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Auszug 1 aus Überall ist die Mitte (2003) Enklaven in der Metrik |
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Ich
hoffte damals in einem Buch die schwer
nachvollziehbare Physik anschaulich zu machen - möglichst ohne Formeln.
Leider sind die meisten Physiker der Überzeugung, dass es ein
anschauliches Modell der
modernen Physik nicht geben kann. Die Aussagen der Quantenmechanik und
die der
Allgemeine
Relativitätstheorie widersprechen einfach unserer Alltagserfahrung.
Das Manuskript entstand ab 1997 und wurde 2003 verlegt. Seither hat die Physik viele neue Erkenntnisse gewonnen. Die Instrumente sind inzwischen enorm verbessert und es fanden sich viele Bestätigungen des Standardmodells der Elementarteilchen, der ART und der QM. Aber es gab auch sehr irritierende Erkenntnisse. Die Bewegung von Sternen zeigten zum Beispiel unwiderliegbar, dass entweder die Theorien unvollständig waren oder dass unsere Annahmen zur Beschaffenheit des Universums falsch sind. Um das Problem zu lösen hat die Physik zunächst unsichtbare Dunkle Materie erfunden und etwas später die Dunkle Energie. Die DM ´erklärt´ die rätselhafte Attraktion - die DE tut das für die ebenfalls rätselhafte Repulsion, die offenbar in manchen Gegenden des Universums herrschen. Es geht also um die Wechselbeziehung zwischen Materie und Raum. Zur Veranschaulichung des Themas empfehle ich diesen kurzen Film von Harald Lesch (10min): Materie besteht nicht aus Materie |
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und hier der Auszug 1 aus:
Überall ist die Mitte, 2003 Kapitel: Enklaven in der Metrik, S 115 Vasco
lächelt eine Weile still vor sich hin und überläßt Paul seinen
Gedanken. „Du
hast mir vorhin im Garten diese Skizze gezeigt, Paul. Ein
oszillierendes Urobjekt ...“
„Gelöffelt,“
kichert Vasco:„ das Vektorfeld, die Mutter aller Inertialsysteme läßt grüßen,
nicht wahr?“ Paul schaut Vasco offen an. „Ich denke Jonas schweben derartige, aber natürlich räumlich schwingende Teilchenwolken vor, wenn er die Elementarteilchen mit: Resonanzzustand oder stehende Welle umschreibt.“ Anerkennend senkt Vasco den Kopf. „Das innere Urobjekt in deiner Skizze könnte man sozusagen mit einer rotierenden schwebenden Billardkugel vergleichen, die mit ihresgleichen ideal elastisch kommuniziert. Sie bewegt sich translatorisch und sie dreht sich dabei. Sie hat Impuls und Drehimpuls. Und da sie sich inmitten eines allseitigen Stromes von Kugeln befindet, die zwar ungeordnet, aber im Durchschnitt von allen Seiten gleich stark strömen,...“ „...stößt
sie immer wieder mit diesen Hintergrundpartikeln zusammen.“ setzt
Paul fort. Vasco möchte etwas einwenden, doch Paul kommt ihm zuvor. „Ich weiß schon, Vasco. Mein Beispiel auf dem Billardtisch ist nur zweidimensional. Ein wirkliches Elementarteilchen existiert im Raum, also wird das Innere Urobjekt in einer drei dimensionalen Wolke oszillieren. Die Oszillationsfigur wird also sehr viel komplizierter ausfallen als ich es hier darstellen kann. Auch wird es im Grunde chaotisch zugehen. In meiner Skizze hier habe ich die Bahn des Inneren Urobjektes sehr idealisiert. Ich müßte mich in Grunde mit einer Unzahl von unvorhersehbaren, also chaotischen Wechselwirkungen beschäftigen. Da sich die Wirkungen dieser chaotischen Ereignisse aber im Schnitt gegenseitig aufheben werden, habe ich sie einfach ignoriert und mich auf die wenigen konzentriert, welche ich für charakteristisch halte.“ Vasco war schon vor Sekunden aufgestanden und unruhig hin- und hergelaufen. Nun bleibt er stehen und schaut gedankenverloren in die Ferne. „Du
hast sicher bemerkt, Paul, dass dein Jonas-Teilchen etwas ganz
anderes ist als man sich gemeinhin ein Elementarteilchen - z.B. ein
Elektron - vorstellt. Jonas-Teilchen sind Wolken, keine massiven
Etwas, die man mit einer winzigen Billardkugel vergleichen könnte.
