Entwickelt von: Florian Pendl Herderweg 14 49086 Osnabrück Tel.: 016090603882 Mail: [email protected] Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Raumteilchentheorie: Zusammenfassung Vorwort 3 1. 4 Hypothesen und Begriffsbestimmungen der Theorie Raumteilchen / Raum (Hypothese 1) Wechselwirkungen (Hypothese 2) Lichtgeschwindigkeit (Hypothese 3) Masse, Eigenschaft "Volumenreduzierung", Masseteilchen Ladung, Eigenschaft "innere Ausrichtung" Gravitationsfeld, elektrisches Feld, W1-Anpassungsprozess, verankerte Masseinformation Bewegung smin und tmin 2. Ergebnisse der Theorie 8 2.1. Informationsausbreitung; Reduktionsfaktor RRT 8 2.2. Wirkhorizont 10 2.3. Bewegung auf der Spiralbahn 13 Impulsquader Planck`sches Wirkungsquantum Unschärferelation Verschränkung 2.4. Dämpfungsfaktor; die fundamentale Konstante PRT 19 2.5. Grundstruktur der Kraftformel in der R-Theorie 21 Gravitationskraft Coulombkraft Magnetische Kraft Photon Feinstrukturkonstante 2.6. Das Masseteilchen 34 Der Spin Durchmesser von Masse- und Raumteilchen Zerfallsanalyse Rauteilchenwelt ohne Neutrinos Hypothese zur Entwicklung und Stabilität des Protons 3. Basisgrößen der Raumteilchentheorie 41 4. Nachschau 42 Florian Pendl Seite 2 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Vorwort Ausgangspunkt für die Entwicklung der Raumteilchentheorie ist die, nach Auffassung des Autors, Unvereinbarkeit von Relativitätstheorie und Quantentheorie. Ein wesentlicher Grund dafür scheinen die unterschiedlichen Anforderungen an die Natur von Raum und Zeit zu sein. Diese Diskrepanz schließt die Raumteilchentheorie mit einem ganz neuen Ansatz für die Erklärung von Raum und Zeit. In der Raumteilchentheorie wird der Raum als eine Ansammlung von Raumteilchen (ohne Leerräume dazwischen) und die Zeit als quantisiert ablaufende Wechselwirkungen zwischen diesen Raumteilchen definiert. Aufbauend auf diesen Grundannahmen und wenigen weiteren Hypothesen wurden die grundlegenden Gesetze und Erkenntnisse der etablierten Physik rekonstruiert. Im Ergebnis ist der Einstieg in eine einheitliche Theorie gelungen, die in sehr kleinen (Elementarteilchenbereich) und sehr großen (Universum) Einheiten gültig ist und die nicht mehr zwischen Wellen und Teilchen unterscheidet. Weitere Vorteile der Raumteilchentheorie im Vergleich zur etablierten Physik sind: Sie beruht auf einfache mathematische Gesetze und benötigt keine Renormierung zur Vermeidung von Unendlichkeiten. Realismus, Lokalität und Determinismus behalten durchgängig Gültigkeit, dies gilt auch für verschränkte Teilchen und alle anderen bisher nichtlokalen Phänomene der Quantentheorie. Sie kommt ohne "fundamentale" Konstanten aus. Z.B. erweist sich das Planck´sche Wirkungsquantum als Produkt zweier voneinander abhängiger Variablen. Mit der Raumteilchentheorie wird gezeigt, dass mit nur 3 Wirkungen eine flexible, dynamische Welt entstehen kann, in der sich emergente Strukturen bilden, die den Anschein von Eigenständigkeit erzeugen. In den folgenden Kapiteln werden die bisherigen Ergebnisse der Theorie zusammengefasst dargestellt. Es wird damit das Ziel verfolgt, die oben gemachten Aussagen beispielhaft zu belegen und Interesse für die Raumteilchentheorie zu wecken. Florian Pendl Seite 3 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung 1. Hypothesen und Begriffsbestimmungen der Theorie Die Grundidee, auf der die ganze Raumteilchentheorie aufbaut, lautet: „Der Raum ist strukturiert und die Struktur ist anpassungsfähig, d.h., die Strukturelemente wechselwirken miteinander.“ Wer sich mit der Idee der Raumteilchentheorie beschäftigt, sollte sich vollständig von dem gegenwärtigen drei- / vierdimensionalen Raummodell bzw. höher dimensionalen Modellen, in dem sich etwas abspielt, lösen. Es ist nicht der Raum, in dem etwas passiert; es ist der Raum selber, der aktiv ist. Man kann sich dieses Raumteilchenuniversum gut als einen großen Raum, gefüllt mit Seifenblasen vorstellen. Mit dieser Vorstellung verschmelzen Eigenschaften und Raum zu einer Einheit, dem Raumteilchen. Die Wechselwirkungen sind Anpassungsprozesse zwischen den Raumteilchen. Die fundamentale Ebene der Raumteilchentheorie kennt demnach nur zwei Dinge: Raumteilchen und Wechselwirkungen zwischen Raumteilchen. Um auf dieser Idee eine Theorie aufzubauen, wurden folgende 3 Hypothesen aufgestellt: 1. Hypothese: Raumteilchen / Raum Den Raum an sich gibt es in der Raumteilchentheorie nicht. Raum ist die Summe separater Raumelemente, die als Raumteilchen bezeichnet werden. Ohne Raumteilchen gibt es keinen Raum. Diese Teilchen sind untereinander unbeweglich. Die Raumteilchen selber besitzen zwei Eigenschaften (Merkmale): ein Volumen (betrachtet wird die Eigenschaft "Volumenreduzierung") und eine „Innere Ausrichtung“. Beide Eigenschaften sind variabel und können sich aufgrund von Wechselwirkungen ändern (s. Hypothese 2). 2. Hypothese: Wechselwirkungen Die Raumteilchen haben 3 Möglichkeiten (Stufen) miteinander zu wechselwirken: Wechselwirkung Stufe 1 (W1): Anpassung Die Raumteilchen passen ihre Eigenschaften aneinander. Verändert sich ein Raumteilchen (z.B. durch Wechselwirkung der Stufe 2 oder 3), werden die Florian Pendl Seite 4 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Nachbarraumteilchen über diese Änderung "informiert". In einem weiteren Schritt "informieren" die Nachbarraumteilchen ihre Nachbarn usw. usw. Wechselwirkung Stufe 2 (W2): Verbindung 2 oder mehrere Raumteilchen vereinigen sich zu einem Raumteilchen. Innerhalb dieses Prozesses nimmt das Gesamtvolumen (Eigenschaft "Volumenreduzierung") ab. Wechselwirkung Stufe 3 (W3): Verschmelzung 2 oder mehrere Raumteilchen vereinigen sich zu einem Raumteilchen. Innerhalb dieses Prozesses nimmt das Gesamtvolumen (Eigenschaft "Volumenreduzierung") ab und es entsteht eine innere Eigenschaft (Eigenschaft "innere Ausrichtung"). 3. Hypothese: Lichtgeschwindigkeit Jeder Informationsaustausch zwischen den Raumteilchen erfolgt mit Lichtgeschwindigkeit. Misst man diese Geschwindigkeit in den Einheiten Länge (Durchmesser des Raumteilchens, Angabe in Meter) dividiert durch Zeit (Dauer eines Informationsaustausches von einem Raumteilchen zum nächsten, Angabe in Sekunden) ist die Geschwindigkeit konstant. In Abhängigkeit von der der Eigenschaft Volumen unterscheiden sich die Raumteilchen untereinander durch die jeweiligen Durchmesser und die Dauer eines Informationsaustausches. Beide Faktoren verändern sich gleichmäßig, so dass sich eine konstante Geschwindigkeit für den Informationsaustausch einstellt, die Lichtgeschwindigkeit. Begriffsbestimmungen; Auswirkung der Hypothesen auf die Erfahrungswelt der etablierten Physik Masse, Eigenschaft "Volumenreduzierung", Masseteilchen: Die Eigenschaft "Volumenreduzierung" der Raumteilchen entspricht im Vergleich zur etablierten Physik der Masse bzw. Energie eines Teilchens. Ausgangspunkt für eine Volumenreduzierung eines Raumteilchens ist eine Wechselwirkung der Stufe 2 oder 3. Um begrifflich Raumteilchen mit einer konkreten Volumenreduzierung als Folge der Wechselwirkungen Stufe 2 oder 3 von den anderen Raumteilchen unterscheiden zu können, werden sie als Masseteilchen bezeichnet. Florian