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| Die hypothetisch
kleinsten
Objekte sind Demokrits Atome, aus
Elementarteilchen zusammen
gesetzte Materiebausteine sollten
deshalb nicht so,
sondern beispielsweise Struktronen
heißen. |
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Die
diskrete Standardphysik vereinigt die
Standardmodelle von
Elementarteilchen und Kosmologie durch
Einführung einfacher sehr
kleiner diskreter Objekte mit einfacher
Wechselwirkung durch
Geschwindigkeitstausch beim Stoß
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Was
erklärt eine diskrete
Erweiterung
der Standard-Physik?
1.
Zusammenfassung
Vor 100
Jahren wurde die Allgemeine
Relativitätstheorie veröffentlicht und auch die Feinstrukturkonstante
entdeckt. Beide stellen auch heute noch ein großes Rätsel
dar. Mit dem
Postulat der Existenz einer Art diskreter
Objekte von effektiven Feldern, werden einige
interessante
Zusammenhänge als Denkansätze für weitere Forschungen
vorgestellt. Haupterkenntnis dieser Überlegungen ist, dass allen Raumzeitpunkten, die in der Relativitätstheorie als Ereignisse interpretiert werden, durch die diskrete Erweiterung konkrete elementare Ereignisse, also Durchschnitte von Stößen, zugeordnet werden. Raumzeitverzerrungen werden so zu Zufallsereignissen und durch die Wahrscheinlichkeitsrechnung beschreibbar sowie vermutlich quantisierbar.
Die
Feinstrukturkonstante könnte durch Stöße im diskreten
Substrat des
Vakuums erzeugt werden und das Stärkeverhältnis der
Gravitation durch
Aufsammeln solcher Objekte. Dabei werden im Sammelgebiet
(spekulativ)
kleinere Geschwindigkeitsbeträge erzeugt, was als dunkle
Materie
interpretiert werden könnte und die höheren
Geschwindigkeitsbeträge
werden (als dunkle Energie) in die Umgebung
emittiert.
Neuere
Beobachtungen der Hintergrundstrahlung vom COBE-Team (NASA)
deuten auf eine überall beobachtbare isotrope durchschnittliche
Wellenlänge von ungefähr 2 mm hin. Diese kann aber auch durch
Thermalisierung in näherer Umgebung erzeugt werden. Die Rotverschiebung
lässt sich bei Materieansammlung mit niedrigeren
Durchschnittsgeschwindigkeiten (auch dunkle Materie) und höheren dabei
in die Umgebung emittierten Geschwindigkeiten (dunkle Energie) mit der
Zunahme der Lichtgeschwindigkeit erklären. Das lässt sich auch als
Raumausdehnung bezeichnen. Mit folgendem Postulat ergeben
sich einige Erklärungsansätze (siehe DSM):
2.
Postulat
Es
existiert einzig und allein eine Menge unendlich
vieler, sich im
dreidimensionalen Raum bewegender diskreter
Objekte (Atome, die
als
gleich große feste Kugeln vorstellbar sind).
Diese durchdringen den
leeren Raum geradlinig. Die Annäherung an
andere Kugeln erfolgt bis
zum Zusammenstoß (Berührung), bei dem nur die
Geschwindigkeitskomponenten in Richtung der
Stoßachse
(Berührungsnormale) ausgetauscht werden. Dieses
einfache Gas gleich
schwerer harter Kugeln (=1), deren Masse demnach
der Anzahl entspricht (harte
Kugeln Gas HKG), wird hier, am Anfang
sogar
nur ortslos und dadurch skalenunabhängig,
untersucht.
Mit diesem Postulat werden Transformationsformeln
für die elementare Wechselwirkung, welche als
Stöße harter Kugeln
interpretiert werden können, abgeleitet. Damit
wird nur eine lokale Betrachtung durchgeführt,
welche die eigentliche diskrete Erweiterung
der Standardphysik darstellt. Der Begriff
Kraft, also Masse mal
Beschleunigung, wird hier nicht nur mit
Differenzialen beschrieben,
sondern ursächlich erklärt.
Mit d →
0 ergibt sich die
Standardphysik. Die
effektiven Felder enthalten nach dem
Postulat aber alle die gleichen kleinsten
Objekte, welche spekulativ als
Kugeln mit dem Durchmesser der Plancklänge
betrachtet werden. In
(Quanten-) Feldtheorien lassen sich diese
postulierten Objekte zur
notwendigen Renormierung verwenden. Aber das
ist noch eine große
Aufgabe.
3.
Quantitative
Zusammenhänge
Spekulatives Ergebnis einer diskreten Erweiterung der
Standardphysik ist die mit dem postulierten diskreten
Objekt des Vakuums mögliche Erklärung einiger offenen Probleme:
- Die Feinstrukturkonstante
kann möglicherweise durch Stöße erzeugt werden.
- Die Lichtgeschwindigkeit
entsteht als Ausbreitungsgeschwindigkeit im betrachteten
Medium.
- Das Planck'sche
Wirkungsquantum wird eine Eigenschaft periodischer
Strukturen.
- Mit den obigen Werten von Wellenlängen der
Hintergrundstrahlung kann über eine daraus folgende
dominierende lokale freie Weglänge spekuliert werden.
Damit lässt sich mit Hilfe der vorherrschenden MB-Verteilung
ein Absorptionsfaktor quantitativ ermitteln, welcher im
bekannten Größenverhältnis der Gravitation liegt.
Die einfach errechnete Übersicht Quantitativer
Zusammenhänge fordert zu weiteren Forschungen heraus.
Diese übersteigen den Rahmen dieser privaten Überlegungen
bei weitem. Für experimentelle Überprüfungen folgen daraus viele offene Fragen.
4. Diskrete Erweiterung der Standardphysik (DSM)
Der Entwurf zeigt vor allem, dass die Standardmodelle von
Elementarteilchen und Kosmologie nur im ganz Kleinen um die angenommene
Existenz kleinster Kugeln erweitert zu werden braucht, um dadurch Erklärungen zu liefern.
