In einam anderen Blog wird die These aufgestellt, dass dunkle Materie eine Art Raum ist. Der Verfasser (Dr. Infinity) führt nicht aus, wie solche dunkle Materie Raumeinheiten aufgebaut sein könnten. Seine Ausführungen ermutigen mich, meine Überlegungen u.a. dazu zur Diskussion zu stellen. Sorry für die etwas längere Ausführungen. Ich hoffe, jemand findet die Zeit diese zu lesen. Wenn's zu untechnisch ist und zuviele Annahmen hat - sorry - bin kein Physiker
Einleitung
Aus was besteht eigentlich die absolut leere Raumzeit? Oder mit anderen Worten „das absolute Vakuum“ – ist es nichts oder aus was besteht es?
Experimente haben gezeigt, dass aus dem vollkommenen Vakuum auf einmal viel Energie entstehen kann – quasi aus dem Nichts - oder eher dem „Pseudo-Nichts“? Der Aufbau meines Modells startet mit der Frage, wie sich dieses Pseudo-Nichts aufbaut, bzw. welches die Grundbausteine der Raumzeit sind.
In der Physik werden die kleinsten Längen- und Zeiteinheiten, als Plancklänge und Planckzeit bezeichnet. Hängen diese kleinsten Einheiten mit dem Grundaufbau der Raumzeit zusammen? Wie könnten diese kleinsten Einheiten ausschauen?
Wie könnte man die kleinsten Einheiten von Raum und Zeit bildlich darstellen?
Da ich mit diesem Papier ein Modell erstellen und nicht einen physikalischen Beweis erbringen will, werde ich mehrere Annahmen treffen (die dann zusammen hoffentlich ein einigermassen konsistentes Modell ergeben).
Die erste Annahme ist, dass die Grundbausteine der kleinsten Raumzeit-Einheit die beiden Folgenden sind:
a) eine Energieeinheit; und
b) ein virtuelles Teilchen („potenzielles Raumteilchen“), welches eine Energieeinheit binden kann und durch seine Reaktion mit einer Energieeinheit eine Raumzeit-Einheit bildet.
Wie könnte so eine Energieeinheit ausschauen? Möglicherweise wie ein Faden (in englisch: „string“):
Was könnte passieren, wenn ein virtuelles Teilchen mit einer Energieeinheit, bzw. mit einem Energiefaden reagiert?
Der Energiefaden könnte allenfalls in der Weise reagieren, dass das virtuelle Teilchen die Energie aufnimmt und beginnt in einer Kreisbewegung zu rotieren (wohl mit Lichtgeschwindigkeit), wobei der Kreisradius von der Länge des Energiefadens abhängt.
Bildlich würde es ähnlich ausschauen wie das Wartezeichen bei einem Computer.
Die Zeit, welche das virtuelle Teilchen (bzw. potenzielle Raumteilchen) für eine Kreisumrundung braucht, wäre sodann die kürzest mögliche Zeiteinheit („Zeitquant“ – bzw. Planckzeit). Jede Kreisbewegung könnte wie ein „Herzschlag“ verstanden werden. Da es sich um eine Bewegung innerhalb eines Kreises handelt, könnte man die Zeit als Funktion zwischen der „inneren Geschwindigkeit [innerhalb des Kreises]“ und dem Kreisradius verstehen.
Möglicherweise gibt es eine unbeschränkte Anzahl von virtuellen Teilchen, jedoch nur eine beschränkte Anzahl von Energiefäden. Wenn ein Energiefaden allerdings auf ein virtuelles Teilchen trifft, so beginnt dieses zu rotieren und bildet mit dem Energiefaden eine Raumzeiteinheit („Raumzeitquant“). Mit jedem Raumzeitquant wächst die Raumzeit somit um eine Einheit an, wobei alle Raumzeitquants zusammen die Raumzeit ergeben – oder alternativ formuliert: den „energiegeladenen Raum“. Somit könnten die virtuellen Teilchen zusammen als potenzieller Raum oder energieleerer Raum verstanden werden.
Der Frage, wie diese Raumzeitquants genau angeordnet sind, ist eine interessante – wohl eine Frage für die String-Theoretiker.
Wie könnten wir dunkle Materie in diesem Konzept verstehen?
