elektrisch leitfähiges Gas, spielt eine große Rolle, da selbst nach gängiger Lehrmeinung über 99 Prozent aller sichtbaren Materie im Kosmos im Plasmazustand vorliegt. Von der somit dominanten Materieform erhält das Plasmaversum seinen Namen.

Was ist Plasma

Ein Plasma ist ein Gas, bei dem die Atome teilweise oder komplett in positive Ionen und negative Elektronen dissoziiert sind. Plasma wird häufig als vierter Aggregatzustand bezeichnet – neben fest, flüssig und gasförmig. Experimente haben gezeigt, dass schon ein äußerst geringer Ionisationsgrad ein Gas in ein Plasma verwandeln kann. „Es stellt sich heraus, dass schon ein sehr geringer Ionisationsgrad ausreicht, damit ein Gas elektromagnetische Eigenschaften zeigt und sich wie ein Plasma verhält: Ein Gas erreicht eine elektrische Leitfähigkeit von der Hälfte seines möglichen Maximums bei ungefähr 0,1% Ionisation und zeigt schon bei ungefähr 1 % Ionisation eine beinahe gleichhohe Leitfähigkeit wie ein vollkommen ionisiertes Gas.“¹ Beeindruckend ist Plasma aufgrund seines hochkomplexen, hochdynamischen Verhaltens. Das Wort „Plasma“ bedeutet im Griechischen soviel wie „Geschöpf“. Sein Verhalten wirkt in der Tat lebendig, wenn es unter dem Einfluss von veränderlichen elektrischen und magnetischen Feldern bizarre, ständig changierende Formen annimmt. Natürliche Plasmen sind zum Beispiel zuckende Blitze, tanzende Nordlichter, die Ionosphäre, die Van-Allen-Strahlungsgürtel, der Sonnenwind, die Korona sowie Chromo- und Photosphäre der Sonne, galaktische Nebel und das intergalaktische Medium. (RH)

Müdes Licht durch Plasma

Um zu einem umfassenden astrophysikalischen Weltbild zu gelangen, muss zunächst einmal der kosmologische Rahmen abgesteckt werden. Die herrschende Lehre hat hier mit dem Urknall ein theoretisches Konstrukt vorzuweisen, dessen Annahmen und Interpretationen teils zweifelhaft, teils schon seit Jahrzehnten widerlegt sind. Zu den zweifelhaften Grundannahmen zählt die Interpretation der kosmologischen Rotverschiebung (RV) als Dopplerverschiebung, die mit der Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien zu tun haben soll. Konventionell ergibt sich daraus die Ansicht, alle Galaxien würden sich voneinander entfernen. Demzufolge müsste alle Materie zu einem früheren Zeitpunkt an einem Ort zusammengeballt gewesen sein. Ergo: Ein Urknall.
Das Plasmaversum hingegen trägt der Beobachtungstatsache Rechnung, dass die Weiten zwischen den Galaxien von riesigen Mengen ionisierten Wasserstoffs erfüllt sind. Dies ist historisch gesehen eine recht neue Erkenntnis, die sich erst mit dem Aufkommen der Radioastronomie in den 1950er Jahren herauskristallisierte. Bis dahin hatte man angenommen, der Raum zwischen den Galaxien sei leer, was der Interpretation der RV als Dopplereffekt die Oberhand verlieh. Aber schon von Beginn an gab es Wissenschaftler, die eine Ermüdung des Lichts durch einen bis dahin unbekannten Prozess annahmen. Edwin Hubble selbst, der Entdecker der galaktischen Rotverschiebung, wandte sich mit zunehmender Zeit gegen die Dopplerinterpretation. Er schrieb: „Nun, vielleicht entfernen sich alle Galaxien auf diese merkwürdige Weise. Aber der Gedanke ist recht verblüffend. Der vorsichtige Beobachter untersucht naturgemäß andere Möglichkeiten, bevor er diesen Vorschlag überhaupt als Arbeitshypothese akzeptiert. [...] Licht könnte auf seiner Reise durch den Raum Energie verlieren, aber wenn das der Fall ist, wissen wir bisher nicht, wie der Verlust erklärt werden kann.“²
Dies schrieb Hubble 1937. Damals konnten er und weitere Befürworter des „müden“ Lichts noch nicht ahnen, dass man nur zwanzig Jahre später durch die Revolution der Radioastronomie riesige Mengen intergalaktischen Plasmas aufspüren würde. Heute erklärt sich die beobachtete Rotverschiebung ganz einfach mit einem Energieverlust des galaktischen Lichts auf seiner Reise durch das intergalaktische Plasma-Medium. Eine solche Plasmarotverschiebung ist mittlerweile in Laborexperimenten zweifelsfrei nachgewiesen worden.³ So schreiben die beiden französischen Physikprofessoren Jean und Jacques Moret-Bailly beispielsweise über eine besondere Form der Lichtstreuung in heißen Plasmen, genannt Raman-Streuung: „Da allen Physikern optische Kohärenz gelehrt wird, da wir Laserstrahlen jeden Tag sehen und da ISRS [Impulsive Stimulated Raman Scattering] seit 30 Jahren untersucht wird, ist es völlig unverständlich, dass der Raman-Effekt in der Astrophysik ignoriert wird.“⁴
Und weiter: „Die Verschiebungen der Spektren, die entweder durch den Dopplereffekt oder durch ILCRS [Incoherent Light Coherent Raman Scattering] hervorgerufen werden, sind sich sehr ähnlich. [...] Ein paar Moleküle pro Kubikmeter würden die gesamte kosmologische Rotverschiebung hervorrufen.“⁵

