Ansatz für eine Allumfassende Theorie, Albert Lothar Wiese, Poreč und Sarajevo, 30.03.2023

4. Expansion in die 3. Dimension und Teilchenbildung

 

 

 

Abbildung 5: Dunkle Scheiben mit großem Radius und großer Masse bilden sich durch Gravitation, also Absorption wegen hoher Aufenthaltsdauer in der Nähe anderer Kugeln. Im Inneren sind die freien Weglängen deshalb klein. Pro Schicht der Dicke freier Weglängen kann neu normiert werden. Kleinere Geschwindigkeiten (rot) und freie Weglängen erzeugen Verklumpung zu kalter DUNKLER MATERIE. Die Geschwindigkeitspfeile sind Beispiele aus der wirbelförmigen Strömung. Äußere Geschwindigkeiten scheibenförmiger Ansammlungen sind wegen der Thermalisierung dem umgebenden Vakuum angepasst. Größere Geschwindigkeiten (grün) in Verbindung mit größer werdenden freien Weglängen, erzeugen Expansion, verursacht von der Erscheinung emittierter DUNKLER ENERGIE. Innen erzeugt die dichteste Kugelpackung einen Grenzwert, außen die freie Weglänge im Substrat des Vakuums (siehe dazu 3. Ansammlung dunkler Scheiben durch Gravitation). Aus den Dunklen Verklumpungen entweichen Kugeln dort hin, wo weniger Stoßpartner vorhanden sind, also orthogonal zur Scheibenebene. Mit dieser Expansion beginnt die bunte Phase der Evolution des Universums.

 

 

4.1 Teilchen bilden sich bei der Expansion

 Die Scheiben seien nun innen mit hoher Dichte der kleinen Kugeln maximal verklumpt und drehen sich. Mit der Nullten Wechselwirkung kann es zur Bildung größerer scheibenförmiger Ansammlungen von Galaxien aus kalter dunkler und dann auch normaler Materie kommen. Aus den Zentren entweichen orthogonal Kugeln mit anfangs kleinen Geschwindigkeiten, also niedriger Temperatur.

 Beginnend mit hoher Dichte fehlen nur in der Richtung zum Vakuum Stoßpartner. Dort entsteht eine Asymmetrie. In benachbarten Bereichen geschieht Ähnliches, mit nur kleinen Unterschieden. Stöße finden durchschnittlich nach freien Weglängen statt. Dadurch erfolgt eine schnelle Thermalisierung innerhalb des orthogonalen Strahls. Dieser weitet sich bei seiner Ausbreitung langsam auf und lässt kontinuierlich Werte zu, die eine Mastergleichung erfüllen. Geschwindigkeitsbetrag und freie Weglänge sind auf einer Kugel gekoppelt. Stoßpartner kommen aus verschiedenen Richtungen, welche durch die Drehung der Scheiben beeinflusst wird. Die Umgebungen von Stoßpartnern bieten so unterschiedliche Bedingungen für Strömungskeime. Repräsentanten erhalten durchschnittliche Öffnungswinkel bzw. Knickwinkel zwischen sich. Diese erlauben eine Schätzung der Stabilität entstehender Strukturen, welche allerdings schwer erkennbar sind. Bei 60° (bzw. ≈ 72° Raumwinkel)1 wird diese besonders groß. Entgegen kommende Kugeln stammen aus dem Vakuum. Diese lassen sich nur mit einer notwendigen Unbestimmtheit beschreiben. Die Ecken von Trajektorien können nur stabil bleiben, wenn sie in ihrer Umgebung virtuelle Hüllen so besitzen, dass sie als Punktteilchen beschreibbar werden. Die Orte der Entstehung sind dabei unerheblich.

Darüber hinaus gibt es bei der Expansion während der kontinuierlich größer werdenden freien Weglängen auch den Fall, dass Ecken mit Reservoiren von Geschwindigkeitsbeträgen so verbunden sind, dass die Orte der Entstehung einen Einfluss auf den Nullpunkt der MB-Verteilungen ausüben. Daraus entstehen möglicherweise die merkwürdigen Eigenschaften von Quarks.