Kurz nach dem Urknall gab es lokal einen extremen Überhang von Energiefäden gegenüber virtuellen Teilchen und der “Überdruck” war möglicherweise so gross, dass Energiefäden “fusionierten” und gemeinsam mit einem virtuellen Teilchen reagierten. Diese Energiefäden waren somit länger und bildeten grössere Kreise, bzw. grössere Raumzeitquants („grosses Raumzeitquant“). Eine Umkreisung innerhalb eines grossen Raumzeitquants bei Lichtgeschwindigkeit dauert somit länger als bei einem normalen Raumzeitquant („kleines Raumzeitquant“).
Wenn es in der Tat solche grosse Raumzeitquants gibt, dann wäre das, was Wissenschaftler als “dunkle Materie“ bezeichnen.
Durch diese Fusion von Energiefäden könnte allenfalls auch das kurz nach dem Urknall aufgetretene Phänomen der Inflation erklärt werden. Solange der Überdruck anhielt und sich sich nicht kleine sondern grosse Raumzeitquants bildeten, wuchs die Raumzeit überproportional schnell an. Erst als dieser Überdruck dann geringer wurde, war es möglich, dass ein einziger Energiefaden mit einem virtuellen Teilchen reagierte und sich kleine Raumzeitquants zu bilden begannen. Ab einer gewissen Zeit bildeten sich dann nur noch kleine Raumzeitquants und deren Anteil nimmt nun ständig zu. In diesem Bereich ist m.E. auch die dunkle Energie zu suchen. Dazu mehr weiter unten.
Wenn diese Annahme korrekt sind, wie konnte dann normale Materie entstehen?
Möglicherweise sind grosse Raumzeitquants durch ihren grösseren Kreisradius nicht ganz so konsistent wie kleine Raumzeitquants. Dies kann allenfalls dazu führen, dass es unter gewissen Umständen verformt werden kann.
Durch diese Dehnung (wie durch Zug an einem Gummiband), wird der Umfang des Quants grösser und die Distanz für das virtuelle Teilchen für eine Umrundung länger, und der Herzschlag (bzw. die Frequenz) somit langsamer.
Wie können grössere Massen entstehen?
Da die Quants nicht mehr rund sind ,sondern elyptisch, kann es sein, dass die Quants durch ihre innere Bewegung beginnen zu „eiern“ und damit auf andere „eiernde“ grosse Raumzeitquants aufschlagen und sich dann miteinander verketten. Durch diese Verkettung wird die Dehnung („Stretch“) addiert. Diese Verkettung könnte allenfalls das sein, was als „Higgs-Teilchen“ bezeichnet wird.
Sind diese Annahmen korrekt, so werden wir auf der Erde niemals Dunkle Materie-Teilchen finden – weil unsere Materie aus verzerrten Dunkle Materie-Raumzeiteinheiten besteht und somit selber ein Teil der Dunklen Materie ist, und sie nur aus ihr entstehen kann.
Solche verkettete Raumzeitquants können an den Kettenpunkten weitere Energiefäden aufnehmen. Dadurch lässt sich erklären, weshalb ein Körper schwerer wird, wenn er Energie aufnimmt).
Wie kann man bildlich darstellen, dass die Zeit langsamer vergeht, wenn sich etwas bewegt?
Beginnen wir mit einem Raumzeitquant. Wenn es sich im Raum nicht bewegt, so befindet sich die gesamte Geschwindigkeit innerhalb des Raumzeitquants und das virtuelle Teilchen rotiert darin (wohl) mit Lichtgeschwindigkeit – auf jeden Fall mit der höchstmöglichen Rotationsgeschwindigkeit.
Wenn sich ein Raumzeitquant beginnt im Raum zu bewegen, so kann dies so verstanden werden, dass sich ein Teil der inneren Geschwindigkeit nach aussen begibt. Je mehr Geschwindigkeit von innen nach aussen geht, desto schneller bewegt sich das Raumzeitquant im Raum (bzw. desto grösser ist die äussere Geschwindigkeit), aber auch desto langsamer rotiert das virtuelle Teilchen folglich innerhalb des Raumzeitquants (bzw. desto geringer ist die innere Geschwindigkeit). Je langsamer die innere Geschwindigkeit, desto langsamer ist der Herzschlag und somit desto langsamer vergeht die Zeit. Externe Geschwindigkeit neutralisiert somit die innere Geschwindigkeit. Dies bedeutet allerdings, dass nur eine endliche Geschwindigkeit nach aussen treten kann - maximal nämlich nur die gesamte innere Geschwindigkeit. Somit gibt es ein Maximum für die äussere Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit).
