Modell betreffend kleinste Raumzeiteinheiten und möglichen Implikationen

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Pfunz

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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.
 

Pfunz

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sorry - mein Name ist nicht Bert. Bin von Dr. Infinity verschieden und kenne ihn nicht.
Vielleicht hätte ich auf seinen Blog antworten sollen, anstatt einen neuen zu eröffnen.
 

Pfunz

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Wenn ich die Grundlagen erarbeiten würde, bekäme ich dann Antworten auf die folgenden Fragen:

1. wie ist der Raum bzw. die Raumzeit im Detail genau aufgebaut?

Wenn ich es richtig verstehe, weiss man bis jetzt nur, dass die Raumzeit wohl granular aufgebaut ist, hat aber keine Ahnung über den Aufbau dieser Granulare (welche ich Raumzeitquant nenne).

2. wie ist die dunkle Materie aufgebaut?

Auch hier hat man meines Wissens keine Ahnung. Man spricht, dass es wohl nur leicht interagierende Teilchen seien. Andere sagen, dass man das wohl nicht der Fall sei. Die dunkle Materie sei in der Geometrie des Raumes selbst zu suchen. Bei letzterem habe ich angesetzt und versucht eine Erklärung für die entsprechende Veränderung der Geometrie des Raumes zu geben.

3. was ist genau bei der Inflation passiert?

Ich bin mir auch nicht sicher, ob ich hier eine plausible Erklärung bekäme. U.a. liest man, vielleicht könnten Inflatone dafür verantwortlich sein - auch so obskure Teilchen. Wenn ich auch mal sehr kritisch bin, dann habe ich bisher gar keine genaue Definition gefunden, was überhaupt ein Teilchen ist - und was nicht.

Meine Überlegung, dass aufgrund des hohen Drucks kurz nach dem Urknall Fusionen von Energie-Strings stattgefunden haben, diese grössere Raumteilchen bildeten und somit die Raumzeit für eine bestimmte Zeit überproportional schnell wuchs, ist gegenüber den anderen Erklärungsversuchen auch nicht so viel unplausibler.


Prüfpunkt:

Ob an meinem Modell etwas dran ist lässt sich m.E. ziemlich leicht herausfinden. Wenn durch die Erschliessung neuer Raumzeit effektiv Energiestrings gebunden werden, so muss aufgrund des Energieerhaltungssatzes die freie Energie in der Raumzeit abnehmen. Allenfalls könnte das beobachtet werden.
 

TomS

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Zu 1) kannst du z.B. die englischsprachige Wikipedia zur LQG lesen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Loop_quantum_gravity#An_overview
+ weitere verlinkte Wikipedia-Artikel

Die LQG ist ein möglicher Kandidat zur Quantengravitation und bietet ein mögliches Bild zur mikroskopischen Struktur der Raumzeit. Sie ist aber keine bestätigte Theorie; andere Kandidaten existieren (z.B. Stringtheorie, Asymptotic Safety) und da ergeben sich teilweise völlig andere Schlussfolgerungen. Es handelt sich um Forschungsprogramme, die sicher noch ein (einige?) Jahrzehnte (!) benötigen werden.

Zu 2) ist der Mainstream-Kandidat supersymmetrische DM, sog. WIMPs. Allerdings sind diese Teilchen (sowie die gesamte SUSY) noch nicht experimentell bestätigt.

http://en.wikipedia.org/wiki/Supersymmetry
http://en.wikipedia.org/wiki/Minimal_Supersymmetric_Standard_Model
http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter#History_of_the_search_for_its_composition

Zu 3) kannst du dich hier schlau machen
http://en.wikipedia.org/wiki/Inflation_(cosmology)

Dort findest du die Probleme, zu deren Lösung man die Inflation erdacht hat, Standardansätze, Alternativen, und ein Szenario das aus der o.g. LQG hervorgeht und ggf. eine natürliche Lösung für einige offene Fragen bieten könnte.
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Wenn ich die Grundlagen erarbeiten würde, bekäme ich dann Antworten auf die folgenden Fragen:
(...)
Hallo Pfunz,

da ich nicht weiss, wie Dein Kenntnisstand hierzu ist möchte ich etwas ausholen.