Kein Anfang kein Ende keine Ausdehnung

Durch die Entdeckung der Plasmarotverschiebung ergibt sich ein vollkommen andersartiges Bild des Kosmos. Die exorbitanten Geschwindigkeiten, mit denen die Galaxien auseinanderrasen sollen, verschwinden. Ebenso die Vorstellung, alle Materie sei einst in einem Punkt konzentriert gewesen. Das Plasmaversum sieht ein in Raum und Zeit endloses Universum.
Nach herkömmlicher Sichtweise kann man anhand der Stärke der Rotverschiebung ablesen, wie weit eine Galaxie von uns entfernt ist. Aber dies stellt sich als reine Illusion, vielleicht auch als Wunschdenken, heraus. Obgleich das kosmische Plasma überall anzutreffen ist, ist es dennoch nicht gleichmäßig verteilt. Das bedeutet, dass man keine streng lineare Beziehung zwischen Rotverschiebung und Entfernung unterstellen kann. Wir befinden uns in einem mal dichteren, mal lichteren Plasmanebel, in dem Entfernungsmessungen äußerst schwierig sind.
Unsere direkte Umgebung bis in etwa 1 600 Lichtjahren Entfernung konnte mit der 1993 zu Ende gegangenen Hipparcos-Mission kartiert werden. Wenn alles gut verläuft, wird die im Dezember 2013 gestartete Gaia-Mission der ESA die verlässlichen Entfernungsmessungen via Parallax-Methode auf einen Bereich von mehreren zehntausend Lichtjahren ausweiten können. Damit können wir die Dimensionen unserer Milchstraße einigermaßen genau abschätzen. Aber darüber hinaus haben wir wenig in der Hand, wenn es darum geht, die Entfernungen zu anderen Galaxien zu bestimmen.
Der kürzlich verstorbene Astronom Dr. Halton Arp, ein Schüler Edwin Hubbles, der jahrzehntelang gegen die Dopplerinterpretation der RV ankämpfte, meinte zu den heute gebräuchlichen Entfernungsbestimmungen: „Aber wenn der Grund für diese Rotverschiebungen missverstanden wird, können Entfernungen um Faktoren von 10 bis 100 falsch sein, und Helligkeiten und Massen werden dann um Faktoren bis zu 10 000 falsch sein. Wir hätten ein völlig falsches Bild vom außergalaktischen Weltall und stünden vor einer der peinlichsten Zeitverschwendungen in unserer intellektuellen Geschichte.“⁶

Abb. 1: Die beiden abgebildeten Galaxien sind offenbar durch eine Plasmabrücke verbunden, sollen aber 450 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt sein. Eine "optische" Täuschung? (© http://cseligman.com/)
text/atlas/ngc76.htm