Die Länge des Energiefadens (bzw. Teil des Energiequantums), der aus dem Kreis herausschaut, bestimmt die Geschwindigkeit, mit welcher sich das Raumzeitquant im Raum bewegt.
Der Rest des Energiefadens bleibt im Raumzeitquant und aufgrund der geringeren Energie rotiert das virtuelle Teilchen entsprechend langsamer.
Wenn ein kleines Raumzeitquant seine gesamte Energie nach aussen abgibt, so bewegt sich das Raumzeitquant mit Lichtgeschwindigkeit. Da die innere Geschwindigkeit dann aber null ist, gibt es keinen Herzschlag mehr, bzw. vergeht die Zeit nicht. Die Frage ist, ob es so einen Zustand geben kann, oder ob das Raumzeitquant in so einem Fall gar nicht mehr besteht (weil das virtuelle Teilchen ja nicht mehr rotiert) und die Einzelteile separat zu betrachten sind – ein Energiefaden (der keine innere Geschwindigkeit hat) sowie ein virtuelles Teilchen (das keine Energie hat zu rotieren und somit stationär ist).
Einige Fragen zu den obigen Ausführungen:
a) Wie bewegt sich Energie ohne ein virtuelles Teilchen?
Energiefäden, die nicht mit einem virtuellen Teilchen verbunden sind, bilden keine Raumzeit. Sie haben somit keine innere, sondern nur eine äussere Geschwindigkeit und bewegen sich somit frei mit Lichtgeschwindigkeit in der Raumzeit.
b) Welches ist theoretisch die maximale Ausdehung des Universums?
Diese wäre erreicht, wenn jeder Energiefaden auf ein virtuelles Teilchen träfe. Das Universum wäre dann vollkommen statisch.
c) Dunkle Energie – was ist das?
Möglicherweise kann es verstanden werden als jene Energiefäden, die nach wie vor nach virtuellen Teilchen suchen. Mit wachsender Oberfläche werden immer mehr virtuelle Teilchen gebunden. Die kosmische Hintergrundstrahlung ist wohl der vorhandene (und abnehmende) Expansionsdruck.
d) Sind Raumzeitquants dauerhaft?
Wenn nicht, könnte das eine Erklärung dafür geben, dass das Universum irgdendwann wieder zu schrumpfen beginnt.
Einleitung
Aus was besteht eigentlich die absolut leere Raumzeit? Oder mit anderen Worten „das absolute Vakuum“ – ist es nichts oder aus was besteht es?
Experimente haben gezeigt, dass aus dem vollkommenen Vakuum auf einmal viel Energie entstehen kann – quasi aus dem Nichts - oder eher dem „Pseudo-Nichts“? Der Aufbau meines Modells startet mit der Frage, wie sich dieses Pseudo-Nichts aufbaut, bzw. welches die Grundbausteine der Raumzeit sind.
In der Physik werden die kleinsten Längen- und Zeiteinheiten, als Plancklänge und Planckzeit bezeichnet. Hängen diese kleinsten Einheiten mit dem Grundaufbau der Raumzeit zusammen? Wie könnten diese kleinsten Einheiten ausschauen?
Wie könnte man die kleinsten Einheiten von Raum und Zeit bildlich darstellen?
Da ich mit diesem Papier ein Modell erstellen und nicht einen physikalischen Beweis erbringen will, werde ich mehrere Annahmen treffen (die dann zusammen hoffentlich ein einigermassen konsistentes Modell ergeben).
Die erste Annahme ist, dass die Grundbausteine der kleinsten Raumzeit-Einheit die beiden Folgenden sind:
a) eine Energieeinheit; und
b) ein virtuelles Teilchen („potenzielles Raumteilchen“), welches eine Energieeinheit binden kann und durch seine Reaktion mit einer Energieeinheit eine Raumzeit-Einheit bildet.
Wie könnte so eine Energieeinheit ausschauen? Möglicherweise wie ein Faden (in englisch: „string“):
Was könnte passieren, wenn ein virtuelles Teilchen mit einer Energieeinheit, bzw. mit einem Energiefaden reagiert?