Ich hoffe, Paul, dass es uns später noch gelingen wird einige Aussagen der Quantenmechanik mit Hilfe der Jonas-Teilchen zu beschreiben. Ich glaube, diese Teilchenvorstellungen bieten dafür ganz neue Möglichkeiten.“ Vasco atmet tief durch. „Doch
zunächst prüfen wir das Neue Teilchenbild einmal auf seine
Konsistenz. Schließlich muß es auch die ganz normalen, die
mechanischen Erfahrungen widerspiegeln. „Eine
Teilchenmolluske von Jonas,“ unterbricht ihn Paul, „muss von
diesem Wind nicht
abgebremst werden. Dies hier, Vasco,“ er zeigt auf seine Skizze,
„ist ein ruhendes
Teilchen. Eingebettet in eine isotrope Hintergrundstrahlung hat es
eine runde
Form.
Es wird unter diesen Bedingungen auch nirgendwohin beschleunigt, denn die aus dem Hintergrund einwirkenden Impulse heben einander auf.“ Paul schaut prüfend auf. „Um
ein solches Elementarteilchen in Bewegung zu versetzten, muß ich es
beschleunigen. Ich verpasse ihm also einen Impuls - ich stoße
es einfach an.
Nach dem Stoß bewegt sich das Elementarteilchen gegenüber dem
Strahlungshintergrund anders als vorher - außerdem hat es die
Stoßenergie in sich akkumuliert.“ Vasco trifft der zweite prüfende
Blick.
„Die an das Teilchen beim Stoß vermittelte Energie soll sich nun nach meiner Auffassung so in der Schwingungsgestalt des Inneren Urobjektes niederschlagen, dass auch an der nun anders bewegten Teilchenwolke kein Gesamtimpuls resultiert, dass also auch nach dem Stoß eine ausgeglichene Impulsbilanz herrscht, dass sich also alle von außen kommenden Impulse an der wandernden, räumlichen Teilchenwolke gegenseitig aufheben.“ Vasco senkt langsam den Kopf. „Ich ahne, was du meinst.“ antwortet er dumpf. „Bei Jonas gibt es lokal ein wirkliches Ruhsystem. Also gibt es auch einen Unterschied zwischen einem zu diesem System bewegten Teilchen und dem unbewegten Teilchen. Der Unterschied besteht nach deiner Auffassung in der Energie des Inneren Urobjektes - und damit in der Oszillationsfigur des Teilchens...“
„Richtig,
Vasco. Die im Inneren Urobjekt enthaltene Energie prägt ja die
Gestalt der Elementarteilchenwolke. Diese Gestalt
wäre bei einem bewegten Teilchen sozusagen oval.
Die
an die Bewegung angepaßte Schwingungsfigur muß jedenfalls
garantieren,“ mit einer großzügigen Geste übergeht Paul die
Untiefe seiner Ausführung, „... dass sich sowohl bewegte als auch
ruhende Elementarteilchen gleichermaßen gegenüber den
Partikelströmen des Hintergrundes im Gleichgewicht befinden.
Unabhängig von ihrem konkreten Bewegungszustand sind sie alle
vollkommen ungebremst unterwegs, sie alle kommen sich deshalb auch
vor, als wären sie in
Ruhe...“ Das Ei des Kolumbus ?