Pendl Seite 5 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Ladung, Eigenschaft "innere Ausrichtung": Als Folge der Wechselwirkung Stufe 3 entsteht zusätzlich zur Volumenreduzierung die Eigenschaft "innere Ausrichtung". Diese Eigenschaft entspricht der Ladung in der etablierten Physik. Eine nach "innen" gerichtete "innere Ausrichtung" entspricht der negativen Ladung und eine nach "außen" gerichtete der positiven Ladung. Bei Raumteilchen mit einer "inneren Ausrichtung" handelt es sich grundsätzlich um Masseteilchen, aber nicht jedes Masseteilchen muss eine "innere Ausrichtung" haben. Gravitationsfeld, elektrisches Feld, W1-Anpassungsprozess, verankerte Masseinformation: Die Eigenschaften von Masseteilchen (Volumenreduzierung, "innere Ausrichtung") werden über die Wechselwirkung der Stufe 1 an die Nachbarraumteilchen übermittelt. Das heißt jetzt nicht, dass diese auch die Eigenschaften des Masseteilchens haben. Aber sie besitzen die Information "es existiert ein Masseteilchen". Und diese Information ist prinzipiell im gesamten Raumteilchenuniversum vorhanden. In der etablierten Physik entspricht die Information der Volumenreduzierung dem Gravitationsfeld und die Information der "inneren Ausrichtung" dem elektrischen Feld. Die Information der Volumenreduzierung wird im Kapitel 2.4 als "verankerte Masseinformation" bezeichnet. Bewegung: Die Raumteilchen bewegen sich grundsätzlich nicht. Sie verändern sich durch Wechselwirkungen und passen sich durch Wechselwirkungen an Veränderungen an. Dies gilt auch für Masseteilchen. Wenn ein Masseteilchen sich in der Raumteilchenwelt bewegt, ist es nicht das Teilchen, das sich bewegt, sondern die Information, die das Teilchen als Masseteilchen charakterisiert. Das Bild 1/1 soll diese Bewegung verdeutlichen. Dargestellt ist ein Raumteilchenuniversum, bestehend aus 10 Raumteilchen, die linear aneinander aufgereiht sind. Dieses Raumteilchenuniversum besteht demnach nur aus einer Dimension. Das 3. Raumteilchen von links ist ein Masseteilchen mit einer Volumenreduzierung von 50%. Im Bild bewegt sich nun die Information "50% Volumenreduzierung" in 3 Schritten von Position 3 zu Position 6. Im Ergebnis könnte man sagen, das Masseteilchen hat sich bewegt. Real hat sich aber nur die Information "50% Volumenreduzierung" bewegt. Florian Pendl Seite 6 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Jeder Schrittwechsel (Bewegung der Information "50% Volumenreduzierung") erfolgt mit Lichtgeschwindigkeit (Impuls m c). Je nach realer Geschwindigkeit verharrt die Information "50% Volumenreduzierung" an den jeweiligen Schrittpositionen. Bei einer Geschwindigkeit von 0,1 c verharrt die Information "50% Volumenreduzierung" zwischen jedem Schritt 9 Wechselwirkungen der Stufe 1 an den jeweiligen Positionen. smin und tmin: Grundsätzlich kennt die Raumteilchentheorie keine Naturkonstanten. Sie hat sogar den Anspruch, ohne Naturkonstanten auszukommen. Aus Sicht der Raumteilchentheorie ist jede vermeintlich erforderliche Naturkonstante einer Theorie ein Beweis dafür, dass der Sachverhalt noch nicht verstanden wurde. Wenn in der Raumteilchentheorie unabhängig von dem oben beschriebenen Anspruch Konstanten definiert werden, handelt es sich um Konstante, die sich z.B. aus zwei sich gegenläufig entwickelnde Faktoren zusammensetzen (Lichtgeschwindigkeit, Planck`sche Wirkungsquantum). Unabhängig von diesen Grundannahmen definiert die Raumteilchentheorie einen Raumteilchendurchmesser (smin) und eine Zeit "Dauer eines Informationsaustausches W1" (tmin). Die Werte werden für die Berechnungen in Einheiten der etablierten Physik benötigt. Die Berechnung von smin erfolgt in Kapitel 2.6. tmin ergibt sich dann durch smin / c. Das Ergebnis ist aus Sicht der etablierten Physik überraschend, da es sich offensichtlich um messbare Größen handelt. Es ist auch nicht so, dass es sich bei smin um die kleinste mögliche Ausdehnung handelt, die die Raumteilchentheorie zulässt. Bei smin handelt es sich um die Ausdehnung eines unbeeinflussten Raumteilchens. Florian Pendl Seite 7 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung 2. Ergebnisse der Theorie 2.1. Informationsausbreitung; Reduktionsfaktor RRT Die Wechselwirkung der Stufe 1 sorgt dafür, dass im Raumteilchenuniversum die Information über die Existenz eines Masseteilchens mit oder ohne "innere Ausrichtung" präsent ist. Diese prinzipiell allgegenwärtige Information ermöglicht die Wirkung des Masseteilchens auf andere Masseteilchen. In der etablierten Physik bezeichnet man die Information je nach Art als Gravitationsfeld oder elektrisches Feld. Das Alleinstellungsmerkmal eines Masseteilchens ist die Volumenreduzierung als Folge der Wechselwirkung Stufe 2 und / oder Stufe 3. Durch die Volumenreduzierung richten sich die Nachbarraumteilchen an das Masseteilchen aus. Im Ergebnis bilden die Raumteilchen Schalen um das Masseteilchen. Die Anzahl der Raumteilchen pro Schale ist ein Maß für die Reduzierung der Masseteilcheninformation (Volumenreduzierung und / oder "innere Ausrichtung"), die sich ausgehend vom Masseteilchen über den Anpassungsprozess der Wechselwirkungsstufe 1 im Raum ausbreiten. Bild 2.1/1 stellt die Situation prinzipiell dar. Der Abstand der Schalen, incl. der betroffenen Schale wird in Anzahl Raumteilchen angegeben. Die dritte Schale um das Masseteilchen hat somit den Abstand x = 3. Die Formel für die Berechnung der Anzahl der Raumteilchen (RT) pro Schale lautet: (Herleitung s. Folgeseite Bild 2.1/2) Logischerweise reduziert sich die Information des Masseteilchens genau um diesen Faktor. Der Reduktionsfaktor (RRT) lautet somit: Der Reduktionsfaktor gilt für die Ausbreitung der Information "Volumenreduzierung" und für die Ausbreitung der Information "innere Ausrichtung" im gleichen Maße. Im Falle einer Auflösung eines Masseteilchens breitet sich auch diese Information Florian Pendl Seite 8 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung (Volumenerhöhung und ggf. Neutralisierung der "inneren Ausrichtung") von der Position der Auflösung über die Wechselwirkungsstufe 1 Schritt für Schritt, reduziert um RRT, aus. Dieser Prozess spielt bei der Bewegung eines Masseteilchens eine wichtige Rolle. Bewegung heißt, die Information der Volumenreduzierung und ggf. der "inneren Ausrichtung" wandert um eine Raumteilchenposition weiter. In diesem Fall laufen 2 Anpassungsprozesse hintereinander ab. Der erste ist die Information über die Auflösung des Masseteilchens (Volumenerhöhung und ggf. Neutralisierung der "inneren Ausrichtung") von der Ursprungsposition aus. Der zweite ist die Neubildung des Masseteilchens (Volumenreduzierung und ggf. die "inneren Ausrichtung"), ausgehend von der Zielposition (hierzu mehr im Kapitel 2.2). Florian Pendl Seite 9 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung 2.2. Wirkhorizont Die Informationsanpassung (Wechselwirkungsstufe 1) mit Lichtgeschwindigkeit von Raumteilchen zu Raumteilchen bewirkt bei einer parallel stattfindenden Bewegung des Masseteilchens (z.B. mit v = konst. = 0,5 c) in Bewegungsrichtung eine Informationsüberlagerung in bestimmten Raumteilchen und in entgegengesetzter Richtung Informationslöschungen. Um