Versuch eines Elementarteilchsystems und
weitere Modelle
Bernhard Reddemann
Wir müssen unbedingt Raum
für Zweifel lassen, sonst gibt es keinen Fortschritt, kein Dazulernen. Man kann
nichts Neues herausfinden, wenn man nicht vorher eine Frage stellt. Und um zu fragen, bedarf es des
Zweifelns.“
Richard P. Feynman, Es ist
so einfach, S. 148
Die Überschrift soll
unterstreichen, dass es sich hier um den Versuch einer integrierten
Teilchenbilanz und um weitere Modelle handelt.
In früheren Artikeln wurde ein
Urteilchen "H" ohne Eigenschaften wie Gravitationswirkung und
elektrostatische Wechselwirkung angenommen. Dieses Teilchen zerfällt in einen
gravitativen Teil g, und einen antigravitativen a, womit die
Gravitationskraft als erste
Kraft und schwere Massen entstehen
Der weitere Zerfall mit
Bildung elektrischer Ladungen führt zu
g+ und g-, ferner zu a+ und a-, womit
Erste Ladungen und die
elektrische Wechselwirkung entstehen
Damit gibt es keine
elektrisch neutralen Basisteilchen.
Im ersten Schritt entstehen
somit gravitative Massen, die aber keine Atome mit unterschiedlichen
Energieniveaus sind und damit keine Photonen absorbieren oder emittieren, aber
in der Folge über Quarks etc. (wie in Urteilchen erläutert) zu Atomkernen und
weiter zu Atomen führen. Die antigravitativen Teilchen bleiben isoliert (In der
oft gezeigten glockenförmigen Darstellung des Universums vom Urknall bis zur
Jetztzeit zeigt man hier gern ein Gewusel aller möglichen Teilchen, durchsetzt
von Fragezeichen).
Alle Vorstufen bis zu den
Atomen zählen zur gravitativen dunklen Materie.
Aus dem H entstehen
somit 4 Teilchenarten, die in der Folge miteinander reagieren. Offensichtlich
sind g+g-, bei denen beide Kräfte attraktiv wirken, die stabilsten. g+g+ und
g-g- werden zu g+g-, die weiter koagulieren.
a-a- sind die instabilsten.
Sie werden mit a+a+ zu a-a+, die als Adipole getrennt bleiben.
Makroskopische
antigravitative Körper werden nicht gebildet.
Ab hier folgt nun unter
Beachtung der Ergebnisse des Kapitels "Gibt es ein Urteilchen" in der
Folge die oft beschriebene Entwicklung ähnlich zur Standardtheorie.
Wie Adipole antigravitativ und
neutral gegenüber elektrischen Ladungen sind, so sind die Vierer-Teilchen
sowohl gravitativ und elektrisch neutral gegenüber anderen Teilchen. Zerfallen
die H-Teilchen in Teilchen mit entgegengesetzten Spins (+1; -1 Bosonen), so
haben die Komponenten den Spin 1/2, Adipole dann also den Spin 1, die
Vierer-Teilchen den Spin 2.
Wie aber reagieren die g+g- Dipole
miteinander? Sie können vielgliedrige Ketten, Ringe, Ebenen und Würfel bilden.
Der einfachste Ring besteht aus drei Dipolen, der sich um zwei
Verbindungslinien faltet (Teilchen 2-6 und 3-5; Zählweise analog zum
Benzolring) und Oktaederform annimmt. Damit liegt das räumliche Modell des oben
eingeführten u°-Quarks vor. Zwei dieser u°-Quarks können durch Ladungsaustausch
unmittelbar in uu'- oder dd'- Quark-Paare disproportionieren. Damit ist der
Anschluss an das obige Kapitel "Gibt es ein Urteilchen?" gewonnen.
Wahrscheinlicher erfolgt die
Massenbildung über Zweierstöße zu du‘ und d’u Mesonen
mit mittleren Halbwertszeiten, wogegen die sogenannten Mischzustände uu‘-dd‘
extrem kurzlebig sind.
Im Endzustand sind alle
verbliebenen antigravitativen Teilchen Dipole, die bei Rotation Spin und
magnetisches Moment aufweisen. Sie bewirken in ihrer Umgebung Drehmomente auf
andere Dipole, so wie es jeder Chemiker beim Einschalten seines Magnetrührers
beobachtet. Mit diesem Teilchenbild werden Magnetkräfte auf die Elektrokraft
reduziert.
Anzumerken ist noch einmal,
dass unmittelbar nach Zerfall des H gravitative Massen vorliegen, die aber
nicht mit Strahlung wechselwirken. Qualitativ ist hier die Möglichkeit für eine
Annahme "Dunkler Materie" als Vorstufe bei der Materiebildung
einzusehen.
Ausgang für alle Teilchen war
das H-Teilchen, das hypothetisch bei abnehmender Gravitationskraft der
Umgebung instabil wird und diese Reaktionskette einleitet. Im Falle sehr großer
Gravitationskräfte, sind H-Teilchen stabil. In jenem Umfeld geschieht die
Rückreaktion. Die Reaktion ist also reversibel. Solche
Gravitationskräfte liegen auf oder in Schwarzen Löchern vor. Das begründet die
Annahme einer Abstrahlung von H-Teilchen aus dem Schwarzen Loch (SL)(Analogie
zu Bekenstein-Hawking-Strahlung).
Nach diesem Modell liegen positive
und negative Ladungen in gleicher Anzahl im
Universum vor. Das Mengenverhältnis der Teilchenarten ist 1.
Hier sei an die umfangreiche Untersuchungen Eddingtons,
Einsteins, Diracs erinnert, wie sie ausführlich von John D.
Barrow(1) beschrieben wurden. Bei einer vollendeten Physik sollen die
Verhältnisse aller Elementarteilchen zueinander kleinere ganze Zahlen
sein. Mit den Vorstellungen, wie sie im Abschnitt über "Urteilchen
" beschrieben wurden, mit der versuchsweisen Berechnung der
Nukleonengewichte aus den Komponenten ist auch dort die Ermittlung des
Zahlenverhältnisses gegeben.
Unverständlich ist
zunächst, wenn man diese streng korpuskulare Beschreibung des Materieaufbaus
und der Materieentstehung fortsetzt, die Darstellungen von
Zerfallsbildern, wie sie in Hochleistungs-Ringbeschleunigern erzeugt werden.
Ganze Teilchenschauer, wie sie bei den hochenergetischen Streuprozessen erzeugt
werden, sind sicherlich nicht Bestandteile der miteinander reagierenden
Teilchen. Solche Reaktionen werden heute beschrieben mit relativistischen
Teilchenmassen, die letztendlich rechnerisch kinetische Energien in gravitative
Massen umrechnen. Hier wird sich zeigen, dass zusätzlich andere Teilchen (g+g-)
in großer Zahl in den Nukleonen, ähnlich wie in SL, eingeschlossen sind.
Die lokal große Dichte in Quarks und Baryonen stabilisiert dort deren Existenz.
Erst beim Eintrag der kinetischen Energien der Stoßpartner werden der
Zerfall und damit die Teilchenentstehung ausgelöst, die auch dort überwiegend
zu symmetrischen Zerfällen führt. Die Erkenntnisse aus dem HERA-Experiment (2)
sind dann leicht bildhaft zu deuten. Statt der Partonen kann man die nichtelektrischen uu‘-Teilchen
ansehen. Werden sie von den stoßenden Teilchen, deren Energie für tief-inelastische Stöße
ausreicht, getroffen, so zerfallen sie in gravitative Massen, wie sie in den
Streuexperimenten gefunden werden. Die entstehenden Teilchen sind dabei
"Compounds", die, wie die kleinen
Zerfallszeiten zeigen, schnell zerfallen in die bekannten Quarks und
Leptonen.