Paul
zeichnet schon. „Das Teilchen hier links, Vasco, das ist zum
Hintergrundsystem ruhend. Es ist rund. Die Stoßenergie wandert in das Innere Urobjekt und verändert dessen Oszillationsverhalten. Die Gestalt des bewegten Teilchens verändert sich dadurch. Ich zeichne nun das bewegte Teilchen so, wie man es sehen müsste, wenn man als immaterieller Beobachter unmittelbar neben ihm herfliegen könnte, was natürlich in Wirklichkeit gar nicht möglich ist ...“
Vasco schaut Paul über die Schulter. „Wird wohl das Ei des Kolumbus?“ flüstert er grinsend . Teilchenoszillionen „Quatsch!“ Paul ist nicht nach Scherzen. „Der Stoß ändert nicht nur die Form der Wolke, sondern er verändert die Oszillationsfigur. Diese Teilchen hier sind von dem neben ihnen schwebenden neutralen Beobachter fotografiert. Doch auch er könnte die Oszillationsfigur des Teilchens nur ahnen. Wenn er unnatürlich gute Augen hätte, dann würde ihn vielleicht die Art und Weise der Fortpflanzung des inneren Urobjektes des bewegten Teilchens an eine Spirale erinnern,“ Paul schnauft unwillig, „ich kann jedenfalls dieses, sich oszillierend im Raum fortpflanzende Urobjekt in einer Skizze einfach nicht besser darstellen! Diesen Fortpflanzungsprozeß kann ich mir höchstens vorstellen, wenn ich mir den im Zentrum des Teilchens sich laufend neu herausbildenden Hohlraum nicht streng abgegrenzt denke und ihn durch den Raum wandern lasse ...“ Paul richtet sich auf und betrachtet sein Werk nochmals von weitem. „Du hast schon recht, Vasco. Die Gestalt des bewegten Teilchens erinnert tatsächlich an ein Ei. Das wird an der Forderung nach einer ausgeglichenen Impulsbilanz an der Oberfläche des Teilchens liegen. Gegenüber einem von ´Vorn´ kommenden Partikel übt ein von ´Hinten´ kommendes Partikel nämlich viel weniger Impuls auf die Schwingungsfigur aus. Schließlich ist es in der Bewegungsrichtung der Teilchenwolke unterwegs, muß ihr nacheilen. Um zu einer insgesamt ausgeglichen Bilanz zu kommen, muß also einer bestimmten Anzahl starker Impulsen von vorn eine dementsprechend größere Anzahl schwacher Impulse von hinten gegenüber stehen. Der Bewegungszustand einer Teilchenwolke vor dem Hintergrund würde sich also nicht nur in der räumlichen Gestalt der Oszillationswolke widerspiegeln, sondern auch in der Dichte und Verteilung der Wechselwirkungspunkte, die diese Gestalt in Erscheinung treten lassen.“ Vasco nickt kurz und drückt dann Paul wortlos eine Seite des Artikels in die Hand: Wie in allen Äthermodellen, so würden auch in seinem mediumerfüllte Raum feste, klassische Teilchen niemals dem klassischen Relativitätsprinzip genügen. Die Elementarteilchenresonanzen von Jonas sind nicht fest und unveränderlich; die Relativität der Translation ist für sie kein Problem - sondern Existenzkriterium. Zu jedem denkbaren Bewegungszustand eines Elementarteilchens bezüglich des lokalen Strahlungsbildes gibt es eine Resonanzgestalt, eine energieneutrale Schwebung zwischen dem Teilchenurobjekt und den Hintergrundurobjekten. Gibt es diesen Resonanzzustand nicht, so gibt es auch kein Teilchen... So glaubt Jonas die Relativität der translatorischen Bewegung darstellen zu können - aber auch den absoluten Charakter der Rotation.
