←   Vorwort


Einleitung

Vereinheitlichung der Physik in einer neuen Physik


Notizen

(Facetten des ›Problems der Zeit‹:)
(• Die Relativitätstheorie und die Teilchenphysik tragen in ihrer heutigen Interpretation einen fundamentalen Widerspruch in sich: Wie kann es sein, dass ein Photon, das sich doch mit Lichtgeschwindigkeit bewegt und in dem daher angeblich die Zeit stillstehen muss, ein sich schwingend veränderndes elektromagnetisches Feld „in sich“ trägt? Besonders dann, wenn wir analysieren, dass die Teilchen zwar theoretisch punktförmig, aber in der Realität eine Ausdehnung haben sollten, bemerke das Natürlichkeitsprinzip, dass auch zu der Erkenntnis führt, dass unendlich große Werte nicht vorkommen sollten, die bei Punktteilchen nicht zu vermeiden sind. Vgl. Eichhorn, »Die Zähmung des Unendlichen«, S. 14.)
(• Zeit muss differenzierter betrachtet und interpretiert werden, wenn wir diesen Widerspruch loswerden wollen. Tun wir dies, stellen wir fest, dass es nur ein scheinbarer Widerspruch ist. Denn die Schwingung des elektromagnetischen Feldes benötigt zwar Zeit, im Sinne einer generellen Veränderung, aber sie trägt nichts zur Alterung des Photons bei, nämlich zu seiner grundsätzlichen Veränderung. Und zwar altert das Photon durch seine Schwingung nicht, weil es sich nach einer bestimmten Zeit, seinem Schwingungsdurchgang, wieder genau in dem gleichen Zustand befindet, wie zuvor.)
(Physik auf Basis von bio-ähnlichen Regelprozessen:)
(• Physik: Regelprozesse zeigen sich in Newtons Actio gleich Reactio. Denn hierin kommt das grundlegende Konzept von Spieler und Gegenspieler, Agonist und Antagonist, zum Ausdruck. In Bezug auf das Beispiel unseres Sonnensystems und die stabile Bahn der Erde um die Sonne gibt es auch Actio und Reactio. Die Gravitation spielt gegen die Fliehkraft, also gegen die Trägheit, wie alle Wechselwirkungen, die eine Bewegung ändern. Aus Sicht eines Regelprozesses ist die noch einmal gründlich zu analysieren. Hier spielt irgendwie die Kraft gegen die Zeit, die es braucht, eine Wirkung zu entfalten. Was wiederum mit der Zeit die es braucht zusammenhängt, um, aus Sicht der FrQFT, die Wirkungsquanten-Struktur der Erde durch das Gravitationspotenzial der Sonne so umzubauen, dass die Erde ihre Bewegungsrichtung ändert.)
(• Physik: Die Schlussfolgerungen münden in die Einsicht, dass es für jedes Ding, jede Existenz, der Physik genau einen einzigen grundlegenden Regelprozess geben muss. Dieser Regelprozess organisiert die Stabilität und die Entwicklung seiner Existenz.)

Anliegen dieser Arbeit und ihrer Theorie einer neuen Physik

Wir streben mit der nachfolgend entwickelten Theorie an, die in der modernen Physik gesuchte Theorie von Allem — Theory of Everything (TOE) — naturphilosophisch zu begründen und analytisch zu entwickeln, also die Physik durch eine „neue“ Physik zu vereinheitlichen.

Mit dieser neuen Physik ist die Hoffnung verbunden, die unerklärten Beobachtungen der modernen Physik zu erklären und ihre offenen Fragen zu beantworten.

Wie kann die Physik vereinheitlicht werden?

Um die Physik zu vereinheitlichen, müssen wir uns mit den grundlegensten Fragen der Physik befassen …

Die grundlegenste Frage der heutigen Physik ist vermutlich:

Was ist Zeit?

Der anregend kritische Physiker Lee Smolin stellt sich bezüglich seiner Forschung zu den Grundlagen der Physik seit vielen Jahren diese tiefgreifende Frage und begründet ihre Wichtigkeit folgendermaßen:

» Was ist Zeit? Diese täuschend einfache Frage ist das wichtigste Einzelproblem, das sich der Naturwissenschaft stellt, während wir immer tiefer in die Grundlagen des Universums eindringen. Alle Rätsel, mit denen Physiker und Kosmologen ringen — vom Urknall bis zur Zukunft des Universums, von den Rätseln der Quantenphysik bis zur Vereinheitlichung von Kräften und Teilchen —, laufen auf das Wesen der Zeit hinaus. «

In seinem Buch zur Zukunft der Physik äußert er in Bezug auf die heutige Perspektive auf die Zeit und deren nötiger Veränderung:

» Wir müssen eine Möglichkeit finden, die Zeit aus ihrer Erstarrung zu erlösen — sie darzustellen, ohne sie in Raum zu verwandeln. «

Genau dies werden wir tun.

Wir werden die Zeit aus ihrer Erstarrung lösen und ihr Wesen ergründen, ohne sie sogleich unbedingt in Raum zu verwandeln, indem wir ihre Aspekte differenzieren und diese als unterschiedliche Facetten des Zusammenhangs und der Veränderung von Strukturen begreifen.

Zu diesem Zweck werden wir feststellen, dass dem Zusammenhang und der Veränderung der Strukturen der Dinge ein neues naturphilosophisches Prinzip der Existenz zugrunde liegt. Mit dessen Hilfe kommen wir in die Lage, die unterschiedlichen Aspekte der Zeit in Bezug auf dynamische Strukturen herauszuarbeiten und damit die Vereinheitlichung der modernen Physik — ihrer beiden Haupttheorien, der Quantenfeldtheorie und der Allgemeinen Relativitätstheorie — zu ermöglichen.

Vorgehensweise

Zur Vereinheitlichung der beiden Haupttheorien, beschäftigen wir uns mit der detailierten Beschreibung und Analyse des neuen naturphilosophischen Prinzips der Physik — first Principle —, mit seiner physikalischen Realisierung und deren Mechanismen. Wir setzen unsere hierauf basierenden Einsichten und Erkenntnisse mit den Begriffen und Bildern der modernen Physik in Beziehung.

So leiten wir den neuen Formalismus her, beschäftigen uns aber natürlich auch intensiv damit, wie sich aus all dem die heute gültigen Formeln und Erklärungen ergeben.

Nachfolgend werfen wir erst einmal einen Blick auf die Ausgangssituation der modernen Physik. Anschließend werden wir die Herleitung der neuen Physik beschreiten, in der Ansätze, Hypothesen und Analysen mit Schlussfolgerungen abwechseln und für uns so die wesentlichen Eckpunkte der Entwicklung der neuen Physik erkennbar werden.

Auf der folgenden Seite Was ist Physik? werden wir die Grundlagen der neuen Physik abermals entwickeln, allerdings dieses Mal aus wissenschaftsphilosophischen, erkenntnistheoretischen und naturphilosophischen Überlegungen heraus. Auf diese Weise entsteht eine zusätzliche Perspektive auf die neue Physik, die zum einen verdeutlicht, wie grundlegend die neue Physik angelegt ist, und zum anderen naturphilosophische Begrifflichkeiten und Bilder erschafft, mit deren Hilfe uns ein noch tieferes analytisches sowie auch emotionales Verständnis der neuen Physik möglich wird.

Auf den darauf folgenden Seiten wird diese Entwicklung auf all dem aufbauend detailierter nachvollzogen sowie feiner und konkreter ausformuliert, wo uns dies möglich ist. Zum Schluss wird eine Zusammenfassung, ein Fazit und ein Ausblick formuliert. Ergänzend werden verschiedene Ideen, die so nicht in die Arbeit passen und teilweise sehr spekulativ sind, diskutiert sowie Vergleiche mit anderen Theorien angestellt.

Notiz: Alte Einleitung

Mit der hier entwickelten fraktalen Quanten-Fluss-Theorie schaffe ich einen Rahmen, in dem ich die gesamte Physik aus einem allgemeinen Prinzip heraus erklären möchte. Bisher ist es offenbar noch nicht gelungen, eine vereinheitlichte Physik zu beschreiben. Dies zeigt sich besonders darin, dass die beiden heute gültigen Haupttheorien der Physik bisher nicht auf befriedigende Weise zusammen gebracht werden konnten. Beide erscheinen als nicht zu vereinheitlichen, also als nicht aus einem gemeinsamen Ansatz heraus zu beschreiben. Bei den Haupttheorien handelt es sich zum einen um die Quantenfeldtheorie. Diese beschreibt die Physik der Elementarteilchen und der aus ihnen gebildeten Atome. Zum anderen handelt es sich um die Allgemeine Relativitätstheorie. Mit ihr wird die Gravitation der Gestirne beschrieben, der Planeten, Sonnen und Galaxien, genauso wie die Anziehung, die von der Erde auf einen Apfel wirkt, uns Menschen am Boden hällt. Aus ihr lässt sich auch die Existenz der Schwarzen Löcher herleiten. Beide Theorien sind ausgiebig anhand von Beobachtungen getestet und stimmen mit diesen in den meisten Fällen sehr genau, und im Fall der Quantenfeldtheorie sogar extrem genau, überein.,

Aber besonders im Fall der Allgemeinen Relativitätstheorie wird seit vielen Jahrzenten immer deutlicher, dass etwas nicht stimmt: Die Gravitation könnte Eigenschaften haben, die nicht vollständig durch die Allgemeine Relativitätstheorie beschrieben werden. Denn die gravitative Anziehung innerhalb und zwischen den Galaxien erscheint oft stärker, als sie sich aus der Masse ergibt, die man in den Galaxien beobachtet. Viele Physiker nehmen daher an, dass in den Galaxien mehr Masse existiert, als man direkt beobachten kann, die sogenannte Dunkle Materie. Bisher ist allerdings noch überhaupt nicht klar, ob sie existiert und, wenn ja, woraus diese unsichtbare Materie besteht. Andere Physiker gehen so auch davon aus, das nicht unsichtbare Materie für das Phänomen der Dunklen Materie verantwortlich ist. Sie meinen vielmehr, dass die Gravitationsgesetze der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht korrekt sind und korrigiert werden müssen. Aber es gibt auch noch einige andere Probleme mit der heutigen Physik, die ich in der Einleitung nicht alle weiter vertiefen möchte. Nur auf das ›Problem der Zeit‹ komme ich gleich noch an dieser Stelle zu sprechen, weil es in meinen Augen einen Schlüssel zur Vereinheitlichung darstellt.

Doch wie können wir das Problem des Phänomens der Dunklen Materie und die anderen Probleme lösen? Viele Physiker meinen, dass für die Lösung dieser Probleme ein entscheidender Schritt notwendig ist: Genau wie ich denken sie, dass ein allgemeines Prinzip der Physik gefunden werden muss. Dieses neue allgemeine Prinzip oder diese neue ›Theorie von Allem‹ (Theory of Everything, TOE) soll die beiden Haupttheorien zu einer Theorie zusammenfassen, sprich vereinheitlichen. Hinter der Vereinheitlichung der Physik steht meine Hoffnung, und die Hoffnung der anderen, dass sich durch sie automatisch eine Erklärung des Phänomens der Dunklen Materie ergibt. Und auch die Lösungen der anderen Probleme sollten für uns so sichtbar werden.

