mg303201302leereindernatur

303. Montagsgespräch
echtzeithalle e.V.
München, 18.2.2013
Gibt es absolute Leere in der Natur?
Jutta Köhler
"Man darf nicht das, was uns
unwahrscheinlich und unnatürlich
erscheint, mit dem verwechseln, was
absolut unmöglich ist."
Zitat: Carl Friedrich Gauss
Die „Leere“
Das Glasgefäß
Die „Leere“
Glasgefäß mit Steinen
Die „Leere“
Glasgefäß mit Steinen und Sand
Die „Leere“
Glasgefäß mit Steinen, Sand und Wasser
Die „Leere“ ist Raum ohne die Elemente Erde und Wasser
Glasgefäß
Die „Leere“ und das Element Luft
Glasgefäß mit Luftmolekülen - 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff, 1 % Edelgase
427-347 v.Chr. „Platonische Körper“ (Timaios Rede über die Welt und ihre Entstehung)
460-380 v.Chr. „in Wirklichkeit gibt es nur Atome im leeren Raum“ Demokrit/Leukipp
Anzahl Grundfläche 3D-Körper
Vokal
Richtung
Element
4x
Tetraeder
i
Süden
Feuer
6x
Hexaeder
u
Norden
Erde
8x
Oktaeder
e
Osten
Luft
20x
Ikosaeder
o
Westen
Wasser
12x
Dodekaeder
a
Äther
Zentrum
Kugel
om
Leere
alle
Platon und sein Schüler Aristoteles
lehnen das Nicht-Seiende ab. Eine
Bewegung der Körper sei ohne
treibendes Medium undenkbar.
Den Gegensatz dazu postulierten
Leukipp und sein Schüler Demokrit,
deren Atome als kleinste Teilchen sich
nur aufgrund der sie umgebenden
Leere bewegen konnten.
Archimedes von Syrakus 287 -212 v. Chr. war ein antiker griechischer Mathematiker,
Physiker und Ingenieur. Er gilt als einer der bedeutendsten Mathematiker der Antike. Seine
Werke waren auch noch im 16. und 17. Jahrhundert bei der Entwicklung der höheren
Analysis von Bedeutung.
Archimedes’ Rechnung besagt demnach, dass in eine gedachte Kugel von der Größe
unseres Sonnensystems etwa 1064 Sandkörner hineinpassen würden.
Archimedische Körper
Kugel/Zylinder=2/3
Graphik pbroks
Parabol/Dreieck=4/3
Graphik V.Pogorelov
Infinitesimalrechnung,
Abschätzung von p
Johannes Kepler, 1571-1630, Naturphilosoph, Mathematiker, Astronom, Astrologe,
Optiker und evangelischer Theologe: sein Modell der Planetenbahnen auf
platonischen Körpern
Die Entdeckung des „Vakuums“
von lat. vacuus = leer, d.h. weitgehend leerer Raum (Wikipedia)
Evangelista Torricelli (1608-1647) Physiker, Mathematiker. 1644 gelang es ihm als Erster,
ein Vakuum für längere Zeit aufrechtzuerhalten, womit er die fast 2000 Jahre für gültig
gehaltenen Hypothese Aristoteles’ des Horror vacui widerlegen konnte. (wikipedia).
(aber in ideales Vakuum ist ein Raum gänzlich ohne Materie)
Die Entdeckung des „Vakuums“
Otto von Guericke (1602-1686) war ein deutscher Politiker, Jurist, Physiker und Erfinder
Bekannt ist er vor allem für seine Experimente zum Luftdruck mit den Magdeburger
Halbkugeln aus Kupfer mit 50 cm Durchmesser, (8/16 Pferde)
Magdeburger Halbkugeln, Dt. Museum, copyright LepoRello
Das „Vakuum“, heutige Definition (nach Wikipedia)
„Vakuum heißt der Zustand eines Gases, wenn in einem Behälter der Druck
des Gases und damit die Teilchenzahldichte niedriger ist als außerhalb
oder
wenn der Druck des Gases niedriger ist als 300 mbar, d. h. kleiner als der
niedrigste auf der Erdoberfläche vorkommende Atmosphärendruck“.
– DIN 28400 Teil 1 (Mai 1990): Vakuumtechnik; Benennungen und Definitionen.
Das „Vakuum“ unter irdischen Bedingungen (Wikipedia)
mittlere freie
Weglänge
Druckbereich
Druck in hPa (mbar) Moleküle pro cm3
Normaldruck
1013,25
2,7 × 1019
68 nm
Grobvakuum
300…1
1019…1016
0,01…100 μm
Feinvakuum
1…10−3
1016…1013
0,1…100 mm
Hochvakuum (HV)
10−3…10−7
1013…109
100 mm…1 km
Ultrahochvakuum
(UHV)
10−7…10−12
109…104
1…105 km
extrem hohes
Vakuum (XHV)
<10−12
<104
>105 km
0
∞
Ideales Vakuum (IV) 0
Die Entdeckung des „Casimir-Vakuums“
Hendrik Casimir (1909-2000) niederländischer Physiker. Arbeitete mit Niels
Bohr und Wolfgang Pauli, dann in den Philips Research Laboratories. Er sagte
den Casimir-Effekt 1948 voraus, der 1958 experimentell bestätigt wurde.
