Anhang
I - Theorie der gravitativen Instabilität -
Diese Theorie behandelt die
Frage nach der Stabilität der Expansion eines homogenen Gases unter
dem Einfluss der Schwerkraft [40], S. 149. Betrachtet man das Universum
idealisiert als Wolke mit homogen verteilter Materie, so wirken darin im
wesentlichen zwei Kräfte: Druckkräfte, die eine Verdichtung der
Materie verhindern und Gravitationskräfte, die sie begünstigen.
Für eine lokale Störung führt die Gleichgewichtsbedingung
zwischen diesen beiden Kräften auf die Beziehung
[40], S. 152:
(26)
Da
die adiabatische Schallgeschwindigkeit cs
in einem Gas ist, ergibt sich aus Gl. (26):
(27)
Übertragen auf ein Gasvolumen
von der Größe des gesamten Weltalls (r = R) erhält man
für das flache Universum, welches bekanntlich durch die perfekte Balance
zwischen ewiger Expansion und einer irgendwann eintretenden Kontraktion
gekennzeichnet ist, die Beziehung
(28)
Mit M = 4/3 R3
p
r ergibt sich schließlich
(29) bzw.
(30)
Somit gilt:
(31)
Dasselbe Ergebnis erhält man
übrigens auch, wenn das Universum als homogenes Kontinuum betrachtet
wird. Für die Signalgeschwindigkeit (Wellenfortpflanzungs-Geschwindigkeit
cw ) in diesem Kontinuum ergibt sich die
Beziehung (siehe Anhang III):
(32)
|
|