Grundsätzlich beschäftigt man sich in der Physik mit Modellen und mit Experimenten, wobei streng genommen vor den Modellen auch noch die Annahmen stehen, also Axiome, Postulate, Definitionen u.ä.

Diese Annahmen legt man fest, diese muss man streng genommen nicht begründen. Daraus leitet man sich dann eine Theorie ab, die durch ein Modell beschrieben wird, und diese Theorie wird dann mit Experimenten überprüft.

Im Allgemeinen wird es vorkommen, dass mehrere Modelle konsistent zu den Ergebnissen der Experimente sind; dann werden solche Modelle bevorzugt, die zu möglichst vielen Experimente konsistent gehen, und eine Theorie etabliert sich, wenn sie von allen Experimente bestätigt wird.

Oftmals ist das allerdings nicht möglich, dann muss man die Theorie auf Gültigkeitsbereiche einschränken; so beschreiben die Relativitätstheorien beispielsweise die makroskopische Welt sehr gut, liefern aber keine sinnvollen Ergebnisse in sehr kleinen Skalen, in denen die Quantenphysik gute Resultate liefert. Hier sucht man also nach einer vereinheitlichenden Theorie. Auch die Grundkräfte versucht man zu vereinheitlichen, ein prominentes Beispiel sind die GUTs (Grand Unified Theories), die die starke, die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung mit derselben Theorie zu beschreiben versuchen. Im Falle der Vereinheitlichung der elektromagnetischen und der schwachen Wechselwirkung ist dies bereits gelungen, das ist die elektroschwache Wechselwirkung, an den GUT’s arbeitet man schon seit Jahrzehnten und von der Hinzunahme der Gravitation ist man noch meilenweit entfernt.

Wenn man zwei gleichwertige Theorien hat, dann bevorzugt man diejenige, die einfacher formuliert ist.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Pfunz

Registriertes Mitglied
Merci TomS und Ralf

Die Von TomS angegebenen Seiten werde ich gerne lesen - zum Teil habe ich sie schon.

Auch danke für die Punkte von Ralf. Ich habe nur versucht, einige Themenbereiche, bei denen man noch nicht wirklich zu einem Ergebnis gekommen ist, zusammenzubringen und Annahmen zu machen, auf welchen man allenfalls Lösungsansätze aufbauen könnte. Bisher hat noch kein Forumsteilnehmer geschrieben, meine Annahmen seinen falsch, widersprüchlich oder nicht mit bestehenden Theorien vereinbar. Ich wäre froh, wenn ihr diesbezüglich ein Feed Back geben könntet.

Ich weiss, dass ich vielleicht mühsam bin. Danke für Eure Geduld und ich kann Ralf verstehen. Von Beruf bin ich Jurist. Da habe ich auch damit zu tun, dass unsere Gesetze oft von Leuten geschrieben werden, denen die juristischen Grundlagen fehlen. Am liebsten würden wir Technokraten deswegen gerne alle Gesetze selber machen und die lästige Bürde der Demokratie ablegen. Hie und da bringen die technisch ungebildeten Leute aber auch ganz gute Vorschläge und es kommen bessere Gesetze heraus, als wenn sie nur Technokraten ausgedacht und geschrieben hätten.
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
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.
Hallo Pfunz,

lass mich das erst mal in den richtigen Zusammenhang stellen. Es sind nicht primär Experimente, sondern theoretische Überlegungen, konkret die Heisenberg'sche Unschärfe Relation für Zeit und Energie. Natürlich wurde diese als Folge damals unverstandener Experimente wie dem Doppelspaltversuch mit Elektronen hergeleitet.

Diese Energie "verschwindet" aber dann auch weider genauso schnell, wie sie entstanden ist. Stichwort: spontane Paarerzeugung und spontane Paarvernichtung. Eine Ausnahme hierzu (die natürlich keine Ausnahme ist, sondern nur etws komplizierter funktioniert) ist die Hawkingstrahlung.

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?
Diese hängen letztlich mit dem Wert des Planck'schen Wirkungsquantums h zusammen.

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.
Nur eine Ergänzung: beachte bitte bei diesem Ansatz, dass dann irgendwie auch das Planck'sche Wirkumsquantum herauskommen sollte.