Der Energiefaden könnte allenfalls in der Weise reagieren, dass das virtuelle Teilchen die Energie aufnimmt und beginnt in einer Kreisbewegung zu rotieren (wohl mit Lichtgeschwindigkeit), wobei der Kreisradius von der Länge des Energiefadens abhängt.
Bildlich würde es ähnlich ausschauen wie das Wartezeichen bei einem Computer.
Die Zeit, welche das virtuelle Teilchen (bzw. potenzielle Raumteilchen) für eine Kreisumrundung braucht, wäre sodann die kürzest mögliche Zeiteinheit („Zeitquant“ – bzw. Planckzeit). Jede Kreisbewegung könnte wie ein „Herzschlag“ verstanden werden. Da es sich um eine Bewegung innerhalb eines Kreises handelt, könnte man die Zeit als Funktion zwischen der „inneren Geschwindigkeit [innerhalb des Kreises]“ und dem Kreisradius verstehen.
Möglicherweise gibt es eine unbeschränkte Anzahl von virtuellen Teilchen, jedoch nur eine beschränkte Anzahl von Energiefäden. Wenn ein Energiefaden allerdings auf ein virtuelles Teilchen trifft, so beginnt dieses zu rotieren und bildet mit dem Energiefaden eine Raumzeiteinheit („Raumzeitquant“). Mit jedem Raumzeitquant wächst die Raumzeit somit um eine Einheit an, wobei alle Raumzeitquants zusammen die Raumzeit ergeben – oder alternativ formuliert: den „energiegeladenen Raum“. Somit könnten die virtuellen Teilchen zusammen als potenzieller Raum oder energieleerer Raum verstanden werden.
Der Frage, wie diese Raumzeitquants genau angeordnet sind, ist eine interessante – wohl eine Frage für die String-Theoretiker.
Wie könnten wir dunkle Materie in diesem Konzept verstehen?
Kurz nach dem Urknall gab es lokal einen extremen Überhang von Energiefäden gegenüber virtuellen Teilchen und der “Überdruck” war möglicherweise so gross, dass Energiefäden “fusionierten” und gemeinsam mit einem virtuellen Teilchen reagierten. Diese Energiefäden waren somit länger und bildeten grössere Kreise, bzw. grössere Raumzeitquants („grosses Raumzeitquant“). Eine Umkreisung innerhalb eines grossen Raumzeitquants bei Lichtgeschwindigkeit dauert somit länger als bei einem normalen Raumzeitquant („kleines Raumzeitquant“).
Wenn es in der Tat solche grosse Raumzeitquants gibt, dann wäre das, was Wissenschaftler als “dunkle Materie“ bezeichnen.
Durch diese Fusion von Energiefäden könnte allenfalls auch das kurz nach dem Urknall aufgetretene Phänomen der Inflation erklärt werden. Solange der Überdruck anhielt und sich sich nicht kleine sondern grosse Raumzeitquants bildeten, wuchs die Raumzeit überproportional schnell an. Erst als dieser Überdruck dann geringer wurde, war es möglich, dass ein einziger Energiefaden mit einem virtuellen Teilchen reagierte und sich kleine Raumzeitquants zu bilden begannen. Ab einer gewissen Zeit bildeten sich dann nur noch kleine Raumzeitquants und deren Anteil nimmt nun ständig zu. In diesem Bereich ist m.E. auch die dunkle Energie zu suchen. Dazu mehr weiter unten.
Wenn diese Annahme korrekt sind, wie konnte dann normale Materie entstehen?
Möglicherweise sind grosse Raumzeitquants durch ihren grösseren Kreisradius nicht ganz so konsistent wie kleine Raumzeitquants. Dies kann allenfalls dazu führen, dass es unter gewissen Umständen verformt werden kann.
Durch diese Dehnung (wie durch Zug an einem Gummiband), wird der Umfang des Quants grösser und die Distanz für das virtuelle Teilchen für eine Umrundung länger, und der Herzschlag (bzw. die Frequenz) somit langsamer.
Wie können grössere Massen entstehen?
Da die Quants nicht mehr rund sind ,sondern elyptisch, kann es sein, dass die Quants durch ihre innere Bewegung beginnen zu „eiern“ und damit auf andere „eiernde“ grosse Raumzeitquants aufschlagen und sich dann miteinander verketten. Durch diese Verkettung wird die Dehnung („Stretch“) addiert. Diese Verkettung könnte allenfalls das sein, was als „Higgs-Teilchen“ bezeichnet wird.