Nur, warum hat bisher niemand eine vereinheitlichte Physik gefunden oder diese ersonnen? Es gibt schon verschiedenste Versuche, eine Vereinheitlichung der Physik zu erreichen. Die bekanntesten sind sicher die Stringtheorie und die Schleifen-Quantengravitation. Doch bisher ist es nicht gelungen, die Vereinheitlichung erfolgreich abzuschließen. Denn alle Versuche, die beiden Haupttheorien unter einen Hut zu bekommen, in ein gemeinsames Prinzip einzufügen oder gar in ein gemeinsames Formelwerk zu integrieren, sind bisher gescheitert. Problematisch ist dabei offensichtlich, dass die Quantenfeldtheorie und die Allgemeine Relativitätstheorie ein unterschiedliches Verständnis von Zeit haben, was allgemein als ›Problem der Zeit‹ bezeichnet wird. Für meinen Ansatz des neuen Prinzips der Physik spitze ich einen bestimmten Aspekt dieses Problems in einer Erweiterung von Albert Einsteins Gedankenexperiment einer Lichtuhr zu. In der erweiterten Lichtuhr werden sowohl die Schwingungen, genauer die Reflexionen, der Photonen zwischen den Spiegeln der Lichtuhr als auch die inneren Schwingungen der Photonen, der Lichtteilchen, in Bezug auf die Stärke der Gravitation berücksichtigt. Hierdurch drückt sich das unterschiedliche Zeitverständnis in einem vermeintlichen Widerspruch aus, weil beide Formen der Schwingung sich in Bezug auf die Änderung der Gravitation und des Zeitverlaufs gegenläufig verändern. Bei zunehmender Gravitation wird nach den Beobachtungen der Lauf der Zeit langsamer, jedoch die innere Schwingung der Photonen aufgrund ihrer sich erhöhenden Energie schneller. Dabei sollte nach allgemeinem Verständnis doch jede Form der Schwingung bei langsamer laufender Zeit in Zeitlupe ablaufen, sich also ebenfalls verlangsamen. Diesen vermeintlichen Widerspruch bezeichne ich nachfolgend kurz als das eigentliche ›Problem der Zeit‹. Es scheint so, dass eine Lösung dieses Problems gefunden werden muss, um die Vereinheitlichung zu vollziehen.

Die fraktale Quanten-Fluss-Theorie, oder kurz Quanten-Fluss-Theorie, bietet eine Lösung des ›Problems der Zeit‹. Alle anderen problematischen Varianten zum unterschiedlichen Zeitverständnis der beiden Haupttheorien erledigen sich aus meiner Sicht damit. Eine Lösung des Problems scheint mir nur dann möglich, wenn einige Dogmen der heutigen Physik aufgegeben werden. Die beiden eben beschriebenen Schwingungen stehen demnach mit zwei senkrecht zueinander orientierten, also ortogonalen Bewegungskomponenten der Feinstruktur der Elementarteilchen in Verbindung. Die hier vorgeschlagene Lösung wird aus einem neuen naturphilosophischen Prinzip entwickelt, dem Existenzprinzip der Elementarteilchen, kurz Existenzprinzip. Das Existenzprinzip stellt einen Zusammenhang zwischen der strukturellen Existenz eines speziellen dynamischen Systems von Teilchen, seiner inneren Wechselwirkung und zwei unterschiedlichen Aspekten von Zeit her. So ergibt sich auch ein Zusammenhang zwischen dem Chaos und der Ordnung eines Systems und den beiden unterschiedlichen Aspekten der Zeit. Dadurch bekommt man ein neues Verständnis von Raum, Zeit, Licht, Materie und des Vakuums sowie des Kosmos. Dieses Verständnis liefert eine grundlegende Basis zur Beschreibung eines allgemeinen Prinzips der Physik.

Das neue Verständnis beruht letztendlich auf neuen und tiefgehenden Überlegungen und daraus folgenden Hypothesen dazu, was Physik sehr allgemein ist und was wir tun, wenn wir Naturwissenschaft betreiben. Diese Fragestellung behandel ich auf der folgenden Seite ›Was ist Physik?‹ eingehend. Mit Hilfe der gewonnenen Einsichten und Hypothesen entwickel ich anschließend die ›Neue Physik‹.

Beim neuen Prinzip der Physik handelt es sich nicht um eine geschlossene „Weltformel“. Vielmehr werden einige Formeln der heute gültigen Physik aus diesem Prinzip hergeleitet und es werden die Grenzen ihrer Gültigkeit aufgezeigt. Durch die Erkenntnis der grundlegenden Struktur ergeben sich neue Formeln, mit denen sich die Gültigkeitsgrenzen erweitern lassen und die so dabei helfen, bisher unerklärte Phänomene besser zu durchdringen und so eine Perspektive zu bekommen, diese zu beschreiben.

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Ausgangssituation der modernen Physik

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Eine Stagnation, die sich zu einer Krise entwickelt

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Die theoretische Physik befindet sich offenbar in einer zunehmenden Krise, die sich in den letzten Jahren immer weiter zuspitzt. Trotzdessen wir zwei experimentell zunehmend gut bestätigte Haupttheorien haben, — für die Teilchenphysik die Quantenfeldtheorie und für die Gravitation sowie für die Kosmologie die Allgemeine Relativitätstheorie —, wird es auch immer deutlicher, dass wir Beobachtungen machen, die durch die Haupttheorien nicht erklärt werden können.

Unerklärliche Beobachtungen und theoretisch aufgeworfene Fragen …
Zu diesen Beobachtungen gehört das Phänomen der Dunklen Materie und das Phänomen der Dunklen Energie, die für die Entstehung unseres Kosmos und für seine Entwicklung von entscheidender Bedeutung sind. Auch sind Fragen offen wie: Was geschah ganz direkt nach dem Urknall?(Verweis) Oder wie kommt die Hubble-Konstante auf ihren gemessenen Wert?(Verweis) Was passiert an der Oberfläche Schwarzer Löcher?(Verweis) Und so fort …

Aber auch viele Beobachtungen in der Teilchenphysik sind bisher nicht zu erklären oder es werden diesbezüglich theoretische Fragen aufgeworfen: Warum ergeben sich die Massen der Elementarteilchen wie beobachtet?(Verweis) Wie groß ist die Vakuumenergiedichte?(Verweis) Warum haben wir mehr Materie als Antimaterie? Und vieles mehr …

Hoffnungsträger fallen aus …
Antworten auf das Phänomen der Dunklen Materie wurden von der theoretischen Physik seit einiger Zeit im Bereich der Teilchenphysik vermutet. Dazu wurden neue Theorien entwickelt, in die die Physiker große Hoffnungen gesetzt haben. Zu diesen großen Hoffnungsträgern gehören — um nicht schon zu sagen gehörten — die Stringtheorie und die Supersymmetrie.

In Bezug auf erste ist bisher nicht klar geworden, was sie vorhersagt, das wir experimentell wiederlegen, also falsifizieren könnten. Oder wie anhand dessen die Stringtheorie gar mit großer Wahrscheinlichkeit als gültig bestätigt, also recht sicher verifiziert werden könnte.(Verweis) Was die Supersymmetrie und die durch sie vorhergasagte Veränderung des Standardmodells der Teilchenphysik betrifft, so haben unterschiedliche ihrer Varianten neue Elementarteilchen vorhergesagt. Von denen könnten einzelne mit dem Phänomen der Dunklen Materie in Verbindung stehen, die allerdings bisher nicht entdeckt werden konnten.(Verweis)

Althergebrachtes bestätigt sich aufs Neue …
… obwohl wir wissen, dass es so alleine nicht sein kann

Das Standardmodell der Teilchenphysik in seiner althergebrachten Form, wurde durch die Entdeckung des Higgs-Teilchens am LHC hingegen abermals bestätigt.(Verweis) Und die Allgemeine Relativitätstheorie erlebte jüngst einen erneuten Triumpf durch den Nachweis der von ihr schon lange vorhergesagten Gravitationswellen.(Verweis)

Das alt hergebrachte triumpfiert, obwohl wir wissen, dass es nicht der Weisheit letzter Schluss sein kann.(Verweis) Und die neuen populären Ideen der theoretischen Physik entpuppen sich scheinbar zusehens als Hirngespinnste.

So driftet die theoretische Physik immer weiter in ein Dilemma, denn mögliche neue Theorien müssen die althergebrachten extrem genau wiedergeben.

Die gesuchte Vereinheitlichung der Physik bleibt bisher aus …
… ist aber nach wie vor notwendig

Noch vertrakter wird die Situation der theoretischen Physik dadurch, dass wir durch die beiden Haupttheorien eine in zwei unverträgliche Teile separierte Physik haben. Denn generell ist es erstaunlicherweise nicht klar, wie die beiden Haupttheorien zusammengeführt werden können. Auch wenn sie viele gemeinsame physikalische Begrifflichkeiten teilen, so erscheinen sie in ihren mathematisch strukturellen Grundfesten doch unvereinbar.

Eine physikalisch wirklich zweigeteilte Welt ist jedoch schlechterdings nicht vorstellbar. Wo genau sollte diese Trennlinie in unserer Welt denn auch verlaufen?

Lee Smolin sagt dazu:

» Neben dem Argument, das sich auf die Einheit der Natur gründet, hat jede [dieser beiden] Theorie[n] noch ihre eigenen Probleme, die eine Vereinheitlichung mit der jeweils anderen geboten erscheinen lassen. In der Natur haben wir noch kein messbares Ergebnis entdeckt, das einen unendlichen Wert besitzt. Doch sowohl in der Quantentheorie wie in der allgemeinen Relativitätstheorie stoßen wir auf Vorhersagen physikalisch vernünftiger Größen, die unendlich werden. Auf diese Weise straft die Natur vermutlich unverschämte Theoretiker, die ihre Einheit zu brechen wagen. «

Ich würde ergänzen:

» Auf diese Weise straft die Natur […] unverschämte Theoretiker, die ihre Einheit zu brechen wagen «, indem sie die Natur allzusehr vereinfachen und dies im Laufe der Zeit schließlich vergessen.

Die neue Physik braucht neue Konzepte, neue Ideenwelten, Prinzipien der Zusammenhänge …
Es werden nicht nur neue Vorstellungen davon benötigt, welche Bestandteile unsere Natur ausmachen. Für eine neue Physik sind vor allem Ideen der Prinzipien der Zusammenhänge der Bestandteile und deren Veränderung von nöten, also wie sich die Dinge aus ihren Bestandteilen selbst organisieren, ihre Organisation transformieren und diese wieder auflösen.

Harald Lesch hat 2018 zu diesem Thema und zur aktuellen Situation der Physik einen anregenden, längeren Vortrag gehalten, den ich hier gerne empfehle:
Teil 1: Emergenz oder Evolution - Wie entsteht das Neue? (1/2) • Live im Hörsaal | Harald Lesch
Teil 2: Emergenz oder Evolution - Wie entsteht das Neue? (2/2) • Live im Hörsaal | Harald Lesch

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Fundierung der neuen Physik

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Phänomenologische und naturphilosophische Fundierung — Ansatz, Hypothesen, Taburelativierungen und Folgerungen

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Wenn, wie oben verdeutlicht, die Frage nach dem Wesen der Zeit die grundlegenste Frage der heutigen Physik ist, dann macht es auch Sinn, den Weg zur Vereinheitlichung in einer neuen Physik damit zu beginnen, unsere heutige Schwierigkeit mit der Zeit auf einen Punkt zu bringen und zu schauen, wie wir ihr entkommen können.