die folgenden mathematischen Ansätze besser verstehen zu können, lohnt es sich, sich bildhaft vorzustellen, was im Raumteilchenhintergrund passiert, wenn sich ein Masseteilchen bewegt. Im Moment der Bewegung (Masseinformation wechselt von Raumteilchen zum Nachbarraumteilchen) wechselt die Masseinformation mit Lichtgeschwindigkeit ( Impuls = m c). Anschließend verweilt das Teilchen in der neuen Position. Während dieser Verweildauer löst sich die Gravitationsinformation (Volumenreduzierung) und wenn vorhanden, die Ladungsinformation ("innere Ausrichtung") von der Ursprungsposition durch den Anpassungsprozess der Wechselwirkungsstufe 1 (also mit Lichtgeschwindigkeit) auf und von der neuen Position breitet sie sich neu aus. In Bewegungsrichtung entsteht unabhängig von der Geschwindigkeit des Masseteilchens auf jeden Fall im 1. Raumteilchen zu einer Informationsüberlagerung. Die eine Information kommt von der ursprünglichen Position des Masseteilchens (noch nicht aufgelöst), die andere von der neuen Position. In der entgegengesetzten Richtung enthält mindestens das 1. Raumteilchen neben der neuen Raumteilcheninformation überhaupt keine Masseinformation (Informationslöschung). Von der alten Position des Masseteilchen hat sich die davon ausgehende Information bereits aufgelöst, von der neuen Position ist sie noch nicht angekommen. Wie man sich die Verteilung der Masseinformation eines sich bewegenden Masseteilchens prinzipiell vorstellen kann, zeigt Bild 2.2/1. Dargestellt ist die Masseinformation eines Masseteilchens, dass sich in 7 Schritten von Position 1 zur Position 7 mit der Geschwindigkeit v = 0,33 c bewegt hat. Bei den dunkleren Stellen handelt es sich um Informationsüberlagerungen, an den weißen Stellen liegt überhaupt keine Masseinformation (Gravitation) vor. Die Verteilung der Information über die "innere Ausrichtung" eines Ladungsteilchens sieht genauso aus. Die Auswirkungen dieser Überlagerungen und Löschungen werden in der Raumteilchentheorie mit dem Formalismus Wirkhorizont beschrieben (siehe hierzu die beiden Folgeseiten). Prinzipiell entspricht der Formalismus den Grundideen der Relativitätstheorien. Denn Überlagerungen und Löschungen führen zu Raumschrumpfungen und -dehnungen mit allen Konsequenzen für das Empfinden und Messen von Raum und Zeit sowie den Wirkungen Gravitation und Ladung. Florian Pendl Seite 10 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Mit Wirkhorizont wird die Informationsgrenze eines Masseteilchens zum Zeitpunkt t1 bezeichnet, dass sich vom Zeitpunkt t0 bis t1 mit konstanter Geschwindigkeit bewegt hat (Bild 2.2/2). Der Formalismus Wirkhorizont hat eine sehr große Bedeutung in der Theorie, weil die Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit relativ zum Raumteilchenhintergrund als Grundbewegung praktisch allgegenwärtig ist. Florian Pendl Seite 11 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Unter Anwendung der oben aufgeführten Formeln entstehen zwei Bereiche, die durch die Linie x0 = lW voneinander getrennt sind (s. Bild 2.2/3). Informationsüberlagerungen und -löschungen müssen bei der Berechnung der Wirkungen, die Masseteilchen aufeinander ausüben (z.B. Gravitation), berücksichtigt werden. Dies erfolgt über den Informationsquotienten (IQ). Im einfachsten Fall bewegen sich die Masseteilchen mit konstanter Geschwindigkeit parallel zueinander in die gleiche Richtung, mit folgendem Ergebnis (Bild 2.2/4): Florian Pendl Seite 12 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung 2.3. Bewegung auf der Spiralbahn Die Bewegung auf der Spiralbahn ist die wesentliche Voraussetzung, um die besonderen Phänomene der Quantentheorie lokal, realistisch und deterministisch zu erklären. Ausgangspunkt zur Ermittlung der Form der Spiralbahn ist der "Reduktionsfaktor" (RRT). Danach umgeben das Masseteilchen 26 Raumteilchen und um den "Masseteilchen-Äquator" liegen 8 Raumteilchen. Bild 2.3/1 zeigt, dass eine Bewegung nach rechts oben durch die Raumteilchenanordnung der 8 Raumteilchen um den "Masseteilchen-Äquator" zu einer um 45o abgelenkten Bewegung führt. Dieses Bild ist eine zweidimensionale Darstellung. Die folgende "Impulsdarstellung" (Bild 2.3/2) soll die Situation im dreidimensionalen Raum verdeutlichen. Die Punkte A und B in der Darstellung sind die Mittelpunkte der von der Bewegung des Masseteilchens betroffenen Raumteilchen. Das Masseteilchen bewegt sich von A nach B. Definition der im "Impulsquader" dargestellten Variablen: Winkel θ: pSpirale: pZiel: pSp-U: USpirale: sSp-r: Florian Pendl Neigungswinkel der Spirale Impuls der Spiralbahn. Dies entspricht dem konkreten Impuls relativ zum Raumteilchenhintergrund. Impuls entsprechend einer gradlinigen Bewegung Impuls auf der Kreisumlaufbahn Umfang der Spiralbahn (im Quaderbild nicht dargestellt) Radius der Spiralbahn sSp-r steht senkrecht auf sSpirale, sZiel und sSp-U Seite 13 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Die gleichen Vektoren, wie für die Impulse, werden für die Geschwindigkeiten vSpirale, vSp-U und vZiel definiert. Deckungsgleich zu den Vektoren liegen die dazugehörenden Strecken sSpirale, sSp-U und sZiel. Die Spiralbahn beschreibt die Bahn auf der Oberfläche eines Zylinders. Im Bild 2.3/3 entspricht USpirale den Umfang des Zylinders. Das Bild 2.3/4 soll die Bewegungsschritte als abgewickelte Spiralbahn noch etwas besser verdeutlichen. Das Bild 2.3/5 stellt die dreidimensionale Bewegung einer Masseinformation von einem Raumteilchen zum nächsten über eine Strecke von 8 Raumteilchen dar. Dies entspricht einer vollständigen Spiralumrundung. Das letzte Bild (2.3/6) zeigt die Spirale in der Ebene senkrecht zu pZiel. Die Darstellung bildet den Ausgangspunkt für die Berechnung der Spiralstrecken und Impulse unter Heranziehung des Drehimpulses h (Planck`sches Wirkungsquantum). Florian Pendl Seite 14 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Der Drehimpuls h (Planck`sches Wirkungsquantum) erhält in der Raumteilchentheorie folgende Definition: Damit lässt sich neben pSpirale = m c nun auch sSpirale als wesentliche Ausgangsgröße für die Berechnung aller anderen Spiralparameter der Raumteilchentheorie bestimmen: Es ergeben sich folgende Ergebnisse in Abhängigkeit von vSpirale: Der Winkel zwischen sZiel und sSp-U bleibt konstant 90o. Florian Pendl Seite 15 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Die Werte sSpirale, sSp-r, sZiel, und sSp-U errechnen sich mit Hilfe der Formel Wirkhorizont (Ergebnisse siehe Grafik 2.3/3). sSpirale, mit α = 0o: sSp-r, mit α = 90o: sZiel, mit α = ϴ (vSpirale): sSp-U, mit α = ϴ (vSpirale): Florian Pendl Seite 16 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Unschärferelation von Heisenberg: Unschärferelation Raumteilchentheorie: Wie im Bild 2.3/7 dargestellt, umfasst die Unbestimmtheit der Lage 2 π. Zur Richtungsaussage gibt es zwei Möglichkeiten, je nachdem, ob sich der Ort des Masseteilchens oberhalb oder unterhalb vom Spiralbahnzentrum (s. sSp-r im Bild) befindet. Im Idealfall ist die Unbestimmtheit damit wie von Heisenberg berechnet: Zurück zum Wirkungsquantum h: Die Konstante h ist in der Raumteilchentheorie ein zusammengesetzter Wert aus