Basisteilchenmodell im Vergleich

Auf Ebene der Lichtbewegung sind sich beide sehr ähnlich


Das wunderbar einfache Basisteilchenmodell von Albrecht Giese beschriebt viele grundlegende Eigenschaften der Elementarteilchen, aber die Quanten-Fluss-Theorie dringt weiter in die Tiefe und merzt Probleme aus, welche Gieses Modell noch hat


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Gravitation

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Im Basisteilchenmodell hat jedes Elementarteilchen die gleiche Quantengravitation. Die Quanten-Fluss-Theorie beschreibt die Quantengravitation der Elementarteilchen realistisch nach deren Masse

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Elementarteilchen-Frequenz im Gravitationsfeld

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Die Frequenz der Elementarteilchen im Basisteilchenmodell sinkt bei steigender Gravitation, im Widerspruch zu den experimentellen Beobachtungen. Dies wird in der Quanten-Fluss-Theorie realistisch beschrieben, hier steigt deren Frequenz

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Im Basisteilchenmodell zirkulieren zwei Basisteilchen, als die Bestandteile jeden Elementarteilchens, mit Lichtgeschwindigkeit und der de-Broglie-Frequenz um ein gemeinsames Rotationszentrum. Wie die Quanten-Fluss-Theorie geht das Basisteilchenmodell bei der Einwirkung von Gravitation auch von einer Verzerrung der Struktur eines Elementarteilchens aus und nicht, wie die Allgemeine Relativitätstheorie, von einer Krümmung des Raums.

Möchten wir die Änderung der Elementarteilchen-Frequenz im Gravitationsfeld berechnen, ist sowohl die Änderung der Basisteilchen-Geschwindigkeit, der im Gravitationsfeld verzögerten Lichtgeschwindigkeit rceff – Shapiro-Verzögerung –, als auch die Änderung der Geometrie, die Länge des Umfangs rured ihrer Bahn, zu berücksichtigen:

\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { _{r}c_{eff}\;\;\;=\;\;\;\frac{_{r}u_{red}}{t} } \] (Bas.1)

Die Berechnung wird dadurch zunächst erschwert, dass die Lichtgeschwindigkeit sich im Basisteilchenmodell durch Gravitation richtungsabhängig verändert. Allerdings verändert sich auch die Geometrie der Kreisbahn entsprechend, so dass wir sehen werden, dass sich beide Effekte so aufheben, als wenn es eine Kreisbahn bliebe. Die Länge der elliptischen Bahn einer Rotation, die in beide Richtungen unterschiedliche Halbachsen besitzt, wäre nur näherungsweise zu berechnen.

Um zu zeigen, dass sich beide Effekte aufheben, möchte ich hilfsweise zunächst die reine Bewegung entlang der beiden Halbachsen betrachten, auf ihrem Weg r,pwred mit der Geschwindigkeit r,pceff:

\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { _{r,p}c_{eff}\;\;\;=\;\;\;\frac{ _{r,p}w_{red} }{ t } } \] (Bas.2)

Dabei ist r der Abstand vom Zentrum eines Zentralmasse. Die Variable p besitzt im Fall tangentialer Bewegungsrichtung des Basisteilchen zur Zentralmasse den Wert p = 1/2 und im Fall radialer Richtung den Wert p = 1.

Die beiden unterschiedlichen Halbachsen führen zu zwei Frequenzen r,pfH; eine je Richtung p. Für die Frequenz f gilt in Bezug auf die Zeit t erst einmal ganz allgemein:

\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { f\;\;\;=\;\;\;\frac{1}{t} } \] (Bas.3)
\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { \Rightarrow\hspace{10mm} _{r,p}f_{H}\;\;\;=\;\;\;\frac{ _{r,p}c_{eff} }{ _{r,p}w_{red} } } \] (Bas.4)

Lichtgeschwindigkeitsänderung im Gravitationsfeld

Die Lichtgeschwindigkeit c0 der Basisteilchen verändert sich nach Giese in einem Gravitationsfeld wie folgt:

\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { _{r,p}c_{eff}\;\;\;=\;\;\;c_{\raise -.3ex 0} \cdot \left( 1-\frac{g \cdot N}{c_{0}^{2} \cdot r} \right)^{p} } \] (Bas.5)

Geometrieänderung im Gravitationsfeld

Die strukturelle Geometrie von Elementarteilchen verändert sich nach Giese in ihrer Ausdehnung in einem Gravitationsfeld in tangentialer und radialer Richtung zur Zentralmasse, wenn w0 ohne Verzerrung ist:

\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { _{r,p}w_{red}\;\;\;=\;\;\;w_{\raise -.3ex 0} \cdot \left( 1-\frac{g \cdot N}{c_{0}^{2} \cdot r} \right)^{p - \frac{1}{2}} } \] (Bas.6)

Diese geometrische Verzerrung der Struktur von Elementarteilchen im Gravitationsfeld ergibt sich nach Giese, weil sich mit der Veränderung der Lichtgeschwindigkeit auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wechselwirkungsteilchen ändert, die die beiden Basisteilchen aneinander binden. Dieser der Lorentzkontraktion äquivalente Effekt im Zusammenhang mit Bindungsfeldern ist auch als Heaviside-Ellipsoid bekannt.