Dies ist allerdings gar nicht so einfach, weil unsere heutigen physikalischen Denk- und Erklärungsmuster diese Schwierigkeit verschleiern. Denn gewisse, heute dogmatisch behandelte Erkenntnisse, die sich sicherlich auch aufgrund historischer Auseinandersetzungen so verfestigt haben, sind durch Differenzierung zu lockern, um eine Lösung dieser Schwierigkeit damit zu ermöglichen.

Jedoch genau die sich aus den dogmatischen Erkenntnissen ergebenden Denktabus verhindern in solchen Fällen meist, die richtigen Fragen zu stellen.

Ansatz: Lösung des ›Problems der Zeit‹

Der grundlegende Ansatz der neuen Physik ergibt sich aus der hiermit vorgeschlagenen Lösung des sogenannten ›Problems der Zeit‹, welches heute die Vereinheitlichung der Quantenphysik und der Allgemeinen Relativitätstheorie verhindert. Denn die bei dieser Art von Problem aufgezeigten (scheinbaren) Widersprüche ergeben sich im Rahmen der Kombination von Beobachtungen aus der Quantenphysik und der Relativitätstheorie und deren heute üblichen Interpretationen.

In einer einfachen Form steckt hinter dem ›Problem der Zeit‹ die Frage:

Wie kann es sein, dass es in einem Photon — einem Lichtteilchen — aufgrund seiner Lichtgeschwindigkeit, nach heutiger Interpretation der Relativitätstheorie, keinen Fortgang der Zeit gibt — die Zeit also still steht —, aber sich sein elektromagnetisches Feld dennoch schwingend ändert?

Wie fast immer, liegen auch dieser Frage unausgesprochene Annahmen zugrunde.

Und mit den hier getroffenen Annhamen werden dann auch bestimmte Denktabus der heutigen Physik angekratzt …

Hypothese: Eigenschaften der Dinge entspringen ihrer Struktur

Eine unausgesprochene Annahme dieser Frage ist, dass die Ursache seines schwingenden elektromagnetischen Feldes in einer vermuteten schwingenden Struktur des Photons zu finden sei. Dahinter steckt quasi die generelle Hypothese, jede Eigenschaft eines Dings ergäbe sich aus seiner Struktur.

Diese Annahme entspringt unserer Alltagserfahrung und auch der Erwartungshaltung jeder „mikroskopierenden“ Wissenschaft, also auch den Naturwissenschaften:

Wir untersuchen das Ding, was wir verstehen möchten, genauer, mikroskopieren es oder wir zerlegen es notfalls sogar und konzentrieren uns auf seine Bestandteile. Und dann werden wir schon herausfinden, woher seine Eigenschaften kommen.

Mit dieser Erwartung und ihrer Erfüllung werden wir uns auf der nachfolgenden Seite, Was ist Physik? Was wir tun, wenn wir Naturwissenschaft betreiben‹, noch genauer beschäftigen.

Vereinfachungen und deren Probleme

Physiker mögen argumentieren, das Photon sei nur punktförmig, habe daher keine Struktur und könne nicht rotieren. Dabei verschweigen sie allerdings, dass seine Punktform eine mathematische Vereinfachung ist, um die seine Eigenschaften beschreibenden Formelwerke einfacher oder überhaupt erst entwickeln zu können. Seine Punktform ist nicht unbedingt naturgegeben.

Und die Punktform der Elementarteilchen macht durchaus auch größere Schwierigkeiten in der theoretischen Physik: Sie kann beispielsweise zu „unnatürlichen“(Verweis) Unendlichkeiten in ihren Wechselwirkungen führen, wenn sich zwei dieser Punktteilchen beliebig nah annähern können. Diese Schwierigkeiten müssen dann durch mathematische Kniffe umgangen werden. Die Beseitigung der Vereinfachung führt zu einer fraktalen Struktur, wie wir sehen werden, die geeignet sein könnte, die Unendlichkeitsprobleme zu beseitigen.

Bezüglich der Relativitätstheorie werden wir noch feststellen, dass die Vereinfachung der Materie auf die Punktform die Genialität von Einsteins naturphilosophischem Ansatz dieser Theorie, durch sein Gedankenexperiment der Lichtuhr, ausmacht und sie gleichzeitig strukturell aushöhlt. Um dieses wichtige Argument zu verstehen und sich mit der Lösung dieses Problems aus Perspektive der Relativitätstheorie näher zu beschäftigen, wird innerhalb der neuen Physik die Vereinheitlichte Relativitätstheorie geschaffen und auf einer eigenen Theorieseite entwickelt.

Denn diese Aushöhlung zeigt sich als einer der Gründe dafür, dass die Verbindung der Relativitätstheorie mit der Quantenphysik verborgen bleibt und so die Vereinheitlichung behindert wird.

Die Einführung der mathematisch abermals genialen Idee der vierdimensionalen Raumzeit kompensiert die Aushölung zu einem Teil und führt gleichzeitig dazu, dass die verbleibende strukturelle Aushölung noch mehr verborgen wird, geradezu in einem zusammengezogenen Knoten versteckt wird.

Mit dem gerade Ausgeführten möchte ich einführend schon ein erstes Mal kurz anreißen, welche Folgen es haben kann, wenn wir uns der sehr hilfreichen, vor langer Zeit vorgenommenen Vereinfachungen nicht mehr bewusst sind und sie teils völlig unhinterfragt und daher unreflektiert als quasi naturgegeben hinnehmen. Später komme ich hier und da noch auf die Folgen von Vereinfachungen zurück.

Hypothese: Prinzip des Zusammenhangs — First Principle

Was wäre also, wenn wir die Struktur der Elementarteilchen auf sinnvolle und mit den heutigen Beobachtungen verträgliche Weise herausfinden und deren Zusammenhang definieren könnten?

Ich behaupte, es lässt sich eine sinnvolle und mit den heutigen Beobachtungen verträgliche Struktur der Elementarteilchen finden, wenn wir die hierfür wichtigen Prinzipien des grundsätzlichen Zusammenhangs in den dynamischen Strukturen der Dinge erkennen.

Das hierfür entscheidende naturphilosophische Prinzip ist der von mir entdeckte und so genannte fraktale Djet-Neheh-Dualismus, aus dem sich das Existenzprinzip der Elementarteilchen und schließlich das fraktale Existenzprinzip ergeben.

Das Existenzprinzip der Elementarteilchen, bezogen auf Photonen und ihre Bedeutung im Gedankenexperiment der Lichtuhr Einsteins, ermöglicht einen Einblick in zwei verschiedene Aspekte der Zeit, die eine neue Interpretation der Relativitätstheorie und der modernen Physik insgesamt ermöglichen.

Neuinterpretation benötigt Relativierung von Denktabus

Um dies abschließend zu erreichen, kommen wir nicht umhin, uns die ein oder andere Einsicht und Neuinterpretation zu erarbeiten und so liebgewonnene Denktabus zu relativieren. Und hierbei müssen wir uns auch noch — mühevollerweise — von mehreren voneinander abhängigen Denktabus nacheinander lösen.

Die Mühe diesen Weg zu gehen lohnt sich und wird mit etlichen interessanten neuen Perspektiven und Erkenntnissen versüßt.

Vakuum-Elapson, animiert
Abbildung 1 New window: Die Animation zeigt eine wesentliche Grundstruktur der Elementarteilchen und des Vakuums. Die roten Punkte stehen hier für die Fundamentalteilchen. Das Nach-Vorne-Schrauben — der Gang oder die Translation der Helixspirale — steht für die Lichtgeschwindigkeit, die Alterung als Zeitbegriff der Relativitätstheorie. Die Gesamtbewegung der Fundamentalteilchen steht für die „neue“ Zeit, die jeder Veränderung zugrunde liegt. Diese Struktur kann als unpolarisiertes Vakuum-Photon verstanden werden.

Ansatz: Unterscheidung von Zeit und Alterung

Der Ansatz zur Lösung des ›Problems der Zeit‹ liegt in einem neuen, differenzierten Verständnis der Zeit begründet:

Seine Grundlage ist die naturphilosophische Erkenntnis, dass hinter jeder Veränderung der Struktur eines Dings eine Bewegung steckt, und damit eine Dynamik in Raum und Zeit. Aber differenziert durch die weitere Erkenntnis, dass jeder sich exakt gleich wiederholende Anteil dieser Veränderung — jede sich exakt gleich wiederholende rotierende Schwingung —, die nach einem bestimmten Zeitinterval die Struktur eines Dings ununterscheidbar wieder in ihren Ausgangszustand zurückführt, keinen Beitrag zur Alterung des Dings leistet, zu dessen Reifeprozess.

Mit der Alterung eines Dings ist gemeint, dass sich seine Struktur quasi unwiederbringlich verändert: Unser Kosmos altert, wenn sich ein Photon in ihm frei durch den Raum bewegt. Das Photon selber — seine innere Struktur — altert nicht, weil seine Bestandteile, die Fundamentalteilchen in ihm, nur schwingende Bewegungen ausführen, die sein elektromagnetisches Feld, nach einem bestimmten Zeitinterval, wieder in den selben Zustand zurückführen, wie zuvor.

Die absolute Bewegung der Fundamentalteilchen, aus denen das Photon besteht, trägt also zwei Bewegungskomponenten in sich: Eine Bewegungskomponente in Größe der Lichtgeschwindigkeit, linear und der Alterung des Kosmos entsprechend, und eine weitere Bewegungskomponente, die sein elektromagnetisches Feld im Raum induziert, zirkular rotierend, seiner Schwingung entsprechend (siehe ).

Die Alterung ist so gesehen der Zeitbegriff der Relativitätstheorie. Beide Bewegungskomponenten kombiniert ergeben mehr als die Alterung. Zusammen stehen beide Bewegungskomponenten nämlich für die Zeit, die jeder Art von Veränderung zugrunde liegt, von der die Alterung nur ein Teil ist. Die „neue“ Zeit, die für die Veränderung aller Dinge steht, ist demnach eine Erweiterung des Zeitbegriffs der Relativitätstheorie, die die Schwingungen der Quantenphysik umfasst.

Taburelativierung: Überlichtgeschwindigkeit

Jetzt werfen wir eines der grundsätzlichen Tabus der modernen Physik über den Haufen und bewahren dabei sein wichtiges, dem Ansatz der Relativitätstheorie entspringendes Anliegen durch eine differenzierte Betrachtung des Zusammenhangs:

Nach dem gerade formulierten Ansatz bewegt sich die Feinstruktur der Elementarteilchen mit Überlichtgeschwindigkeit. Und dies widerspricht nach der hier aufgestellten Interpretation nicht der Relativitätstheorie, wenn die Alterungskomponente der Bewegung der Fundamentalteilchen auf die Lichtgeschwindigkeit begrenzt bleibt.

Bezüglich des Grundgedankens der Relativitätstheorie ist es wichtig, dass sich Informationen nicht mit Überlichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegen:

In diesem Sinne sind die Anteile der Veränderung der Elementarteilchen-Strukturen, die über die Lichtgeschwindigkeit hinausgehen, rotierende innere Schwingungen. Diese Schwingungen entsprechen bestimmten Schwingungen der Quantenphysik und sind der Informationsinhalt der Elementarteilchen.

Dieser Informationsinhalt kann sich auf diese Weise nicht mit Überlichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegen. Er ist stabil, und wie wir noch sehen werden, ist dazu passend die ihm zugrundeliegende Rotationsschwingung die stabilisierende Basis der Elementarteilchen-Struktur.