Quasare als letzter Sargnagel

Der bereits erwähnte Astronom Halton Arp beobachtete in den 1960er Jahren, dass einige stark rotverschobene Quasare in direkter physischer Nachbarschaft zu schwach rotverschobenen Galaxien zu stehen scheinen. In den folgenden vierzig Jahren fand er viele Beobachtungsbeispiele für ebensolche Verbindungen, die es laut Standardkosmologie nicht geben dürfte. Sehen wir uns beispielsweise die Galaxie NGC 7603 an, die eine moderate Rotverschiebung von z=0,029 aufweist (Abb. 1). Die kleinere Galaxie PGC 71041, die ganz offensichtlich durch eine Plasmabrücke mit NGC 7603 verbunden ist, zeigt hingegen eine Rotverschiebung von z=0,057. Konventionell interpretiert würde dies eine räumliche Trennung von 450 Millionen Lichtjahren bedeuten, weshalb diese Objektkonstellation in der Regel als optische Täuschung abgetan wird. In der Gravitationskosmologie kann einfach nicht sein, was nicht sein darf. 2002 untersuchte ein spanisches Astronomenduo die zwei Objekte, die optisch in der Plasmabrücke liegen.⁷ Sie stellten fest, dass es sich um zwei Quasare handelt (Abb. 2).

Abb. 2: Die beiden Objekte in der Plasmabrücke zwischen den beiden Galaxien wurden als Quasare identifiziert. Beide Quasare haben Rotverschiebungen von z>0,2. (© http://arxiv.org/abs/astroph/0203466)

Diese Quasare haben große Rotverschiebungen von 0,243 beziehungsweise 0,391, was konventionell Entfernungen von 3,1 beziehungsweise 4,9 Milliarden Lichtjahren relativ zu NGC 7603 entspräche. Durch diese zwei zusätzlichen Objekte nimmt die eh geringe Wahrscheinlichkeit, dass es sich um eine optische Täuschung handelt, weiter ab. Das Quartett um NGC 7603 wird damit zu einem Paradebeispiel diskordanter Rotverschiebungen, welches deutlich zeigt, dass die Interpretation der Rotverschiebung als Dopplerverschiebung nicht haltbar ist. Dieses Beispiel ist aber nicht nur aufgrund der ziemlich offensichtlichen physischen Verbindung der involvierten Objekte interessant. Die Rotverschiebungen weisen nämlich darüber hinaus auf eine Art galaktischer Entwicklung hin. Die starken Rotverschiebungen nehmen mit der Entfernung zur Hauptgalaxie ab. Dies legt den Schluss nahe, dass Quasare als recht kleine, stark ionisierte Plasmaobjekte in den Kernen aktiver Galaxien entstehen und dann, oft in Paaren, ausgestoßen werden. Sie bleiben über Plasmafilamente mit ihrer Muttergalaxie verbunden und stehen so in elektrischem Kontakt. Mit zunehmender Entfernung zur Muttergalaxie und zunehmendem Alter werden sie größer.
Für diesen Prozess der Massenzunahme könnte der sogenannte Pinch-Effekt (engl. to pinch: quetschen) verantwortlich sein. Hierbei wird durch das Magnetfeld eines Plasmafilaments umliegendes, weitverteiltes Plasma magnetisch angezogen und zu immer größeren Filamenten verdichtet. Eine Art galaktischer Staubsauger-Effekt. Gleichzeitig mit der Massenzunahme wird die Rotverschiebung der Quasare geringer. Abbildung 3 stellt die Galaxie NGC 3516 (z = 0,009) und assoziierte Quasare dar, deren Rotverschiebungen alle systematisch mit der Entfernung zur vermutlichen Muttergalaxie abnehmen.
Eine solche Entwicklung macht Sinn, wenn man die anomale RV der Quasare durch eine sie umgebende dichte Plasmahülle erklärt. Eine solche Plasmahülle würde das im Inneren erzeugte Licht stark rotverschieben. Mit zunehmender Kompaktierung des Plasmas in Filamente (und später
Sterne) würde die Plasmahülle graduell ausgedünnt. Hierdurch nähme die anomale, intrinsische Rotverschiebung schnell ab.
Folgt man diesen Ansätzen, dann können Quasare letztlich als neugeborene Protogalaxien betrachtet werden, die sich mit der Zeit zu kleineren Satelliten ihrer Muttergalaxien entwickeln. Mit der physischen Assoziation von Quasaren und aktiven Galaxien haben wir eine neue Beobachtungstatsache, die uns eine veränderte Interpretation der Rotverschiebung geradezu aufdrängt.