Bei den Überlegungen zur Dichte der „Singularität“ des
Schwarzen Loches war angenommen worden, dass sich g+ und g- ähnlich dem
NaCl-Gitter anordnen. Bei g(+/-) sind das kondensierte neutrinoähnliche
Teilchen mit geradem inneren Spin. Wenn auch hier die Theorie für
Bose-Einstein-Kondensate anwendbar ist, dann kann für das Teilchen mit Gl.(1) aus (5) eine „Thermische de
Broglie-Wellenlänge“ von
Λ = 2.8 mm / T^0.5
ermittelt werden. Das heißt:
Selbst bei höheren Temperaturen ist die Vorstellung nicht unterscheidbarer Teilchen im Nukleon
erlaubt und damit Kondensation möglich.
Bei 2,7 K beträgt die de
Broglielänge 1,6 mm, was bedeutet, dass bei kleineren Teilchenabständen, also
insbesondere bei 0.4 mm) die massiven Teilchen kondensieren. Das ist notwendig,
wenn die von „schwarzen Löchern“ abgestrahlten H-Teilchen in Bereichen
geringerer Gravitationskraft nach ihrem Zerfall wieder zu Sternen kondensieren.
Über diesen Mechanismus
könnten Teilchen massiv werden. Aber sogleich tritt die Frage auf, was eine
Begrenzung der Massenzunahme nach oben verursacht. Falls die Teilchen anfangs
durch Kondensation bei hohen Temperaturn wuchsen, so erreichten sie nach
Abkühlung bis etwa 10+24 K eine thermische de Brogliewelle von etwa
1 fm, was bedeutet, dass bis zu diesem Volumen Teilchen durch Anlagern
von u°u° oder g+g- Paaren kondensieren.
Umgekehrt: Mit einer
Temperatur von 2K, einer Teilchendichte von 1030 kg/m³ (wie der Kern
des SL) stimmten de-Broglie Wellenlänge und ein fiktiver Teilchendurchmesser
dann überein, wenn d rund 10-15 m oder 1 fm betrügen.
Wie in der Tabelle unter „Gab
es ein Urteilchen“ angenommen enthalten die gedachten Oktaeder vom Elektron bis
zum u°-Quark steigend (von 0 bis 3) positive und negative Positionen, die
intern die Oktaeder elektrostatisch
stabilisieren. Deswegen können die Teilchen in der Tabelle in steigender Zahl g+g- Paare aufnehmen. Das
Elektron ist das leichteste, das u°-Quark das schwerste Teilchen.
|
Teilchen |
Masse [eV] |
Anzahl ν |
Vol [ϭ=1E-47 m²] |
Durchm.[m] |
|
ν |
3,00E-02 |
1,00E+00 |
3,20E-71 |
3,90E-24 |
|
e |
500000 |
1,70E+07 |
5,27E-64 |
1,00E-22 |
|
u |
5000000 |
1,70E+08 |
5,27E-63 |
2,20E-21 |
|
d |
7000000 |
2,30E+08 |
7,38E-63 |
2,40E-21 |
|
u° |
150000000 |
5,00E+09 |
1,58E-61 |
6,70E-21 |
Natürlich dient die Rechnung
in der Tabelle nur der Plausibilitätsprüfung. So muss
das Elektron 5E(5) eV / 0.03 eV = 1.7E(7) Paare enthalten und wegen der sechs
negativen 1/6-Ladungen das kleinste der in der Tabelle aufgeführten Teilchen
sein. Eine Überschlagsrechnung mit dem Neutrinovolumen (aus Wirkungsquerschnitt) und dieser Anzahl
von Paaren ergibt einen Elektronenradius von etwa 1E(-22) m. u,d und u°
setzen die Reihe in plausibler Reihenfolge fort.
Division des Nukleongewichtes
(1,6*10-27 kg) durch das im ersten Teil ermittelte Adipolgewicht
(stellvertretend für das Neutrinogewicht), ergibt etwa 10+12 g+g-
Paare als kondensierte Masse.
Analoge Rechnungen ergeben für
up- und
down-Quark Durchmesser von etwa 10-21 m, für das uu°-Teilchen
(Gluon) etwa
5*10-21 m. HERA hatte
ein Auflösungsvermögen von 5*10-19 m, konnte daher keine Strukturen
entdecken, die auf Durchmesser hätten schließen lassen.
Gesichertes Wissen ist, dass
sich Atom- und Kerndurchmesser etwa um den Faktor10+5 unterscheiden.
Zwischen Nukleon und Quark bestünde damit ein analoges Verhältnis in der
Größenordnung von 106.
Das stützt die Vorstellung,
dass die Dichten in Quarks und „Singularitäten“ in Schwarzen Löchern von
gleicher Größe sind.
Falls gleiche Überlegungen zur
„Thermischen de Broglie-Wellenlänge“ auch für die Adipole gelten, dann ist das
bedeutsam für die Diskussion über Kohärenz / Dekohärenzfragen im „Quasigitter“,
welches das Universum ausfüllt.
Eine weitere sehr leicht
vorstellbare Möglichkeit ist, dass das gesamte Universum mit den "masse- und
ladungslosen" H-Teilchen ausgefüllt ist. Das Verhältnis der übrigen
Teilchenarten wird dadurch nicht verschoben.
Sein Zerfall mit
anschließender Rückreaktion ist dann als Quantenfluktuation im Vakuum
anzusehen, die heute mit kurzzeitigem "Borgen" von Energie aus dem
Vakuum immer schwer einsehbar ist.
Dann ist aber auch bei
bestimmter Temperatur und passender Aktivierungsenergie ein dynamisches
Gleichgewicht von vollständigen und dissoziierten H-Teilchen denkbar, so dass
im Mikrobereich Massen kurzzeitig entstehen und verschwinden. Nach der
Allgemeinen Relativitätstheorie ist das aber mit einer kurzzeitigen Krümmung
des Raumes (Raumzeitschaum) verbunden(3).
Dieser Vorgang entspricht dem
seit langer Zeit in der Chemie bekannten Prinzip von Le Chatelier, wobei
die Konzentrationen der Edukte und Produkte bei Änderung der Umweltvariablen
sich so verändern, dass der Änderung der Variablen entgegengewirkt wird (Beisp:
Haber-Bosch-Verfahren zur Ammoniaksynthese). Der Zerfall der H-Teilchen im
weiteren Umfeld des SL erzeugt neben neuer Materie und Sternen Adipole, die die
lokale Konzentration bis zur Oberfläche des SL erhöhen. Bindung der Adipole
dort mit der Materie des SL erzeugt neue H, die ihrerseits wiederum entweichen.
Wäre die Enthalpieänderung bei der Reaktion bekannt, so
wären mittels Massenwirkungsgesetz neben der Konzentration von Adipol- (aus
Lichtgeschwindigkeit!) auch die der H-Teilchen im Bereich des SL, aber auch in
den großen sternfreien Leerräumen zu bestimmen.
In der Umgebung des SL ist die
Konzentration der Adipole größer; daher muss dort die Permittivität εo
des Vakuums größer, die Lichtgeschwindigkeit kleiner sein. Folge wäre eine
Ablenkung von Lichtstrahlen, die tangential das SL passieren; eine Analogie zu
gebeugten Sonnenstrahlen in der Erdatmosphäre
(Einstein-Ringe).