Ansatz: Existenz beruht auf der Stabilität von Regelprozessen

Im Laufe der Entwicklung der Theorie hat sich herausgestellt, dass die sich ergebenden Strukturen des zugehörigen Modells als bio-ähnliche, selbstorganisierte Regelprozesse zu verstehen sind:

Jedem Ding, also jeder Entität, in diesem Modell liegt ein Elementarprozess zu grunde, ein struktureller Regelprozess, der seine Stabilität und Fortentwicklung organisiert. Der Elementarprozess regelt seine Entstehung, seine Stabilität, seine Transformation und seinen Zerfall oder seine Zerstörung; seine Balance zwischen Ordnung und Chaos. Dies gilt für jedes Elementarteilchen, für das Vakuum und seine Bestandteile, für Atome, Moleküle, Lebewesen, Steine, Planeten, Sonnen, Galaxien, den gesamten Kosmos genauso, wie sogar für deren zugrunde liegenden Fundamentalteilchen selber.

Es stellte sich im Laufe der Zeit heraus, dass manche Eigenschaften von Elementarprozessen, und Regelprozessen ganz allgemein, tiefgreifend mit bekannten Eigenschaften und Erkenntnissen der modernen Physik zusammenhängen:

Elementarprozesse, und Regelprozesse allgemein, basieren immer auf einem System von Spielern und Gegenspielern, die den Prozess stabil halten.

Ihre strukturelle Grundlage sind daher Symmetriebrüche, auf denen die Wechselwirkungen ihrer Spieler und Gegenspieler beruhen.

Es handelt sich bei Elementarprozessen immer um eine ausgedehnte Struktur, die in ihrer Dimension, wenn vielleicht auch zyklisch, stabilisiert wird.

Jeder Regelprozess beinhaltet einen Kreislauf, der sich bei einem Elementarprozess in Form einer Rotation oder Schwingung zeigt.

Folge: Alle Eigenschaften der Elementarteilchen entspringen ihrer Struktur

Die Spins der Elementarteilchen beispielsweise sind nicht mehr länger Label — Etiketten —, die einem Punkt in Raum und Zeit zugeordnet werden, wie im heutigen Standardmodell der Teilchenphysik(Verweis). Die hier vorgeschlagene Struktur der Elementarteilchen rotiert tatsächlich mit ihren Spins entsprechenden Drehimpulsen um ihre Achse und um bestimmte Kurven ihrer Struktur.

Bisher wurde diese im Grundsatz nicht ganz neue Idee immer mit dem Hinweis abgelehnt, dass sich dann die „Oberfläche“ des Elementarteilchens ja mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen würde, was nach der Relativitätstheorie nicht möglich sei. Nach der neu eingeführten Alterungsinterpretation der Relativitätstheorie trägt der Rotationsanteil ihrer Struktur auf der Fundamentalteilchenebene allerdings nichts zu ihrer Alterung bei, die sich im Zerfall oder einer anderen Transformation oder Reaktion eines Elementarteilchens ausdrücken würde.

Nehmen wir diesen Rotationsanteil aus der Bewegung der Feinstruktur der Elementarteilchen heraus, verbleibt ein Anteil, der sich entlang seiner Bahn mit Lichtgeschwindigkeit bewegt und damit der Relativitätstheorie nicht widerspricht, sondern ihrer eigenen und/oder der Alterung des Kosmos entspricht.

So wird es möglich, dass wirklich alle Eigenschaften der Elementarteilchen ihrer dynamischen Struktur entspringen.

Leptonen-Modell, animiert
Abbildung 2 New window: Die Animation zeigt eine wesentliche Grundstruktur der Materie-Elementarteilchen. Die roten Punkte stehen hier für die Fundamentalteilchen. Die Bewegung der Fundamentalteilchen parallel zur grünen Lichtbahn macht die Struktur zu einer Lichtuhr. Ihre Rotation um die Lichtbahn entspricht der stabilisierenden Schwingung der Quantenphysik. Der Spin des Teilchens entspricht der Rotation um das Zentrum der Struktur. Diese Struktur kann als hypothetischer Leptonen-Wirkungsquantenstring mit Ladung verstanden werden.

Folge: Die Lichtuhr ist realer Bestandteil der Materie

Einsteins Idee, die zeitlichen Eigenschaften der Materie mit Hilfe seines Gedankenexperiments der Lichtuhr zu veranschaulichen, entpuppt sich als reale Eigenschaft der Struktur der Materie. Denn in der Struktur der Elementarteilchen der Materie ist die lichtschnelle Komponente der Alterungsbewegung in einer Rotation um ihre zentrale Achse, parallel zu einer spiralförmigen Lichtbahn, gefangen und bestimmt ihren Haupt-Spin (siehe ).

So ist das naturphilosophische Prinzip von Einsteins Lichtuhr ein wirklicher Bestandteil der Struktur der Materie.

Damit kann Einsteins genialer Ansatz seine strukturellen Bezüge zur Quantenphysik voll entfallten und seine herausragende Bedeutung bleibt nicht unbedingt weiter in der Punktform der Materie verborgen.

Folge: Die neue Physik ist von fraktal verschachtelter Struktur

Wenn jede Existenz eines Dings auf einer Struktur von Bestandteilen beruht, dann sind diese Bestandteile auch wieder Dinge. Die Bestandteile müssen demnach also auch wieder aus kleineren Bestandteilen aufgebaut sein und so fort.

In dieser Erkenntnis spiegelt sich das oben erwähnte, naturphilosophische Existenzprinzip und seine fraktale Struktur wider. Die Dynamik der Bestandteile der Existenzen drückt sich im fraktalen Djet-Neheh-Dualismus aus.

Demnach bestehen die Fundamentalteilchen wiederum aus noch kleineren dynamischen Bestandteilchen, die auf sehr sehr kleinen Helixspiralbahnen rotieren und so fort.

Taburelativierung: Medium des Lichts

Notizen

(• Ohne Medium gibt es keine Gleichzeitigkeit. Eine Definition der Gleichzeitigkeit ist in der Quantenphysik unabdingbar, denn entweder muss die Auflösung von Verschränkungen Gleichzeitig an zwei unterschiedlichen Orten passieren (Kopenhagener Deutung der QM) und/oder die Wellenfunktion bzw. das Quantenpotenzial benötigt eine Definition der Gleichzeitigkeit. Ohne Gleichzeitigkeit gibt es demnach keine Vereinheitlichung der Physik.)

Hier müssen wir uns abermals von einem Tabu der modernen Physik lösen:

Die neue Physik, in Form der Unterscheidung zwischen Zeit und Alterung, der Überlichtgeschwindigkeit der Feinstruktur, ihrer fraktalen Struktur und so fort, machen ein Medium des Lichts offensichtlich unverzichtbar. Gleichzeitig benötigen wir weiterhin eine Perspektive in der neuen Physik, in der wir nicht um unsere Bewegung in diesem Medium wissen müssen.

Verlieren wir die geniale Möglichkeit der Relativitätstheorie, praktische Physik zu betreiben, ohne um unsere Bewegung in einem Medium des Lichts zu wissen, sind wir in mancher Beziehung ziemlich verloren. Denn wir können bisher nicht herausfinden, wie wir uns im Medium des Lichts bewegen. So jedenfalls ist das Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments aus Perspektive der neuen Physik zu interpretieren.

Analyse: Perspektiven mit und ohne Medium des Lichts sind kein unbedingter Widerspruch

Bei näherer Analyse der Relativitätstheorie stellt sich heraus, dass ihr Grundgedanke nicht bedeuten muss, dass es kein Medium gibt. Glücklicherweise können wir sie auch so interpretieren, dass wir nicht um ein Medium des Lichts wissen müssen, um in ihrem Rahmen Physik zu betreiben.

Und glücklicherweise gibt es eine mit der Speziellen Relativitätstheorie mathematisch äquivalente Theorie, die von einem Medium ausgeht. Die Lorentzsche Äthertheorie zeigt uns, dass es ein Medium des Lichts geben kann, ohne das Relativitätsprinzip grundsätzlich aufgeben zu müssen.

Es bleiben jedoch Fragen offen: In welchem Verhältnis stehen die Spezielle Relativitätstheorie und die Lorentzsche Äthertheorie zueinander? Wie kann auch die Allgemeine Relativitätstheorie mit einem Medium des Lichts in Einklang gebracht werden? Und führt uns dies vielleicht sogar zu einem Ansatz der gesuchten Quantengravitation?

Ansatz: Vereinheitlichung gegenwärtiger und zukünftiger Perspektiven durch Perspektivwechsel

Der praktische Nutzen der Theorien der modernen Physik ist also teilweise nicht direkt durch die neue Physik zu ersetzen. In diesen Fällen ist ihre Anwendbarkeit erst in die neue Physik zu integrieren, wenn wir im Detail verstehen, wie dafür wichtige Eigenschaften der modernen Physik mit der neuen Physik durch Perspektivwechsel verbunden und so in der neuen Physik zu verstehen sind.

Für die bedingte Erhaltung des Relativitätsprinzips leistet diese Aufgabe die Vereinheitlichte Relativitätstheorie.

Analyse: Die Feinstruktur der Elementarteilchen strahlt kegelförmige Impulse ab

Eine Analyse der dynamischen und eben auch fraktalen Feinstruktur der Elementarteilchen und ihrer Wirkung in den Raum, ins Vakuum, zeigt, dass ihre Fundamentalteilchen kegelförmige Impulse abstrahlen.

Diese abgestrahlten Impulse sind in der neuen Physik für alle grundsätzlichen Beobachtungen in Bezug auf die Quantenphysik und die Allgemeine Relativitätstheorie verantwortlich.

Folge: Bildung von geschlossenen Strings aus Fundamentalteilchen
— die starke Farbpolarisation und die Stringspannung

Diese kegelförmigen Impulse sorgen für die Verkettung der Fundamentalteilchen zu den immer geschlossenen Strings der Elementarteilchen der neuen Physik, siehe und auch die Fundamentalteilchen der sind auf diese Weise verkettet. Denn die innere und äußere Grenzfläche eines kegelförmigen Impulses enthält so die Wechselwirkungen der Spieler und Gegenspieler des Regelprozesses, der für die String-Spannung verantwortlich ist.

Aufgrund dessen, dass ein hinterherlaufendes Fundamentalteilchen sich auf diese Weise nur in der Kegeloberfläche des vorweglaufenden Fundamentalteilchens verfangen kann, sind nur begrenzt viele Strukturen von geschlossenen Elementarteilchen-Strings möglich.

Starke Farbpolarisation …
Die Bildung von geschlossenen Strings aus Fundamentalteilchen, über die Kegeloberflächen ihrer Impulse, hat zur Folge, dass die Fundamentalteilchen auf Rotationsbahnen gezwungen werden.

Das aus ihrer geradlinigen Bahn auf kreis- oder ellipsenförmige Bahnen zwingen ist ein Bruch ihrer Bewegungssymmetrie. Diese hat eine Polarisation zur Folge, die ich starke Farbpolarisation nenne, in Anlehnung an die Farbladung der Quantenchromodynamik.

Folge: Die Abzählinterpretation der Heisenbergschen Unschärferelation

Die einzelnen abgestrahlten Impulse der Fundamentalteilchen eines Strings wirken auf die umgebenden Strukturen „störend“. Bei der feinen Beobachtung der Umgebung der Impulsquelle erscheint es, als wenn die umgebenden Strukturen diese Impulse quasi zählen würden. Dies soll bedeuten, dass der beobachtete Einfluss der Feinstruktur eines Elementarteilchens auf seine Umgebung dieser Zählung entspricht.