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.
Vielleicht. Wieso meinst Du, dass es eine Kreisbewegung sein wird ? Das wird man vermutlich als zusätzliche Annahme postulieren müssen.

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.
Es wird jetzt schon unübersichtlich und etwas kompliziert; ich will mich für den Moment deswegen primär auf formale Aspekte beschränken. Ein endliches Universum kann nicht so ohne weiteres unendlich viele Teilchen besitzen; hier musst Du also eine weitere Annahme postulieren.

Wobei ich im Moment noch nicht sehe, wieso eine genügend grosse Zahl virtueller Teilchen nicht ausreichend sein sollte.

Der Frage, wie diese Raumzeitquants genau angeordnet sind, ist eine interessante – wohl eine Frage für die String-Theoretiker.
Hast Du bei dieser Fragestellung berücksichtigt, dass es auch eine Heissenberg'sche Unschärfe-Relation für den Ort und den Impuls gibt ? Diese muss bei der Frage der Anordnung angewendet werden.


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.
Warum ? Dass sich so früh noch keine Teilchen bilden konnten ist konform zur Lehrmeinung, aber zur "Fusionierung" müsstest Du m.E. noch etwas weiter ausholen.

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“).
Aha, die sollen sich gemäss dieser Idee also aneinandergehängt haben. Dann müsste es aber so früh nach dem Urknall irgendeinen "Andock-Meschanismus" gegeben haben. Beachte bitte auch hierbei wieder die 2.Heissenberg'sche Unschärferelation bezüglich Zeit und Energie.


Wenn es in der Tat solche grosse Raumzeitquants gibt, dann wäre das, was Wissenschaftler als “dunkle Materie“ bezeichnen.
Warum ?

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.
Hier müsste noch eine Abschätzung getätigt werden, wie schnell "überproportional" ist. Während der Inflation wuchs das Universum extrem schnell an, also nicht nur mit so doppelter oder dreifacher Lichtgeschwindigkeit. Das war ein bei weitem höherer Faktor.

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.
Wenn obige Baustellen gelöst sind würde ich diese Folgerung als vernünftig bezeichnen.

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.
Ich hatte hier eher die "Hoffnung", dass Du mit dieser Idee versuchen würdest, die Bildung der Baryonen, also der sichtbaren Materie zu erklären.

Ich denke, das ist für den Moment mal genug, sonst wird auch mein Beitrag viel zu lang.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Hallo Pfunz,

da Du nach den ersten Teilen der Einleitung auch noch gewisse Vorhersagen machst, möchte ich diese auch noch kurz kommentieren bzw. Fragen dazu stellen.


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.
Du schreibst von Konsistenz. Was verstehtst Du darunter ?

Und was sind das "für gewisse Umstände", die zu einer Verformung führen ?

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.
Wieso eine Dehnung ? Gemäss Deinen vorherigen Ideen könnten die ja auch gestaucht werden.


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.
Wieso kommst Du an dieser Stelle ausgerechnet auf das Higgs-Boson ? Es könnten ja beispielsweise auch Gluonen oder die W+, W- und Z0-Teilchen sein. Diese haben ebenfalls eine nicht-verschwindende Ruhemasse und diese ist kleiner; folglich sollten in einem Modell doch eher diese zuerst entstehen.


Sind diese Annahmen korrekt,
Da sist also jetzt der Moment, an dem man innehalten und meine bisherigen Fragen wenigstens besprechen sollte.

Rein neugierdehalber möchte ich dennoch diesen konkreten Absatz von Dir bis ans Ende ansprechen:

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.
Diese Schlussfolgerung kann ich nun überhaupt nicht nachvollziehen: nehmen wir das Weltbild bis vor ca. 50 Jahren: da glaubte man, das Universum bestehe nur aus sichtbarer Materie. Dieso sichtbare Materie konnte man ja auch problemlos "nachweisen", obgleich sie selber ein Teil dieser sichtbaren Materie ist. Gemäss der von dir verwendeten Logik hätte das dann aber auch nicht möglich sein dürfen.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Pfunz

Registriertes Mitglied
Super – besten Dank Ralf

Als erstes zu Deiner "Hoffnung", dass ich mit meiner Idee versuchen würde, die Bildung der Baryonen, also der sichtbaren Materie zu erklären. Ja, das war ein Teil meiner Motivation. Der Ausgangspunkt war aber ein anderer.