„Das
passt doch, Vasco. “
kommentiert Paul trocken und beginnt prompt ein weiteres
Elementarteilchen zu zeichnen. „Wenn ich neben dem idealisierten
Bahnverlauf des Inneren Urobjektes auch noch die Stärke der Impulse
der beteiligten äußeren Urobjekte eintrage, dann ...“ er kratzt
sich kurz am Ohr,
„Das
wär’s!“ ruft Vasco und läßt sich in seine Liege zurückfallen: „Das ist das Galileische Relativitätsprinzip.“
US-Forscher schüttelten sandkorngroße Kügelchen in einem luftleerem Gefäß und stießen auf ungewöhnliche Phänomene Läßt man einen mit Sand oder Zucker gefüllten Behälter vibrieren, so bilden sich spontan Haufen oder rotierende Strudel... Um
die Reibung in dem Behälter auf ein Minimum zu reduzieren, wählten
sie ein zylindrisches Gefäß und als Testsubstanz einheitlich große
Bronzekugeln mit einem Durchmesser von 0,2 Millimetern und hofften
auf Ergebnisse unabhängig von der unterschiedlichen Form und Größe
natürlicher Körner. Zunächst „stapelten“ die Wissenschaftler
acht Kugelschichten übereinander. Nachdem das Gefäß oben
verschlossen wurde und luftleer gepumpt war, wurde es in senkrechte
Vibrationen mit unterschiedlicher Frequenz und Stärke versetzt. Zur
Überraschung der Forscher bildeten sich geometrische Muster, deren
Form von den Eigenschaften der Schwingungen abhing: Bei niedriger
Frequenz unterhalb von 25 Schwingungen pro Sekunde entstanden
quadratische Gitter, bei hoher hingegen Streifen. Wachsende
Schwingungsstärke führte zu Spiralen und reißverschlußähnlichen
Mustern. Noch verblüffter waren die Forscher, als sie die Zahl der
Kugelschichten auf I 7 erhöhten. Spontan formten sich einzelne, rund
30 Kugeldurchmesser große Gebilde, die entweder mit der Vibration
des Behälters oder gegen sie auf und abschwangen, also gleichsam
abwechselnd einen Berg und ein Tal im Bronzekugel-See bildeten.
Diese „Oszillonen“ genannten Strukturen blieben über viele tausend Schwingungen stabil und drifteten sehr langsam über die Oberfläche. Trafen Berg und Tal zusammen, so formten sie ein stabiles Paar, das sich gemeinsam bewegte. Auf diese Weise entstanden ganze Ketten und Kristalle von Oszillonen. Umbanhowar und seine Kollegen können bislang weder die geometrischen Strukturen und Oszillonen noch deren merkwürdige Wechselwirkungen erklären. Sie sind jedoch davon überzeugt, daß solche oder ähnliche Prozesse auch in natürlichen Granulaten auftreten... aus GEO 01/97 S 178 Home Page von Paul Umbanhowar, Center for Nonlinear Dynamics Eine Grenze„Ich
kann sie mir auf einmal richtig vorstellen,“
schwärmt Paul und schaut dabei versonnen in die Ferne. Vasco lacht abgehackt. „Direkt hinein gelaufen, nicht wahr?“ er glaubt an einen Witz. Doch Paul schüttelt nachdrücklich den Kopf: „Ein Jonas-Elementarteilchen kann nicht beliebig schnell durch den Strahlungsraum fliegen, Vasco. Je größer die Geschwindigkeit des Teilchens zum Hintergrundsystem wird, desto mehr Impulse von Hinten sind nötig, um einen starken Impuls von Vorn zu kompensieren. Auf die Impulse von Hinten kann die Teilchenoszillation aber nicht verzichten, denn sie muß geschlossen oszillieren, um zu existieren! Der Wolkenschwerpunkt, der ´leere´ Kern der Schwingungsfigur kann also niemals schneller sein als die schnellsten Hintergrundpartikel. Ansonsten könnten diese die Oszillion ja gar nicht mehr einholen und die Schwingung wäre ´offen´!“ Vasco
wiegt unwillig den Oberkörper hin und her. Dann schaut er
hilfesuchend an die Decke, schließlich stöhnt er, als hätte er
Schmerzen. Die Dimensionen des Raumes sehen wir i.d.R. als stabile Größen an. Sind sie aber nicht. -> Auszug 2 Bemerkung: Die Wissenschaft - nicht nur die Physik- arbeitet meines Erachtens immer mit Modellen der Wirklichkeit. Sofern die daraus abgeleiteten Theorien gute Prognosen ermöglichen, bezeichnen wir die Theorie als richtig. Treten Differenzen zwischen der Prognose aus der Theorie und der Beobachtung auf, wird die Theorie in Frage gestellt. Theorien werden unablässig ergänzt, präzisiert und manchmal auch von neueren Theorien ersetzt, welche die Beobachtungen besser erklären können. Doch auch diesen Neuen liegt immer wieder ein Modell zu Grunde. Das wird so bleiben. Ein vollständiges Abbild der Wirklichkeit, ein Modell und eine Theorie ´von Allem´, die wird es nie geben. |
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www.matthiasschellenberg.de |