Für die Frequenzen ergibt sich dann, wenn rS zur Substitution genutzt wird:

\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { _{r}S\;\;\;=\;\;\;\left( 1-\frac{g \cdot N}{c_{0}^{2} \cdot r} \right) } \] (Bas.7)
\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { \Rightarrow\hspace{10mm} _{r,p}f_{H}\;\;\;=\;\;\;\frac{ c_{\raise -.3ex 0} \cdot {_{r}S^{p}} }{ w_{\raise -.3ex 0} \cdot {_{r}S^{p - \frac{1}{2}}} } } \] (Bas.8)
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\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { \Leftrightarrow\hspace{10mm} _{r,p}f_{H}\;\;\;=\;\;\;\frac{ c_{\raise -.3ex 0} }{ w_{\raise -.3ex 0} } \cdot {_{r}S^{p - \left( p - \frac{1}{2} \right) }} } \] (Bas.9)
\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { \Leftrightarrow\hspace{10mm} _{r,p}f_{H}\;\;\;=\;\;\;\frac{ c_{\raise -.3ex 0} }{ w_{\raise -.3ex 0} } \cdot {_{r}S^{\frac{1}{2}}} } \] (Bas.10)
\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { \Leftrightarrow\hspace{10mm} _{r,p}f_{H}\;\;\;=\;\;\;\frac{ c_{\raise -.3ex 0} }{ w_{\raise -.3ex 0} } \cdot \left( 1-\frac{g \cdot N}{c_{0}^{2} \cdot r} \right)^{\frac{1}{2}} } \] (Bas.11)
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\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { \Leftrightarrow\hspace{10mm} _{r,p}f_{H}\;\;\;=\;\;\;\frac{ c_{\raise -.3ex 0} }{ w_{\raise -.3ex 0} } \cdot \sqrt{1-\frac{g \cdot N}{c_{0}^{2} \cdot r}} } \] (Bas.12)

Wie wir sehen, fällt die Richtung p weg. Die beiden Effekte, die richtungsabhängige variable Lichtgeschwindigkeit und die richtungsabhängige Veränderung der Geometrie, heben sich auf, wie oben schon erwähnt.

So können wir die Formel nun doch problemlos für den Umfang und die korrekte Elementarteilchen-Frequenz übernehmen und entsprechend abwandeln:

\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { \Rightarrow\hspace{10mm} _{r}f\;\;\;=\;\;\;\frac{ c_{\raise -.3ex 0} }{ u_{\raise -.3ex 0} } \cdot \sqrt{1-\frac{g \cdot N}{c_{0}^{2} \cdot r}} } \] (Bas.13)

Frequenzänderung im Gravitationsfeld

Wie verhält sich die so definierte Frequenz nun bei steigender Gravitation? Um dies deutlich zu machen, ergänze ich sowohl die Entfernung zur Zentralmasse als auch die Frequenz mit den Differenzen Δr und Δrf:

\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { _{r}f + \Delta {_{r}f}\;\;\;=\;\;\;\frac{ c_{\raise -.3ex 0} }{ u_{\raise -.3ex 0} } \cdot \sqrt{1-\frac{ g \cdot N }{ c_{0}^{2} \cdot \left( r + \Delta r \right) }} } \] (Bas.14)

Soll die Gravitation größer werden, dann muss die Distanz r + Δr zur Zentralmasse kleiner werden, was bedeutet, dass Δr bei festem r negativ sein muss. Der Nenner des Bruchs, indem sich die Distanz r + Δr befindet wird sodann ebenfalls kleiner, was den Bruch vergrößert. Die Differenz unter der Wurzel wird nun kleiner, weil mehr von der Eins abgezogen wird. Eine Wurzel von etwas kleinerem ist ebenfalls kleiner, was den gesamten rechten Term der Gleichung verkleinert. Bei festem rf muss Δrf grob gesprochen negativ sein:

\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { \Delta r\;\;\;<\;\;\;0 } \] (Bas.15)
\[ \definecolor{formcolor}{RGB}{0,0,0} \color{formcolor} { \Rightarrow\hspace{10mm} \Delta {_{r}f}\;\;\;<\;\;\;0 } \] (Bas.16)

Die gesamte Frequenz rf in Formel wird bei zunehmender Gravitation, also bei kleiner werdendem Abstand zur Zentralmasse r, auch immer kleiner.