Die Heisenbergsche Unschärferelation kann demnach als Abzählung der Impulse der Fundamentalteilchen einer Feinstruktur interpretiert werden. Diese Abzählung ist aus prinzipiellen Gründen mit einem Zufallsfehler behaftet, der beim Beobachter den Eindruck einer Unschärfe oder Unbestimmtheit erzeugt. Die mathematische Beschreibung dieses systematischen Fehlers führt direkt zur Heisenbergschen Unschärferelation. Dadurch bekommt sie den realen Hintergrund der Wechselwirkung von körnigen oder diskreten Strukturen.

Die grundlegende Bedeutung der Heisenbergschen Unschärferelation und ihr mathematischer Zusammenhang machen deutlich, dass es sich bei den Fundamentalteilchen der Feinstruktur um reale Dinge handelt, die als Energieeinheiten und damit auch als Masseeinheiten erscheinen.

Folge: Formulierung der Quantengravitation

Die Quantengravitation der Elementarteilchen hat genau den gleichen Ursprung, wie die Heisenbergsche Unschärferelation und die Wellenfunktion:

Die abgestrahlten Impulse wirken auf die umgebenden Strukturen „störend“, sie erzeugen in diesen eine Undulation. Wenn wir den Einfluss der Undulation berechnen, so kommt eine Beugung der Bewegung der umgebenden Strukturen heraus, insbesondere eine Beugung des Lichts, der Bahnen der Photonen.

Für Licht, oder dem Licht ähnliche Strukturen, ergibt sich exakt die Lichtablenkung der Schwarzschildlösung(Verweis) der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Die Beugung der rotierenden, lichtähnlichen Strukturen der Elementarteilchen der Materie (siehe ) erscheint dann als Beschleunigung in Richtung der Quelle der Störung, als gravitative Anziehung. Dieses Phänomen können wir als emergente Gravitation bezeichnen.

Gravitationspolarisation …
Die Gravitationspolarisation in den Elementarteilchen-Strings ist dadurch gegeben, dass in ihren Strings die Fundamentalteilchen dichter gepackt sind, als im Durchschnitt des umgebenden Vakuums.

Wir haben es hier also mit der Ursache, dem Mechanismus und der Wirkung der Quantengravitation zu tun. Dieselbe Wirkung, die die Undulation in Elementarteilchen der Umgebung auslöst, löst diese auch in der Struktur des umgebenden Vakuums aus. Dies führt zu einem Energiedichtegradienten — einer räumlichen Änderung der Energiedichte — im Vakuum. Dieser Energiedichtegradient, der der Gravitationspolarisation entspringt, entspricht dem Gravitationspotential.

Die Pole der Gravitationspolarisation sind so bei den Maxima und Minima der lokalen und globalen Vakuumenergiedichte angesiedelt. Die positiven Pole befinden sich also bei den Elementarteilchen-Strings, während die negativen Pole im Vakuum zwischen den Massen zu finden sind.

Da sowohl die Quelle der Gravitation, die Elementarteilchen, als auch das Gravitationspotential enthaltende Vakuum, wie wir gleich anschließend sehen werden, aus Fundamentalteilchen aufgebaut sind, vereinheitlicht die neue Physik die Quelle und das Feld der Gravitation in einem Prinzip. Dies vermag die Allgemeine Relativitätstheorie nicht zu leisten. In ihr sind die Quelle der Gravitation, das physikalische Phänomen der Masse, und das Feld, als geometrische Raumzeitkrümmung, prinzipiell voneinander getrennt.

Die Vereinheitlichung von beidem hat das Potenzial, bisher unerklärbare Phänomene zu erklären, wie wir gleich sehen werden.

Mutlipoles, weiträumiges Gravitationspotenzial
Abbildung 3 New window: Die Grafik veranschaulich schematisch die räumliche Verteilung der Vakuumenergie-Dichte im Gravitationspotenzial. Die Energieerhaltung im Volumen des Vakuums entspricht einem umgekehrten Wasserbettmodell, in dem die Wassermenge immer gleich bleibt. Dort, wo die Massenkugeln im Wasserbett liegen, erhöht sich die Energiedichte des Vakuums, während sie zwischen den Massen abnimmt. Diese relative Zunahme der Vakuumenergie um die Massen herum, kann das Gravitationspotenzial zwischen den Massen so verändern, dass der Eindruck des Phänomens der Dunklen Materie um große und weiträumig verteilte Massen herum entsteht.

Folge: Erklärungsansatz des Phänomens der Dunklen Materie

Durch die neue Perspektive der Quantengravitation kommt ein bisher unbekannter, zusätzlicher gravitativer Effekt des Vakuums ins Spiel:

In der Nähe sehr großer Massen oder innerhalb sehr weit verteilter, sehr großer Massenansammlungen erhöht sich auf diese Weise die Vakuumenergiedichte. Und zwischen den sehr großen Massenansammlungen nimmt diese ab.

Ein riesiges Vakuumvolumen kann daher einiges an zusätzlicher Energie und so auch an Masse beinhalten, die zu einer erheblichen zusätzlichen Gravitation führt. Die zusätzliche Gravitation tritt deshalb auf, weil zwischen den sehr großen Massenansammlungen weniger Energie im Vakuum steckt, die die vorgenannte Gravitation ausgleichen könnte.

Diese Form der zusätzlichen Gravitation ist an die im Kosmos sichtbare Masse gekoppelt, so wie es beobachtet wird.(Verweis, Hossenfelder)

Hypothese: Struktur der Materie-Elementarteilchen, die aus Quarks bestehen — der Hadronen

In der neuen Physik bestehen alle Elementarteilchen im Prinzip nur aus einem geschlossenen String. Dies gilt auch für Protonen(Verweis) und Neutronen(Verweis), die Elementarteilchen des Atomkerns(Verweis). Protonen und Neutronen sind, wie alle sogenannten Hadronen(Verweis), aus Quarks(Verweis) aufgebaut.

Quarks gehören demnach nicht zu den Elementarteilchen, so auch nicht die Gluonen(Verweis), die nach der Quantenchromodynamik(Verweis) die Quarks „zusammenkleben“. Beide Strukturen sind so gesehen Teilstrukturen der Protonen- und Neutronen-Strings.

Die Quarks u und d, die die Protonen und Neutronen bilden, entsprechen strukturell quasi einem positiv geladenen Elektron — kein Positron(!), also kein Antiteilchen des Elektrons — und einem negativ geladenen Elektron (siehe ). Die drei Quarks uud, im Proton, und udd, im Neutron, sind dabei durch Gluonen so miteinander verbunden, dass sich geschlossene Strings aus Fundamentalteilchen bilden. In diesem Modell überbrücken die Gluonen den Schwingungs- oder Rotationsversatz zwischen den Quarks. So haben sie die Form von Teilkreisen des Strings eines unpolarisierten Vakuum-Photons (siehe ).

Quarks und Gluonen erscheinen quasi als Organellen der Hadronen-Strings.

Dass Quarks nicht einfach aus dem String eines Hadrons herausgelöst werden können — das sogenannte Confinement, ihre Eingeschlossenheit —, erscheint deshalb ganz natürlich.

Um ein Quark aus einem String zu lösen, müssen wir diesen zerreißen. Und dies ist nur dann möglich, wenn wir so viel Energie — also Fundamentalteilchen — in ihn hineinstecken, sodass ein neuer String entsteht. Denn offene Strings gibt es ja, wie eben erwähnt, in der neuen Physik nicht.

Analyse: Folge der lokalen Asymmetrie der starken Farbpolarisation beziehungsweise der Quantenchromodynamik

In einem String aus Fundamentalteilchen ist deren Dichte erhöht gegenüber dem durchschnittlichen Rest des Vakuums. Auch ist diese „Verdichtung“, wie oben beschrieben, aus ihrem Rotationszentrum heraus auf eine Umlaufbaum um dieses verschoben (Rotationszentrum: siehe grüne Lichtbahn in und ). In dieser Hinsicht stellen Abschnitte eines Strings eine rotierende starke Farbpolarisation dar.

Weil jeder Elementarteilchen-String geschlossen ist, heben sich diese starken Farbpolarisationen in ihrer räumlichen Richtung gegenseitig immer auf. Sie neutralisieren sich zu weiß, wie wir sagen. Lokale Asymmetrien entfalten allerdings starke Wechselwirkungen, die räumlich sehr begrenzt bleiben.

Im Fall von unpolarisierten Vakuum-Photonen, Photonen oder Leptonen ist diese starke Farbpolarisation innerhalb deren Strings sehr gut neutralisiert.

Restwechselwirkung der starken Farbpolarisation …
In Materie-Elementarteilchen, wie Protonen und Neutronen, den Kernteilchen des Atoms, die aus Quarks aufgebaut sind, ist hingegen lokal keine gute Neutralisation der starken Farbpolarisation gegeben.

Dies ist der Grund dafür, dass die Protonen und Neutronen in den Atomkernen aneinander gebunden sind, obwohl die Protonen sich durch ihre positive elektrische Ladung elektromagnetisch abstoßen.

Aufgrund dieser lokalen Asymmetrien der starken Farbpolarisation eines Hadronen-Strings, wirkt zwischen Hadronen-Strings die Restwechselwirkung der starken Wechselwirkung.

Deren Reichweite ist sehr begrenzt, weil die Pole der Farbpolarisation nahe beieinander liegen und sich so auf größere Distanz rasch neutralisieren.

Elektromagnetisch zirkular polarisiertes Photon (ph)
Abbildung 4 New window: Der Fundamentalteilchen-String eines elektromagnetisch zirkular polarisierten Photons besteht aus Fundamentalteilchen, die auf elliptischen Bahnen um ihr Zentrum kreisen. Die elliptische Bahn jedes Fundamentalteilchens hat dabei einen anderen Winkel. Die elektromagnetische Polarisation rotiert entgegengesetzt zu den Fundamentalteilchen.

Hypothese: Die elektromagnetische und die schwache Polarisation

Welche Struktur der Elementarteilchen-Strings ist für den Elektromagnetismus oder allgemeiner für die elektroschwache Wechselwirkung verantwortlich?

Die elektroschwache Wechselwirkung soll nun durch unterschiedlich dicht mit Fundamentalteilchen besetzte Abschnitte im Elementarteilchen-String zustande kommen, die mit dem String rotieren und so in ihm schwingen (siehe und ). Die unterschiedlich dicht besetzten Stellen im Elementarteilchen-String senden unterschliedliche Frequenzen der Impulse der Fundamentalteilchen aus. Diese schwingenden Dichteunterschiede der Fundamentalteilchen auf den Elementarteilchen-Strings induzieren ebensolche Dichteunterschiede in den Strings des Vakuums, auf die ich im Anschluss zu sprechen komme, und verbreiten so das Feld der elektroschwachen Wechselwirkung im Raum.

Die elektroschwache Wechselwirkung kommt nun dadurch zustande, dass die im Vakuum induzierten dynamischen Dichteunterschiede, sogenannte virtuelle Wechselwirkungsteilchen, in den Strings benachbarter Elementarteilchen Veränderungen auslösen können, die deren Bewegung und deren Grundstruktur verändern.

Elektromagnetische Polarisation …
Ein zirkulär polarisiertes Photon (siehe die elliptische Form der mit der rotierenden Dynamik der ) ist ein senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung rotierender elliptischer Ring. Auf seinem String sind die Fundamentalteilchen ungleichmäßig dicht verteilt.

Dieser Dichteunterschied rotiert entgegengesetzt zu den Fundamentalteilchen durch den String und entspricht seiner elektromagnetischen Polarisation.