In der Elektrostatik sind
Feldstärke, elektrostatisches Potential, Energie des elektrischen Feldes mit
Verwendung der Influenzkonstante εo definiert, die aber
proportional zur Anzahl der Adipole mit N = 0 ebenfalls Null ist. Da aber wegen
der Symmetrie Adipole und elektrische Ladungen parallel entstehen, bleibt die
Feldstärke mit E = 1/4πr² * Q/εo als Grenzwert endlich.
Modell des
"Gravitons"
Im beschriebenen Modell ist es
gelungen, elektrostatische und elektrodynamische Kräfte durch Teilchen,
Adipole, zu beschreiben. Wegen des dipolaren Charakters vermag das Teilchen nur
zu binden zwischen ungleichen elektrischen Ladungen. Gleichartige Ladungen
werden abgestoßen. Wichtigste Eigenschaft ist daher der vermittelnde
Dipolcharakter.
Folgendes Gedankenexperiment möge ein Konzept für
die Gravitation versuchen:
Zwei große Massen mit jeweils
einem positiven Ladungsüberschuss ziehen einander gravitativ an. Es werden
jetzt schrittweise von beiden elektrisch neutrale Teilmassen entfernt. Nach
endlich vielen Schritten werden die Massen einander abstoßen, da nunmehr die
elektrische Ladung dominiert. Beträgt die Ladung +e (mit e als
Elementarladung), so beträgt die korrespondierende Masse 1,9*10-9 kg
(Größenordnung der Planck-Masse: ca. 10-8 kg).
Werden nun die Massen
schrittweise reduziert bis zum Gewicht eines Protons (1.67E(-27) kg), so wird
die Gravitationskraft wegen des Quadrates der Masse um rund 10^[2*(-27 + 9)]
verkleinert, also um den Faktor 10-36, wie die klassische Physik es
in etwa fordert.
Da e oder auch 1/3 e die
kleinstmögliche Ladung ist, können Teilchen mit kleinerer Masse, falls sie
gleiche Ladung tragen, nicht gravitativ kondensieren oder, da nach obigem
Konzept kein Teilchen ohne elektrische Ladung existiert, sind antigravitative
Massen außer Adipolen nicht möglich. Es bedarf also einer verhältnismäßig
großen Masse, um die Elektrokraft zu überwinden.
Die folgenden Darstellungen
dienen zur Visualisierung der Vorstellungen.
MM = Makroskopische Masse
Da die Oberfläche der Masse
MM neutral ist, müssen positive und negative Teilchen dort nebeneinander
vorliegen. Daran koppeln die Adipole ebenfalls wechselweise an.
MM(g+g-)
… a+a- a+a- a+a- …(a+)(a-)…a-a+
a-a+ a-a+ … (g-g+)MM
MM(g-g+) …
a-a+ a-a+ a-a+
…(a-)(a+)…a+a- a+a- a+a- … (g+g-)MM
Zwischen den zwei Reihen
bewirken Querkräfte eine kompakte Verbindung, sodass Vierkomponententeilchen
entstehen aus je einem Adipol aus jeder Reihe (mit ½-Spin je Teilchen folgt
Gesamtspin 2).
Werden die Massen negativ
und positiv geladen, so koppeln die positiven (oder negativen) Enden des
Adipols an und die Querkräfte bewirken eine Spreizung der Ketten. Innerhalb der
Einzelkette entstehen Zugkräfte, die die Kette durch Ausstoß von Adipolen
kürzen.
MM(-) … a+a- a+a- a+a- …(a+)(a-)…a+a- a+a- a+a- … MM(+)
MM(-) … a+a- a+a- a+a- …(a+)(a-)…a+a- a+a- a+a- … MM(+)
Im geladenen MM (links
und rechts: negativ) liegen gleiche Ketten vor, die wegen der abstoßenden
Kräfte wiederholt Adipole in die Kettenmitte einbauen und sich verlängern. Eine
alternierende und damit kontrahierende Kette kann durch Einbau von Adipolen
nicht erreicht werden.
MM(+/-) … a+a- a+a- a+a- …(a+)(a-)…a-a+
a-a+ a-a+… (-/+)MM
MM(+/-) … a+a- a+a- a+a- …(a+)(a-)…a-a+ a-a+ a-a+ …(-/+) MM
Die Kräfte der Ketten
aufeinander ähneln zwei parallelen gleich-oder gegensinnig durchflossenen
Stromleitern.
Die gravitativen g der MM
orientieren die ersten Adipole. Daran
schließen weitere Adipole an. Dann aber sind
Adipole die Träger beider
Fernkräfte.
Ist MM eine metallische Kugel,
die kontinuierlich elektrisch geladen wird, so verteilen sich die elektrischen
Ladungen auf der Oberfläche, an die jetzt weitere Adipole ankoppeln und so
zusätzlich die Elektrokraft bewirken. Wird etwa eine abstoßende Elektrokraft
größer als die Gravitation, dann nimmt die Distanz zwischen den Körpern zu.
Sowohl elektrische als auch
gravitative Felder sind wirbelfrei und konservativ. Die nunmehr durch „Materialisation“
entstandenen elektrischen Feldlinien verlaufen per Definition von den positiven
Quellen zu den negativen Senken und sind nicht mehr nur “mathematische Konstrukte“.
Gleiches gilt für gravitative
Feldlinien. Wegen ihrer Stetigkeit enden sie in den betrachteten Massen. Aus
der gemäß 1/r² abnehmenden Feldliniendichte
folgt – wie beim Coulomb-Gesetz - das Abstandsgesetz der bekannten Form.
Wegen der Symmetrie der
Massen- und Adipolbildung sollten sich die Gravitonen
vermehrt im direkten Umfeld der Masse aufhalten und fast alle an die
Masse ankoppeln. Die Masse selbst besteht, wie früher angenommen, aus den g+g-
Teilchen. Davon befinden sich an der Oberfläche 4π*r²/(4π/3*r³) =
3/r. Die Fläche für die Kopplung entspricht wiederum der Adipol- oder Neutrinofläche. Mit
diesen Annahmen lässt sich die vom Körper ausgehende Liniendichte bestimmen.
Damit verbunden ist die Vorstellung, dass ebenso wie bei chemischen
Verbindungen, zwei Teilchen sich an einer definierten Stelle verbinden.
Als Ergebnis folgt, dass es
für alle Planeten, Sonne und Erde, aber auch für Gold- und Bleikugeln um den
Faktor 10³ bis 105 mal mehr
Kopplungsstellen als Feldlinien gibt. Wird die Dichte größer, so übersteigt die
Feldliniendichte sehr schnell die Zahl der Ankoppelpunkte, bei Neutronensternen
um den Faktor1015, bei den Kernen der SL (SLK) um 1030.
Volumen des Körpers =
Masse/Dichte.
Radius des kugelförmigen
Körpers r = (3*Vol/(4PI))1/3.
Punkte für Kopplung K =
4π*r²/sigma.
Sigma entspricht
Neutrino-Wirkungsquerschnitt nach Cowan-Rhines(1E-47
m²).
Zahl der Gravitonen N =
M/(2*Adipolgewicht).
N/K = Belegungsdichte der
Kopplungspunkte
In der
Tabelle sind für unterschiedliche Körper die Belegungsdichten eingetragen.
