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Drei Figurinen eines Objektes


Beginnen wir mit NICHTS

 

Teilchenresonanz

Schwere Materie  - ein Gleichgewichtsprozess ?

Vakuum ist nicht leer. Seit tausenden Jahren ist leerer Raum bei Physikern und Philosophen in Diskussion. Ein ruhender Äther steht zum Beispiel bei der Le-Sage Gravitation und der Lorentzsche Äthertheorie am Ende des 19. Jahrhunderts für das Vakuum, das bei Newton ´Raum´ genannt wird. Obwohl seit 1904 die Physik ohne Äther auszukommen scheint, wird dieser nach wie vor immer wieder in Erwägung gezogen, siehe zum Beispiel hier.

Ähnlich den o.g. Modellen und wie auch in der QM praktiziert, ist das Vakuum von (virtueller) Energie erfüllt, der Vakuumenergie.
Um sich dieses Vakuum und die darin befindliche Energie vorzustellen, denken wir uns eine Raumzelle und aus allen Richtungen kommende Impuls tragende Objekte kurz ITO, welche die Raumzelle passieren. Die Objekte stellen wir uns als kantige Kugeln vor, die sich geradlinig bewegen und sich dazu in beliebigen Achslagen drehen können. Wir nehmen nun einen Ausschnitt aus diesem Raum, in den von allen Seiten gleich viele und energetisch gleiche ´starke´ (Impuls + Drehimpuls) ITO hinein und aus diesem Raumsegment gegenüber wieder heraus fliegen. Sie stören sich nicht gegenseitig – vorerst jedenfalls.


 Impulsraum naiv
Bild: allseitiger Strom von Impuls tragenden Objekten ( ITO) aus dem Welthintergrund

In diesen Raum´legen´ wir nun gedanklich ein, der Quantenmechanik entlehntes Elementarteilchen. Elementarteilchen sind hier keine punktförmigen Partikel, sondern es sind ausgedehnte, dynamische Objekte, die uns als stehende Welle, Materiewelle oder Wellenpaket irgendwie bekannt sind und die von der QM mathematisch als  harmonischer Oszillators  beschrieben werden.

In einer solchen, mit Energie gefüllten Umgebung sollen unsere Elementarteilchen ´schwingend existieren´. Die Gestalt der stehenden Wellen wird keine so scharfe Umgrenzung zeigen, wie in dem  einfachen Bild unten veranschaulicht. Wesentlich für ihre Existenz ist die ausgeglichene Impulsbilanz zwischen den ITO  aus dem Welthintergrund und den intern oszillierenden ITO. Im Verlauf eines Schwingungszyklus des Teilchens müssen sich die bei der WW zwischen Teilchen und Umgebung ausgetauschten Impulse gegenseitig aufheben.
 
Im Bild unten sind die Impulse, die von Außen auf die einfache Schwingungsfigur wirken als magenta Pfeile dargestellt. Die blauen Pfeile stehen für die innerhalb der Ausdehnung der Schwingungsgestalt des Teilchens oszillierende Impulse.
Eine solche Materiewelle nimmt also einen bestimmten Raum ein (Potentialtopf), der von einem darin unablässig oszillierenden Impuls tragenden Objekt (einem ITO) ständig mehr oder weniger ´frei´ gehalten wird, indem es die von Außen kommenden ITO zurück stösst.

Ruhend_01

Im Verlauf eines kompletten Schwingungszyklus (t) heben sich die gelben Impulse P(a) von Außen und die grünen Impulse P(i) in den verschiedenen Kugelschalen gegenseitig auf.
Gleichgewicht - Zeit
Nur eine im Gleichgewicht zur Umgebung resonant schwingende Materiewelle kann zeitlich stabil sein. Ist keine gute Resoanz gegeben, wird die Materiewelle irgendwann zerfallen -> schwache WW   
Animation 1
Animation stehende Welle 
Es sind bei weitem nicht nur kugelförmigen Schwingungsfiguren denkbar. Die meisten der entdeckten Resonanzfiguren haben eine komplexe Gestalt und sie werden in der QM mit einem ebenso komplexen mathematischen Modell beschrieben. Siehe z.B. -> Orbitale.


