Plasma vs Gas

Plasma vs Gas

Ich sollte eigentlich nicht noch eine neue Diskussion anfangen, da immer noch die Kometen-Diskussion wartet und ich genug anderes zu tun habe, aber ich habe in letzter Zeit öfters Bemerkungen hier gelesen, die ich für sehr ärgerlich halte und die ein paar Ausführungen zu Plasma und Gas m.E. dringend nötig machen.

1. Zwei fragwürdige Behauptungen
Besonders ist mir aufgefallen, dass Skeptiker, Pseudo-Skeptiker und Urknallanhänger, die sich auf diesem Forum in einiger Zahl befinden, immer wieder bestimmte Äußerungen machen, in denen sie versuchen, den besonderen Charakter und die entscheidende Stellung von Plasma im Universum zu verwischen, hinwegzureden oder anderweitig in Frage zu stellen.

Eine hier häufig sinngemäß oft getroffene Aussage ist die, dass Plasma eben auch „nur" oder „bloß" Gas sei und die Gemeinsamkeiten von Gas und Plasma überwiegen würden, weshalb man nicht so viel Aufhebens um das Plasma machen solle. Die Unterschiede zwischen Gas und Plasma werden einfach mehr oder weniger unterschlagen und somit wird versucht, dem Begriff „Plasma-Universum" - oder kurz „Plasmaversum" - seine Substanz zu nehmen.

Eine andere Behauptung geht dahin, dass es ja eigentlich „Plasmen" heißen müsse und diese sehr, sehr unterschiedlich beschaffen seien. Deshalb könne man mit dem verallgemeinernden Begriff Plasma sowieso nicht sinnvoll operieren, wenn es um die Analyse der Prozesse im Weltraum geht. Damit soll wahrscheinlich ebenfalls versucht werden, den Begriff Plasma generell aus der Welt zu schaffen und zum schlichten Gasbegriff zurückzukehren.

2. Zu den Begriffen
Nachfolgend will ich mich zunächst mit der ersten dieser beiden Behauptungen befassen.
Natürlich ist Plasma in der ersten Annäherung bzw. bei allgemeiner Beschreibung ein Gas. Daher ist es auch leicht viele Gemeinsamkeiten zwischen Gas und Plasma festzustellen, was auch manche hier nicht müde werden immer wieder zu betonen und aufzuschreiben.
Dabei darf man aber eben nicht stehen bleiben! Plasma ist eben ein Gas, dessen Bestandteile teilweise oder sogar vollständig in Ionen und Elektronen separiert sind, d.h. es enthält im Unterschied zum normalerweise als neutral angesehenen Gas freie Ladungsträger!

Wenn man Plasma schon als Gas bezeichnet, dann sollte man es unbedingt als ionisiertes Gas bezeichnen, um Missverständnisse und unzulässige Verallgemeinerungen zu vermeiden. Selbst dieser Begriff hat noch seine Tücken, da er immer noch nicht jeden auf die besonderen, von neutralem Gas völlig verschiedenen speziellen Eigenschaften hinweist. Außerdem besteht die Gefahr, dass er wieder auf den simplen Begriff Gas verkürzt wird. Meiner Meinung nach sollte der Begriff Plasma unbedingt bevorzugt werden!

Warum? Weil das Erfassen und Verstehen der Unterschiede zwischen neutralem Gas und ionisiertem Gas, d.h. Plasma, entscheidend ist für das Verständnis unseres Universums und den Fortschritt nicht nur von Astrophysik und Astronomie, sondern einer Vielzahl anderer Wissenschaften (z.B. Biologie, Geologie, Geschichte), von den möglichen technisch-technologischen Anwendungen ganz zu schweigen!

Selbst ein Skeptiker oder Gegner des Plasmaversums hat hier festgestellt, dass ja eigentlich fast jedes Gas im Plasmazustand vorliege. Damit liegt er völlig richtig, da das über 99%, angeblich sogar 99,999% der sichtbaren Materie im Universum betrifft. Doch seltsamerweise folgen dieser richtigen Erkenntnis bei ihm nicht die notwendigen Schlussfolgerungen.

Ergänzt sei noch, dass der Übergang zum Plasmazustand schwerer erfassbar ist als bei den drei bekannten Grundzuständen, weshalb sich über die exakte Grenze wischen Gas und Plasma trefflich streiten lässt. Doch an den fundamental verschiedenen Eigenschaften von Plasma kann kein Zweifel bestehen.

 3. Unterschiede zu neutralem Gas sind entscheidend!
Was sind wesentliche Unterschiede zwischen neutralem Gas und ionisiertem Gas, d.h. Plasma? Was verleiht dem Plasma ein ganz anderes Wesen und eine so gewaltige Bedeutung?
Viele hier werden das wissen, aber einer der Postenden im Forum hat bei seiner Summierung der Eigenschaften von Plasma alle diese Eigenschaften unterschlagen!

Plasma im Weltraum ist ein himmelweiter Unterschied zu Gas, weil:
- es frei bewegliche Ladungsträger (Elektronen, Ionen) gibt
- diese Ladungsträger mobil sind
- elektrischer Strom fließen kann
- es zu elektrischen Entladungsvorgängen in 3 verschiedenen Entladungsmodi kommen kann
- elektrische Felder existieren (auch wenn sie relativ schwach sein mögen)
- darin magnetische Felder erzeugt werden
- spezielle Arten von elektromagnetische Strahlung abstrahlt werden können (z.B. Bremsstrahlung, aber bei bestimmten Plasmen z.B. auch die von Alfén schon vor über 5 Jahrzehnten für ein Plasmauniversum betonte Synchrotronstrahlung)
- es zu Wechselwirkungen zwischen elektrischen und magnetischen Feldern kommt
- Plasma zu komplexen Prozessen der Selbstorganisation neigt, d.h. z.B., dass sich eine Schicht oder Zelle von einer anderen elektrisch isolieren kann (Double layer)

Besonders der letzte Punkt ist von enormer Wichtigkeit! Zur Selbstorganisation und deren verschiedenen Erscheinungsformen müsste man viel mehr schreiben, weil diese Eigenschaft gar nicht genug betont werden kann, aber das würde hier zu lang werden.

Wegen dieser besonderen Eigenschaften von Plasma und seiner damit verbundenen Wesensverschiedenheit von neutralem Gas wird es oft als „4. Aggregatzustand" bezeichnet. Bei näherer Betrachtung der Vorgänge im Universum erscheint mir das gerechtfertigt und ist auf jeden Fall hilfreicher bei der Erforschung des Weltraums als die Nutzung des Begriffes Gas, der eben diese speziellen Eigenschaften des Plasma - inklusive Selbstorganisation - hilft zu verbergen. Und genau deshalb wird er so extensiv von Urknallanhängern genutzt!