Als
Grenze zwischen den Gültigkeitsbereichen der ART und Newtons-Mechanik gilt der
Ausdruck
Z = (GM)/(Rc²) ~ 1
mit Gravitationskonstante G,
Masse des Körpers M, dessen Radius R und Lichtgeschwindigkeit c. Auch diese
Größe ist der Tabelle zu entnehmen. Das Z-Kriterium zeigt, dass die Körper der
ersten vier Zeilen relativistisch zu behandeln sind. Ab Zeile “Sonne“ ergibt
die Newtonsche Theorie meistens geringe Korrekturen.
|
Körper |
N/K |
(G*M)/(c²R) |
|
Universum SLK |
4,30E+23 |
1,70E+19 |
|
Galaxienkern |
1,20E+23 |
1,10E+08 |
|
Sonne SLK |
4,10E+23 |
5,90E+03 |
|
Neutronenstern |
2,80E+11 |
8,20E-01 |
|
Sonne |
2,00E-05 |
2,00E-05 |
|
Erde |
7,90E-05 |
7,10E-10 |
|
Jupiter |
2,50E-05 |
2,20E-08 |
|
Merkur |
7,70E-05 |
1,10E-10 |
|
Mond |
5,00E-05 |
3,20E-11 |
|
Wasser10³ kg |
1,40E-05 |
1,20E-24 |
|
Eisen10³ kg |
1,10E-04 |
2,40E-24 |
|
Gold10³ kg |
2,40E-04 |
3,10E-24 |
die
Dichte „gravitativer Feldlinien“ groß; sie fällt
wegen der Stetigkeit der Linien aber gemäß 1/r² ab. Innerhalb müssen sie
dagegen geschlossene Linie bilden, wie die Sonne es uns bei Protuberanzen für
elektrische Feldlinien zeigt. Diese Feldlinien überschreiten nicht die
Oberfläche des SL. Werden gravitative Teilchen vom Körper ausgestoßen, so
bewegen sie sich auf Bahnen ähnlich den Wurfparabeln zum Körper zurück. Die
extrem großen N/K-Werten werden wie folgt gedeutet: Außerhalb des
Schwarzschildradius ist
Ein solcher Mechanismus ist
für analoge elektrische Vorgänge auf der Sonne als Protuberanz bekannt. Ladungstrennung oder Wirbel auf der
Sonnenoberfläche führen durch Orientierung der Adipole zu Feldlinien durch den
angrenzenden Raum und diese bewirken den Fluss elektrischer Teilchen. Was aber
könnte die Inhomogenitäten auf der Oberfläche des SLK
bewirken. Dichtegradienten, einstürzende schwere Massen, Jets als ausströmende
Massen sind denkbar.
Der Feldbegriff, der bisher
eher ein mathematisches Konstrukt war, muss modifiziert werden. So definierte
Laplace-Felder mit Quellen und Senken (elektrisch positiv und negativ geladene
Körper) bleiben unberührt, aber ein Newton-Feld sieht anders aus. Denkt man
alle Materie in einem Punkt vereinigt, so ist diese Masse Quelle aller
Gravitationsfeldlinien im Raum, die als Fernkraft unendlich weit reichen. Die
Divergenz in jedem Teilraum, der die Masse nicht enthält,
ist Null. Feldlinien sind daher stetig. Das Integral über die antigravitativen
Massen des unendlichen Raumes wird ebenfalls unendlich. Da die Zahl der Adipole
aber endlich ist, die Feldlinien nur zwischen Massen möglich sind, müssen sie
in die gleiche Masse einmünden.
Für die Herkunft neuer Adipole
gibt es die Möglichkeit des Zerfalls von H-Teilchen des Vakuums, was wegen der
Kondensation der entstehenden schweren Masse mit MM eine Gewichts- oder
Energiezunahme bedeutet.
Die an die Oberfläche der
Massen gebundenen Teilchen werden wegen ihrer attraktiven Bindung bei Rotation
der Masse mitgeschleppt, und damit auch eine Schicht von Gravitonen
(verbundene Adipole). Das geschieht weniger am Pol, intensiver am Äquator des
drehenden Körpers. Die Adipolverteilung und damit das
Gravitationspotential werden dadurch verzerrt, was eine Krümmung des umgebenden
Raumes bedeutet, maximal im Umfeld eines Schwarzen Loches. Der von der ART
beschriebene Lense-Thirring-Effekt kann so bildhaft erklärt werden. Hat der
Zentralkörper des Schwarzen Loches noch eine Transversalbewegung gegenüber
einem im Umfeld ruhenden Adipolfeld, so erinnert das Feld an den bekannten und
erprobten Flettner-Rotor.
Weiter ist vorstellbar, dass
die Kugel zum Zylinder, danach zum Hohlzylinder deformiert wird. Dann werden
Innen- und Außenraum des Zylinders bei Rotation verzerrt. Wird der Zylinder
verschlossen, nachdem Wasser eingefüllt wurde, so breitet sich die Flüssigkeit
über die Innenwand aus, weil sie durch Gravitonen am Innenrand mitgenommen
wird. Wird dann dieses Gebilde in ein Schwerefeld, etwa das der Erde,
eingebracht, so wirkt zusätzlich zur Rotations- die Schwerkraft, die die
Symmetrieachse des Paraboloids bestimmt.
Die Wasseroberfläche wird
zum Paraboloid – das ist der rotierende Wassereimer von Newton oder Ernst
Mach.
Dies besagt aber auch, dass
bei Abwesenheit gravitativer Kräfte eine paraboloide
Wasseroberfläche nicht zu erwarten ist.
Die Hydrostatik erklärt den
Auftrieb eines Körpers in einer Flüssigkeit durch die Drücke der darüber
liegenden Wassersäulen. Entscheidend für die Größe der Kraft ist dessen
Volumen, nicht seine Form. Ebenso koppelt ein Körper in einem gravitativen
Schwerefeld oben und unten mit unterschiedlich vielen Schwerkraftlinien.
Entscheidend für die Zahlen ist die Dichte, wie die drei letzten Zeilen der
Tabelle zeigen. Die Differenz erzeugt die „Schwere Masse“.
Bewegt sich ein Körper in
einem homogenen „Gravitonenfeld“, so resultiert daraus bei
nicht-dissipativer Strömung um den Körper ebenfalls eine unterschiedliche
Anzahl koppelnder Feldlinien. Ist diese Differenz der Feldlinien ebenso groß
wie die der Schwerkraft, so entspricht die Schwerkraft jener Kraft, die zur
Beschleunigung des Körpers im „Vakuum“ notwendig war. So ist das Resultat:
Schwere Masse gleich Träge
Masse
Die Serie aller
Zerfallsschritte in Folge zeigt, dass Adipole a+a- für die
Fernkräfte, die g+g- Paare für die Materie Basis sind. Beide Arten sind formal
durch das Massenwirkungsgesetz verbunden sein:
[Kräfte] * [Massen] =
Konzentration(H) * exp(-Q/kT)
mit Q als Bindungsenergie
zwischen (g+g-) und (a+a-), T als Temperatur und k als Boltzmann-Konstante.
Das Bild zeigt ferner, dass
jede Massenanziehung auf elektrostatische Kräfte reduziert wird. Mit
zunehmendem Abstand wird die Masse von einer ständig dicker werdenden Schale
antigravitativer Teilchen umhüllt, wodurch die effektive Masse reduziert wird,
ähnlich wie Adipole nackte Elektronen als „Vakuumpolarisation“
abschirmen.
Eine Bestätigung dieser
Annahme wird erzielt auf der Basis eines Vergleichs beider Fernkräfte. Für
mechanische bzw. elektrostatische Kraft zwischen zwei Teilchen gilt:
K(m) = G * m²/r²
K(e) = 1/(4 * *ε0)
* e²/r² mit G als Gravitationskonstante.
