Gravitation

Künstlerische Darstellung der Gravitation (Bild: NASA)

Was ist Gravitation?

In diesem Kapitel wird eine mögliche Ursache für die Gravitation diskutiert.

Die Gravitationskraft ist eine der vier Grundkräfte (starke und schwache Wechselwirkung, elektromagnetische Kraft, Gravitation). Sie ist eine anziehende Kraft zwischen zwei Körpern und abhängig von den jeweiligen Massen [m1 und m2, Gewicht in kg], dem Abstand zwischen ihnen [d, Meter] sowie einem Umrechnungsfaktor G, der universellen Gravitationskonstante. Die Entdeckung und mathematische Beschreibung ist Isaac Newton zu verdanken. Wie Gravitation tatsächlich funktioniert, ist damit aber noch nicht erklärt.

Formel zur Beschreibung der Gravitationskraft zwischen zwei Körpern ("Massen").

Interessant ist die Feststellung, dass die Formel für die Coulomb-Kraft, welche die anziehende oder abstossende Wirkung zwischen zwei Ladungen beschreibt, dieselbe Struktur aufweist:

Formel zur Beschreibung der Coulombkraft zwischen zwei elektrischen Ladungen.

Beobachtungen und Experimente mit der Gravitation werfen einige Fragen auf:

Wie funktioniert Gravitation? (Bild: Harman Smith and Laura Generosa (nee Berwin), graphic artists and contractors to NASA's Jet Propulsion Laboratory., Public domain, via Wikimedia Commons)

Veränderliche Gravitation

Im Laufe der Zeit hat sich die Gravitation verändert. Zur Zeit der Dinosaurier muss die Anziehungskraft bedeutend kleiner gewesen sein, als sie heute ist. Die grössten Dinosaurier waren über 30 Meter lang und teilweise über 100 Tonnen schwer. Physiologisch gesehen hätten sie gar nicht leben können, weil die Muskeln beispielsweise die langen, schweren Hälse gar nicht hätten heben können: Das nötige Drehmoment wäre viel zu gross gewesen!

Vergleich der grössten Dinosaurier. (Bild: KoprX, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons)

Knochenfunde von Flugsauriern wie jene vom Pterodactylus zeigen ebenfalls, dass dieser unter den heutigen Bedingungen nicht mehr flugfähig wäre.

Was hat sich seither geändert?

Entweder ist die Erde gewachsen (hat an Masse zugenommen),

die Gravitation hat sich verändert,

oder beides zusammen.

(Hinweise zu einer wachsenden Erde gibt es aus verschiedenen Forschungsbereichen, wir gehen an dieser Stelle aber nicht weiter darauf ein)

Kann die Hummel die Gravitation beeinflussen? Sie dürfte aufgrund ihres Gewichts und der Flügelflächen gar nicht fliegen können…

Wird Gravitation als eine elektrische Kraft verstanden, die zudem abhängig ist von der Ladung der verschiedenen Körper und der elektrischen Umgebung im Sonnensystem, dann ist eine veränderliche Anziehungskraft sehr wohl vorstellbar.

Gravitation - eine elektrische Kraft?

Es gibt plausible Erklärungsmodelle für die Gravitation, welche die Möglichkeit der Veränderung und Beeinflussung mit einschliesst. Eine davon besagt: Gravitation ist eine dipolare, elektrische Kraft. Sie basiert auf der durch den Physiker Fritz London benannten London-Kraft, welche eine schwache Anziehungskraft zwischen allen Arten von Molekülen und Atomen ist. Die Gravitationskraft ist noch schwächer als diese London-Kraft, letztere könnte aber der Schlüssel zum Verständnis sein.

Und hier kommen wir zur Idee der wiederholten Muster im Elektrischen Universum. [...] Auf welcher Position wir dabei in der Grössen-Skala stehen, wissen wir nicht.

Neutrale Materie weist dieselbe Anzahl positiver und negativer Ladungen auf. Die Elementarteilchen (subatomare Partikel wie Elektronen, Protonen, Neutronen) bestehen aus noch kleineren Einheiten. Diese werden durch die Anwesenheit von benachbarten Partikeln so beeinflusst, dass sie je einen winzigen elektrischen Dipol bilden. Dasselbe geschieht auf einer Ebene höher bei den Atomen

Genau wie kleine, frei beweglich gelagerte Magnete, werden alle Dipole in den Elementarteilchen (Protonen, Elektronen und Neutronen) linienförmig ausgerichtet, so dass sie sich einander anziehen. Auf die Himmelskörper bezogen ist ein Pol nach innen, der andere nach aussen gerichtet.

Wir erfahren Gravitation als anziehende Kraft, weil wir genau so Teil der Erdkugel sind wie die Luft, das Wasser oder die Erde: Wir sind polarisiert innerhalb des gravitativen Einflussbereichs der Erde.

Winzige Dipole richten sich aneinander aus. (Grafik: Franz Ulrich)

Diese Betrachtungsweise würde eine Überlagerung (Superposition) mit anderen elektrischen Kräften erlauben. Dies ermöglichte es wiederum, Gravitation gezielt beeinflussen zu können.

Damit sind selbstverständlich noch lange nicht alle Rätsel und Fragen rund um die Gravitation gelöst, aber die Betrachtungsweise der Gravitation als eine dipolare, elektrische Kraft erscheint ein vielversprechender Forschungszweig zu sein.