 Für Animationen und zum Vergleich mit Experimenten lassen sich Simulationen verwenden. Mit der Inversionsmethode werden Repräsentanten für Zustände betrachteter Strukturen erzeugt. Diese können den Eindruck kugelförmiger Teilchen erwecken. Das Ergebnis lässt nur schwer erkennen, ob sie in der definierten Menge real sein können. Auch bei heißen Strahlen aus Beschleunigern. Aus dem Randbereich könnten Teilchen verschiedener Generationen entweichen. Die Umgebung lässt Schwingungen nur mit bestimmten freien Weglängen zu. Stabilität erfordert dabei das Hineinpassen zwischen Grenzen, welche in einem dichteren Gebiet der Entstehung mit virtuellen Hüllen vergleichbar sind. Die Idee dazu wird durch die Betrachtung des Casimir Effekts in [7], Abbildung 8.37 unterstützt. Ladungen existieren anfangs noch nicht.

 Betrachtet werden beim Zerfall von Neutronen die aus vielen Kugeln bestehen, stellvertretend zuerst zwei Repräsentanten. Ihre Darstellung kann bei der anfänglichen Beschränkung auf einen Stoß, ohne dritte Dimension, mit einer Zeichenebene auskommen (Abbildung 7). Die Nullte Wechselwirkung erzeugt spontane (abrupte) Änderungen der Geschwindigkeiten, die dadurch Änderungen von Bewegungen (dick gestrichelte Pfeile) für die Mastergleichung der Hülle (gestrichelter Kreis) des interessierenden Protons liefern. Dessen innere Geschwindigkeiten sollen als radiale Geschwindigkeiten wirken. Zur kleinen Geschwindigkeit v_pr im Teilchen muss die große aus dem Vakuum v_Vakuum so passen, dass beide mit den aus ihrer Umgebung geerbten freien Weglängen L die gleiche für Stabilität nötige Stoßfrequenz erreichen. Der Sprung in den Bereich der Mastergleichung der virtuellen Hülle kommt zustande, weil bis dort hin kein weiterer Stoß stattfindet. Diese überwacht die Stabilität und wird in beiden Richtungen mit Frequenzen der Überquerung erfüllt. Das Gleichgewicht, welches das Massenverhältnis definiert, besitzt einen Mechanismus zur Aufrechterhaltung der Eigenschaften des Protons. Dieser hängt vermutlich mit der Thermalisierung, dem Spin 1/2, der dritten Dimension und der Unschärfe im betrachteten Intervall zusammen. Die Halbwertszeit für den Zerfall von Teilchen folgt daraus und wird beim Proton und Elektron unendlich.

An einem Raumzeitpunkt kann anstelle einer konkreten Kugel die Wahrscheinlichkeit für die Geschwindigkeit und die gekoppelte freie Weglänge betrachtet werden. Das geht in die am Punkt r zum Zeitpunkt t zu erfüllende Mastergleichung ein. Dabei sind w die, wegen der Abhängigkeit von v und L, schwer mit der Inversionsmethode zu bestimmenden Übergangswahrscheinlichkeiten im betrachteten Netzwerk.

 

 

Abbildung 7: Knicke von Trajektorien zweidimensional betrachtet. Deren gekoppelte Geschwindigkeiten und freien Weglängen wirken radial, aber unter Gültigkeit von Unbestimmtheitsrelationen. Mit diesen ergeben sich Frequenzen der Überquerung von Punkten der Hülle. Aus dem Proton fluktuiert durch die virtuelle Hülle in jeder Richtung v_pr. L_pr wirkt über die Gravitation abhängig von der vorherrschenden Dichte. Von der anderen Seite kommen aus dem Vakuum v_Vakuum und L_Vakuum. Die Compton-Wellenlänge des Elektrons wird vorläufig als freie Weglänge fürs Vakuum interpretiert. Der von genialen Experimentatoren gemessene Wert hängt von der Vakuumdichte ab und beträgt nach CODATA aktuell 2.4263•10⁻¹²m. Er bestimmt die für Stabilität notwendigen Eigenschaften von Proton und Elektron.