Aus der Division beider
Gleichungen und Ersetzen von ε0 aus dem Ergebnis im
Kapitel "Dichte" mit Nutzung N Teilchen/m³ * m(Masse des Teilchens) =
ρ (Dichte des „Vakuums“) folgt:
K(m)/K(e) = 4 * *
G * N * m = 1.2 * 10-38 .
Damit ist die
Gravitationskraft um rund 10-38 mal
schwächer als die Elektrokraft.
Das Verhältnis beider Kräfte
ist danach eine Funktion der Adipoldichte, falls die Gravitationskonstante G
konstant ist. Nimmt die Dichte zu, wie es in der Umgebung Schwarzer Löcher
der Fall ist, so wird die Gravitation dominierend. Weit abseits im Raum mit
geringerer Adipoldichte sollte die Elektrokraft an Bedeutung gewinnen. Es
gibt aber auch eine zeitliche Abhängigkeit, denn in Vorzeiten war mit größerer Massendichte
N größer und damit die Gravitation bestimmend.
Die Newton‘sche
Gravitationstheorie besagt mit der Schalentheorie, dass das
Gravitationspotential in einem beliebigen Aufpunkt bestimmt wird durch die von
der Äquipotentialfläche eingeschlossene Masse. Da nach dem beschriebenen Modell
eine Masse von Adipolen eingehüllt wird, muss deren „Masse“ in die Berechnung
einbezogen werden. Sie bringt einen negativen Beitrag, so dass mit zunehmendem
Abstand vom Massezentrum die wirksame Gravitationskraft proportional zu Radius
und der Adipoldichte abnimmt.
Die Anwendung der Theorie
erweitert das bekannte Newtonsche Gesetz zu
K = G*m*M/r² * (1 + dv/df*(r³ / rf³
- 1))
oder
G‘ = G * (1 + D * (r³ / rf³
- 1))
mit D = dV/df und dv als negative Dichte des Schalenvolumens bis
zum Aufpunkt, df Dichte der Gravitation erzeugenden Masse M, rf Radius des Körpers. Mit r = rf befindet
sich der Aufpunkt auf dem Körper; es erfolgt keine Korrektur. Erst wenn r
größere Werte annimmt, muss korrigiert werden. Wird r so groß, dass die -1
vernachlässigbar wird, so geht die Korrektur gegen Null, wenn
r0 = rf * (df/dv)1/3
da die Dichte der Schalenmasse
negativ ist und die Kraft verkleinert. Für die Sonne gilt mit einer Dichte df =1400
kg/m³ und einem Radius von 7E(5) km ein Wert von 3E(16) km mit dv =
1.3E(-29) kg/m³. Darüber hinaus dominiert wieder die Expansion des Raumes.
Zum Vergleich: Die Entfernung
Sonne – Pluto beträgt im Mittel etwa 6E(9) km. Ein Lichtjahr entspricht 1E(13)
km.
In dieser Abschätzung wurde
über die gesamte Schale eine homogene Verteilung der „negativen Masse der
Adipole“ angenommen, was der Realität wegen 1/r² kaum entspricht. Bei
abnehmender Dichte mit Entfernung von der Sonne wird die Reichweite sicher
erheblich kleiner.
Befindet sich der Aufpunkt
stets auf der Körperoberfläche, und wird der Radius rf sehr klein, so führt die Annahme r =rf zu einem
falschen Grenzwert, da dann auch der Radius des Probekörpers zu berücksichtigen
ist. Wie klein auch immer rf wird, der Abstand im
Newtongesetz wird immer rf + rm sein,
wenn rm der
Radius des Probekörpers ist.
Mit verschwindender Kraft mit
unendlichem r sollte – analog zur barometrischen Höhenformel – die Dichte bis
zum “Vakuumwert“ abnehmen.
Wählt man als Analogon die
barometrische Höhenformel
n(h) =
n(0) * exp {-m*g/(kT) *
h}
so gilt der Exponentialterm als Korrektur mit
m als Adipolmasse. Dann ist das Gravitationspotential von der Form
V(r)
m²*g/r *exp{-(madi*g/(kT)*(r-rf)}
Das gleicht Yukawas Ansatz für
die starke Wechselwirkung. Wegen der Kleinheit der Masse des
„Austauschteilchens“ ist die Korrektur gering.
Die polare Struktur des
Adipols führt zu gleicher Überlegung für die Elektrokraft. Somit gilt für alle
vier Wechselwirkungen die gleiche Form für das Potential, denn für starke und
schwache Kraft enthalten die Exponenten die Massen von Mesonen bzw. Bosonen
(10).
Oben wurde jedoch angenommen,
dass beide Fernkräfte durch einzelne oder gepaarte Adipole bewirkt werden. Das
legt den Gedanken nahe, dass - analog zu chemischen Reaktionen - ein
temperaturabhängiges Gleichgewicht besteht.
2 Adipole/1 Graviton ~ e-
Q/RT
mit unbekannter
Reaktionsenthalpie Q.
Für T--> Null strebt die
Gleichung in Richtung Adipole; für T --> Unendlich gegen Gravitonen. Und
Bedingungen in dieser Spanne liegen im Raum und auf oder in der Nähe großer
Massen vor.
Gravitative (F) und
elektrische (E) Feldkraft werden bestimmt durch
div E = Q/ε0
div F
= 4 * π * g * M
mit Q bzw. M als von einer
geschlossenen Fläche umgebenden elektrischen Ladung bzw. Masse. Nun kann die
Masse M unbeschränkt groß werden, große Ladungen Q aus einzelnen elektrisch
geladenen Teilchen sind dagegen nur sehr begrenzt möglich. Da beide Kräfte den
gleichen Teilchenvorrat nutzen, sollten in starken elektrischen Feldern die
Gravitation unbedeutend sein und umgekehrt - es sei denn, dass zusätzliche sich
spaltende H-Teilchen im Umfeld zur Verfügung stehen, was dann im Vakuum Adipole
und schwere Masse kreiert.
Gravitationswellen sind in
diesem Bild leicht vorstellbar. Ferner ist die Annahme, dass das gesamte
Universum mit diesem Neutralteilchen H ausgefüllt ist, kaum zu widerlegen -
aber auch kaum zu beweisen. Die Gesamtteilchenbilanz wird nicht beeinflusst.
Insbesondere die letzten
Abschnitte sind spekulative Modelle. Sie sind aber wegen ihrer geschlossenen
Darstellung reizvoll und sollten nur zeigen, dass auch für die Gravitation auf
Teilchenbasis Wechselwirkungsteilchen denkbar sind. Obwohl in der
Hochenergiephysik in der Theorie fast immer mit Feldtheorien gearbeitet wird,
so sind doch letztlich immer definierte Teilchen das Endziel, wie die
inzwischen umfangreichen Tabellen von Nukleonen, Hyperonen, Mesonen, Leptonen
zeigen.
Erinnert sei hier auch an die Maxwellschen
Feldlinienröhren; und ähnlich wurden kettenförmige Adipole als Vermittler
zwischen elektrischen Ladungen angesehen.
Falls dieses Modell hält,
sollten Gravitonen auf der Massenoberfläche die Spinzahl 2, Adipole dagegen 1
aufweisen. Als Gas behandelt sollten Adipole der Bose-Einstein-Statistik
gehorchen, die bei tiefen Temperaturen in die Boltzmann-Verteilung übergeht.
Dann ist ein einfacher Übergang zum
Planckschen Strahlungsgesetz und damit zur Hintergrundstrahlung gegeben.
Nach den beschriebenen
Vorstellungen existieren die „Gravitonen“ und Adipole im gesamten Universum,
ebenso groß sind die Reichweiten der gravitativen und elektrischen Kräfte.