Wie du weiter oben geschrieben hast, beschreiben die Relativitätstheorien die makroskopische Welt sehr gut, liefern aber keine sinnvollen Ergebnisse in sehr kleinen Skalen, in denen die Quantenphysik gute Resultate liefert. Ich habe sohin versucht, im Mikrobereich einen Aufbau zu kreieren, welcher nach den Regeln der Relativitätstheorien funktioniert. Insbesondere habe ich versucht, folgendes zu implementieren:

a) Wenn sich ein Körper sich bewegt, vergeht im Körper die Zeit langsamer (Idee der inneren und äusseren Geschwindigkeit)
b) Ein Körper kann sich maximal mit Lichtgeschwindigkeit bewegen (Idee der inneren und äusseren Geschwindigkeit)
c) Masse krümmt die Raumzeit (Idee der Dehnung / Stretch des (grossen) Raumzeitquants)
d) Wenn ein Körper Energie aufnimmt, wird er schwerer und krümmt die Raumzeit mehr (Idee der Verformumg /Spannung des (grossen) Raumzeitquants durch Aufnahme von Energie-Strings)


Warum eine Kreisbewegung im Raumzeitquant?

Diese Kreisbewegung des Energie-Strings führt zur Bildung von Raumzeit und hebt den „normalen“ Energie-String vom „angereicherten“ (Raumzeit bildenden) Energie-String ab. Dort, wo der Energie-String genug Platz hat, rotiert er von seiner Natur aus – und bildet Raumzeit. Ansonsten bewegt er sich entweder frei (mit Lichtgeschwindigkeit) oder gliedert sich einem verformten grossen Raumzeitquant an und bildet Masse. Das virtuelle Teilchen habe ich diesbezüglich als Hilfsmittel benutzt – du hast recht: Es muss nicht unendlich oft vorkommen. Möglicherweise braucht es das virtuelle Teilchen nicht – aber nur möglicherweise.


Nun zum Planck'sche Wirkumsquantum:

Ich habe auch versucht, dieses zu integrieren. Die Wirkung hat die Dimension von Energie mal Zeit. Was ich als „Herzschlag“ bezeichnet habe, wäre die kleinste mögliche Schwingungsfrequenz und durch die Kreisbewegung ergibt sich die kleinstmögliche Kreisfrequenz. Der Drehimpuls im kleinen Raumzeitquant bildet somit m.E. die kleinstmögliche Wirkung.


Zur Unschärferelation

Dieser habe ich versucht, durch die beiden folgenden Punkte Rechnung zu tragen:

a) Man weiss nie genau, wo sich das virtuelle Teilchen in seiner Rotation zu einem bestimmten Zeitpunkt genau befindet
b) Wenn ein Energiestring in ein gestrechtes grosses Raumzeitquant aufgenommen wird, lässt sich nicht ganau lokalisieren, wo sich der Energiestring im Raumzeitquant befindet.

Für Deine anderen Hinweise bedanke ich mich, möchte hier aber nicht weiter dazu Stellung nehmen, um meine Antwort nicht zu überladen.

Freundliche Grüsse, Pfunz
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
Idee der Dehnung / Stretch des (grossen) Raumzeitquants
Hallo Pfunz,

genaugenommen ist es eher eine Stauchung der Raumzeit: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:LorentzianWormhole.jpg . Das Licht wird in der Nähe großer Massen, anschaulich gesprochen, immer langsamer. Das SI-Meter wird deswegen in der Nähe großer Massen, anschaulich gesprochen, immer kleiner.