Abb. 3: Die Rotverschiebung der Quasare der Seyfert Galaxie NGC 3516 nimmt mit der Entfernung ab. (© http://arxiv.org/abs/astro-ph/9712021)

Drei Rotverschiebungen

Im Plasmaversum haben wir somit mindestens drei Rotverschiebungsursachen: (1) Die Relativbewegung der jeweiligen Galaxie (der klassische Dopplereffekt), (2) die Menge an zwischenliegendem Plasma (Plasma-RV), und (3) das Alter der Galaxie (intrinsische RV). Wenn wir unsere Nachbargalaxie, die große Andromeda, betrachten, dann messen wir eine sehr seltene Blauverschiebung. Dies liegt daran, dass sich die Milchstraße auf die Andromeda-Galaxie zubewegt. Die Doppler-Komponente der Rotverschiebung (1) ist hier deshalb am stärksten, weil aufgrund der relativen Nähe wenig Plasma zwischen der Milchstraße und der Andromeda-Galaxie liegt. Dies führt zu einer nur sehr geringen Plasmarotverschiebung (2). Des Weiteren ist die Andromeda mindestens genauso alt wie die Milchstraße, wenn nicht älter. Sie hat also nur mehr ein geringes Plasmahalo, welches sie umgibt und somit eine geringe intrinsische Plasmarotverschiebung (3) bewirkt.
Betrachtet man jedoch entferntere Galaxien, so wird die Plasmarotverschiebung (2) immer stärker, während die Relativbewegungen (1) praktisch keine Rolle mehr spielen. Die intrinsische RV (3) aufgrund des Alters muss in jedem Fall individuell bemessen werden. Daraus ergibt sich ein markant anderes Bild des Kosmos, als wir es aus der Standardkosmologie gewohnt sind (Abb. 4).
Die Plasmarotverschiebung ist ein sehr wichtiges neues astrophysikalisches Prinzip, welches, wenn konsequent einbezogen, einen vollkommen neuen Rahmen für unsere kosmologischen Überlegungen kreiert. Wir treiben plötzlich in einem Nebel aus Plasma, der uns den Blick bloß auf einen kleinen Bereich um uns herum freigibt. Mit zunehmender Distanz wird das Licht immer langwelliger, bis wir irgendwann nur noch geisterhafte Schatten von Galaxien erahnen können. Hinter diesen rotverschobenen Phantomen erstreckt sich ein uns vollkommen unbekannter, grenzenloser Kosmos.

Abb. 4: Urknall-Kosmos versus Plasmaversum (© Raphael Haumann)