Schwache Polarisation …
Die schwache Polarisation scheint mir von der elektromagnetischen im Moment nicht zu trennen zu sein. In der Grundstruktur der geladenen Leptonen (siehe ) können wir erkennen, wie Dichteunterschiede nicht nur senkrecht zur grünen Lichtbahn rotieren, sondern auch zyklische Bewegungen parallel und senkrecht zur blauen Bahn des Haupt-Spins ausführen.

Das geladene Lepton hat also nicht nur eine elektromagnetische Polarisation, die schwingt. Insgesamt schwingen in ihm die Dichteunterschiede der Fundamentalteilchen mit unterschiedlich im Raum orientierten Spins. Dies macht so in etwa den Eindruck eines räumlichen Strudels.

Daher rührt die elektroschwache Polarisation der Strings.

Hypothese: Das Vakuum und wie es die Wechselwirkungen vermittelt

Wenn das Feld der elektroschwachen Wechselwirkung durch virtuelle Wechselwirkungsteilchen im Vakuum vermittelt wird, können wir daraus etwas über die Struktur des Vakuums schlussfolgern?

Was wir zum Beispiel sagen können ist, dass das Vakuum in seiner Grundstruktur idealisierter Weise keine elektromagnetische oder elektroschwache Polarisation aufweisen sollte. Es sollte idealisierter Weise aber auch keine starke Farbpolarisation und kein Gravitationspotenzial, also keine Gravitationspolarisation, aufweisen:

Demnach sollte das Vakuum aus Fundamentalteilchen-Strings bestehen, die nach außen keine starke Farbpolarisation tragen.

Die Fundamentalteilchen sollten nach der obigen Erklärung der Quantengravitation gleichmäßig im Raum verteilt sein, damit es im Grunde kein Gravitationspotenzial gibt, also keine weiträumige Gravitationspolarisation existiert.

Und auf den Strings des Vakuums sollten die Fundamentalteilchen gleichmäßig verteilt sein, damit es nicht elektroschwach Polarisiert ist.

Am besten scheinen mir diese Bedingungen erfüllt, wenn das Vakuum aus den oben eingeführten unpolarisierten Vakuum-Photonen besteht (siehe ).

Ich möchte hierfür nachfolgend etwas differenzieren, damit wir nicht unnötig kompliziert werden müssen:

Starke Wechselwirkung …
Wird vermittelt XXX XXX XXX

XXX XXX

Gravitative Wechselwirkung …
Die Gravitation wird, wie oben zur Quantengravitation beschrieben, durch kegelförmige Impulse der Fundamentalteilchen vermittelt. Weil die Fundamentalteilchen in den Strings der Elementarteilchen hinereinanderher laufen, sind ihre Kegelimpulse durch die Schwingung und Rotation des Strings orchestriert.

Generell pflanzen sich die Impulse vermittelt durch die unpolarisierten Photonen des Vakuums fort. Näher am Elementarteilchen-String tragen deren Strings mehr Energie, also eine höhere Dichte an Fundamentalteilchen. Diese wird ein Stück weit mitgeführt.

Das pulsierende „Herz“ eines Materie-Elementarteilchens (siehe gleich oder vergleichbar ) gibt der Gesamtheit der Kegelimpulse eine Form, die sich möglicherweise zu Mustern ausprägt, die als virtuelle Gravitonen bezeichnet werden könnten. Ob diese Muster oder virtuellen Gravitonen wirklich in der neuen Physik exisitieren, muss noch untersucht werden.

Elektromagnetische Wechselwirkung …
Ein Photon ist ein Elementarteilchen, das nach unseren Beobachtungen nur eine schwingende elektromagnetische Polarisation trägt, also keine schwache Polarisation besitzt.

Dies bedeutet nach unserer vorhergehenden Hypothese, dass auf seinem rotierenden String die Fundamentalteilchen unterschiedlich dicht verteilt sein müssen, um sein elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Sein String sieht also dem Teilchen in sehr ähnlich, nur dass es elliptisch ist und seine Fundamentalteilchen auf einer Seite dichter sind als auf der anderen, wie es zeigt.

Das Photon induziert so ein elektromagnetisches Feld im umgebenden Vakuum, polarisiert es also vorübergehend. Das Vakuum ist folglich in seinem Grundzustand nicht elektromagnetisch polarisiert. Es sollte demnach idealisierter Weise aus String-Strukturen bestehen, die eine gleichmäßige Verteilung der Fundamentalteilchen besitzen (siehe ).

In Bezug auf das Photon sind dies kreisrunde Ringe, die senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung orientiert sind und auch senkrecht zu dieser rotieren. Auf ihren Strings sind die Fundamentalteilchen gleichmäßig verteilt. Zu vermuten ist, dass diese unterschiedlicher Frequenz sind, deren Verteilung sich an der Frequenzverteilung der Schwarzkörperstrahlung(Verweis) orientiert.

Wird ein elektromagnetisches Feld induziert, werden die unpolarisierten Photonen des Vakuums vorübergehend polarisiert, und bilden auf diese Weise virtuelle Photonen. Auch andere virtuelle Elementarteilchen werden auf ähnliche Weise im Vakuum gebildet.

Schwache Wechselwirkung …
Ganz ähnlich verhält es sich bei der schwachen Wechselwirkung und seiner Wechselwirkungsteilchen, die allerdings eine komplexere Struktur haben, als virtuelle Photonen. In den W±- und Z0-Bosonen rotieren die Dichteunterschiede der Fundamentalteilchen sehr wahrscheinlich auf zwei geschachtelten Spiralen, ähnlich den Leptonen (siehe ). Ihre genaue Struktur ist noch herauszufinden.

Wir können uns dies vereinfacht vermutlich so vorstellen, dass die unpolarisierten Photonen des Vakuums sich vorübergehend in einem Muster polarisieren, das die dynamische Polarisationsstruktur der W±- und Z0-Bosonen nachempfindet.

Vakuumfluktuation …
Die vorhergehende Idealisierung des Vakuums als unpolarisiertes Medium wird durch das Chaos der kreuz und quer sich mit Lichtgeschwindigkeit durchdringeden im Grunde unpolarisierten Photonen gestört. Dieses beständige Durcheinander erzeugt Fluktuationen — Schwankungen — der räumlichen Fundamentalteilchen-Dichte, die auch zu vorübergehenden Dichteveränderungen der im Grunde unpolarisierten Photonen führen.

Da die Fundamentalteilchen Energieeinheiten sind, kommt es so zu vorrübergehenden Energiedichten, die kurzzeitig Teilchen-Antiteilchen-Paare(Verweis) entstehen lassen.

Analyse: Die quantenmechanische Wellenfunktion bekommt eine reale Grundlage

Die einzelnen abgestrahlten Impulse der Fundamentalteilchen eines Elementarteilchens summieren sich in seiner Umgebung zur realen Grundlage seiner Wellenfunktion auf. Ein Elementarteilchen strahlt damit eine Form von Wellenfunktion in den Raum ab, die all seine Wechselwirkungseigenschaften verkörpert und vermittelt, inklusive seiner Gravitation.

In Bezug auf die Wechselwirkungen der Quantenmechanik, genauer des Standardmodells der Teilchenphysik, funktioniert die neue Physik nach dem Prinzip der De-Broglie-Bohm-Theorie — der Bohmschen Mechanik oder Pilotwellentheorie.

Die De-Broglie-Bohm-Theorie ist nicht, wie teilweise immer noch geglaubt wird, von von Neumann wiederlegt worden. Dies hat Grete Hermann 1935 gezeigt.(Verweis)

Die De-Broglie-Bohm-Theorie entspringt einer deterministischen Interpretation der Quantenmechanik. Damit ist sie eine heute immer noch aktuelle Alternative zur Kopenhagener Deutung(Verweis) der Quantenmechanik.

So entspricht die Wellenfunktion der neuen Physik im Prinzip dem Quantenpotenzial der De-Broglie-Bohm-Theorie. Die Elementarteilchen sind damit im Grunde immer an bestimmten Orten vorhanden und folgen den Potenzialminima des Quantenpotenzials. Allerdings sind diese Orte keine Punkte, wegen ihrer ausgedehnten Struktur, sondern die Struktur der Elementarteilchen ist selber Bestandteil des Quantenpotenzials.

Nach der oben erläuterten Abzählinterpretation der Heisenbergschen Unschärferelation gilt immer noch ein gewisses Zufallsprinzip, weshalb die Aufenthaltsorte der Elementarteilchen nachwievor prinzipiell nicht vorhergesagt werden können.

Die Rechenmethoden der modernen Quantenphysik ändern sich damit nicht unbedingt. Denn die De-Broglie-Bohm-Theorie ergibt die gleiche Wahrscheinlichkeitsstatistik. Es ändert sich die Interpretation der Quantenmechanik, auch, damit diese zur Struktur unserer neuen Physik passt und wir die Quantengravitation formulieren können.

Die neue Physik verschafft der Wellenfunktion beziehungsweise dem Quantenpotenzial eine physikalische Realisierung. Und sie verleiht der De-Broglie-Bohm-Theorie relativistische Eigenschaften, durch die Perspektive der Vereinheitlichten Relativitätstheorie.

Das Quantenpotenzial des Doppelspaltexperiments(Link, Verweis) ergibt sich aus der in der neuen Physik sichtbar werdenden Struktur des Vakuums. Denn jeder Versuchsaufbau prägt so gesehen dem Vakuum eine Struktur auf, die das Quantenpotenzial widerspiegelt.

Das Quantenpotenzial für die Quantengravitation werden wir im Laufe der Arbeit herleiten, wie schon erwähnt. Wie im Detail das Quantenpotenzial für die übrigen Wechselwirkungen aussieht, muss noch abstrahiert und formuliert werden.

Folge: Elementarteilchen können entstehen und vergehen

In der so gewonnenen Quantenmechanik der neuen Physik ist es nun möglich, dass Elementarteilchen entstehen, transformiert werden und vergehen können. Dies war in der Quantenmechanik der bisherigen modernen Physik nicht möglich.(Verweis auf Joseph Gaßner)

Folge: Vereinheitlichung der Physik

In der neuen Physik stellen sich die kegelförmigen Störungsimpulse der Fundamentalteilchen der Feinstruktur der Elementarteilchen als Ursache der starken Wechselwirkung (Quantenchromodynamik) — also der Elementarteilchen-String-Stabilität —, der Heisenbergschen Unschärferelation, der elektroschwachen Wechselwirkung und der Quantengravitation heraus.

Die Quantenphysik und die Allgemeine Relativitätstheorie, als Haupttheorien der modernen Physik, sind demnach qualitativ in der neuen Physik der fraktalen Quanten-Fluss-Theorie vereinheitlicht.

In Bezug auf die Heisenbergsche Unschärferelation und die Quantengravitation können wir schon quantitativ zeigen, dass sie sich aus dem String-Ansatz der Feinstruktur der neuen Physik ergeben. Dies ist etwas sehr besonderes und zeigt schon einen sehr wichtigen Teil — weil anders bisher nicht gelungen — der quantitativen Vereinheitlichung in der neuen Physik.

Wir müssen zukünftig nun noch zeigen, dass die neue Physik auch in Bezug auf die starke Wechselwirkung (Quantenchromodynamik) und die elektroschwache Wechselwirkung die quantitative Vereinheitlichung leistet.

Ich animiere den interessierten Leser, dieses Ziel mit mir gemeinsam zu verwirklichen. Oder biete Ihnen alternativ meine Mithilfe dabei an. Melden Sie sich gerne bei mir.