Wie so oft darf man dabei aber nicht die Rolle des Beobachters vergessen. Ich habe hier (der Einfachheit halber) einen ruhenden Beobachter vorausgesetzt, den es aber nur außerhalb des Ereignishorizontes gibt und das z.T. auch nur mit unrealistischem technischen Aufwand.
MfG
 
Zuletzt bearbeitet:

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
a) Wenn sich ein Körper sich bewegt, vergeht im Körper die Zeit langsamer (Idee der inneren und äusseren Geschwindigkeit)
b) Ein Körper kann sich maximal mit Lichtgeschwindigkeit bewegen (Idee der inneren und äusseren Geschwindigkeit)
Hallo Pfunz,

Du verwendest ein Konzept von "innerer Geschwindigkeit", "äusserer Geschwindigkeit" sowie einem "Transfer" von einer auf die andere. Ich habe zwar nun eine gewisse Vorstellung von diesen Begriffen, aber dennoch erscheint es mir sinnvoll, diese Begriffe etwas genauer zu spezifizieren, was Du darunter verstehst.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Pfunz

Registriertes Mitglied
Hallo Ralf

Mache ich gerne - gehen wir vom kleinen Raumzeitquant aus unter Beachtung des Energieerhaltungssatzes:

Dem virtuellen Teilchen steht insgesamt eine Energieeinheit zur Verfügung. Rotiert das virtuelle Teilchen an Ort, so steht die gesamte Energieeinheit für seine Rotation zur Verfügung. Die Frequenz bzw. der Herzschlag (innere Geschwindigkeit) ist hoch und die Zeit vergeht somit schnell (sogar schnellstmöglich).

Wird nun ein Teil der verfügbaren Energie dafür verwendet (Transfer), das virtuelle Teilchen im Raum zu bewegen (äussere Geschwindigkeit), so steht entsprechend weniger Energie für die Rotation (innere Geschwindigkeit) zur Verfügung. Die Frequenz bzw. der Herzschlag reduziert sich entsprechend und die Zeit vergeht somit langsamer.

Übrigens: Die Annahme, dass es mit dem Gras zu tun hat, dass der Apfel vom Baum fällt, ist m.E. korrekt. Apfelbäume wachsen nur dort, wo auch Gras wächst. Wo kein Gras wächst, wächst folglich auch kein Apfelbaum und kann kein Apfel vom Baum fallen.


Bernhard

Besten Dank für Deinen Hinweis. Wäre es möglich, dass ein Stretch im Mikrobereich zu einer Stauchung im Makrobereich führt? Ich habe mir hierzu noch keine genauen Gedanken gemacht. Es müsste aber über Computersimulationen berechenbar sein.

Betreffend den Stretch ist insoweit m.E. wichtig zu berücksichtigen, dass sich der kleine Durchmesser eines gestrechten (grossen) Raumzeitquants m.E. mit zunehmendem Strech (des grossen Durchmessers) bis minimal zum Durchmesser eines kleinen Raumzeitquants reduziert (bzw. zusammendrückt oder gestaucht wird). Der grosse Durchmesser kann sich somit sehr stark vergrössern, währenddem der kleine sich dadurch aber auch entsprechend etwas verkleinert.

Gruss,
Pfunz
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Hallo Pfunz,

danke für Deine Antwort; wie Du vielleicht weisst habe ich zuhause keinen PC und im Internet-Cafe schaue ich am Wochenende wenn überhaupt nur kurz hinein. Mehr also nächste Woche.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Pfunz

Registriertes Mitglied
Hallo Ralf

Kurz noch zum Apfelgleichnis - ich wollte damit eigentlich eine Parallele zu meinen folgenden Ausführungen machen:

"Wo es keine Energie gibt (bzw. keine Energiefäden), können keine virtuellen Teilchen gebunden werden. Ohne Energie kann somit keine Raumzeit entstehen und somit auch keine innere Geschwindigkeit und folglich auch keine äussere Geschwindigkeit. Zeit könnte folglich überhaubt nicht entstehen. Sie wäre nicht nur stationär (bzw. wäre potenziell da aber würde nicht vergehen), sondern wäre per se nicht vorhanden."

Gruss
Pfunz
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Mache ich gerne - gehen wir vom kleinen Raumzeitquant aus unter Beachtung des Energieerhaltungssatzes:

Dem virtuellen Teilchen steht insgesamt eine Energieeinheit zur Verfügung. Rotiert das virtuelle Teilchen an Ort, so steht die gesamte Energieeinheit für seine Rotation zur Verfügung. Die Frequenz bzw. der Herzschlag (innere Geschwindigkeit) ist hoch und die Zeit vergeht somit schnell (sogar schnellstmöglich).
Hallo Pfunz,

sieht nun ok aus. Das müsste man nun entsprechend Deinen Ausführungen in die Voraussetzungen Deines Modells packen.