Rückblick

Als sich die Wissenschaftler um 1890 den Weltraum noch von Äther erfüllt vorstellten, gingen sie auch davon aus, dass Materie in diesem Äthermeer praktisch reibungsfrei driften kann. Der Äther füllte den leeren Raum und in ihm schwamm die Materie. Materie und Äther waren in der damaligen Vorstellung zwei unterschiedliche Entitäten.
Unsere hier gezeichnete Materievorstellung basiert dagegen auf der Wechselwirkung zwischen der, den leeren Raum erfüllenden Vakuumenergie und den darin schwingenden Materiewellen.

Da die Wechselwirkung auf aus dem Welthintergrund kommenden Energien basiert, erklärt unser Modell auch, weshalb wir die Energieströme an einem bestimmten Ort nicht im Detail vorhersagen können. Wir können die demnächst an der WW beteiligten Impulse ja nicht ´kommen sehen´.  Bestenfalls können wir auf Basis der bisherigen Erfahrung die Situation für die nächsten Momente mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit abschätzen. Ein Zusammenhang, der uns vielleicht als ein Axiom der QM noch bekannt ist.

Die oben formulierte Wechselwirkung zwischen Raum und darin schwingender Materie habe ich auch über eine Erweiterung des Modells des Potentialtopfes dargestellt, siehe hier.

Bemerkung:  Energie und relativistischer Impuls sind in der Physik mit einer Formel verknüpft. Steht ein Impuls eine Zeit lang an einem Objekt an, dann wird an diesem Arbeit verrichtet - oder eine Wirkung hinterlassen.
Die kleinste Wirkung entspräche im obigen Sinne der energieärmsten, aber trotzdem kompletten Welle. Die in der schwächsten Welle enthaltene Energie wäre dann zum Beispiel eine Plancksche.

Das hier beschriebene Materiebild lässt natürlich noch Vieles offen.

  1. Es wäre zu Beispiel zu klären, wie die Wellenpakete auf oben schon angedeutete veränderte Strömungsverhältnisse reagieren.
  2. spielt das Geschehen bisher in einer, zwar mit Energie gefüllten, aber ansonsten noch vollkommen dimensionslosen Umgebung.
  3. soll natürlich am Ende damit auch die elektromagnetischen Wechselwirkung dargestellt werden können.

Materiewellen sind anpassungsfähig

Um den beiden zuerst genannten Themen näher zu kommen, starten wir einen weiteren Gedankenversuch.
Dazu denken wir uns zunächst wieder ein kugelförmiges Wellenpaket. Damit die Kugel eine Kugel bleibt, muss der Innere Druck genau dem Druck entsprechen, den der Impulsstrom von außen auf die Kugeloberfläche ausübt... das hatten wir gerade.

WW_ruhend


Wir gehen davon aus, dass im betrachteten Raumausschnitt eine allseitig ausgeglichene, also homogenen und isotropen Impulsströmung herrscht. Eine, in einem solchen Impulsstrom von außen rund erscheinende Kugel würde in diesem Strom von Impulsen ruhen. Auch die Kugel selbst nimmt sich subjektiv als rund war - die Einheitsradien x,y,z sind alle im Betrag gleich.
Die Existenzbedingung (der Gleichgewichtszustand zur Umgebung)
vermittelt der Materiewelle damit den Eindruck, in der Strömungsumgebung zu ´ruhen´. 

Schalenmodell Ruhend
Bild: Ebene Bahnen einer WW-Figur (3 Schalen) im homogenen und isotropen Impulsstrom ruhend

Nun verändern wir in Gedanken die Situation: Der Impulsstrom in unserem Raumausschnitt soll nun anisotrop sein. Wir lassen das Teilchen ruhen, bewegen aber das Bezugssystem (es steht für die  isotrope und homogene Impulsbilanz) gleichförmig nach links.
Das hat zur Folge, dass die von rechts auf die, dem bewegten Bezugssystem gegenüber ruhende Teilchenschwingung einwirkenden Impulse kräftiger sind als diejenigen, die von links auf es einwirken.

In einer anisotropen Raumzelle kann eine darin befindliche Materiewelle entweder

    a) nicht mehr in dieser Raumzelle ruhen
oder  
    b) sie kann nicht mehr rund sein.