Filamentär

Die Einbeziehung des elektromagnetischen Plasmas hat über die Rotverschiebung hinaus viele weitere beachtliche Konsequenzen für unser Bild des Kosmos. Wenn man auf kosmischer Ebene nur gravitative Interaktionen zwischen Galaxien zulässt, gelangt man zu einem Bild isolierter Welteninseln, die bestenfalls ihre direkten Nachbarn umkreisen oder mit ihnen kollidieren. Das Gleiche gilt für Sterne und Planeten. Sie alle kreisen dann auf festen Bahnen um ein gemeinsames Gravitationszentrum, ohne wirklich miteinander in Verbindung zu stehen. Letztlich sollte sich durch die angenommene Expansion ein kaltes, totes All ergeben – ein entropisches Nichts („Wärmetod“).
Der berühmte Kosmologe Fred Hoyle fasste die Diskrepanz zwischen herrschender Theorie und Beobachtung folgendermaßen zusammen: „Statt immer kälter werdender und sich immer weiter verteilender Materie sehen wir sie sich häufig zusammenballen, um das brillante Licht wirbelnder Galaxien und explodierender Sterne zu produzieren. Warum sollte das gegen die Erwartungen, die anscheinend gut gegründet sind auf alle anderen Aspekte der physikalischen Erfahrung, so sein? Woher kommt der Antrieb für die fortgesetzte Aktivität?“⁸
Im Plasmaversum liegt die Antwort nahe. Wir sprechen in unserer technischen Welt von Stromkreisen und Stromnetzen. Genauso verhält es sich auch in einem elektrischen Kosmos. Natürlich gibt es in den Weiten des Alls keine Kupferkabel, die den Strom leiten. Diese Rolle übernimmt dort das Plasma. Fließt ein elektrischer Strom, entsteht rechtwinklig dazu ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld nimmt wiederum Einfluss auf die Bewegung des Plasmastroms. Beide Plasmakomponenten – elektrischer Strom und Magnetfelder – beeinflussen sich gegenseitig in einer Art Feedback-Mechanismus, der sehr schnell zu hochkomplexem Verhalten führt.
Ein allgegenwärtiges Phänomen ist dabei die Filamentbildung im Zuge des Pinch-Effekts, bei dem die entstehenden Magnetfelder das Plasma mehr und mehr einschnüren. Moderne Astronomen entdecken überall solche filamentären Strukturen, die ein eindeutiges Anzeichen elektrifizierten Plasmas sind, aber keinen Platz in einem Gravitationsmodell haben. In den beeindruckenden Plasmawolken von Supernova-Explosionen lassen sich die elektrischen Filamente besonders leicht aufspüren (Abb. 5).

Abb. 5: Plasmastrukturen von Supernovaexplosionen (© http://www.starobserver.org/ap091201.html)

Solche Filamente gibt es in allen Größenordnungen. Zuerst entdeckt wurden sie von dem norwegischen For-scher Kristian Birkeland, der um 1900 den Ursprung der Nordlichter untersuchte. Er stellte fest, dass es sich dabei um eine elektrische Glühentladung handelt. Als Quelle der Elektrizität nahm er die Sonne an und vermutete, dass sie elektrisch mit der Erde verbunden sei. Dies wurde durch die THEMIS-Mission der NASA bestätigt. Man fand Filamente, die bis zu 650 000 Ampere Stromstärke in die Magnetosphäre der Erde pumpen.⁹
Aber nicht nur hier lag Birkeland richtig. In beinahe hellsichtiger Manier nahm er 1913 die Entdeckung des kosmischen Plasmas vorweg, welche zu jenem Zeitpunkt noch gute vierzig Jahre auf sich warten lassen sollte: „Es scheint eine natürliche Konsequenz unseres Standpunktes zu sein, anzunehmen, das der gesamte Raum erfüllt ist von Elektronen und umherfliegenden elektrischen Ionen aller Art.“¹⁰
Von den relativ kleinen Plasma-Filamenten des Nordlichts und irdischer Blitze, über tausende Kilometer lange Filamente in der Photosphäre der Sonne und den Schweifen von Kometen, und weiter über die beeindruckenden Filamente in Supernova-Überresten beobachten wir immer größere derartige Strukturen. Der Radioastronom Dr. Gerrit Verschuur beispielsweise schätzt die Stromstärke eines typischen galaktischen Filaments anhand der nachgewiesenen sekundären Magnetfelder auf 14 Billionen Ampere.¹¹
Immer öfter gibt es Meldungen von Astronomen, die ganze Galaxien als Teile gigantischer Filamentnetzwerke entdeckt haben. Unsere eigene Milchstraße scheint ebenfalls Teil des unermesslichen kosmischen Stromnetzes zu sein, wie die Australian National University (ANU) 2013 berichtete: „Die Forscher fanden Beweise für ein riesiges Filament aus Material, welches unsere Milchstraße mit nahegelegenen Galaxienhaufen verbindet, die wiederum auf vergleichbare Weise mit dem Rest des Universums verbunden sind.“¹²
Nach und nach ergibt sich ein Bild der vollkommenen Vernetztheit, bei dem jeder Himmelskörper über Plasmafilamente unterschiedlichster Größe eingebunden ist in ein kosmisches Stromnetz, dessen Ausmaße nicht abzuschätzen sind (Abb. 6). Hinzu kommt, dass die Existenz jedes einzelnen Objekts in einem Stromkreis Auswirkungen auf das Ganze hat. Wir haben es mitnichten mit isolierten Welteninseln zu tun. Man könnte beim Plasmaversum in diesem Zusammenhang mit einigem Recht von einem holistischen Ansatz sprechen.