den Variablen sSp-r (bzw. sSpirale, bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten vSpirale) und m, der Konstanten c und dem Faktor 1 / Wurzel (2). Compton Wellenlänge: De Broglie Wellenlänge: Florian Pendl Seite 17 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Verschränkung Die roten Pfeile im Bild 2.3/8 stellen miteinander verschränkte Objekte dar. Die Kreise symbolisieren die Drehung der Spiralbahn. Die verschränkten Objekte bewegen sich nun, von hinten betrachtet nach vorne und gleichzeitig nach links und rechts auseinander. Die Analysen der Verschränkungsmessung erfolgt mittels der Bell`schen Ungleichung. Bestätigen die Messergebnisse die Erfüllung der Bell`schen Ungleichung, gelten die Gesetzte der lokal realistischen Physik als erfüllt, im umgekehrten Fall sind es die Gesetze der Quantentheorie. Unter Berücksichtigung der im Raumteilchenhintergrund ablaufenden Informationsprozesse ist die Raumteilchentheorie eine Theorie, die Albert Einstein als Theorie mit verborgenen Parametern bezeichnet hat. Eine Theorie mit verborgenen Parametern repräsentiert eine lokal realistischen Physik. In diesem Fall lautet die Prognose: Die Bell`sche Ungleichung wird erfüllt. Die genaue Analyse ist unter der Überschrift "EPR versus Bell" in einem separaten Dokument zusammengefasst (s. Button ). Als Fazit lässt sich feststellen, dass alle "besonderen Phänomene der Quantenphysik" den Anforderungen von Realismus, Lokalität und Determinismus entsprechen. Beispiele: Unschärferelation: Ursache Spiralbahn Doppelspalt (hier nicht beschrieben): Ursache Wechselwirkung mit der eigenen Wirkung (Doppelspaltexperiment, s. Button ) Compton- und De Broglie-Wellenlänge: Ursache Spiralbahn Keine instantanen Wechselwirkungen bei verschränkten Systemen: Ursache Spiralbahn Weitere Annahme (hier nicht beschrieben): Supraleitung entspricht einer vollkommen synchronisierten Elektronenbewegung auf sZiel. Parallel bewegen sich die Protonen weiter auf sSpirale (Magnetfeld !). Ursache: Bewegung nicht auf der Spiralbahn! Florian Pendl Seite 18 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung 2.4. Dämpfungsfaktor; die fundamentale Konstante PRT Der Wechselwirkungsprozess der Stufe 1 ist zusammengefasst der kontinuierliche Austausch von Informationen im Raumteilchenhintergrund (Bild 2.4/1). Ohne Berücksichtigung des Reduktionsfaktors (RRT) entspricht die Ausbreitung der Masseinformation (Volumenreduzierung) prinzipiell dem Bild 2.4./2. Der Informationsimpuls wandert durch die Wechselwirkung Stufe 1 von Raumteilchen zu Raumteilchen, ohne eine Spur zu hinterlassen. Die Raumteilchen dehnen sich im Umfang der Volumenreduzierung des Masseteilchens aus und nehmen anschließend wieder das alte Volumen an. Nach dem Durchlaufen des Impulses ist alles wie vorher. Eine kontinuierliche Wirkung des Masseteilchens auf andere, wie bei der Gravitation, ist somit ausgeschlossen. Eine Dämpfung der Informationsübertragung hat zur Folge, dass sich zwar der Informationsimpuls von Wechselwirkung zu Wechselwirkung verringert, aber als positiver Effekt bleibt ein Rest Masseinformation in den vom Impuls durchquerten Raumteilchen zurück. Die Information über ein existierendes Masseteilchen ist im Raum verankert. Somit ist prinzipiell eine Wirkung (Gravitation) möglich. Festlegung: Der Faktor errechnet sich aus dem Produkt der Strecke sSpirale mit der zu sSpirale gehörenden Masse m. Der Dämpfungsfaktor wirkt pro Raumteilchen. Aufgrund der Abhängigkeit vom Produkt sSpirale und Masse ist die Wirkung in jedem Raum- und Masseteilchen absolut konstant. Gleichzeitig neutralisieren sich dadurch die Einheiten und der Dämpfungsfaktor kann bei der Dämpfungsberechnung ohne Maßeinheit eingesetzt werden. Der Dämpfungsfaktor wird somit als Wert Florian Pendl Seite 19 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung ohne Maßeinheiten definiert. Da der Faktor PRT so extrem klein ist, bleibt er in seiner Wirkung bis zu einer Entfernung von 1012 Lichtjahren, kleiner 0,12. An der Grafik 2.4/1 wird deutlich, dass eine reale Wirkung ab einer Entfernung von ca. 1014 Lichtjahren auftritt. ("Zufälligerweise" die Grenze des Universums aus Sicht der etablierten Physik). Grundlage der Berechnung ist der Raumteilchendurchmesser smin (s. Kapitel 2.6). Die Berechnung der "verankerten Masseinformation" (etabliert: Gravitationsfeld) erfolgt über eine mathematische Folge (PRT (1 - (n-1) PRT + ... )), die im Grenzwert gegen Null bzw. dem RT-Normalvolumen konvergiert. Bis zu Entfernungen von ca. 1012 Lichtjahren (s Grafik 2.4/1) reicht die Einführung eines einzelnen Faktors der Folge, dem Dämpfungsfaktor PRT. Der Dämpfungsfaktor ist eine wichtige Konstante der Raumteilchentheorie. Anders sieht es bei der Übertragung der Ladungsinformation (innere Ausrichtung) aus. Die prinzipielle Situation ist im Bild 2.4/4 dargestellt, auch hier ohne Berücksichtigung des Reduktionsfaktors (RRT). Die Information der inneren Ausrichtung überträgt sich praktisch 1:1 von Raumteilchen zu Raumteilchen. Es existiert somit eine kontinuierliche Wirkung des Informationswertes (hier der Wert 1 einer Elementarladung). Hierin liegt der gravierende Unterschied zur Informationsübertragung der Volumenreduzierung, die sich als Impuls von Raumteilchen zu Raumteilchen bewegt und nur die "verankerte Masseinformation" in den Raumteilchen zurücklässt. Während also bei der Masseinformation die "verankerten Masseinformation" kontinuierlich abnimmt, nimmt bei der Ladung die Ladungsinformation als Ganzes kontinuierlich und linear nach der Funktion ab. Bei der Größe von PRT findet diese Abnahme bis zu einer Entfernung von 1012 Lichtjahren praktisch gar nicht statt. Florian Pendl Seite 20 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung 2.5. Grundstruktur der Kraftformel in der R-Theorie Wenn in der Raumteilchentheorie von Kräften gesprochen wird, handelt es sich im Vergleich zur etablierten Physik ausschließlich um die Coulombkraft (Elektromagnetische Kraft) und die Gravitationskraft. Diese beiden Kraftformeln der Raumteilchentheorie haben eine gemeinsame Grundstruktur: Normierung der Wirkgrößen Reduzierung der Wirkinfo durch Ausbreitung im Raum, Reduktionsfaktor RRT Dämpfung im Rahmen der Ausbreitung, Dämpfungsfaktor PRT Wechselwirkungsdämpfung zwischen Raum- und Masseteilchen, Faktor DRT Faktor Basisimpuls Geschwindigkeitsabhängigkeit Die wesentliche Aufgabe dieser Struktur ist es, eine Umrechnung von Raumteilchentheorie in die Größen der etablierten Physik zu ermöglichen. Normierung der Wirkgrößen Um nun mit Größen der etablierten Physik auf der Grundlage der Ideen der Raumteilchentheorie rechnen zu können, werden alle Größen mittels Elementarbzw. Normierungsgrößen normiert: Die letzte Normierung (Q/e mit Q = Gesamtladung und e = Elementarladung) wird auch schon in der Coulomb-Kraftformel der etablierten Physik genutzt. mE entspricht der Masse des Elektrons, smin wird im Kapitel 2.6 beschrieben und tmin = smin / c. Reduzierung der Wirkinfo durch Ausbreitung im Raum, Reduktionsfaktor RRT Dämpfung im Rahmen der Ausbreitung, Dämpfungsfaktor PRT Der Dämpfungsfaktor bemisst die Dämpfung bei der Wechselwirkung der Stufe 1 