Sind diese Annahmen korrekt, so werden wir auf der Erde niemals Dunkle Materie-Teilchen finden – weil unsere Materie aus verzerrten Dunkle Materie-Raumzeiteinheiten besteht und somit selber ein Teil der Dunklen Materie ist, und sie nur aus ihr entstehen kann.
Solche verkettete Raumzeitquants können an den Kettenpunkten weitere Energiefäden aufnehmen. Dadurch lässt sich erklären, weshalb ein Körper schwerer wird, wenn er Energie aufnimmt).
Wie kann man bildlich darstellen, dass die Zeit langsamer vergeht, wenn sich etwas bewegt?
Beginnen wir mit einem Raumzeitquant. Wenn es sich im Raum nicht bewegt, so befindet sich die gesamte Geschwindigkeit innerhalb des Raumzeitquants und das virtuelle Teilchen rotiert darin (wohl) mit Lichtgeschwindigkeit – auf jeden Fall mit der höchstmöglichen Rotationsgeschwindigkeit.
Wenn sich ein Raumzeitquant beginnt im Raum zu bewegen, so kann dies so verstanden werden, dass sich ein Teil der inneren Geschwindigkeit nach aussen begibt. Je mehr Geschwindigkeit von innen nach aussen geht, desto schneller bewegt sich das Raumzeitquant im Raum (bzw. desto grösser ist die äussere Geschwindigkeit), aber auch desto langsamer rotiert das virtuelle Teilchen folglich innerhalb des Raumzeitquants (bzw. desto geringer ist die innere Geschwindigkeit). Je langsamer die innere Geschwindigkeit, desto langsamer ist der Herzschlag und somit desto langsamer vergeht die Zeit. Externe Geschwindigkeit neutralisiert somit die innere Geschwindigkeit. Dies bedeutet allerdings, dass nur eine endliche Geschwindigkeit nach aussen treten kann - maximal nämlich nur die gesamte innere Geschwindigkeit. Somit gibt es ein Maximum für die äussere Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit).
Die Länge des Energiefadens (bzw. Teil des Energiequantums), der aus dem Kreis herausschaut, bestimmt die Geschwindigkeit, mit welcher sich das Raumzeitquant im Raum bewegt.
Der Rest des Energiefadens bleibt im Raumzeitquant und aufgrund der geringeren Energie rotiert das virtuelle Teilchen entsprechend langsamer.
Wenn ein kleines Raumzeitquant seine gesamte Energie nach aussen abgibt, so bewegt sich das Raumzeitquant mit Lichtgeschwindigkeit. Da die innere Geschwindigkeit dann aber null ist, gibt es keinen Herzschlag mehr, bzw. vergeht die Zeit nicht. Die Frage ist, ob es so einen Zustand geben kann, oder ob das Raumzeitquant in so einem Fall gar nicht mehr besteht (weil das virtuelle Teilchen ja nicht mehr rotiert) und die Einzelteile separat zu betrachten sind – ein Energiefaden (der keine innere Geschwindigkeit hat) sowie ein virtuelles Teilchen (das keine Energie hat zu rotieren und somit stationär ist).
Einige Fragen zu den obigen Ausführungen:
a) Wie bewegt sich Energie ohne ein virtuelles Teilchen?
Energiefäden, die nicht mit einem virtuellen Teilchen verbunden sind, bilden keine Raumzeit. Sie haben somit keine innere, sondern nur eine äussere Geschwindigkeit und bewegen sich somit frei mit Lichtgeschwindigkeit in der Raumzeit.
b) Welches ist theoretisch die maximale Ausdehung des Universums?
Diese wäre erreicht, wenn jeder Energiefaden auf ein virtuelles Teilchen träfe. Das Universum wäre dann vollkommen statisch.
c) Dunkle Energie – was ist das?
Möglicherweise kann es verstanden werden als jene Energiefäden, die nach wie vor nach virtuellen Teilchen suchen. Mit wachsender Oberfläche werden immer mehr virtuelle Teilchen gebunden. Die kosmische Hintergrundstrahlung ist wohl der vorhandene (und abnehmende) Expansionsdruck.
d) Sind Raumzeitquants dauerhaft?
Wenn nicht, könnte das eine Erklärung dafür geben, dass das Universum irgdendwann wieder zu schrumpfen beginnt.