Physikalisches



Drei Figurinen eines Objektes


Moderne Physik zu verstehen,

Partikelresonanz
... scheint ein  maßloser Wunsch zu sein.

Weshalb kommt es zur Zeitdilatation, zu Längenkontraktion, oder woher kommen Newtons okkulte Impulse, welche in seinem Gravitationsgesetz den Mond auf eine Umlaufbahn um die Erde zwingen? Newton war überzeugt, dass es sie gibt. Aber er wollte sich nicht den Kopf über deren Herkunft zerbrechen. Es reichte ihm, ihre Wirkung in seinem Weltbild mit seiner Formel sehr gut berechnen zu können. Nun kann man sich ´Impulse´, die den Mond unablässig von seiner geraden Trägheitsbahn ablenken irgendwie vorstellen. Sie kommen aus dem Welthintergrund und treiben den Mond immer ein Stück weiter in Richtung Erde. Die Erde scheint den Mond anzuziehen. Aber woher diese Impulse kommen und wohin sie gehen, die Frage können wir nicht beantworten, da geht es uns wie Newton. Wir haben davon keine Vorstellung.

Noch schwieriger mit der Vorstellung wird es, wenn es um die Aussagen aus Einsteins Relativitätstheorien (SRT, ART) und der Quantenmechanik. geht.
Um diese im geläufigen Sinne zu Verstehen müssten wir auf Vorstellungen und Begriffen aus unserem Alltag aufbauen. Das Problem ist: Niemand, nicht einmal die Physiker konnten je in der Kosmologie oder der Quantenmechanik direkte Erfahrungen machen. Ganz im Gegenteil: Aus eigener Erfahrung zweifeln viele Physiker daran, dass man mit einem auf Alltagserfahrung beruhendem Weltmodell die Quantenmechanik oder die Relativitätstheorien veranschaulichen kann.  Aber: Wir versuchen es hier trotzdem. Urteilt selbst.

Seit mehr als 100 Jahre irritieren uns Aussagen, wie die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (im Vakuum). Nun kann man sich bemühen diese Aussage zu verstehen, aber es gelingt einfach nicht eine Vorstellung zu bekommen, wie es dieses Licht macht, dass es bei uns immer gleich schnell ankommt. Und das geht nicht nur Ihnen so. Die Aussagen der Relativitätstheorien und der Quantenmechanik sind mit unseren Vorstellungen von Raum (3D), Zeit 1D) und Teilchen (Punktförmiges Partikel) einfach nicht abbildbar. Trotzdem liefern diese Theorien die richtigen Vorhersagen. Rätselhaft ist das. Doch gerade das Unvorstellbare an dieser Art Rätsel bringt uns immer wieder dazu, einen weiteren Lösungsversuch zu starten. Rätsel lösen macht nämlich Spaß.

Ein anderes solches Rätsel ist z.B. die Unvereinbarkeit der Theorie der Gravitation (ART) mit der Standardtheorie der Elementarteilchen. Die Standardtheorie (oder das Standardmodell) vereinigt drei Wechselwirkungen (WW) in sich: die starke WW, die schwache WW und die elektromagnetische WW.  Die vierte Wechselwirkung ist die Gravitation. Sie ist aber partout nicht mit dem Standardmodell zu vereinigen. Trotzdem haben sich beide Theorien vielfach bewährt. Ohne die Quantenmechanik und die ART zu berücksichtigen würde kein Navigationsgerät funktionieren, kein Mobiltelefon u. v. A. mehr.  Woran liegt es, dass diese beiden Weltmodelle nicht zu vereinigen sind? Wir haben doch nur eine Welt!  Rätselhaft.

Andererseits gab und gibt es immer wieder Beobachtungen, die erheblich von den Prognosen der Theorien abweichen. Zum Beispiel zeigten astronomisch gewonnene Daten, dass entweder unsere Annahmen zur Verteilung von Materie im Kosmos sehr, sehr falsch sind - oder die ART wäre nicht mehr ´richtig´. Vor ein paar Jahren entschied sich die Wissenschaft mehrheitlich für das Erste. Der Widerspruch zwischen Beobachtung und Theorie wurde eliminiert, indem man zu der uns geläufigen sichtbaren Materie noch Dunkle Materie und Dunkle Energie einführte. Noch vor 30 Jahren wäre jeder Physikstudent für eine derartige ´Lösung´ des Problems ausgelacht worden. Aber heute stehen diese beiden Dunklen für mehr als 95% der Energie des gesamten Universums! Obwohl wir von Beiden nichts Anderes ´sehen´, als ihre Wirkung. Der Urknall gilt heute als zwar ungeliebtes, aber schier ´alternativloses´ Weltmodell´. Doch der Widerstand wächst. Leider werden die Theorien immer komplexer . Deren mathematische Formulierung ist schon schwierig und erst recht ist es deren Lösung.

Doch nicht nur die ART kann Manches nicht beantworten. Auch die Standardtheorie der Elementarteilchen lässt viele Fragen offen. Die ursprünglich als sehr überschaubare Zahl der Elementarteilchen wächst und wächst. Unangenehm sind auch manche mathematischen Kunstgriffe, die man machen musste, um Unendlichkeiten ´eliminieren´ zu können. So liefert die Berechnung des Elektrons in der QM nur dann richtige Ergebnisse, wenn man die Masse des Elementarteichens renormiert, also =0 setzt. Warum? Rätselhaft.
Die Physik der letzten Jahrzehnte hat uns sehr viele und genaue Antworten gegeben, aber heute gibt es mehr Fragen und Rätsel als je zuvor.


Das Ziel dieser Seiten ist also ein ´Verstehen´ dieser seltsamen Aussagen möglich zu machen. Wir werden dazu eine Wechselwirkung zwischen ´ Raum´ und der darin befindlichen Materie entwickeln, welche die Ergebnisse der QM und der Relativitätstheorien anschaulich werden lassen. Um diese Wechselwirkung im klassischen Sinn vorstellbar zu machen, greifen wir auf die okkulten Impulse Newtons zurück.

Zum Vorgehen: Um der oben angekündigten Wechselbeziehung zwischen Raum <-> Materie in erster Instanz näher zu kommen, empfehle ich mit : Beginnen wir mit NICHTS zu starten oder, wenn man die Wechselwirkung lieber auf der Basis des Potentialmodells der QM entstehen sehen möchte, mit der Erweiterung des Potentialmodells. Diese Wechselbeziehung liegt allen weiteren Betrachtungen zu Grunde.

Generelles
Alle Wissenschaft - nicht nur die Physik - arbeitet mit Modellen der Wirklichkeit. Sofern die daraus entwickelten Theorien gute Prognosen ermöglichen, bezeichnen wir die Theorien als richtig. Treten Differenzen zwischen der Prognose und der tatsächlichen Beobachtung auf, wird die Theorie in Frage gestellt oder verworfen. Theorien werden oft nur ergänzt und nur selten von anderen Theorien wirklich ersetzt. Doch auch diesen Neuen liegt ein abstrahiertes Modell der Wirklichkeit zu Grunde. Das wird so bleiben. Ein vollständiges Abbild der Wirklichkeit, eine Theorie ´von Allem´, die werden wir nie haben.


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 Menü rechts). Eigentlich wollte ich in einfacher Sprache formulieren, aber ich fürchte das gelang nicht immer. Seid also bitte nachsichtig.




Übrigens:


Assange Skandal


Ite domum

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