von Raumteilchen zu Raumteilchen. Er hat den Wert: Florian Pendl Seite 21 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Während bei der Gravitation nur die durch die Dämpfung übrig gebliebene Raumreduzierung nach Durchlauf der Impulswelle die Wirkung verursacht (verankerte Masseinformation), ist es bei der Ladungswirkung die volle Ladung, reduziert um den Teil der Dämpfung. Aufgrund der Winzigkeit von PRT kann bei der Ladung die Dämpfung vernachlässigt werden. Wechselwirkungsdämpfung zwischen Raum- und Masseteilchen, Faktor DRT Die Übertragungsverhältnisse der Wechselwirkung Raumteilchen / Raumteilchen wird vom Faktor PRT bestimmt. Anders verhält es sich bei der Übertragung der Ladungsinformation von Raumteilchen zum Masseteilchen. Rund um das Ladungsteilchen ist die Ladungswirkung des Feldes nicht konstant. Der Grund ist eindeutig. Sowohl das Ladungsteilchen als auch das Feld enthalten gerichtete Informationen. Das Bild 2.5/1 soll diese Situation verdeutlichen. In der Summe wirken genau 13 Raumteilchen verstärkend. Für die Übertragung der Ladungsinformation ergibt sich somit eine Proportionalität für den Faktor DRT von 13. Neben dieser Verstärkung wirken sich die 26 Raumteilchen, die das Masseteilchen umgeben, dämpfend aus. Da hier beide an der Kraftwirkung beteiligten Masseteilchen berücksichtigt werden müssen, lautet der Faktor 1/262. Unter Berücksichtigung des Verstärkungsfaktors bei der Coulombkraft und dem allgemeinen Dämpfungsfaktor (1/262) ergeben sich nun folgende Faktoren DRT: Gravitation: Coulombkraft: DRT = 1/262 und DRT = 13/262. Faktor Basisimpuls Jede Bewegung entspricht einem Impuls der Basisgröße mE c pro Wechselwirkung (tmin). Der Einbau dieses "Basisimpulses" entspricht praktisch einer Denormierung des Impulses und gibt der Kraftformel die passenden Maßeinheiten der etablierten Physik. Der Formelanteil Basisimpuls lautet: Florian Pendl Seite 22 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Geschwindigkeitsabhängigkeit bzw. (Details s. Kapitel 2.2) Berechnung der Gravitationskraft in der R-Theorie Etablierte Physik: Raumteilchentheorie: mit und Berechnung der Coulombkraft in der R-Theorie Etablierte Physik: Raumteilchentheorie: mit und Feststellung: Zwei unterschiedliche Kräfte werden in der Raumteilchentheorie prinzipiell durch eine Formel berechnet. Die etablierte Physik benötigt dafür zwei unterschiedliche Formeln mit nicht hergeleiteten unterschiedlichen Naturkonstanten. Florian Pendl Seite 23 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Ergebnisvergleich etablierte Physik / Raumteilchentheorie Vor einem Ergebnisvergleich muss der Faktor IQ(m1) IQ(m2) und damit die Geschwindigkeit der Erde (vErde) relativ zum Raumteilchenhintergrund berechnet werden. Aufgrund der Größe der Coulombkraft kann diese als am sichersten nachgewiesen gelten. Die Berechnung von vErde erfolgt deshalb durch Gleichsetzung der Formeln der etablierten Physik und der Raumteilchentheorie für die Coulombkraft. Ergebnisse: IQ(m1) IQ(m2) = 1,00012674 vErde = 3365933,093 m s-1 (s. S. 35) mit DRT = 13 / 262 und smin = 3,516 10-12 m (s. S. 35) Ergebnisse der Gegenüberstellung der Kraftberechnungen etablierte Physik versus Raumteilchentheorie: Coulomb-Kraft Elektron RT F (etabliert) Gravitation Neutron F (R-Theorie) Abweichung RT Fetabliert / FRT F (etabliert) F (R-Theorie) Abweichung Fetabliert / FRT 1 1,86586E-05 1,72233E-05 108,33% 1 1,5142E-41 1,40003E-41 108,16% 10 1,86586E-07 1,86431E-07 100,08% 10 1,5142E-43 1,51544E-43 99,92% 20 4,66465E-08 4,66368E-08 100,02% 20 3,78551E-44 3,79096E-44 99,86% 30 2,07318E-08 2,07299E-08 100,01% 30 1,68245E-44 1,68507E-44 99,84% 40 1,16616E-08 1,1661E-08 100,01% 40 9,46378E-45 9,47889E-45 99,84% 50 7,46344E-09 7,46319E-09 100,00% 50 6,05682E-45 6,0666E-45 99,84% Bei Abständen kleiner 10 Raumteilchen (3,516 10-11 m) sind die Werte der etablierten Physik größer. Bei größeren Entfernungen weicht das Gravitationsergebnis um 0,16 % ab (Grafik 2.5/1). Florian Pendl Seite 24 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Die magnetische Kraft in der R-Theorie Die Raumteilchentheorie kennt zwei Eigenschaften der Raumteilchen, die Kraftwirkungen zur Folge haben: Volumen / Volumenreduzierung und die innere Ausrichtung. Eine weitere Eigenschaft ist nicht zu erkennen. Wie erklärt sich nun unter diesen Voraussetzungen die magnetische Kraft? Hypothese: Die Ursache der magnetischen Kraft ist eine Relativbewegung zweier sich eigentlich kompensierender Ladungen. Beispiel: Ein elektrischer Strom in einem Leiter erzeugt ein magnetisches Feld. In diesem Fall gelten die Protonen als fest positioniert und die Elektronen bewegen sich relativ dazu. Grundsätzlich bewegen sich alle Masseteilchen eines elektrischen Leiters über s Spirale relativ zum Raumteilchenhintergrund. Darüber hinaus gibt es nun die Relativbewegung der Masseteilchen untereinander (Strom der Elektronen im Leiter). Auch in diesem Fall handelt es sich bei der Bewegung der Elektronen um eine Bewegung auf einer Spiralbahn, eine Spiralbahn zu den relativ dazu fest stehenden Protonen. Die unvollständige Kompensation der positiven Ladung der Protonen durch die negative Ladung der Elektronen führt zum magnetischen Feld. Die Berechnung der unvollständigen Kompensation erfolgt über die jeweiligen Informationsquotienten (IQ). Ausgangspunkt der folgenden Überlegung sind 2 parallele Leiter. Die Elektronen, die die magnetische Wirkung auslösen, werden mit E1 bezeichnet. Die Elektronen des 2. Leiters mit E2. Diese Festlegung ist willkürlich und dient ausschließlich der Berechnung. Real sind die Elektronen in beiden Leitern Wirkungsverursacher und Wirkungsempfänger. Für die Berechnung von IQ ist der Winkel α im 2. Leiter im Vergleich zu α des 1. Leiters um 180o gedreht. Die Voraussetzung dafür ist, dass sich die Elektronen in beiden Leitern synchronisiert bewegen. Ohne diese Synchronisation kann die Raumteilchentheorie die magnetische Kraftwirkung nicht erklären. Unsynchronisierte Bewegungen führen auch zu unvollständigen Kompensationen zwischen positiven und negativen Ladungen. Diese Bewegung verursacht die Störstrahlung um einen stromführenden Leiter. Berechnung des Gesamt-Informationsquotienten (IQ) der parallelen Leiter: Florian Pendl Seite 25 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Der Faktor IQ für die Formel der magnetischen Kraft lautet somit: Ein Vergleich mit der Formel der etablierten Physik für die magnetische Kraft zeigt, dass auch hier die Formel der Coulombkraft um den Zusatz v2/c2 ergänzt wird. Der Winkel α beträgt in der Formel der etablierten Physik allerdings 90°, da der Ergebnisvektor eines Kreuzproduktes immer senkrecht auf den Ausgangsvektoren steht. Vergleicht man zusätzlich die Formel der Coulombkraft mit der der magnetischen Kraft, fällt auf, dass sich der "Reduktionsfaktor" der Coulombkraft (4 π r2) von dem der magnetischen Kraft (2 π r l) unterscheidet. Der Unterschied begründet sich durch die Art der Informationsreduzierung im Raum. Bei der Coulombkraft breitet sich die Information von einem Zentrum in alle Richtungen gleichförmig aus (Kugeloberfläche: 4 π r2 ). Bei der magnetischen Kraft ist der