Abb. 6: Der gesamte Kosmos ist durch Plasmastrukturen miteinander verbunden. (© www.sdss.org/includes/sideimages/sdss_pie2.html)

und fraktal

Filamentstrukturen sind nur eine Form der Selbstorganisation von Plasma, deren Charakteristika über enorme Größenordnungen hinweg gleichbleiben. Unter Anhängern der Plasmakosmologie spricht man häufig von Skalierbarkeit. Dies ist sicherlich richtig, jedoch scheint der Ausdruck „Fraktalität“ das Prinzip der kosmischen Strukturbildung noch besser zu erfassen. Fraktale zeichnen sich durch „Komplexität aus Simplizität“ aus. Komplexe Strukturen entstehen nicht durch unheimlich komplizierte Prozesse, sondern durch sehr simple, die einfach kontinuierlich wiederholt werden. In seinem Buch „Chaos“ fasst James Gleick die Essenz der Fraktalität zusammen: „Im Endeffekt bezeichnet das Wort fraktal, eine neue Art unregelmäßiger, fragmentierter und gebrochener Formen [...]. Eine fraktale Form beinhaltet eine Organisationsstruktur, die der hässlichen Kompliziertheit solcher Formen im Verborgenen unterliegt. [...] [Es gibt] unvorhergesehene Regelmäßigkeiten, die nur in Bezug auf die Beziehung von großen Körpern zu kleinen beschrieben werden können.“¹³
Organisationsstrukturen von Plasma, die wir im Labor untersuchen können, bilden die Basis für gleichartige kosmische Strukturen von gigantischen Ausmaßen. Es sind die immer gleichen Ordnungsprinzipien (wie zum Beispiel der Pinch-Effekt) auf verschiedenen Größenskalen, die die Fraktalität des Plasmas ausmachen.

Abb. 7: Hydromagnetische Simulation kosmischer Phänomene im Labor (© http://adsabs.harvard.edu/full/1958RvMP...30.1090B)

Eine neben den Filamenten wiederkehrende fraktale Plasmastruktur ist die Spirale beziehungsweise der Wirbel. Als der Plasmaphysiker Dr. Winston H. Bostick in den 1950er Jahren magnetisierte Plasmakugeln (sogenannte Plasmoiden) in seinem Labor aufeinander schoss, beobachtete er, wie sich die beiden Plasmakugeln zu einem spiralförmigen Objekt vereinten, welches haargenau wie beobachtete Galaxien aussah (siehe Abb. 7). Diese Mini-Galaxien waren nur wenige Millimeter groß und existierten nur für Bruchteile einer Sekunde. Aber mit den Größenordnungen nehmen auch die Zeitskalen zu. Was im Labor wenige Sekunden dauert, kann auf kosmischer Ebene (Abb. 8) Millionen von Jahren in Anspruch nehmen.
Die Fraktalität des Plasmas reiht sich letztlich nahtlos in das Bild eines in Raum und Zeit grenzenlosen Alls ein. Es bedeutet eine neue Art des Denkens. Weder gibt es ein Kleinstes, noch ein Größtes. Keine Limits nach oben und nach unten. In der Standardkosmologie platzieren wir uns größenmäßig irgendwo in der Mitte zwischen dem angeblich akausalen Reich der Elementarteilchen und der fernen Welt der Galaxien und Galaxienhaufen. Aber wo ist die Mitte in einer grenzenlosen Hierarchie der Fraktalität?