Im Vakuum wirkt auf zwei parallele Platten eine
Kraft, die beide zusammendrückt. Diese Kraft
wird umso größer, je näher sich die beiden
Platten kommen (ein Abstand von 190 nm ergibt
einen Druck von 1 Pa, bei 11 nm erreicht man
schon 100 kPa).
Sie beruht auf der Tatsache, dass außerhalb der
Platten eine größere Anzahl von virtuellen
Photonen existiert als innerhalb (Differenz
zwischen 2 Unendlichkeiten): innen nur
ganzzahlige Wellenlängen, außen alle möglichen.
Dies ist vergleichbar den akustischen Wellen
eines Musikinstrumentes. Funktioniert auch in
Wasser.
http://www.youtube.com/watch?v=lPzlv6cvs8A
http://www.youtube.com/watch?v=HGnwnEnLCA
Abstand= n l/2
Attraktive Casimir-Kraft zwischen
2 ungeladenen, geerdeten,
leitfähigen Platten im Vakuum.
What is the Casimir Effect?
The Casimir effect is a small attractive force that acts between two close parallel uncharged conducting plates. It is due to
quantum vacuum fluctuations of the electromagnetic field. The effect was predicted by the Dutch physicist Hendrick Casimir in
1948. According to the quantum theory, the vacuum contains virtual particles which are in a continuous state of fluctuation
(see physics FAQ article on virtual particles). Casimir realised that between two plates, only those virtual photons whose
wavelengths fit a whole number of times into the gap should be counted when calculating the vacuum energy. The energy
density decreases as the plates are moved closer, which implies that there is a small force drawing them together.
The attractive Casimir force between two plates of area A separated by a distance L can be calculated to be,
π h c F = ------- A 480 L4 where h is Planck's constant and c is the speed of light.
The tiny force was measured in 1996 by Steven Lamoreaux. His results were in agreement with the theory to within the
experimental uncertainty of 5%.
Particles other than the photon also contribute a small effect but only the photon force is measurable. All bosons such as
photons produce an attractive Casimir force while fermions make a repulsive contribution. If electromagnetism was
supersymmetric there would be fermionic photinos whose contribution would exactly cancel that of the photons and there
would be no Casimir effect. The fact that the Casimir effect exists shows that if supersymmetry exists in nature it must be a
broken symmetry.
According to the theory the total zero point energy in the vacuum is infinite when summed over all the possible photon
modes. The Casimir effect comes from a difference of energies in which the infinities cancel. The energy of the vacuum is a
puzzle in theories of quantum gravity since it should act gravitationally and produce a large cosmological constant which would
cause spacetime to curl up. The solution to the inconsistency is expected to be found in a theory of quantum gravity.
Some examples
Let's see how big the force really is in practice. Since L is in the denominator, the bigger L gets, the smaller the force will be;
and because the force goes as the fourth power of L, the drop-off with increasing distance will be really huge. So let's make L
small—say, one micron—together with big one-square-metre plates:
π × 6.6 × 10-34 × 3 × 108 × 1 F = ------------------------------ newtons 480 × 10-24 or 1.3 mN. Now, since the weight of 1 kg is about
10 N, then 1.3 mN is the weight of 0.13 grammes. Which is pretty small, but measurable, except that putting two 1 square
metre plates a micron apart would be difficult in practice. But using smaller plates leads to smaller forces. For instance plates
with area 1 square centimetre placed 1 millimetre apart would feel a force equivalent to the weight of 10−17 grammes, which is
vastly smaller!
References
H.B.G. Casimir, Proc. Kon. Ned. Akad. Wetensch. B51, 793 (1948)
S. Lamoreaux, Phys. Rev. Lett. 78, 5 (1996)
Penrose Parkettierungen, Penrose Tripod und Escher
Metatrons Würfel
in 2D aus 13 Kreisen,
in 3D aus 17 Kugeln
http://www.youtube.com/watch?v=1giBPVwXDH4
Blume und Frucht des Lebens
Phi= 1,6180339…
P= 3,14159265
Phi/P= 0,5150361
P/Phi= 1,9416111
-----------------------Das 8/10, 10/12 und
14/18 Raster der
ersten drei
Bewusstseinsebenen
Standard Interpretation der generellen Relativität
(GR) ist, dass die Materie eine gekrümmte RaumZeit produziert. Die Antithese davon ist, dass ein
spezieller Typ einer dynamischen Raumzeit (RZ)
die Materie ist.