Die de-Broglie-Frequenz rf eines Elementarteilchens in Gieses Basisteilchenmodell nimmt also bei zunehmender Gravitation ab.

Widerspruch des Basisteilchenmodells zur experimentellen Beobachtung

Qualitativ kann man sagen, dass im Pound-Rebka-Snider-Experiment bei Zunahme der Gravitation, im Gegensatz dazu, eine Zunahme der de-Broglie-Frequenz beobachtet wird. Das Basisteilchenmodell widerspricht in diesem Punkt den experimentellen Beobachtungen.

Leptonen-Modell, animiert
Animation 1 New window: Ein Wirkungsquanten-String eines hypothetischen, geladenen Leptons; ein Elektron oder eines seiner Verwandten. Die Wirkungsquanten sind als rote Kugeln dargestellt.

Kein Widerspruch in der fraktalen Quanten-Fluss-Theorie

Die Quanten-Fluss-Theorie besitzt in dieser Beziehung eine andere Feinstruktur und ist daher, trotz der Ähnlichkeit beider Theorien, in der Lage, den Beobachtungen zu entsprechen.

Dies ist möglich, weil die Elementarteilchen-Frequenz in der Quanten-Fluss-Theorie nicht der Rotation des Haupt-Spins entspricht, wie im Basisteilchenmodell, sondern der inneren Rotation der Wirkungsquanten (Verweis auf die noch einzupflegende Herleitung der Leptonen-Struktur). In der entspricht diese Frequenz der Rotation der als rote Kugeln eingezeichneten Wirkungsquanten um die grüne Lichtbahn.

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Vakuum und virtuelle Teilchen

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Das Basisteilchenmodell kennt nicht das Vakuum mit virtuellen Teilchen

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Fußnoten

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1. Vgl. Giese, The Apparent Mystery of the Electron, Kap. 1 Introduction, S. 2.
2. Vgl. Shapiro, »Fourth Test of General Relativity«.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Shapiro-Verzögerung.
3. Vgl. Giese, The Origin of Gravity, Appendix C Variation in the Speed of Light, Speed Reduction in Detail, S. 20–22, hier Formel C.7, S. 22. Die Konstante c habe ich wegenen der Eindeutigkeit in c0 umbenannt.
4. Vgl. Giese, The Origin of Gravity, Appendix C Variation in the Speed of Light, Speed Reduction in Detail, S. 20–22, hier Formel C.8, S. 22. Die erste Variable rechts direkt neben dem Gleichheitszeichen d0 ist dort mit r benannt. Diese Benennung ist fehlerhaft, weil es eine weitere Variable r unter dem Bruch gibt, die von der ersten unabhängig ist. Beide müssen also unterschieden werden, weil die erste neben dem Gleichheitszeichen eine generelle geometrische Ausdehnung von Strukturen meint, während die zweite den Abstand vom Zentrum einer Zentralmasse bedeutet. Folgerichtig habe ich dann die Variable rred bei Giese in dred umbenannt, weil diese die Reduktion der Ausdehnung einer generellen Struktur meint. Die Konstante c habe ich wegen der Eindeutigkeit in c0 umbenannt.
5. Im Besonderen erarbeitete, vermutlich als erster, Oliver Heaviside die Kontraktion der Form von in einem Medium oder Äther bewegten, elektromagnetischen Feldern. Die Kontraktion einer bewegten Kugel oder Sphere wurde nach ihm als „Heaviside-Ellipsoid“ benannt:
Vgl. Giese, Relativistic Contraction without Einstein!.
Vgl. Sexl, Relativität Gruppen Teilchen, S. 96.
Vgl. Heaviside, Motion of Electrification through a Dielectric.
Vgl. Heaviside, »On the Electromagnetic Effects due to the Motion of Electrification through a Dielectric«.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Lorentzkontraktion.
Vgl. Wikipedia, Geschichte der Lorentz-Transformation, Heaviside, Thomson, Searle (1888, 1889, 1896).
Vgl. Wikipedia, Michelson-Morley-Experiment, Erklärung, Spezielle Relativitätstheorie.
6. Vgl. Fließbach, Allgemeine Relativitätstheorie, Teil III Physikalische Grundlagen der ART, Kap. 12 Gravitationsrotverschiebung, S. 58–64.
Vgl. Vessot, »Test of Relativistic Gravitation with Maser«.
Vgl. Pound, »Effect of Gravity on Gamma Radiation«.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Pound-Rebka-Experiment.
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Stand 03. Oktober 2020, 20:00 CET.


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