Analyse: Die Zusammenhänge von Zeit, Alterung und Energie des Vakuums ermöglichen Einsichten in das Innere Schwarzer Löcher

Die drei zeitlichen Aspekte des naturphilosophischen Prinzips der neuen Physik — Zeit, Alterung und Rotation/Schwingung — sind direkt in der dynamischen Feinstruktur der Elementarteilchen und des Vakuums verankert. Aus dieser Verankerung lassen sich Formeln der Bewegung der Photonen und ihrer Feinstruktur im Gravitationspotenzial entwickeln.

Betrachten wir im Gravitationspotenzial Gruppen wellenförmig hintereinander her laufender Photonen, ergeben sich Zusammenhänge bezüglich ihrer Lichtbahndichte und ihrer String-Energiedichte. Eine Analyse der zugehörigen Formeln der Lichtbahndichte und der Energiedichte im Vakuum sowie der Energie- und Teilchenanzahlerhaltung zeigt, dass es einen Übergangshorizont geben sollte, an dem die Strings der Elementarteilchen zerfallen. Dieser Übergangshorizont entspricht demnach dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs, hinter dem die Feinstruktur der Elementarteilchen zerfallen ist.

Folge: Universum aus fraktal verschachtelten Kosmoi

Aufgrund der fraktalen Struktur eines Elementarteilchen-Strings spielen seine nun frei gewordenen Fundamentalteilchen innerhalb des Ereignishorizonts die Rolle von dortigen, sehr viel kleineren Elementarteilchen-Strings. Es ist bei der Entstehung des Schwarzen Lochs in ihm ein neuer Kosmos in seinem Urknall entstanden.

Das Universum besteht demnach aus fraktal verschachtelten Kosmoi, von denen jeder in einem Schwarzen Loch steckt.

Diese Perspektive der neuen Physik auf den Urknall unseres Kosmos erklärt beobachtete Phänomene viel unspektakulärer:

Es wird beispielsweise keine Inflation(Verweis) mehr benötigt, wie in der heutigen Physik, eine hyperschnelle Ausdehnung des Raums direkt nach dem Urknall. Dies kommt, weil die Vakuum- und Elementarteilchen-Strukturen der Sonne, aus der das Schwarze Loch entstanden ist, direkt die Struktur des Kosmos vorgeben konnten. Dies geschah also ohne Inflation, weil diese Strukturen in Bezug auf die kosmische Massenverteilung ja sehr viel größer waren, als im Urknallmodell der modernen Physik.

Auf diese Weise ist nun auch klar, welche physikalische Realität hinter den Quantenfluktuationen steckt, die die kosmische Massenverteilung vorgegeben hat.

Dazu, wie in dieses Szenario das Phänomen der Dunklen Energie passt, gibt es schon Ideen, die allerdings noch weiter zu entwickeln sind.

Folge: Verankerung von elementarem Bewusstsein und Leben

Elementarprozesse, und vielleicht sogar alle Regelprozesse, beinhalten etwas, dass ich mit elementarem Bewusstsein bezeichnen würde:

Alle Regelprozesse nehmen sich selber wahr, sonst können sie sich nicht regeln. Sie sind sich auf eine elementare Weise selber bewusst.

Durch die Wechselwirkungen ihrer Spieler und Gegenspieler nehmen sie andere Elementarprozesse in ihrer Nähe wahr, die auf den gleichen Wechselwirkungen beruhen. Diese Form der Wahrnehmung bedeutet, ein Elementarprozess wird von einem ähnlichen in seiner Nähe verändert, also beeinflusst.

Ein Lebewesen beruht auf einem Elementarprozess, dem höheres Bewusstsein inne wohnt: Er nimmt nicht nur sich selber und andere (ähnliche) Elementarprozesse wahr, sondern kann die aus seiner Wahrnehmung gewonnenen Informationen auch speichern und komplexer verarbeiten.

Die spannende Frage wird so aufgeworfen, welcher Elementarprozess die Stabilität und Entwicklung der Lebewesen regelt.

Ich nenne den zentralen Regelprozess der Lebewesen den Achtsamkeitsprozess. Er steht mit im Zentrum meiner Natur- und Lebensphilosophie vom ›Spannungsspiel des Lebens‹.

Wissenschafts- und naturphilosophische Herleitung

Auf der nachfolgenden Seite, Was ist Physik? Was wir tun, wenn wir Naturwissenschaft betreiben‹, erlauben wir uns den Luxus einer mehr wissenschaftsphilosophisch begründeten Herleitung der neuen Physik. Zusätzlich kommen dort die jetzt schon bekannten naturphilosophischen Argumente zum Einsatz, um die neue Physik in vollem Umfang erreichen zu können.

Die Vorgehnsweise, etwas unterschiedliche Perspektiven zur Herleitung der neuen Physik zu betrachten, hat den Vorteil, dass wir eine facettenreichere und vertiefte Vorstellung davon erhalten, warum die hier entwickelten Zusammenhänge gut begründet und realistisch sind. Dazu bekommen wir ein umfangreicheres Begriffsgebäude, mit dem wir uns besser ausdrücken und argumentieren können. Und wir erhalten mehr Bilder für unsere Vorstellung, die uns sogar teilweise eine Beziehung zu unserem Lebensalltag erkennen lassen.

→   Was ist Physik?