Gluonen, ebenfalls elektrische
Strukturen, existieren in den Nukleonen und Atomkernen, und ebenso weit reicht
die starke Kraft.
Die Reichweite der schwachen
Kraft ist um weitere 3 Zehnerpotenzen kleiner als die
starke Kraft. Ist es denkbar, dass sie lediglich im Gerüst der 6-teiligen
primären Quarks wirkt? Dann müssten Quarks unter Abgabe von Neutrinos, die ja
zwei Teilchen enthalten, zu Gebilden mit 4 Teilchen (Tetraeder?) mit
ganzzahligem Spin zerfallen. Da die Bindungskräfte in den Quarks extrem stark
sind, müssen die eingetragenen Energien sehr groß sein, was dann aber zu
schweren Zerfallsteilchen führt, so wie sie die Bosonen der schwachen Kraft
aufweisen.
Ferner: Adipole und Gravitonen
füllen alle angenommenen Vakua. Sie bewirken das gesamte All
durchdringende Wechselwirkungen. Hier wird erkennbar, dass eine
Separabilität von Strukturen nicht möglich ist und das von
Honerkamp(6) erwähnte „Diphoton“ im Zusammenhang mit EPR und Nichtlokalität ein
ungültiges Modell ist.
Die Wellenmechanik beschreibt
befriedigend die Struktur des Atoms mit Orbitalen, deren Formen für die
Struktur chemischer Verbindungen maßgebend sind. Warum aber ordnen sich die
Elektronen im Atom so an? Ein Analogon ist die schwingende Platte, die, bestehend
aus einer Unzahl kleinster Teilchen, Schwingungen unter Beachtung der
Randbedingungen ausführt. Dadurch werden Sandkörner oder Bärlappsamen in der
bekannten Anordnung als Chladni-Bilder lokalisiert. Ist es denkbar, das
auch die großen Leerräume in der Struktur des Atoms mit kleineren Teilchen
besetzt sind, die in Analogie zu den Sandkörnern die Elektronen positionieren?
Jedes mit seiner spezifischen Energie? Bei Wechselwirkung mit anderen Teilchen
werden sich die Orbitalformen unter Energieaufahme oder - abgabe ändern.
Die neue Form wird gedämpft einschwingen und in die Umgebung eine
begrenzt lange Schwingung abgeben und so als Soliton eine fokussierte
Adipolwelle auslösen.
All das lässt vermuten, dass
Teilchen, bzw. die Einzelteilchen in zusammengesetzten Partikeln gleiche
Massendichte besitzen, letztlich jene, wie sie weiter oben für den Kern des
Schwarzen Loches geschätzt wurde. Dann hätte das kleinste Teilchen, wie es
unter Urteilchen beschrieben wurde, einen Durchmesser von etwa 1E(-24) m (aus:
Adipolgewicht und Durchmesser nach Cowan u.Reines), der
sich in die Reihe der fallenden Teilchendurchmesser einreiht.
Angesichts heutiger Bilder und
Modelle erscheinen die hier beschriebenen Vorschläge befremdend, aber die
Vorstellungen von Wurmlöchern, aufgerollten Raumdimensionen, Leben auf Branen
etc. sind es sicher ebenso, und die aktuellen Wanderungen in frühere Universen
bei rückläufiger Zeit über den „Big Bounce als Umsteigebahnhof“ sind wohl ein
neues Gebot der neuzeitlichen Kosmologie.
Gedanken
zur Relativitätstheorie
Oft wird das Auge mit einer
Fotokamera verglichen. Aber es gibt Unterschiede. Während eines Lidschlages
empfindet das Gehirn den Ablauf eines Geschehens nicht unterbrochen - es
ergänzt die fehlenden Bilder automatisch, sodass ein fortlaufender Ablauf
erzielt wird.
Dagegen registriert die
Kamera nur während der eingestellten Belichtungszeit. So erzeugt bei geeigneter
Belichtungseinstellung die Kamera neben dem Abbild des Mondes auch das einiger
Sterne. Das Sternenlicht hat den Stern jedoch vor vielen Jahren an ganz anderem
Ort verlassen.
Gleiches passiert mit
einem sich entfernenden Eisenbahnzug, der eine grüne Laterne am Anfang, eine
rote am seinem Ende mitführt. Das entferntere Licht muss früher gestartet sein,
denn es musste ja zusätzlich den Weg längs des Zuges zurücklegen. Zu jenem
Zeitpunkt war der Zug aber noch nicht so weit entfernt, sodass er verkürzt
abgebildet wird. Man sieht ihn gestaucht. Dabei sind die Lichtfarben wegen des
Dopplereffektes etwas verändert.
Gibt ein in der Mitte des
Zuges mitfahrender Passagier ein Lichtsignal an die Zugenden und wird dort bei
Eintreffen jeweils ein Stein aus dem Zug geworfen, so zeigt eine spätere
Abstandsmessung zwischen den Steinen, dass der Zug keineswegs gestaucht
war.
Das Bild des gestauchten
Zuges ist Folge der endlichen Lichtgeschwindigkeit. Wäre die Zuglänge der
Durchmesser einer Kugel, so wäre deren Bild ein Ellipsoid mit kurzer Achse in
Fahrtrichtung.
Falls der Zug sich dagegen
dem anderen System nähert, wird die Kugel zigarrenförmig in x-Achse verlängert.
Da aber in beiden Systemen
Kugeln vorliegen, muss eine Transformation ein Ellipsoid in eine Kugel
überführen. Die Lichtgeschwindigkeit in beiden Systemen ist die gleiche, dann
gilt das auch für eine sich ausbreitende Kugelwelle. Diese Forderung der
Gleichheit führt zur Lorentztransformation.
In jenen Gleichungen ist der
Quotient v/c (Relativ- zu
Lichtgeschwindigkeit) die charakteristische Größe. Mit wachsender
Relativgeschwindigkeit v wird die Eigenzeit im bewegten System aus Sicht des
ruhenden Beobachters stetig verändert. Was aber, wenn auch c variabel ist? In
einem Bereich hoher Adipoldichte geht c gegen Null, die Eigenzeit wächst damit
und wird für v = c unendlich. Das sind die Bedingungen, wie sie im Umfeld
„Schwarzer Löcher“ vorliegen (v>c
führt zu imaginären Eigenzeiten).
Die Lorentzgleichungen
vermitteln zwischen kinematischen Vorgängen in relativ gleichmäßig zueinander
bewegten Systemen. Das lichtübertragende Medium hat zunächst keinen weiteren
Einfluss. Die Forminvarianz r²-c²t²=0 für die Kugelwelle in beiden Systemen
gelingt nur, wenn dem bewegten System aus der Sicht des festen eine andere Zeit
bei gleichem c unterstellt wird, weil beide Signale zwar gleichzeitig die
Kamera treffen, aber im bewegten System zu unterschiedlichen Zeiten gestartet
sind.
Auf dem bewegten System
selbst ist der Zeitverlauf jedoch gleich. Aus einer „Metasicht“ spricht das für
eine Universalzeit und auch gleichmäßigen Verlauf der Zeit für einen Bereich
konstanter Adipoldichte. Da die Lichtgeschwindigkeit in jedem System die
gleiche ist, gilt dies auch für die Dichte der Adipole.
Was aber ist ein anderes
System? Praktisch jeder sichtbare Gegenstand. Immer liegt ein Punkt eines
Gegenstandes am nächsten, ein anderer am entferntesten zum Auge - daher wird
er, falls er sich bewegt, verformt wahrgenommen. Der Effekt ist jedoch in
unserer unmittelbaren Umgebung und den auftretenden lokalen Geschwindigkeiten
von nicht wahrnehmbarer Größenordnung.