Naheliegend ist, dass

a), die Kugel von den an ihrer Oberfläche unausgeglichen einwirkenden Impulsen in Richtung des Impulsdefizits - also im Bild nach links - beschleunigt wird. Sie wird beginnen sich immer schneller nach links zu bewegen.

oder:

b) um seine Position zu ´halten´, muss die Materiewelle ihre Gestalt so anpassen, dass die Gleichgewichtsbedingung über die gesamte Oberfläche auch im anisotropen Strömungsbild erfüllt ist. Die Gleichgewichtsfigur muss sich dem anisotropen Strömungsbild anpassen.
Aus Sicht des ruhenden Bezugssystems (Bildschirm), kann die Schwingungsfigur dann aber nicht mehr rund sein.


Die Grafiken unten zeigen zwei WW-Figuren, die sich in einem isotropen und homogenen Impulsstrom (Bezugssystems Bildschirm) befinden.


gegenueberstellungR_B

Wenn die linke Figur im Bild ruht und sich die rechte Figur gleichförmig nach rechts bewegt,
dann kann die Gleichgewichtsbedingung in beiden Fällen erfüllt  sein.

Impulsintegral


p(i) steht für interne Impulse, P(a) für die äußere Impulse, T ist die Dauer eines Schwingungszyklus der Figur.


Schauen wir uns nun die Situation aus der subjektiven Sicht der jeweiligen  Materiewellen an:

  1. Das in Bild ruhende Wellenpaket (links) ´sieht´ das bewegte Wellenpaket neben sich passieren. Es vermutet, dass dieses Wellenpaket früher einmal beschleunigt wurde (ihm ein starker Impuls vermittelt wurde - es bekam kin. Energie vermittelt) und diese Beschleunigungsenergie irgendwie in dessen Schwingungsgestalt integriert wurde. Die vorbei fliegende Materiewelle scheint auch länger für einen kompletten Zyklus zu benötigen (Zeit) und  außerdem erscheint sie irgendwie ´verformt´. Wir wissen: Genau diese ´Verformung´ gewährleistet erst, dass sich die rechte Schwingungsfigur im bewegten Zustand gegenüber der Umgebung im Gleichgewicht befindet.

  2. Der Gleichgewichtszustand vermittelt anderseits auch der rechten Figur das Empfinden der Ruhe so, wie es das im Bild links ruhende Wellenpaket (die Kugel) empfindet. Beide fühlen sich ´rund´ und ausgeglichen. Da es die eigenen Maßstäbe benutzt um die Gestalt des an ihm vorbei fliegenden Objektes zu ´vermessen´, erschient auch der bewegten Materiewelle das an ihm vorbei fliegende, tatsächlich aber in der Zelle (im Bild) ruhende Wellenpaket, räumlich und zeitlich ´verformt´.


Es zeigt sich also kein Unterschied, ob man  vom Standpunkt eines Objektes, das im homogenen isotropen  Strömungsbild ruht die Welt betrachtet oder, die Welt vom Standpunkt eines Objektes betrachtet, das sich im homogenen und isotropen Strömungsbild kräftefrei bewegt. Die Physik läuft in beiden Situationen (in beiden Bezugssystemen) auf die gleiche Weise ab.
Doch obwohl es aus der Sicht der jeweiligen Materiewelle nicht erkennbar ist, ob sie in einem lokal isotropen und homogenen Impulshintergrund ruht oder sich diesem gegenüber kräftefrei bewegt, ist doch die Wahrnehmung der Umgebung in den beiden Fällen nicht gleich.


Materie (-wellen) sind also nichts ´Festes´ und ´Unveränderliches´, insbesondere dürfen wir sie nicht mit Partikeln (wie bei Le Sage u.A.) assoziieren. Das Verfahren, wie sich Materiewellen an ihre jeweilige Umgebung (isotrop oder anisotrop) anpassen, ist damit beschrieben. Die Gleichgewichtsbedingung ist das zu Grunde liegende (echte) Prinzip.