 

Am willkürlich gewählten Stoßpunkt (1) treffen zwei Kugeln aufeinander. Die Dichte ist dort größer als im Vakuum und die freien Weglängen sind entsprechend kleiner. Die Wahl von Repräsentanten zeigt nur, wie bei der Berührung Geschwindigkeitsbeträge getauscht werden. Dabei ändert sich in der Skizze die Farbe der übertragenen Komponente. Weil Geschwindigkeitsbeträge und freie Weglängen gekoppelt sind, ergeben sich neue Stoßorte. Der rot eingezeichnete nächste Stoßort liegt in einer Entfernung, welche als virtuelle Hülle vom Vakuum geprägt ist. Bis dort hin findet kein weiterer Stoß statt. (2) Entgegen kommt eine Kugel mit einem Winkel, welcher von der Relativgeschwindigkeit und vom Vakuum abhängt (3). Die Innere Geschwindigkeit und deren Richtung entsteht aus dem vorherigen Stoß (4). Die neue Richtung und Geschwindigkeit sind gekoppelt, weil sie zur gleichen Kugel gehören und werden von der Geschwindigkeit bestimmt, die freie Weglänge und der rot eingezeichnete nächste Stoßort dagegen von der inneren Eigenschaft der Ansammlung (5). Die blaue Komponente der Geschwindigkeit (6) wird in (7) zur grünen Komponente der getauschten, zum Proton gehörenden, Kugel.

Für das sich bildende Elektron ist im Gegensatz zum Vakuum ein Strömungskeim vorhanden.

 

Das Entweichen aus einer Ansammlung erfolgt nach dem 1/r²-Gesetz wegen fehlender Stoßpartner an der Oberfläche. Heraus kristallisiert hat sich vorerst die Compton-Wellenlänge des Elektrons als freie Weglänge L_Vakuum (in 6. Resümee, [6], 12. Quantitative Zusammenhänge im Bruch von (15)) :

L_Vakuum := 2.4263102 x 10^-12 m.

Schnelle Thermalisierung liefert MB-Verteilungen des Vakuums bzw. der lokalen Umgebung für die Ansammlung.

v_Vakuum := c · = 4.24 x 10⁸ m s^-1

 Die entsteht aus den durchschnittlichen Weglängen der Trajektorien. Dabei gilt Isotropie und Homogenität der Wahrscheinlichkeitsmasse (Amplituden) in der Umgebung von Stößen. Orte, Geschwindigkeitsbeträge und gekoppelte freie Weglängen sowie zugehörige Winkel der vierdimensionalen Beschreibung sind mit einer statistischen Unsicherheit verbunden. Die Unschärfe (Unbestimmtheit) von zusammen gefassten Eigenschaften folgt daraus.

 4.3 Compton-Wellenlängen und Erhaltungssätze

 Compton-Wellenlängen sind von freien Weglängen abhängig. Diese sind zwar von Geschwindigkeiten unabhängig, bestimmen aber die Masse von Teilchen. Raumzellen gleicher Größe im Vakuum besitzen keine Massen und keine De-Broglie-Wellenlänge .

 Notwendige Stabilität entsteht, wenn die Frequenz der Durchquerung der virtuellen Hülle in der Mastergleichung, der Umgebung entspricht. Im Vakuum ist das dessen Wert. Bei stabilen Ansammlungen herrscht ein Gleichgewicht von hinein und heraus strömender Materie.

 Der Mechanismus für alle vier Wechselwirkungen kommt durch die Nullte Wechselwirkung und Wahrscheinlichkeiten für elementare Ereignisse zustande. Er liefert neue Eigenschaften, vor allem Erhaltungssätze². Feynman-Diagramme helfen bei der Veranschaulichung.

Asymmetrien bei verschiedenen Teilchen lassen die erwartete Lebensdauer berechnen. Geschwindigkeiten und freie Weglängen von Stoßpartnern können Überschüsse oder Mängel an Beträgen als Feld in die Umgebung übertragen.