Somit gilt, dass ein
bestimmter Gegenstand in jedem System gleiche Abmessungen haben muss und dort
die gleiche Zeit als für alle Systeme
„gleichförmige Weltzeit“ abläuft. Aber jede Beobachtung eines Vorgangs
in einem anderen System bedarf zunächst einer Lorentz-Transformation, bevor sie
im eigenen System gedeutet wird. Das war Anlass für die Einführung der
invarianten Minkowski-Raumzeit.
Bisher galten die
Überlegungen nur kinematischen Vorgängen ohne Massen, Kräfte und Energien -
anders bei dynamischen: Der in früheren Kapiteln angenommene Adipol-Äther mit
vollkommen anderen Eigenschaften erlaubt gedanklich ein Bezugssystem, wobei
wiederum alle materiefreien Punkte gleichwertig sind. Adipole bilden ein
Medium, das Raum einnimmt und von bewegten Massen verdrängt wird.
Dazu ein erklärendes
Beispiel aus der Newtonschen
Dynamik:
Ein Flugzeug startet gegen
den Wind, um eine möglichst große Relativgeschwindigkeit zwischen Flügel und
vorbeiströmender Luft zu erreichen. Dann wird der notwendige Auftrieb bereits
nach kurzem Weg im System der Startbahn erreicht. Könnte ein Flugzeug mit einer
Relativgeschwindigkeit von 100 km/h abheben, so sähe ein isolierter,
stationärer Beobachter, der eine Windgeschwindigkeit von 100 km/h nicht
bemerkt, das Flugzeug als Senkrechtstarter.
Die Kraft F zur Überwindung
des Luftwiderstandes ist proportional zu v². Der Beobachter im Ruhesystem sähe
die Geschwindigkeit v = 0, der Schub sollte für ihn Null sein. Bezogen auf das
System, das mit dem strömenden Wind gekoppelt ist, muss der Schub bereits groß
sein. Dabei dient die Antriebskraft der Kompensation des ständig auftretenden
Verlustes durch zunehmende Reibung.
Ein anderes Beispiel ist der
unermüdliche Schwimmer des Michelson-Versuchs, der immer den Fluss quert. Nun
schwimmt er flussauf. Legt er sich auf den Rücken ohne Schwimmbewegung, so
schwebt er im Wasser flussabwärts. Ein Beobachter vom Ufer sieht, wie er
gleichmäßig treibt. Schwimmt er, gleichgültig ob mit oder gegen den Strom, so
muss er durch seine Kraft den Strömungswiderstand des Mediums überwinden, der
in beiden Richtungen gleich ist. Das steckt über seine Eigenzeit in der Größe
der SRT. Dabei wird er seine Geschwindigkeit für den Beobachter am Ufer je nach
Richtung verringern oder vergrößern. Das steckt im Zähler der
Lorentz-Transformation in der Richtung des Impulses der relativistischen
Bewegungsgleichung. Das Gewicht des Schwimmers wird sich jedoch keineswegs
ändern.
Zur Bestimmung der
Bewegungsgleichung ist eine relativistische Umgestaltung notwendig. Das erfolgt
über die Deutung der Lorentz-Transformation im Minkowski-Raum. Dann ist eine
forminvariante Formulierung nur möglich mit Differentiation des impulsartigen
Vierervektors nach der Eigenzeit und einer von der Geschwindigkeit abhängenden
Masse mit der bekannten Darstellung
m = m0 / (1-(v/c)2)1/2
= m0 * γ
Ab hier wird die Masse
geteilt in Ruhemasse m0 und relativistische Masse m, und die
kinetische Energie wird zu
Ekin =(m-m0)*c²
.
Das Newton’sche
Bewegungsgesetz
K = d/dt(m0*v) wird dann zu
K=d/dt(m*v),
wobei m selbst wiederum wie
oben eine Funktion von v ist (7).
Bucerius/Schneider (8) nennt
die Zuordnung von γ zu m0 willkürlich, weil
„empirisch kaum belegbar“. Es muss der Strömungswiderstand im Adipol-Äther
sein, der insbesondere bei kleinen Teilchen und hohen Geschwindigkeiten eine
schwerere Masse vortäuscht. Wenn aber die Ruhemasse beibehalten wird, ist eine
forminvariante Darstellung der Bewegungsgleichung nicht möglich. Die kinetische
Energie aus der SRT muss dann durch den Strömungswiderstand des Adipol-Äthers
bestimmt sein.
In einem Ruhesystem gebe es
zwei identische Kupferwürfel. Die Masse des ruhenden beträgt mit d als Dichte
Mr = d * ΔV = d * Δx * Δy * Δz.
Beobachtet man im Ruhesystem
den bewegten Würfel, so erscheint er mit veränderter Länge. Die Länge Δx erscheint als Δx‘. Da das Gitter der
Kupferatome nicht beeinflusst wird (d ist in beiden Systemen gleich), erscheint
nun eine Masse
Mb = d
* ΔV‘ = d * Δx‘ * Δy * Δz
Um - wie vorausgesetzt -
gleiche Massen zu finden, muss die Größe Δx‘
auf das ruhende System lorentz-transformiert
werden. Damit folgt die Beziehung
Mr = Mb / (1-(v/c)²)1/2
oder
Mr = Mb*(1 + ½ * (v/c)²)
Mb = Mr * (1-(v/c)²)1/2
Reihenentwicklung und
Multiplikation mit c²ergibt
Mb = Mr +1/2 Mr *
(v/c)² +……+ höhere Glieder
Mb *c² = Mr *c² +1/2 Mr *
v² = Mr *c² +Ekin
Ekin = (Mb –Mr) * c²
Diese Gleichung gilt nur bei
konstanter Relativgeschwindigkeit v zwischen den Systemen und homogener Adipolverteilung im Raum. Zunehmende
Adipoldichte verkleinert c, und lässt Mb
kleiner erscheinen.
Gedanken über die Zeit
Die Überlegungen setzten konstante Adipol-Dichte im
betrachteten Raum voraus. Was aber, wenn die Dichte variabel ist? Zunehmende
Dichte bedeutet größere Influenzkonstante und damit kleinere
Lichtgeschwindigkeit. Ein Lichtbündel wird gebeugt. Auch die Größe v/c wird
durch die veränderte Lichtgeschwindigkeit größer oder kleiner, wodurch die
Eigenzeit eines beschleunigten Systems variiert wird.
Teilt man gedanklich das Universum und nimmt für jedes
Teilvolumen eine andere Adipoldichte an, so gelten in ihnen
unterschiedliche Lichtgeschwindigkeiten. Jeweils zwei Inertialsysteme in den
getrennten Volumina werden durch voneinander abweichende, spezielle
Lorentz-Transformationen miteinander verbunden. Wiederum werden in jedem Teilvolumen
aus einer Metasicht verschiedene Zeitverläufe, für die Systempaare im
jeweiligen Teilvolumen aber gleiche vorliegen. Das bedeutet, die Dichte
der Adipole im Raum bestimmt den Verlauf der Zeit in diesem Raum. Da diese
variiert, kann man von keiner gleichmäßig im gesamten Universum ablaufenden
Zeit sprechen, wie es Newton annahm. Statt einer Zeittransformation ist die
Transformation eines Zeitintervalls anschaulicher.
Im Faktor v/c führt variables v zur SRT, variables
c zur ART.