Ausgangspunkt der elektrische Leiter (Bild 2.5/2). Die Reduzierung der Information erfolgt hier analog der Zunahme der Oberfläche einer Röhre mit einem Radius und einer Länge (2 π r l). Florian Pendl Seite 26 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Überträgt man diesen Vergleich auf den Reduktionsfaktor in der Raumteilchentheorie wird aus neu (s. Bild 2.5/3) Die Formel der magnetischen Kraft zwischen zwei parallelen elektrischen Leitern lautet somit: oder etwas vereinfacht: Die folgende Berechnung zeigt, dass die Formel für die magnetische Kraft der Raumteilchentheorie auf die gleichen Ergebnisse wie die Formel der etablierten Physik kommt. Florian Pendl Seite 27 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Definition von 1 Ampère (Wikipedia 08.2014): 1 Ampère ist die Stärke des zeitlich konstanten elektrischen Stromes, der im Vakuum zwischen zwei parallelen, unendlich langen, geraden Leitern mit vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt und dem Abstand von 1 m zwischen diesen Leitern eine Kraft von 2·10−7 Newton pro Meter Leiterlänge hervorrufen würde (Bild 2.5/3). Ein Ampère entspricht einem Fluss von 1 Coulomb pro Sekunde durch den Leiterquerschnitt: Dies entspricht einem Durchsatz von 6,24151·1018 (etwa 6 Trillionen) Elektronen pro Sekunde. Über die Formeln der etablierten Physik kann die mittlere Geschwindigkeit der Elektronen im Leiter berechnet werden. Mit den unten angegebenen Werten ergibt sich für die Elektronengeschwindigkeit ein Wert von 1 m/s. Mittels der oben hergeleiteten Formel (angepasstes Coulomb Gesetz für sich bewegende Ladungen in einem Leiter mit neutralisierenden Bestandteilen) für Fmagn, muss sich nun die gleiche Kraft FL ermitteln lassen. r I q1 v µ0 = = = = = l = 1m 1A q2 = 6,24151 1018 Elektronen 1 ms-1 1,25663 10-6 N A-2.(Induktionskonstante) smin = 3,52 10-12 m tmin = 1,17 10-20 s mE = 9,11 10-31 kg c = 299792458 ms-1 DRT = 13/262 Das Ergebnis für 1 m Leitungslänge ist auch hier: Fmagn. = 2 10-7 N Und das entspricht genau der Lorenzkraft zwischen zwei parallelen Leitern, durch die ein Strom von 1 Ampère fließt. Florian Pendl Seite 28 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Das Photon Die impulsfreie Annihilation von Elektron und Proton führt zu zwei Photonen, die sich in entgegengesetzter Richtung vom Annihilationsort mit der jeweiligen Energie der Masse von Elektron bzw. Proton entfernen (Voraussetzung: vernachlässigbare kinetische Energie von Elektron und Proton). Vergleicht man die Formel für die Photonenenergie mit den Ergebnissen der Spiralbahnanalyse des Elektrons errechnet sich die Energie des Elektrons folgendermaßen: Im Ergebnis entspricht die Photonenenergie des Annihilationsprozesses zwischen Elektron und Positron der Impulsenergie von pZiel bzw. pSp-U. Bei Photonen, die durch Annihilation entstehen, handelt es sich um die sogenannte Gammastrahlung (ϒ-Strahlung). Mit zunehmender Energie der beteiligten Teilchen wird sSp-r kleiner. Dadurch bleibt h konstant. Ein sich verkleinerndes sSp-r bedeutet aber auch ein kleineres t und damit eine größere Frequenz f (1/t). Strahlung mit Frequenzen unterhalb der Annihilationsfrequenz von Elektron / Positron können im Umkehrschluss nicht durch ein zunehmendes sSp-r erklärt werden. sSp-r kann in diesem Zusammenhang nie größer als smin der Raumteilchen werden. Frequenzen unterhalb der ϒ-Strahlung, z.B. sichtbares Licht, sind nur durch eine Verringerung der Energie bei konstantem sSp-r und konstantem t zu erklären. Florian Pendl Seite 29 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Als Beweis für diese Hypothese und um zu zeigen, wie ein Photon in der Raumteilchentheorie aussieht, wie es sich bewegt und wie es wirkt, wird der Annihilationsprozess von Elektron und Positron einmal genau betrachtet. Das Bild 2.5/6 zeigt die Situation eine Wechselwirkung vor der Annihilation. Nach der Annihilation wandern zwei Photonen und das E-Feld vom Annihilationsort fort (s. Bild 2.5/7). Zusammenfassend besteht das Photon aus zwei Raumteilchen mit entgegengesetzter inneren Ausrichtung (s. Bild 2.5/8). Bei einem ϒ-Photon entspricht der Betrag der Summe der inneren Ausrichtung einer Elementarladung, also der Ladung des Elektrons bzw. Protons. Die Voraussetzung dafür ist, dass der Dämpfungsfaktor zwischen Masse- und Raumteilchen wirkungslos ist. Dies erklärt sich, weil mit der Wechselwirkung Annihilation (W3) die Ladungsinformation pro beteiligtem Teilchen in 2 Raumteilchen übergeht. In der Summe sind zwei Photonen aus jeweils 2 Raumteilchen mit entgegengesetzter innerer Ausrichtung entstanden. Die Gesamtladung eines Photons entspricht im Betrag der Elementarladung. Aufgrund der entgegengesetzten Richtung der Ladung in den beteiligten Raumteilchen ist das Photon als Ganzes ladungsneutral. Die ϒ-Photonen der Elektron-Positron-Annihilation sind prinzipiell die ϒ-Photonen mit der niedrigsten Energie. Bei Photonen mit höheren Energien nimmt das Volumen der Florian Pendl Seite 30 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung beteiligten Raumteilchen umgekehrt proportional zur Zunahme der Energie ab. Mit dem Volumen werden sSp-r und t kleiner, die Frequenz f wird größer. Bei Photonen mit Energien unterhalb der ϒ-Strahlung ist die innere Ausrichtung proportional zur Energie niedriger. sSp-r und t bleiben konstant. Die Ursache dieser Photonenentstehung ist die Umkehrung der inneren Ausrichtung in den Raumteilchen, die die Änderung der Bewegungsrichtung des Masseteilchens (Beschleunigung) verursacht. Gleichzeitig hat auch das Masseteilchen neben der eigenen inneren Ausrichtung eine überlagerte inneren Ausrichtung durch das es umgebene Feld. Spekulation: Die Umkehrung der inneren Ausrichtung in den Nachbarraumteilchen des Masseteilchens führt zu einer Drehung der überlagerten inneren Ausrichtung. Diese Drehung im Zusammenspiel mit der Umkehrung der inneren Ausrichtung in den Nachbarraumteilchen führt zu einer der Annihilation vergleichbaren Konstellation zweier Raumteilchen mit entgegengesetzter Information "innerer Ausrichtung". Diese Spekulation ermöglicht ein Photon proportional zur Geschwindigkeit des Masseteilchens und steht im direkten Zusammenhang mit einer Bewegungsänderung (Beschleunigung). Ob durch Annihilation oder Bewegungsänderung, immer treffen zwei Raumteilchen zusammen, die ihre Information durch gegenseitige Wechselwirkung ohne Wirkung eines Verdünnungsfaktors durch die Raumteilchenwelt tragen (Bild 2.5/8). Die prinzipielle Wirkung des Photons auf ein Masseteilchen mit Ladung (z.B. Elektron) zeigt das Bild 2.5/9. Die Wechselwirkung des Photons mit dem Elektron bewirkt in diesem Fall eine Beschleunigung des Elektrons von rechts nach links. Florian Pendl Seite 31 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Feinstrukturkonstante (α) Wikipedia, 23.12.2014: Sie (Die Feinstrukturkonstante) ist die elektromagnetische Kopplungskonstante. Das bedeutet, sie beschreibt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Austauschteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung, ein Photon, an ein elektrisch geladenes Elementarteilchen, zum Beispiel ein Elektron, koppelt. Damit bestimmt