Abb. 8: Zwei sich vereinende Galaxien. Die strukturelle Ähnlichkeit mit dem Laborexperiment ist unverkennbar. (© http://apod.nasa.gov/apod/ap121019.html)

Fazit

Fassen wir zusammen: Das Plasmaversum ist ein ganzheitlicher Ansatz, der sich vor allem dadurch auszeichnet, dass er den in den naturwissenschaftlichen Theorien der letzten 150 Jahre sträflich vernachlässigten Elektromagnetismus in den Mittelpunkt rückt. Hieraus ergibt sich ein völlig neues Bild des Kosmos: keine Expansion, kein Anfang, kein Ende. Dafür ein allgegenwärtiges Medium aus Plasma, welches unsere Sichtweite stark einschränkt. Galaxien und alle anderen himmlischen Objekte sind über Plasma-Stromleitungen miteinander verbunden und bilden ein
fraktales Netzwerk, dessen Ausmaße wir nicht einmal erahnen können. Die revolutionären Erkenntnisse, die sich aus der Entdeckung des Plasmas ergeben, haben wir anhand der Geburt und Evolution von Quasaren angerissen. Hier gibt es noch viele weitere faszinierende neue Einblicke in die wahren Mechanismen der Natur. Die Entwicklung von Spiralgalaxien, die Entstehung von Sternen und Planeten, das Glühen von Kometen, Kraterbildung, die geologische und klimatische Entwicklung der Erde und die Evolution des Lebens sind nur einige Bereiche, in denen das Plasmaversum völlig neue Antworten gibt.

Quellen

1 Inan Umran S. und Gołkowski Marek: „Principles of Plasma Physics for Engineers and Scientists“, Cambridge University Press, 2011, ISBN 0521193729, 9780521193726, Seite 4
2 Hubble Edwin P.: „The Observational Approach to Cosmology“, Clarendon Press, Oxford, 1937, S. 30
3 Vgl. zum Beispiel Chen C. S. et al.: „Investigation of the mechanism of spectral emission and redshifts of atomic line in laser-induced plasmas“, Optik 120(10) (2009), S. 473–478
4 Moret-Bailly Jacques: „Coherent Raman Scattering in Astrophysics; Application to a New Model of Quasar“ (2002), http://arxiv.org/abs/astro-ph/0203099, abgerufen am 14.06.2014
5 Moret-Bailly Jacques: „The Difficult Discrimination of Impulse Stimulated Raman Scattering Redshift Against Doppler Redshift“ (2002), http://arxiv.org/abs/astro-ph/0110525, abgerufen am 14.06.2014
6 Arp Halton C.: „Seeing Red: Redshifts, Cosmology and Academic Science“, Apeiron, 1997, S.1, ISBN-100968368905
7 Lopez-Corredoira Martin und Gutierrez Carlos M.: „Two emission line objects with z >0.2 in the optical filament apparently connecting the Seyfert galaxy NGC 7603 to its companion“ (2002), http://arxiv.org/abs/astroph/0203466, abgerufen am 14.06.2014
8 Hoyle Fred: „The Big Bang under attack“, Science Digest 92(5) (1984)
9 http://www.nasa.gov/mission_pages/themis/auroras/northern_lights_multi.html, abgerufen am 14.06.2014
10 Birkeland Kristian: „The Norwegian Aurora Polaris Expedition 1902-1903“, H. Aschehoug & Co., New York und Christiania (Oslo) (1908 (Sektion 1), 1913 (Sektion 2))
11 Verschuur Gerrit: „Interstellar Neutral Hydrogen Filaments at High Galactic Latitudes and the Bennett Pinch“, Astrophys. Space Sci. 227 (1995), S. 187–198
12 http://rsaa.anu.edu.au/research/highlights/cosmic-thread-binds-us-revealed, abgerufen am 14.06.2014
13 Gleick James: „Chaos: Making A New Science“, Vintage (1987), ISBN 0-7493-8606-1, Übersetzung aus dem Englischen durch den Autor

Der Autor

Raphael Haumann
Jahrgang 1979, studierte drei Jahre Biologie, danach ebenso lange Philosophie, Geschichte und Politik, bevor er sich vom akademischen Betrieb entfernte. Er arbeitet im Bereich Hörgeräteakustik.
Sein privates Interesse gilt Themen der Kosmologie, Grundlagenphysik, Philosophie, Psychologie und Soziologie.
Webseite: www.viaveto.de