Nach dieser Vorstellung ist der Zeitverlauf im
Universum eine Funktion der lokalen Masseverteilung, ist aber wegen der
konstanten Adipoldichte in den Blasen über weite Bereiche gleichförmig.
Jetzt existieren etwa in den ausgedehnten Blasen wegen
der Gleichverteilung der Adipole inhärente, gegenüber diesen Adipolen ruhende
Inertialsysteme, aber insgesamt kein fester, leerer Raum mit gleichbleibendem
Zeitverlauf für das Universum.
Die Adipolbereiche dehnen sich ständig aus und die
Lichtgeschwindigkeit nimmt stetig zu. Die lokalen geringen Frequenzabweichungen
in der Hintergrundstrahlung erlauben somit andere Deutungen. Da die Größe v/c
neben der Zeit auch in die Längentransformationen der SRT eingeht, wird die
Raumzeit verzerrt und damit eine andere Metrik erzeugt.
Die Beobachtung Eddingtons während einer
Sonnenfinsternis zeigte eine Hinbeugung des tangential passierenden Lichtstrahls zur Sonne.
Damit muss die Adipol-Dichte im Umfeld der Sonne größer sein, und Gleiches gilt
für alle Massen. Da jedoch die Ausbreitung des Lichtes als geradlinig angesehen
wird, entsteht der Eindruck eines verformten Raumes, also die Beschreibung des
Raumes wie in der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) dargestellt. Im
Extremfall müsste die Masse das Licht einfangen, wie es beim Schwarzen Loch
geschieht.
Nimmt man – wie es naheliegend ist – für die Adipole
einen Konzentrationsgradienten um jede Masse an, so wird auch die von Pössel (9) beschriebene Lichtuhr höhenabhängig messen, wobei
die Orientierung senkrecht oder waagerecht zum Radius der Kugelmasse zu
unterschiedlichen Ergebnissen führt, denn radial ist die Konzentration nicht
konstant. Das findet man ebenfalls in dem auch von der Lichtgeschwindigkeit
abhängigen Faktor γ, der die Eigenzeit
auch in der SRT transformiert.
Überlegungen zum Hubble-Diagramm
Das
Hubble-Diagramm verbindet die aus dem Urknall resultierende
Fluchtgeschwindigkeit mit der Entfernung vom Beobachtungspunkt. Das hier
Beschriebene Modell erlaubt eine andere Deutung:
Durch
Auflösung Schwarzer Löcher und Emission der H-Teilchen und deren anschließenden
Zerfall im Raum entstehen neue Materie und Adipole und damit neue Blasen.
Blasen können sich nur ausdehnen. Im
Raum, entfernt von Massen, liegen als Träger der elektromagnetischen Strahlung
fast nur Adipole vor, deren Konzentration je nach Alter der Blase variiert.
Ein weit entfernter sichtbarer
Strahler trifft unbeeinflusst von Materie auf das erdgebundene
Beobachtungsinstrument. Dabei passiert der Strahl streckenweise mehrere Blasen
mit unterschiedlicher Adipolkonzentration und damit
Lichtgeschwindigkeit.
Nimmt
man einen euklidischen statischen Raum an, so ist der Abstand zum
beobachteten Objekt in der Zeit
konstant. Dann muss bei konstantem Abstand die Variation über die
Summe aller Strecken Null ergeben. Das geht nur wenn neue Blasen entstehen, alte vergehen. Und das
ist nur möglich, wenn neue Blasen in die alten hinein wachsen.
Es sei angenommen, dass die
einzelnen Bereiche Dichtesprünge zeigen. Austritt aus der ersten und Eintritt
in die zweite Blase seien gedachte Emissions- bzw. Absorptionspunkte. Aus der
Analogie zwischen Akustik und Lichtäther im Kapitel „Michelson“ folgte
Δn/n1 = (V1 - V2) / (c - V1)
Wegen
der Expansion ist immer V2>V1 und damit Δn negativ. Gegenüber der in die Blase eintretenden
Strahlung tritt eine rotverschobene Wellenlänge aus. Das gilt für alle
folgenden Blasen. Somit wird die gemessene Frequenzdifferenz
n(gemessen) = n(emittiert) – Σ(Δni)
mit Δni als Frequenzänderung für Blase i. Der Abstand
zwischen beiden Punkten kann beliebig klein sein. So ist die beobachtete
Rotverschiebung zu deuten, die somit keine Expansion des Universums bedeutet.
Da nicht anzunehmen ist, dass in allen Richtungen im
Raum die gleiche Anzahl Blasen geschnitten wird, diese auch verschieden alt
sind, kann die „scheinbare Expansion“ nicht isotrop und homogen sein.
Ein weiteres Ergebnis: Zwei von der Erde gleichweit
entfernte Objekte können sehr verschiedene Rotverschiebungen aufweisen. Sie
werden sich gleichen, falls es sich um annähernd gleich schwere Sterne handelt,
aber sehr verschieden sein, wenn ein Objekt sehr massereich oder gar eine
Schwarzes Loch ist, denn in den letztgenannten Fällen tritt zusätzlich zur oben
ausgeführten Rotverschiebung wegen der extrem großen Adipoldichte und der damit
verbundenen Reduzierung der Lichtgeschwindigkeit ein weiteres Δn/n1 hinzu.
Ein solcher Fall ist seit Jahren bekannt: Ein schweres Objekt saugt von einem
leichteren permanent Masse, wodurch es erheblich schwerer wird und bereits ist.
Die Rotverschiebungen der dicht beieinander befindlichen Objekte sind sehr
unterschiedlich. Nach heutiger Deutung bedeutet verschiedene Rotverschiebung
verschieden Fluchtgeschwindigkeit. Andere Deutungen werden daher entschieden
verneint (Opposition zu Halton Arp).
Schlussfolgerung
ist: Sich auflösende Schwarze Löcher sind immer wieder Ursache für Neue Materie
und die Bildung neuer Kräfte, Staubwolken und Sterne (vielleicht auch Galaxien).
Doch dann sind aber Raum und Zeit – für Menschen wohl unfassbar – die gegebene
ewige Bühne. Die Summe der einzelnen Rotverschiebungen ist ein Maß für die
Entfernung, nicht für die Fluchtgeschwindigkeit. Allerdings werden die Signale
mit zunehmendem Abstand (deep field) vom Beobachtungsort immer lichtschwächer. Da
bleibt kein Platz für Inflation und Urknall.
Letzte Korrektur:8-8-2011
(1) Barrow, John D., Das 1x1 des Universums, Campus
2004
(2) Caldwell,A. und Grindhammer,G. Physik Journal 6 (2007) Nr.11 "Im
Herzen der Materie"
(3) Greene,B. Der Stoff,aus dem der Kosmos ist, Goldmann 2008, S.376
(4) Penrose,R. Computerdenken, Spektrum-Verlag
(5) http://stephanhartmann.org/Hartmann_BEC.pdf
(6)
http://www.chronologs.de/chrono/blog/die-natur-der-naturwissenschaft/
physik/2010-09-28/realität-und-nichtseparabilität-in-quantenmechanik-und-buddhismus
(7) Bergmann-Schäfer Bd.3
Optik 7.Aufl.S.946
(8) Bucerius/Schneider
Himmelsmechanik II ,S.195 /1967
(9) Markus Pössel, " Von der Lichtuhr zur Zeitdilatation " in:
Einstein Online Band 4 (2010), 1101.
(10) Herbert Müther / Uni Tübingen Vorlesung Physik IV
SoSe 2004 /16-6-2004
Letzte Korrektur:8-8-2011
Bernhard(dot)reddemann(at)gmail(dot)com
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