die Feinstrukturkonstante die Rate für physikalische Prozesse wie die Lichtemission und die Stärke der abstoßenden oder anziehenden Kräfte zwischen elektrisch geladenen Teilchen. ... Die Antwort auf die Frage, ob die Feinstrukturkonstante zeitlich variiert oder seit dem Urknall unverändert ist, ist von beträchtlichem theoretischem Interesse. Bisherige Überlegungen und Messungen konnten bislang keine Veränderung signifikant nachweisen. Etablierte Physik: Raumteilchentheorie: Mit Q = e und s = r und Verzicht auf "+2" erhält man folgende Beziehung: Mit der Vereinfachung 1 - PRT = 1 wird daraus: Mit Florian Pendl Seite 32 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung kann nun die Feinstrukturkonstante mit Variablen der Raumteilchentheorie berechnet werden: Die Feinstrukturkonstante der Raumteilchentheorie setzt sich aus 3 wesentlichen Faktoren zusammen; 1. Dem Verhältnis Raumteilchendurchmesser zu Durchmesser Elektron 2. Dem wesentlichen Part mit Faktoren aus der Raumstruktur: 3. Der Faktor, der die Relativgeschwindigkeit zum Raumteilchenhintergrund berücksichtigt Bedingt durch den Faktor IQ(m1) IQ(m2) ist α der Raumteilchentheorie keine feste Konstante, die überall im Universum gleich groß ist. Diese Geschwindigkeitsabhängigkeit wird messbar sein, so dass die Vorhersage überprüfbar ist. In der Summe haben alle Faktoren von α der Raumteilchentheorie einen logischen Zusammenhang mit der Wechselwirkungswahrscheinlichkeit von Elektron und Photon. Florian Pendl Seite 33 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung 2.6. Das Masseteilchen Warum Masseteilchen entstehen und warum einige davon wieder zerfallen, kann die Raumteilchentheorie noch nicht beantworten. Es ist allerdings der Anspruch der Theorie, genau diese Fragen inhaltlich auf der Grundlage der Hypothesen aus Kapitel 1 heraus zu erklären. Aktuell gibt es eine Theorie zum Spin der Teilchen (siehe hierzu auch Kapitel 2.3) und zur Masse incl. dem daraus abgeleiteten Masseteilchendurchmesser. Diese beiden Themen werden im ersten Teil dieses Kapitels beschrieben. Der zweite Teil analysiert den Zerfall der Teilchen und stellt eine Hypothese zur Stabilität des Protons auf. Der Spin: Der Spin der Masseteilchen entspricht dem Drehimpuls der Spiralbahn und damit im Prinzip dem Plank`schen Wirkungsquantum: Bedingt durch die Rotation auf der Umlaufbahn der Spirale und den 2 möglichen Richtungen ergibt sich ein Spin von Die etablierte Physik kennt Spins in der Staffelung 0, 1/2, 1, 3/2, ... ћ. Diese Staffelung erklärt sich in der Raumteilchentheorie durch eine schrittweise Veränderung von sSp-r um jeweils 1 Raumteilchen (hier gemessen in Durchmesser des betroffenen Masseteilchens, s. Bild 2.6/1). Florian Pendl Seite 34 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Durchmesser von Masseteilchen Der Durchmesser der Masseteilchen entspricht sSpirale und mit sSpirale = sSp-r auch sSp-r. Die Durchmesser lassen sich somit über die Formel für sSpirale berechnen: Berechnung des Durchmessers der Raumteilchen (smin): Da Masse in der Raumteilchentheorie die Volumendifferenz zwischen Raum- und Masseteilchen ist, kann über die Volumen von Elektron und Proton das Raumteilchenvolumen ermittelt werden und damit auch der Durchmesser der Raumteilchen (Bild 2.6/2). Immer in der Annahme, es handelt sich um Kugeln, was nicht der Realität entspricht, aber in erster Näherung akzeptiert werden kann. Entscheidender als die Form der Raumteilchen für die Bestimmung des Durchmessers ist allerdings die Anzahl der Raumteilchen, die das Proton in Folge der Wechselwirkungen Stufe 2 und 3 ersetzt. Dieser Einfluss wird als Variable RT P erfasst und fließt entsprechend der im Bild 2.6/2 aufgeführten Formel in die Berechnung des Volumens und damit des Durchmessers der Raumteilchen ein. Vergleicht man Ergebnisse der Coulombkraft-Berechnung zwischen etablierter Physik und Raumteilchentheorie (ohne das Produkt IQ (m1) IQ (m2)), ergibt sich ein Wert RTP = 130 Raumteilchen (RT) mit einem sich daraus ergebenen smin = 3,516 10-12 m (Raumteilchendurchmesser) die beste Übereinstimmung zwischen etablierter Physik und Raumteilchentheorie. Florian Pendl Seite 35 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Die Grafik 2.6/1 zeigt, dass bis zu Werten RTP ≤ 130 die Ergebnisse der etablierten Physik (FE) größer sind, als die Ergebnisse der Raumteilchentheorie (FE (RT)). Dies ist auch zu erwarten, weil das in der Berechnung fehlende Produkt IQ (m1) IQ (m2), bei Berücksichtigung, die Ergebnisse noch erhöht. Die Grafik 2.6/2 zeigt, mit welcher Relativgeschwindigkeit die Erde (Labor) sich zum Raumteilchenhintergrund bewegen muss, damit die Ergebnisse der Raumteilchentheorie (jetzt mit dem Produkt IQ (m1) IQ (m2)) identisch mit den Ergebnissen der etablierten Physik werden. Der errechnete Wert für RTP = 130 von 0,01123 c entspricht einem Wert vErde = 3366 km s-1 (s. hierzu die Berechnung von vErde im Kapitel 2.5 unter " Ergebnisvergleich etablierte Physik / Raumteilchentheorie ", die auf Grundlage des in diesem Kapitel berechneten Wertes smin durchgeführt wurde). In der Summe hat die Herleitung und Berechnung des Raumteilchendurchmessers (smin) zu folgenden Ergebnissen geführt: smin = 3,516 10-12 m RTP = 130 RT vErde = 3366 km s-1 Durchmesser der Raumteilchen Anzahl der Raumteilchen, aus denen sich ein Proton zusammensetzt. Geschwindigkeit der Erde relativ zum Raumteilchenhintergrund. Der zur Berechnung vom Raumteilchendurchmesser umgekehrte Rechenweg führt logischerweise zu der Anzahl der Raumteilchen, die die bekannten Elementarteilchen der etablierten Physik (Mesonen und Baryonen) nach ihrer Entstehung ersetzen (allgemein: RTx): Florian Pendl Seite 36 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Zerfallsanalyse Wie bereits unter "Durchmesser Masseteilchen" aufgeführt, kann über die Formel der Durchmesser der Masseteilchen in Abhängigkeit von der Masse berechnet werden. Dieser Durchmesser dividiert durch die Lichtgeschwindigkeit c ergibt die Frequenz der Wechselwirkungsstufe 1 des Masseteilchens (tmin (x)). Über tmin (x) und der mittleren Lebensdauer in Sekunden kann die mittlere Lebensdauer (mT [s]) in Anzahl der Wechselwirkungen der Stufe 1 (mT [W1]) errechnet werden: Die Ergebnisse der Baryonen mit bekannten Massen sind in der Tabelle 2.6/1 und der Grafik 2.6/3 zusammen- bzw. dargestellt. In der Grafik sind zusätzlich auch die drei Leptonen Elektron, Myon und Tauon aufgeführt. Name Proton Neutron Λ-Baryon Σ-Baryon Σ-Baryon Σ-Baryon Ξ-Baryon Ξ-Baryon Λc-Baryon Σc-Baryon Σc-Baryon Ωc-Baryon Δ-Baryon Δ-Baryon Δ-Baryon Δ-Baryon Σ*-Baryon Σ*-Baryon Σ*-Baryon Ξ*-Baryon Ω-Baryon Σc*-Baryon Σc*-Baryon Quark Ladung Spin uud udd uds uus uds dds uss dss udc ddc uuc ssc uuu uud udd ddd uus uds dds uss sss ddc uuc + 0 0 + 0 0 + 0 ++ 0 ++ + 0 + 0 0 0 ++ 1⁄2+ 1⁄2+ 1⁄2+ 1⁄2+ 1⁄2+ 1⁄2+ 1⁄2+ 1⁄2+ 1⁄2+ 1⁄2+ 1⁄2+ 1⁄2+ 3⁄2 + 3⁄2 + 3⁄2 + 3⁄2 + 3⁄2 + 3⁄2 + 3⁄2 + 3⁄2 + 3⁄2 + 3⁄2 + 3⁄2 + Masse dx MeV kg RTx s min (x) 938,3 939,6 1116 1189 1193 1197 1315 1322 2286 2454 2454 2695 1232 1232 1232 1232 1383 1384 1387 1532 1672 2518 2518 1,67E-27 1,67E-27 1,99E-27 2,12E-27 2,13E-27 2,13E-27 2,34E-27 2,36E-27 4,08E-27 