4.4 Spin wegen Stoßachsen auf Kugeloberflächen und Pseudovektoren

 Abbildung 8: Den Spin bildet die Verteilung von Stoßachsen über die Kugeloberfläche.

 - Von zwei Stoßpartnern integriert sich der mit dem besser passenden Winkel in eine existierende Strömung des Spins. Die freien Weglängen sind von deren Geschwindigkeiten unabhängig. Herrscht in der Umgebung Homogenität und Isotropie, gibt es keine Strömung, in welche sich ein Stoßpartner mischen könnte. Das ergibt den Spin Null. - Liefert die Auswahl der Zugehörigkeit zu einer Strömung nur zwei Möglichkeiten, wiederholt sich der Zustand erst nach zwei Drehungen des verwendeten Koordinatensystems. Das ergibt den Spin 1/2 für die betrachtete Portion (Quant bzw. Teilchen) (Abbildung 9). - Erzeugte richtungsstabile Störungen werden (fast) nicht durch Stöße beeinflusst. Ihre Frequenz hängt von der Erzeugung ab und ergibt eine Wellenlänge unabhängig von den freien Weglängen des Substrats. So ein Quant (Photon) hat nach einer Drehung von 360° wieder das "Aussehen" von vorher. Das beschreibt der Spin 1. Die Ausbreitung mit Lichtgeschwindigkeit hängt von der Durchschnittsgeschwindigkeit durch     im Substrat ab.

 

 

 

Abbildung 9: Verhalten einer Strömung mit Drehung der Relativgeschwindigkeiten bei der Nullten Wechselwirkung, welche die dritte Dimension und den Spin ohne Drehachse erschließt (gestricheltes Kreissegment und rot gestrichelter Pseudovektor). Die Grenze für die Rate hinein – Rate heraus der Mastergleichung ist grau gestrichelt. Die Bewegung der spontanen Geschwindigkeitsänderung steckt im (schwarz-) purpurnen Pfeil, der blaue liefert unter Symmetrieerhaltung das ins Vakuum abgestrahlte Feld.

4.5 Trajektorien und 3-Dimensionalität

Vereinfacht werden die Beschreibungen durch die Möglichkeit der Verschiebung gekoppelter Beträge von Geschwindigkeiten und freier Weglängen sowie Bildung von arithmetischen Mittelwerten. So können wenige Repräsentanten sehr große Zahlen ersetzen. In Abbildung 7 werden die Vektoren symmetrisch. Dabei ergibt sich eine Unschärfe (Unbestimmtheit) der Werte. Für Simulationen kann die Inversionsmethode verwendet werden. Trajektorien in einer bestimmten Struktur (Teilchen) haben bei den Knicken einen Öffnungswinkel. Dafür ist der Geschwindigkeitsbetrag v von Stoßpartnern verantwortlich. Liegen erwartete Stoßorte innerhalb der virtuellen Hülle, ergibt sich ein durchschnittlicher Stoßachsenwinkel von 45°. Einer der beiden Stoßpartner setzt die betrachtete Trajektorie fort. Der verwendete Durchschnitt von v/L unterliegt der Unbestimmtheit. Erwartungswerte von Stoßpartnern bei stabilen Teilchen erhalten durchschnittliche Innenwinkel von annähernd 60°. Homogenität und Isotropie lassen mit der Unbestimmtheit und radialer Wirkung Trajektorien mit Knicken zu (siehe 4.1). Entstehende Ecken können zwar als Reservoir der freien Weglängen dienen, aber nicht selbständig existieren. Die Stoßfrequenz der drei Stoßzentren liefert mit dem Substrat der Gluonen im Mittel die gesuchte radiale Geschwindigkeit im Proton und v_pr / L_pr erzeugt dessen Stabilität. Sie ist durch den Spin gleich der des Vakuums v_Vakuum / L_Vakuum. Die Entstehung von v_pr soll im Hauptabschnitt 5. Massenverhältnis des Protons zum Elektron ohne Verwendung der Compton-Wellenlänge gezeigt werden. Nicht in die Strömung des Spins passende Bewegungen bilden unter Symmetrieerhaltung eine gegensätzliche Struktur oder verschwinden als Feld im Vakuum. Mit Stößen, also der Nullten Wechselwirkung, wird die dritte Dimension für Trajektorien erschlossen.