Wie wird nun eine solche Materiewelle auf vergleichsweise massive äußere Einflüsse reagieren?

drei Zustaende


Zwei Szenarien: 
a) eine sich gleichförmig bewegendes Teilchen (Materiewelle) wird z.B. von ´Außen´ hart angestoßen und damit einmal  kurz und heftig  beschleunigt. Es bewegt sich danach in der gleichen Umgebung anders als vorher.
Der besondere Stoß wird in der Materiewelle ´Spuren´ hinterlassen. Um das Gleichgewicht zur veränderten Umgebung aufrecht zu erhalten wird sich die Wellengestalt ändern. Die Stoßenergie wird in die Materiewelle ´eingelagert´ (akkumuliert) und dies ändert die Schwingungsgestalt so, dass der Wechselwirkungsquerschnitt an der ´Oberfläche´ dem neuen Bewegungszustand gegenüber der Umgebung entspricht.
Die Welle befindet sich dann nach der Akkumulation der Stoßenergie sowohl ´in anderer Bewegung´ als auch im Gleichgewicht zur Umgebung.


b) ein sich gleichförmig bewegendes Teilchen gelangt in eine Raumzelle mit anisotroper Impulsbilanz. An ihr resultiert nun ein Gesamtimpuls. Sie wird deshalb stetig in Richtung des Impulsdefizits beschleunigt. Die Intensität der Beschleunigung steht im Verhältnis zu dem im Teilchen akkumulierten Impuls (Massenträgheit) und dem an ihm resultierenden Impuls aus dem Hintergrund.  Wäre das Teilchen in ein Gravitationsfeld gelangt, würden wir sagen, es ´fällt frei´ - Bild unten .

Anisotrop 2

Das wäre das Relativitätsprinzip. Sowohl das Galileische, als auch das Relativistische.   


Raum ist `gedankliche Aneinanderreihung von Körpern´

https://plato.stanford.edu/entries/poincare/ Diese Definition wird u.A. H. Poincaire zugeschrieben. Und damit sind wir bei den Begriffen Raum und Körper.

Nun ist das, was wir Materie nennen, der eigentliche ´Rohstoff´ von dem, was wir als Körper bezeichnen. Die Gestalt von Körpern beruht auf dem Zusammenhalt der Atome und Moleküle die ihn bilden. Deren Anordnung wiederum beruht auf den Eigenschaften ihrer Elektronenhüllen (Pauli), und damit sind wir bei der, unsere Körpergestalt bestimmenden Wechselwirkung: der Elektromagnetischen Wechselwirkung. Richtig, bei Maxwell. Doch der kommt erst später. Zunächst zu den...

Dimensionen
Körper haben Dimensionen, Ausdehnungen. In der Regel nehmen wir unsere eigenen Maßstäbe um die Gestalt anderer Körper zu vermessen.
Nun bestehen aber unsere Körper (und damit auch die Maßstäbe) aus Materiewellen, welche sich unablässig mit der lokalen Umgebung in WW befinden. Die oben formulierte Voraussetzung für zeitliche Existenz (das Gleichgewicht) führt zu der subjektiven Wahrnehmung, sich immer  ´rund´ zu fühlen. Kugeln sind dreidimensionale Objekte, deren Abmessungen wir mit der Gleichung  X²+Y²+Z²=0  beschreiben. Vom Mittelpunkt der Kugel ausgehend bilden der jeweilige Abstand zur Oberfläche (orthogonal in Richtung x-y-z) die Einheits-Maßstäbe, die wir der Bemessung der Umgebung zu Grunde legen.

Oben haben wir gesehen, dass ein sich in der Raumzelle mit isotropen Strömungsbild ´ruhend´ wähnendes Teilchen (Materiewelle) den es umgebenden Raum anders wahrnimmt, als eine darin bewegtes Teilchen. Obwohl der ´Körper´ der Bewegten - von der Raumzelle aus betrachtet - nicht mehr ´rund´ ist sondern ´oval´, fühlt sich das bewegte Wellenpaket selbst als ruhend und ´rund´.


Ein in einem homogenen und isotropen Strömungsbild kräftefrei sich nach rechts bewegender Körper wird von der Raumzelle aus gesehen  verschiedene Maßstäbe zur Vermessung der Umgebung verwenden.

Lorentz bl 

Da der WW-Vorgang ein Gleichgewichtsprozess ist, wird die im Verlauf eines Zyklus geformte Gestalt nicht klar konturiert sein. Die Abstände zwischen den Schwingungszyklen (die ovalen Linien) stellen die Einheitsmaßstäbe der Materiewelle in die verschiedenen Richtungen dar. Sie haben aus Sicht des Teilchens in alle Richtungen den Wert 1.
Die Materiewelle kann nicht erkennen, dass diese Maßstäbe ´subjektiv´ gewonnene Maßstäbe sind. Das Teilchen hat nur seine Maßstäbe und keinerlei Anlass daran zu zweifeln, dass seine Maßstäbe die ´richtigen´ Maßstäbe für die Bewertung des es umgebenden Raumes sind.