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Fußnoten

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1. (Fachliteratur einfügen!!!)
Vgl. Smolin, Die Zukunft der Physik, Kap. 1 Die fünf großen Probleme der theoretischen Physik, S. 31—48.
Populärwissenschaftliche Literatur:
Vgl. Kiefer, »Auf dem Weg zur Quantengravitation«, S. 34—35, 38.
Vgl. Kroupa, »Das SMK auf dem Prüfstand«, S. 30—31.
Vgl. Nicolai, »Auf dem Weg zur Physik des 21. Jahrhunderts«, S. 31.
Vgl. Börner, »Die Dunkle Energie und ihre Feinde«, S. 43.
Vgl. Nicolai, »Relativität, Quantentheorie und Große Vereinigung«, S. 84—85.
Vgl. Smolin, »Quanten der Raumzeit«, S. 56.
Video:
Vgl. Spektrum der Wissenschaft, Wie funktioniert die Schwerkraft auf Quantenebene?
2. Smolin, Im Universum der ZeIt, Prolog, S. 11.
3. Smolin, Die Zukunft der Physik, Kap. 15 Die Physik nach der Stringtheorie, S. 322—347, besonders S. 344—346, hier S. 345.
4. (Primärliteratur einfügen!)
Internet:
Vgl. Wikipedia, Quantenfeldtheorie.
5. Vgl. Fließbach, Allgemeine Relativitätstheorie.
Vgl. Harrison, Kosmologie, Kap. 8 Allgemeine Relativitätstheorie, S. 253—290.
Vgl. Born, Die Relativitätstheorie Einsteins, Kap. VII. Die allgemeine Relativitätstheorie Einsteins, S. 266—324.
Vgl. Einstein, »Die Grundlagen der allgemeinen Relativitätstheorie«.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Allgemeine Relativitätstheorie.
6. Bezüglich der QFT:
Vgl. Greene, Das elegante Universum, Kap. 5 Notwendigkeit einer neuen Theorie, S. 145—160, hier S. 149—153.
Sekundärliteratur:
Vgl. Nicolai, »Auf dem Weg zur Physik des 21. Jahrhunderts«, S. 31.
Vgl. Musser, »Hatte Einstein doch recht?«, S. 64.
Vgl. Smolin, »Quanten der Raumzeit«, S. 55—56.
Internet:
Vgl. Eidemüller, Die Tür ins Dunkle Universum.
7. Bezüglich der ART:
Vgl. Greene, Das elegante Universum, Kap. 3 Von Krümmungen und Kräuselwellen, 72—107, hier S. 106.
Sekundärliteratur:
Vgl. Börner, »Die Dunkle Energie und ihre Feinde«, Alternative Gravitationstheorien, S. 43.
Vgl. Bergia, »Einstein«, Kap. Einsteins Erbe, S. 94—103.
Vgl. Smolin, »Quanten der Raumzeit«, S. 56.
8. (Primärliteratur einfügen!)
Vgl. Lesch, Kosmologie für helle Köpfe, Kap. II. Dunkle Materie, Verborgene Materie, S. 23—30.
Sekundärliteratur
Vgl. Gast, »WIMP, wo bist du?«, S. 50.
Vgl. Kroupa, »Das SMK auf dem Prüfstand«, S. 22.
Vgl. Milgrom, »Gibt es Dunkle Materie?«, S. 34—36.
Internet:
Vgl. Eidemüller, Wie wirft man Licht auf Dunkle Materie?.
Vgl. Wikipedia, Dunkle Materie, Indizien für die Existenz Dunkler Materie.
9. (Primärliteratur einfügen!)
Vgl. Lesch, Kosmologie für helle Köpfe, Kap. II. Dunkle Materie, Was ist Dunkle Materie? S. 42—43.
Sekundärliteratur
Vgl. Kroupa, »Das SMK auf dem Prüfstand«, S. 22—23.
Vgl. Milgrom, »Gibt es Dunkle Materie?«, S. 34—36.
Internet:
Vgl. Eidemüller, Wie wirft man Licht auf Dunkle Materie?.
Vgl. Eidemüller, Die Tür ins Dunkle Universum.
Vgl. Wikipedia, Dunkle Materie.
10. (Primärliteratur einfügen!)
Vgl. Lesch, Kosmologie für helle Köpfe, Kap. II. Dunkle Materie, S. 15—90.
Sekundärliteratur:
Vgl. Moskowitz, Dunkle Materie wird exotischer
Vgl. Kroupa, »Das SMK auf dem Prüfstand«, S. 22.
Vgl. Wolschin, »Dunkles Orakel zur Dunklen Materie«.
Vgl. Börner, »Die Dunkle Energie und ihre Feinde«, S. 43.
Vgl. Musser, »5 Ziele für die Raumfahrt«.
Vgl. Pössel, »Der Kosmos im Computer«.
Vgl. Lublinski, »Die Jagt nach der Dunklen Materie«.
Vgl. Atwood, »Ein Fenster zum heißen Universum«, S. 36.
Vgl. Milgrom, »Gibt es Dunkle Materie?«.
Internet:
Vgl. Eidemüller, Wie wirft man Licht auf Dunkle Materie?.
11. (Primärliteratur einfügen!)
Vgl. Lesch, Kosmologie für helle Köpfe, Kap. II. Dunkle Materie, MOND, S. 85—89.
Sekundärliteratur:
Vgl. Wikipedia, Modifizierte Newtonsche Dynamik.
Vgl. Kroupa, »Das SMK auf dem Prüfstand«, S. 31.
Vgl. Milgrom, »Gibt es Dunkle Materie?«, S. 36—41.
12. Vgl. Greene, Das elegante Universum.
(Weitere Primärliteratur einfügen!)
Sekundärliteratur:
Vgl. Kiefer, »Auf dem Weg zur Quantengravitation«, hier S. 42—43.
Vgl. Bousso, »Die Landschaft der Stringtheorie«.
Internet:
Vgl. Max Planck Institute for Gravitational Physics, »Relativität und Quanten«, Stringtheorie.
Vgl. Wikipedia, Stringtheorie.
13. (Primärliteratur einfügen!)
Sekundärliteratur:
Vgl. Kiefer, »Auf dem Weg zur Quantengravitation«, hier S. 40—41.
Vgl. Giesel, »Loop-Quantengravitation«.
Vgl. Smolin, Die Zukunft der Physik, Kap. 15 Die Physik nach der Stringtheorie, S. 322—347, hier S. 334—342.
Vgl. Smolin, »Quanten der Raumzeit«.
Vgl. Weinberg, »Eine Theorie für alles?«, hier S. 27.
Internet:
Vgl. Max Planck Institute for Gravitational Physics, »Relativität und Quanten«, Schleifen-Quantengravitation.
Vgl. Wikipedia, Schleifenquantengravitation.
14. (Primärliteratur einfügen!)
Vgl. Smolin, Die Zukunft der Physik, Kap. 15 Die Physik nach der Stringtheorie, S. 322—347, hier S. 343.
Sekundärliteratur:
Vgl. Kiefer, »Auf dem Weg zur Quantengravitation«, hier S. 34, 41.
Vgl. Smolin, »Quanten der Raumzeit«, hier S. 56, 63.
15. (Primärliteratur einfügen! Z.B. Selleri, Die Einstein. und lorentz. Interpret. der RT, S. XXX.)
Internet:
Vgl. Pössel, »Von der Lichtuhr zur Zeitdilatation«.
Vgl. Wikipedia, Zeitdilatation, Zeitdilatation durch relative Bewegung, Lichtuhr.
16. (Mehr Verweise!)
Vgl. Falkowski, »Higgs on the Moon«.
17. Bezüglich der QFT:
Vgl. Greene, Das elegante Universum, Kap. 5 Notwendigkeit einer neuen Theorie, S. 145—160, hier S. 149—153.
Sekundärliteratur:
Vgl. Nicolai, »Auf dem Weg zur Physik des 21. Jahrhunderts«, S. 31.
Vgl. Musser, »Hatte Einstein doch recht?«, S. 64.
Vgl. Smolin, »Quanten der Raumzeit«, S. 55—56.
Internet:
Vgl. Eidemüller, Die Tür ins Dunkle Universum.
18. Bezüglich der ART:
Vgl. Greene, Das elegante Universum, Kap. 3 Von Krümmungen und Kräuselwellen, 72—107, hier S. 106.
Sekundärliteratur:
Vgl. Börner, »Die Dunkle Energie und ihre Feinde«, Alternative Gravitationstheorien, S. 43.
Vgl. Bergia, »Einstein«, Kap. Einsteins Erbe, S. 94—103.
Vgl. Smolin, »Quanten der Raumzeit«, S. 56.
19. (Primärliteratur einfügen!)
Internet:
Vgl. Wikipedia, Quantenfeldtheorie.
20. Vgl. Fließbach, Allgemeine Relativitätstheorie.
Vgl. Harrison, Kosmologie, Kap. 8 Allgemeine Relativitätstheorie, S. 253—290.
Vgl. Born, Die Relativitätstheorie Einsteins, Kap. VII. Die allgemeine Relativitätstheorie Einsteins, S. 266—324.
Vgl. Einstein, »Die Grundlagen der allgemeinen Relativitätstheorie«.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Allgemeine Relativitätstheorie.
21. (Primärliteratur einfügen!)
Vgl. Lesch, Kosmologie für helle Köpfe, Kap. II. Dunkle Materie, Was ist Dunkle Materie? S. 42—43.
Sekundärliteratur
Vgl. Kroupa, »Das SMK auf dem Prüfstand«, S. 22—23.
Vgl. Milgrom, »Gibt es Dunkle Materie?«, S. 34—36.
Internet:
Vgl. Eidemüller, Wie wirft man Licht auf Dunkle Materie?.
Vgl. Eidemüller, Die Tür ins Dunkle Universum.
Vgl. Wikipedia, Dunkle Materie.
22. (Primärliteratur einfügen!)
Sekundärliteratur
Vgl. Frieman, »Das dunkelste Geheimnis«.
23. (Mehr Verweise!)
Vgl. Falkowski, »Higgs on the Moon«.
24. Vgl. Greene, Das elegante Universum.
(Weitere Primärliteratur einfügen!)
Sekundärliteratur:
Vgl. Kiefer, »Auf dem Weg zur Quantengravitation«, hier S. 42—43.
Vgl. Bousso, »Die Landschaft der Stringtheorie«.
Internet:
Vgl. Max Planck Institute for Gravitational Physics, »Relativität und Quanten«, Stringtheorie.
Vgl. Wikipedia, Stringtheorie.
25. (Fachliteratur einfügen!)
Vgl. Smolin, Die Zukunft der Physik, Kap. 5 Von der Vereinheitlichung zur Supervereinheitlichung, S. 107—125.
26. Vgl. Lesch, Kosmologie für helle Köpfe, Kap. II. Dunkle Materie, Einspruch, Euer Ehren! S. 83—85, hier S. 84.
Vgl. Greene, Das elegante Universum, Kap. 3 Von Krümmungen und Kräuselwellen, S. 72—107, hier S. 107. Kap. 5. Notwendigkeit einer neuen Theorie, S. 145—160, hier 146, 156—160.
Populärwissenschaftliche Literatur:
Vgl. Kiefer, »Auf dem Weg zur Quantengravitation«, S. 37.
Vgl. Giesel, »Loop-Quantengravitation«, S. 34.
Vgl. Nicolai, »Auf dem Weg zur Physik des 21. Jahrhunderts«, S. 31.
Vgl. Smolin, »Quanten der Raumzeit«, S. 56.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Allgemeine Relativitätstheorie, Verhältnis zu anderen Theorien, Quantenphysik.
Video:
Vgl. Spektrum der Wissenschaft, Wie funktioniert die Schwerkraft auf Quantenebene?
27. Smolin, Die Zukunft der Physik, Kap. 1 Die fünf großen Probleme der theoretischen Physik, S. 31—48, hier S. 33.
28. Vgl. Giulini, Gravitation, Equivalence Principle, and Quantum Mechanics, Kap. 4 Äquivalenzprinzip und Quantenmechanik, S. 13.
Vgl. Kiefer, Does time exist in quantum gravity?.
Vgl. Smolin, Die Zukunft der Physik, Kap. 15 Die Physik nach der Stringtheorie, S. 322—347, hier S. 344—346.
Sekundärliteratur:
Vgl. Giulini, »Einstein im Quantentest«, S. 63—64, hier einfach als Widerspruch bezeichnet.
Vgl. Kiefer, »Auf dem Weg zur Quantengravitation«, S. 37.
29. Vgl. Eichhorn, »Die Zähmung des Unendlichen«, S. 14.
Vgl. Smolin, Die Zukunft der Physik, Kap. 1 Die fünf großen Probleme der theoretischen Physik, S. 31—48, hier S. 33.
30. Hierfür wird eine Renormierung durchgeführt, die bei manchen Theorien leider nicht möglich scheint:
(Primärliteratur einfügen!)
Sekundärliteratur:
Vgl. Eichhorn, »Die Zähmung des Unendlichen«, S. 17, 19 und Kasten S. 21.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Renormierung.
31. Fraktale Strukturen sorgen für Skaleninvarianz:
Vgl. Eichhorn, »Die Zähmung des Unendlichen«, S. 19.
32. (Primärliteratur einfügen! Z.B. Selleri, Die Einstein. und lorentz. Interpret. der RT, S. XXX.)
Internet:
Vgl. Pössel, »Von der Lichtuhr zur Zeitdilatation«.
Vgl. Wikipedia, Zeitdilatation, Zeitdilatation durch relative Bewegung, Lichtuhr.
33. Vgl. Herrmann, »Rotating optical cavity experiment testing Lorentz invariance«.
Vgl. Michelson, »On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether«. Siehe auch die Deutsche Übersetzung: Michelson, Das Michelson-Morley-Experiment.
Sekundärliteratur:
Vgl. Giulini, »Einstein im Quantentest«, S. 60.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Michelson-Morley-Experiment.
34. Vgl. Fließbach, Allgemeine Relativitätstheorie, Teil II Spezielle Relativitätstheorie, S. 7—38.
Vgl. Born, Die Relativitätstheorie Einsteins, Kap. VI. Das spezielle Einsteinsche Relativitätsprinzip, 194—266.
Vgl. Einstein, »Zur Elektrodynamik bewegter Körper«.
Internet:
Vgl. Max Planck Institute for Gravitational Physics, »Spezielle Relativitätstheorie«.
Vgl. Wikipedia, Spezielle Relativitätstheorie.
35. Vgl. Weiß, Altern. to the prinziple of const. speed of light.
Vgl. Selleri, Die Einstein. und lorentz. Interpret. der RT, Kap. 7. Die geometrische und dynamische Interpretation der Speziellen Relativitätstheorie, S. 198—248.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Lorentzsche Äthertheorie.
Vgl. Wikipedia, Spezielle Relativitätstheorie, Verhältnis zu anderen Theorien, Äthertheorien.
36. Vgl. Selleri, Die Einstein. und lorentz. Interpret. der RT.
Vgl. Lorentz, Die relaltive Bewegung der Erde und des Äthers.
Vgl. Lorentz, Vers. einer Theorie der electr. und opt. Erscheinungen in bew. Körpern (Online: Digital-Bild).
Vgl. Lorentz, Vers. einer Theorie der electr. und opt. Erscheinungen in bew. Körpern (HTML).
Internet:
Vgl. Wikipedia, Lorentzsche Äthertheorie.
Vgl. Wikipedia, Spezielle Relativitätstheorie, Verhältnis zu anderen Theorien, Äthertheorien.
37. Vgl. Giese, The Origin of Gravity, Kap. 2 Bending of a Beam of Light Passing a Massive Object, S. 1—4, hier Formel 2.1, S. 1.
Diese Formel kann man aus der Veränderung der Detektorwellenlänge der Schwarzschild-Lösung herleiten:
Vgl. Harrison, Kosmologie, Kap. 9 Schwarze Löcher, S. 291—323, hier S. 295, ergänzendes S. 297, 320.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Gravitational redshift, Definition.
38. Vgl. Ludwiger, Das neue Weltbild des Physikers Burkhard Heim, Kap. 2. Anmerkungen zu klassischen Feldtheorien, 2.2 Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie und seine einheitliche Feldtheorie, S. 12—15, hier S. 14.
39. (Primärliteratur einfügen!)
Sekundärliteratur:
Vgl. Ent, »Der Klebstoff der Welt«, S. 60, 61.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Confinement.
Vgl. Alkofer, Quark Confinement (Online), S. 1.
40. (Primärliteratur einfügen!)
Internet:
Vgl. Wikipedia, Starke Wechselwirkung, Bindung zwischen Nukleonen, Erklärung der Restwechselwirkung.
41. (Weitere Fachliteratur einfügen!)
Vgl. Schaal, Inwieweit ist eine relativistische Formulierung der Bohmschen Mechanik möglich?.
Populärwissenschaftliche Literatur:
Vgl. Ananthaswamy, »Kein Ausweg aus der Unwirklichkeit«, S. 17, 19.
Internet:
Vgl. Wikipedia, De-Broglie-Bohm-Theorie.
42. (Weitere Fachliteratur einfügen!)
Vgl. Schaal, Inwieweit ist eine relativistische Formulierung der Bohmschen Mechanik möglich?, Kap. 2. Grundkonzepte der Bohmschen Mechanik, 2.1. Realitätsbezug, S. 2—5, hier S. 5.
Populärwissenschaftliche Literatur:
Vgl. Ananthaswamy, »Kein Ausweg aus der Unwirklichkeit«, S. 17, 19.
Internet:
Vgl. Wikipedia, De-Broglie-Bohm-Theorie.
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Stand 18. Juni 2019, 19:00 CET.