Durch Simulationen unter Verwendung der Inversionsmethode kann ungefähr die Feinstrukturkonstante (siehe Resümee [2] und [4]) gebildet werden. Mit verschiedenen Anfangswerten wird durch eine Fixpunktiteration 0.0072973525... erzeugt. Der Wert des de Vries´schen Iterationsfaktors (e^-π²/2) ergibt sich bei der Simulation von vielen Stößen, wenn Abstände vernachlässigt werden. Auch als Grenzwert bei sehr vielen n entsteht er aus (1+(π²/2)/n)-n und lässt sich in eine Reihe entwickeln. Die bekannte Formel α=e²/4 π liefert dann die Elementarladung. Sie tritt als Feld, das nicht in die innere Struktur der Teilchen passt, in Erscheinung. Die Rückkopplung zur erzeugenden Menge wird durch den Faktor g berücksichtigt. Dafür muss ein Reservoire vorhanden sein. In [4] ist das der Einfluss eines vorhergehenden Durchlaufs der Simulation, mit dem Einfluss der Unschärfe auftretender Intervalle der Varianz bei der erzeugenden Menge. Eine allein existierende Elementarladung im Substrat des normalen Vakuums kann als Elektron oder Positron interpretiert werden. Der Strömungskeim wird vom zerfallenden Neutron bzw. Antineutron (in heißen Teilchenstrahlen von Beschleunigern) geliefert. Mehrere Reservoire in Form von Quarks, welche als Ecken oder Knicke vieler Trajektorien nicht als freie Teilchen beobachtet werden, können im Durchschnitt auch die Feinstrukturkonstante erzeugen.

 
Da mit der Feinstrukturkonstante die Maxwell-Gleichungen entwickelt werden können, ergeben sich für die bunte Phase des Universums elegante Beschreibungsmöglichkeiten, auch die QED.

 4.7 Nukleosynthese

 Die Zukunft des Universums hängt vor allem vom Dichteparameter der Kosmologie ab. Dieser wird in 6. Resümee, [6], 12. Quantitative Zusammenhänge, angedacht. Wichtig ist vor allem die anfängliche Bildung von Neutronen, Protonen und Elektronen. Diese können wegen der großen Dichte zu ersten Strukturen (Atome, Moleküle,...) kondensieren. Das Verhältnis von 3/4 Wasserstoff und 1/4 Helium entsteht vermutlich am Anfang der Expansion bei der jetzt kalten, im Gegensatz zur heißen primordialen, Nukleosynthese. Danach dominiert die Kernphysik, welche von der Stabilität ihrer Bestandteile abhängt. Details sind aber hier für das Thema nicht erforderlich.

 

 Materie und Antimaterie existieren im beobachtbaren Universum nicht in gleicher Menge. Durch die Interpretation der symmetrischen Erzeugung von Teilchen aus heißen Teilchenstrahlen als einzig bekanntem Mechanismus, entsteht allerdings dieser Eindruck. Im frühen Universum wurde die Temperatur für die Hintergrundstrahlung vermutlich bei der Entstehung aus kalter dunkler Materie und deren Thermalisierung geprägt. Dabei entsteht möglicherweise keine Antimaterie, was das Koinzidenzproblem lösen würde.

 Die Rekombination ohne notwendige Inflationsphase wird durch die Nukleosynthese ersetzt. Zerfallende neutrale Strukturen werden in der bunten Phase der Evolution betrachtet. Auch dort können virtuelle Hüllen zur Abgrenzung zusammen gehörender Strukturen nützlich sein. Die Rotverschiebung der Spektrallinien von Galaxien kann sowohl auf deren Alter und große Masse zurück geführt werden, als auch auf den Eindruck einer Expansion wegen der Zunahme von Leerräumen (Voids).