Die richtungsabhängige Skalierung ist ein Ergebnis der Forderung nach ausgeglichener Impulsbilanz. Vom Schwerpunkt der Figur aus gesehen muss über einen Schwingungszyklus der Impulsdruck in Richtung der Komponente (x-) ´in Bewegungsrichtung´ gleich dem Impulsdruck in Richtung der Komponenten (X+) sein.

Solange sich sein solches Teilchen kräftefrei bewegt, verändert sich seine Wahrnehmung über dir Abstände von Objekten seiner Umgebung nicht. Aber wenn es beschleunigt wurde, dann wird das nun schneller bewegte Wellenpaket wegen der nun veränderten Einheitsmaßstäbe eine veränderte Umgebung wahrnehmen ! Die Abstände zu Objekten ´in´ Bewegungsrichtung gesehen sind plötzlich kürzer.
Das Teilchen (Materiewelle) kann sich über die Veränderung der Welt nur wundern. Schließlich scheint die Veränderung der gesamten Welt infolge einer subjektiv erfahrenen Bewegungsänderung dem philosophischen Prinzip zu widersprechen, dass die Welt außerhalb und unabhängig von unserem Sein / Bewusstsein existiert.

Raum_Poincaire

Der Grund für die erlebte Veränderung der Umgebung liegt ersichtlich darin, dass der Einheits-Maßstab des Teilchens in Bewegungsrichtung nach seiner Beschleunigung größer geworden ist. Um die Entfernung zwischen realen Objekten zu bewerten passen plötzlich viel weniger dieser Einheitsmaßstäbe gedanklich hintereinander. Die Veränderung der Umgebung steht also in Beziehung zum Geschwindigkeitszuwachs, den der Körper gegenüber dieser Umgebung erfahren hat.

Welcher Maßstab stimmt nun? Antwort: Beide. Genau gesagt, gibt es unendlich viele mögliche Maßstäbe. Alle sind abhängig von der Relativbewegung gegenüber dem lokalen Bezugssystem sowie den darin momentan herrschenden Bedingungen, wie Anisotropie oder Gravitationspotential.



Zusammengefasst: Wir haben hier die Vakuumenergie mit Hilfe einer lokal anstehenden allseitigen Impulsströmung veranschaulicht und eine Wechselwirkung mit den darin schwingenden Materie konstruiert.
Wie und weshalb die angenommenen Energieströme aus dem Hintergrund sich verändern können, wo ihre Quellen und Senken sind (Divergenzen), dazu kommen wir später.
Das Wesentliche unseres Bildes vom Raum und den darin befindlichen Materiewellen ist die Wechselwirkung zwischen beiden und, dass eine zeitliche Existenz der Materiewellen auf einem  Gleichgewichtsprozess beruht. Dieses Gleichgewicht führt direkt zur Erfahrung der gleichen Physik in zueinander gleichförmig bewegten Bezugssystemen.
Die hier als Prinzip eingeführte Gleichgewichtsbedingung hat Invarianz zur Folgen, nimmt zwar damit dem Invarianzprinzip oder Relativitätsprinzip der SRT seinen Rang als Prinzip, aber nichts darüber hinaus.
Dafür öffnen sich Möglichkeiten die QM und die RT´s aus einem elementareren Weltmodell heraus zu entwickeln.

Eine andere Vorgehensweise bei der Entwicklung des WW-Modells, welche aber zu den gleichen Ergebnissen führt, habe ich in Erweiterung des Potentialtopfmodells
hier vorgenommen.


Noch eine kurze Bemerkung zu den verschiedenen Stilen, die Ihr auf den Seiten hier findet: In meinem Buch ´Überall ist die Mitte´ aus 2003 habe ich mich an junge Neugierige gewendet.(Auszüge blau unterlegt im Menu rechts). Eigentlich wollte ich in einfacher Sprache formulieren, aber ich fürchte das gelang nicht immer. Seid also bitte nachsichtig. Auch hiermit.

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