Wird nun ein Teil der verfügbaren Energie dafür verwendet (Transfer), das virtuelle Teilchen im Raum zu bewegen (äussere Geschwindigkeit), so steht entsprechend weniger Energie für die Rotation (innere Geschwindigkeit) zur Verfügung. Die Frequenz bzw. der Herzschlag reduziert sich entsprechend und die Zeit vergeht somit langsamer.
Das geht nun aber nur für Teilchen, die über mehr als eine Energieeinheit verfügen können, nicht wahr ? Folglich gibt es also auch Situationen, in denen dem virtuellen Teilchen mehr als eine Energieeinheit zur Verfügung steht, es also irgendwie energiemässig "angeregt" ist (z.B. durch Einfang eines Photons).

Übrigens: Die Annahme, dass es mit dem Gras zu tun hat, dass der Apfel vom Baum fällt, ist m.E. korrekt. Apfelbäume wachsen nur dort, wo auch Gras wächst. Wo kein Gras wächst, wächst folglich auch kein Apfelbaum und kann kein Apfel vom Baum fallen.
Ich habe auch schon Apfelbäume gesehen, die an Stellen wachsen, um die herum kein Gras wächst. Gras könnte dort wachsen, aber es besteht meines Erachtens keine Notwendigkeit einer Symbiose "Apfelbaum - Gras".


Freundliche Grüsse, Ralf
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
"Wo es keine Energie gibt (bzw. keine Energiefäden), können keine virtuellen Teilchen gebunden werden. Ohne Energie kann somit keine Raumzeit entstehen (...)
Hallo Pfunz,

tust Du jetzt nicht das Pferd von hinten aufzäumen ? Du hast geschrieben, dass virtuelle Teilchen Energieeinheiten binden können, und durch ihre Reaktion mit einer Energieeinheit eine Raumzeit-Einheit bilden können. Und überdies hast Du geschrieben, dass diese Energieeinheiten möglicherweise Fäden sein können.

Dass sie das können heisst aber nicht dass sie das müssen, was zur Folge hat, dass Du keinen Umkehrschluss ansetzen kannst.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Pfunz

Registriertes Mitglied
Zur Aufteilung in innere und äusseren Geschwinigkteit:

Es braucht m.E. nicht mehrere Energieeinheiten, damit eine Aufteilung in innere und äussere Geschwindigkeit erfolgen kann. Eine Energie-Einheit ist die Energiemenge, welche dazu führt, dass diese sich (wenn sie frei ist) mit Lichtgeschwindigkeit im Raum bewegt (ist dann wohl ein Photon – sorry, ich bin vorsichtig mit der Verwendung dieser Begriffe, da ich mir jeweils nicht sicher bin, ob ich sie richtig verwende).

Diese einer einzigen Energieeinheit immanente Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit) kann nun aber bei einem Raumzeitquant aufgeteilt werden in die Innere und die Äussere Geschwindigkeit. Je grösser der Anteil der Äusseren Geschwindigkeit, desto geringer der Anteil der Inneren. Der Gesamtbetrag ist aber immer die Lichtgeschwindigkeit.

Das kleine Raumzeitquant besteht gemäss meinem Modell nur aus einer Energieeinheit, während das grosse Raumzeitquant aus mehr als einer Energieeinheit besteht. Aus diesem Grund sind grosse Raumzeitquants Träger von Gravitation. Sie sind m.E. das, was als „Wimp“ bezeichnet wird.

Die in den Raumzeitquants gespeicherte Energie ist m.E. das, was als Vakuumenergie bezeichnet wird.

Wenn Du willst, können wir uns gerne mal treffen – ich bin oft in Zürich. Nächstes Mal am nächsten Mittwoch Vormittag (17.4.). Mir ginge es um rund 10 Uhr. Sag mir wo und ich bin da.

Pfunz
 
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