1. Das Universum ist nur Raumzeit.
QM besagt, dass das Universum eine Energiedichte von 10113J/m3 hat. Nach GR ist das ein
schwarzes Loch sogar bei Planck Dimensionen.
Kosmologisch beobachtet wurde eine Dichte von
10-9J/m3.
Revision 6.4, 2010-1012
Hier wird SPACETIME als eine Kombination von
QM (Quantenmechanik) und GR definiert. QM
beschreibt die große Energiedichte des Universums, die keine Drehmomente hat, GR nur den
kleinen Teil mit quantisiertem Drehmoment, d.h.
Fermionen und Bosonen. Dieser Teil ist fähig,
massive Körper zu formen, welche die makroskopische Homogenität des QM Modells stören um
gekrümmte Raumzeit zu erzeugen.
„Vakuum Fluktuationen“ und „Vakuum Energie“ und „Nullpunktsenergie“ sind
Synonyme für den QM Anteil des Universums.
2. Die einzige Welle in der Raumzeit, die sowohl die Zeitrate als auch das entsprechende Volumen beschreiben kann, ist eine hypothetische Dipolwelle. Diese sind nach
dem Unschärfeprinzip erlaubt, solange die Planck Länge und Planck Zeit nicht überschritten werden. Die Oszillationen der Dipolwellen erfolgen mit Lichtgeschwindigkeit.
(Planck Winkelgeschwindigkeit ca. 1043 s-1).
3. Es gibt nur eine fundamentale, repulsive, relativistische Kraft Fr=Pr/c , die auftritt
wenn Wellen in der Raumzeit, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, abgelenkt
werden. (Analog wie beim Casimir Effekt).
Daher gibt es nur ein fundamentales Feld. Dieses Feld sind die Dipolwellen-VakuumFluktuationen der Raumzeit.
4. Aus der Equivalenz von Energiedichte und Druck folgt, dass die große Energiedichte
der Vakuumfluktuationen (der Dipolwellen) einen gleichgroßen Vakuumdruck erzeugt.
5. Vakuumenergie ist supraleitfähig und besitzt keine Drehmomente. Jedes Drehmoment in diesem Vakuumsee ist isoliert in Einheiten, welche quantisierte Drehmomente
besitzen. Diese Einheiten haben andere Eigenschaften als das Vakuum.
6. Teilchen-Modell: Ein fundamentales Teilchen, ein Rotar genannt, ist eine Dipolwelle
in der Raumzeit, welches einen rotierenden Raumzeit-Dipol bildet, der genau eine
Wellenlänge lang ist.
7. Die einzig mögliche Definition für Gravitation ist: Raumzeit ist ein nichtlineares
Medium für Dipolwellen in der Raumzeit.
8. In erster Näherung ist das Rotarmodell eines Elektrons ein „leeres Vakuum“. Die
Dipollappen des Elektrons sind so nahe an homogener Raumzeit, dass die Zeitdifferenz
zwischen ihnen nur 1 Sekunde beträgt, pro 50.000 mal dem Alter des Universums.
9. Virtuelle Teilchenpaare der QCD und QED sind gegensätzlich rotierende Rotare.
10. Es gibt keine experimentellen Beweise für die Teilchennatur von Photonen.
Photoelektrischer Effekt und atomare Photonenabsorption zeigen nur, dass die
Energie des Photons quantisiert ist, auch der Compton Effekt lässt sich so erklären.
11. Die Erhaltung des quantisierten Drehmoments erfordert, dass die quantisierte Welle
einer „Unit“ eine interne Kommunikation besitzt, die schneller als Lichtgeschwindigkeit
ist.
12. Photonen sind keine Dipolwellen in der Raumzeit, das sie größer als Plancks
Dimensionen sind. Ein Photon ist etwas anders als viele Photonen.
Hat das Universum Platz für das Nichts ?
Nichts Gar nichts,
Überhaupt nichts !
Garantiert nichts.
Alles und nichts Ist alles nichts
Oder ist nichts alles ?
Die Kugel hat alle Richtungen und keine.
Weißes Rauschen, ein leeres Blatt haben keine Struktur.
Etwas Beobachtbares muss eine gewisse Zeit existieren.
Die Konstanz des Drehmomentes erlaubt uns Teilchen wahrzunehmen.
Ausgezeichnete Zahlen, Frequenzen und Körper sind nur einige wenige
(Platonische Körper), auch wenn die Mengen unendlich sind, aber
anderseits haben gewisse Elemente (zB die Zahlen e, Phi und p ) andere
unendliche Dimensionen…..
Das tiefe Geheimnis des Universums bleibt in alle Richtungen bestehen,
mit und ohne Leere, Vakuum oder Nichts.