4,37E-27 4,37E-27 4,80E-27 2,20E-27 2,20E-27 2,20E-27 2,20E-27 2,47E-27 2,47E-27 2,47E-27 2,73E-27 2,98E-27 4,49E-27 4,49E-27 130 130 155 165 165 166 182 183 317 340 340 373 171 171 171 171 192 192 192 212 232 349 349 1,87E-15 1,87E-15 1,57E-15 1,47E-15 1,47E-15 1,46E-15 1,33E-15 1,33E-15 7,67E-16 7,15E-16 7,15E-16 6,51E-16 1,42E-15 1,42E-15 1,42E-15 1,42E-15 1,27E-15 1,27E-15 1,26E-15 1,14E-15 1,05E-15 6,96E-16 6,96E-16 tmin (x) mittlere Lebensdauer (mT) 6,23E-24 6,22E-24 5,24E-24 4,92E-24 4,90E-24 4,88E-24 4,45E-24 4,43E-24 2,56E-24 2,38E-24 2,38E-24 2,17E-24 4,75E-24 4,75E-24 4,75E-24 4,75E-24 4,23E-24 4,23E-24 4,22E-24 3,82E-24 3,50E-24 2,32E-24 2,32E-24 mT [s] mT [W1] stabil 885,7 2,63E-10 8,02E-11 7,40E-20 1,48E-10 2,90E-10 1,64E-10 2,00E-13 3,00E-22 2,95E-22 6,90E-14 5,58E-24 5,58E-24 5,58E-24 5,58E-24 1,84E-23 1,80E-23 1,67E-23 7,20E-23 8,21E-11 4,10E-23 4,40E-23 1,42E+26 5,02E+13 1,63E+13 1,51E+04 3,03E+13 6,52E+13 3,70E+13 7,82E+10 1,26E+02 1,24E+02 3,18E+10 1,18E+00 1,18E+00 1,18E+00 1,18E+00 4,35E+00 4,26E+00 3,96E+00 1,89E+01 2,35E+13 1,77E+01 1,89E+01 Tabelle 2.6/1 Florian Pendl Seite 37 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Die Grafik zeigt, dass von der Lebensdauer von 1 Wechselwirkung bis zur absoluten Stabilität (aktuelle Erkenntnis der etablierten Physik) alles vorhanden ist. Auch kann anhand dieser Grafik keine logische Abhängigkeit zwischen Masse und Lebensdauer erkannt werden. Hier muss die Raumteilchentheorie noch ihren Anspruch "eine Theorie für Alles" gerecht werden. Florian Pendl Seite 38 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Raumteilchenwelt ohne Neutrinos Neutrinos werden in der Raumteilchentheorie als Energiedifferenz zwischen den Impulsen pSpirale und pZiel erklärt. Die etablierte Physik misst in ihren Experimenten immer nur pZiel und hat deshalb ein Delta in der Energiebilanz. Diese Erklärung soll nun am Beispiel des Neutronenzerfalls in ein Proton und ein Elektron durchgerechnet werden. Energie / Masse Ausgangsteilchen Neutron 1,505350 10-10 J Zerfallsprodukt Proton 1,503277 10-10 J Zerfallsprodukt Elektron 8,187105 10-14 J Differenz 1,253436 10-13 J 0,782334933 MeV 1,39464 10-30 kg Unter der Annahme, dass Neutrinos nicht ein Zerfallsprodukt sind, entspricht die Differenz der kinetischen Energie des Elektrons (Ekin = 1/2 m v2). Die Geschwindigkeit entspricht in diesem Fall vSpirale. Aus der oben berechneten Energiedifferenz von 1,25 10-13 J errechnet sich die Geschwindigkeit vSpirale = 260681388,1 m s-1 oder vSpirale = 0,869539514 c Der Winkel Ѳ (vSpirale) liegt bei einer derart hohen Geschwindigkeit weit unter 45o (s. Kapitel 2.3, Grafik 2.3/1). Dies entspricht einer kinetischen Energie des Elektrons von 8,942027 10 -14 J. Die Differenz zur kinetischen Energie von vSpirale beträgt 3,594091 10-14 J. Diese Differenz erklärt die etablierte Physik mit dem Neutrino. Neutrino-Energie: 3,594 10-14 J bzw. 0,224 MeV Florian Pendl Seite 39 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung Hypothese zur Entwicklung der Masseteilchen und zur Stabilität des Protons Als Hypothese schlägt die Raumteilchentheorie vor, dass es analog zur biologischen Evolution auch eine physikalische Evolution gegeben hat. Danach hat es am Anfang eine Raumteilchenwelt ohne Masseteilchen gegeben. Im Prinzip eine Welt ohne Wechselwirkungen und damit auch ohne Zeit. Aufgrund einer Asymmetrie ist es dann zu einer ersten Wechselwirkung gekommen (W2 oder W3), die dann natürlich den W1-Prozess nach sich zog. Dieser Start hat eine Kette von weiteren Wechselwirkungen ausgelöst. Am Ende dieser Kette steht die heutige Welt. Und am Ende dieser Kette steht ein zusammengesetztes Teilchen, dass eine (scheinbar) absolute Stabilität besitzt. Es ist anzunehmen, dass dies nicht von Anfang an so war. Wahrscheinlicher ist es, dass sich das Proton und die optimalen Randbedingungen für das Proton in einem evolutionären Prozess durchgesetzt haben. Die Weiterentwicklung dieser Hypothese und der anderen Teilchenhypothesen dieses Kapitels wird dazu führen, dass wir herausfinden, warum die Welt aus Protonen besteht und nicht aus Antiprotonen, warum wann ein Teilchen zerfällt und warum der Teilchenzerfall bei der P- und T-Transformation eine Unsymmetrie aufweist. Darüber hinaus ist es der Anspruch der Raumteilchentheorie auch die astronomischen Fragen zu beantworten (Beispiele: dunkle Materie, schwarze Energie). Die konsequente Berücksichtigung der Wirkungen von Spiralbahn und Dämpfungsfaktor werden ganz neue Interpretationen der astronomischen Messergebnisse ermöglichen. Florian Pendl Seite 40 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung 3. Basisgrößen der Raumteilchentheorie Wirkhorizont (Bild 3/1): x0 lW IQ α β Radius Wirkhorizont Abstand Wirkhorizont zum Masseteilchen Informationsquotient (IQ = x0/lW) Winkel zwischen dem Vektor v und lW Winkel zwischen minus Vektor v und Strecke x0 = lW Spiralbahn (Bild 3/2): pSpirale, vSpirale, sSpirale pZiel, vZiel, sZiel pSp-U, vSp-U, sSp-U sSp-r = sSpirale sSpirale m = konstant = 3,13 10-42 kg m sSp-r pSp-U = h = konstant (Drehimpuls) Wechselwirkungsparameter: RRT PRT DRT allgemeine Konstanten: smin tmin c mE e Reduktionsfaktor Dämpfungsfaktor Informationsaustausch Raumteilchen / Raumteilchen (3,13 10-42) Dämpfungsfaktor Informationsaustausch Masseteilchen / Raumteilchen und umgekehrt Raumteilchendurchmesser / Normierungsgröße Längen Zeitdauer W1 / Normierungsgröße Zeit Lichtgeschwindigkeit = smin / tmin = konstant Elementarmasse, Masse Elektron / Normierungsgröße Masse Elementarladung / Normierungsgröße Ladung weitere Konstanten / Variablen: Vx dx RTx Florian Pendl Volumen des Masseteilchen x Durchmesser des Masseteilchen x (= sSpirale = sSp-r) Anzahl Raumteilchen, die das Masseteilchen x ersetzt Seite 41 von 42 Stand: 23.8.2015 Raumteilchentheorie; Zusammenfassung 4. Nachschau Der Philosoph und Aufklärer Immanuel Kant kam schon im 18. Jahrhundert zu der Erkenntnis, dass wir überhaupt nicht herausfinden können, wie die Welt wirklich ist. "Alles, was wir erkennen, ist von uns gemacht, und deswegen können wir es eben auch erkennen." (Auszug aus "Warum es die Welt nicht gibt" von Markus Gabriel, Professor für Philosophie der Universität Bonn). Passend zur Feststellung von Kant hat Einstein zu Heisenberg (Zitat aus Heisenberg 1969, S. 96 aus Philosophie der Physik, S. 121) gesagt: "Aber vom prinzipiellen Standpunkt aus ist es ganz falsch, eine Theorie auf beobachtbare Größen gründen zu wollen. Denn es ist ja in Wirklichkeit genau umgekehrt. Eine Theorie entscheidet darüber, was man beobachten kann." Wenn derart anerkannte Persönlichkeiten der Überzeugung sind, dass es prinzipiell nur Sichtweisen geben kann, nie aber wahres Wissen über die fundamentalen Dinge der Welt, ist es doch sehr überraschend, mit welchem Selbstverständnis die physikalische Elite dem Rest der Welt erzählt, dass wir kurz vor der Lüftung der letzten Geheimnisse stehen. Dieser Selbstkritik muss sich auch die Raumteilchentheorie stellen. Sie kann somit auch nur eine Sichtweise sein, die sich hiermit der Konkurrenz der anderen Sichtweisen stellt. Florian Pendl Seite 42 von 42 Stand: 23.8.2015