Ansatz für eine Allumfassende Theorie, Albert Lothar Wiese, Poreč, 13.08.2022

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Szenario für ein diskretes Standard Modell auf der Basis des Massenverhältnisses 1836 vom Proton zum Elektron.
Superposition von Wahrscheinlichkeiten liefert mit der Nullten WW Erklärungen für die anderen Wechselwirkungen sowie für Erscheinungen von Dunkler Materie und - Energie. Eine Beschreibung ausgehend von Abständen führt auf die Standardphysik.

4. Expansion in die dritte Dimension und Teilchenbildung

Szenario

Skala

Abbildung 5: Dunkle Scheiben mit großem Radius und großer Masse bilden sich durch Gravitation, also Absorption wegen hoher Aufenthaltsdauer in der Nähe einer anderen Kugel. Im Inneren entstehender Scheiben gibt es immer kleinere freie Weglängen, weil die Aufenthaltsdauer größer wird. 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, welche als emittierte DUNKLE ENERGIE interpretiert wird. Innen erzeugt die dichteste Kugelansammlung 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. Mit dieser Expansion beginnt die bunte Phase der Evolution des Universums.


4.1
LVakuum , vVakuum , Orte

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

 
LVakuum
:= 2.4263102 x 10-12 m.
Schnelle Thermalisierung liefert MB-Verteilungen des Vakuums bzw. der lokalen Umgebung für die Ansammlung.
vVakuum := 4.24 x 108 m s-1
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.

 

4.2 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 bei der hohen 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. Geschwindigkeitsbeträge und freie Weglängen sind gekoppelt. Stoßpartner kommen aus verschiedenen Richtungen, die aber durch eine Drehrichtung der Scheiben beeinflusst wird. Die Umgebungen von Stoßpartnern bieten so unterschiedliche Bedingungen für Strömungskeime. Zusammen gefasste Repräsentanten erhalten einen durchschnittlichen Öffnungswinkel zwischen sich. Dieser erlaubt eine Schätzung der Stabilität entstehender Strukturen, welche allerdings schwer erkennbar sind. Bei 60° (bzw. 72° Raumwinkel, siehe Brendel, unveröffentlichtes Manuskript: https://struktron.de/atom/Beweise/B-stoss.pdf, Abbildung 8) 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 nicht allein existieren, woraus die merkwürdigen Eigenschaften von Quarks entstehen.
Für Animation und zum Vergleich mit Experimenten lassen sich Simulationen verwenden. Mit der Inversionsmethode werden Repräsentanten für Zustände betrachteter Strukturen erzeugt. Das kann den Eindruck kugelförmiger Teilchen erwecken. Das Ergebnis von Simulationen lässt nur schwer erkennen, ob Strukturen 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 selbständig existieren. Die Idee dazu entstand aus der Betrachtung des Casimir Effekts in [7], Abbildung 8.37.

 

 

Kondensation zu Elementarteilchen

Abbildung 6: Kondensation zu Teilchen. In der Anfangsphase einer Jetexpansion mit der Zunahme freier Weglängen sowie anschließendem Zerfall von Neutronen (oben noch einmal vergrößert, schwarz n) in Protonen und Elektronen, welche in der Umgebung stabil sind. Die Mastergleichung für Stabilität soll in den hier als Kreis dargestellten Hüllen der Teilchen erfüllt sein. Mit möglicher Nukleosynthese bilden sich später Atome, Moleküle,...
 
Ins Vakuum entweichende Neutronen enthalten Trajektorien, die bei den Knicken durchschnittlich 60° Innenwinkel bilden. Dabei treten wieder virtuelle Hüllen der Ansammlungen auf. Die freien Weglängen sind von den Geschwindigkeiten unabhängig. Stoßpartner kommen, wegen der Sprünge, aus der Umgebung. Innere Stöße würden die freien Weglängen ändern. Ladungen gibt es da noch nicht.
Die Mastergleichung für ein Intervall von Ereignissen unterliegt einer Unschärfe. Im Vakuum passen Geschwindigkeiten und Orte, welche sich aus den freien Weglängen ergeben, nur ausnahmsweise dauernd für stabile Strukturen zusammen. Deshalb ist dort beispielsweise das Neutron instabil. Detaillierte Betrachtungen führen auf die bunte Evolutionsphase des Universums.

4.3 Bildung von Teilchen
aus Ansammlungen

 


Betrachtet werden beim Zerfall von Neutronen viele Kugeln, zu repräsentativen Vektoren zusammen gefasst. Ihre Darstellung kann bei der anfänglichen Beschränkung auf einen Stoß, ohne dritte Dimension auskommen, weil die Zeichenebene an die zwei Repräsentanten angepasst wird (Abbildung 7). Die Nullte Wechselwirkung erzeugt spontane (abrupte) Änderungen der Geschwindigkeiten zweier Kugeln, 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 vProton im Teilchen muss die große aus dem Vakuum vVakuum so passen, dass beide mit den aus ihrer Umgebung geerbten freien Weglängen L die gleiche nötige Stoßfrequenz erreichen. Der Sprung in den Bereich der Mastergleichung der 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 mit dem Spin 1/2, der dritten Dimension und der Unschärfe im betrachteten Intervall zusammen.

 Oeffnungswinkel

Abbildung 7: Dreieckstrajektorien 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 Hülle in jeder Richtung vProton. LProton wirkt nur über die Gravitation abhängig von der vorherrschenden Dichte. Von der anderen Seite kommen aus dem Vakuum vVakuum und LVakuum.  Die Compton-Wellenlänge des Elektrons wird 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. siehe auch Er bestimmt die für Stabilität notwendigen Eigenschaften des Protons.


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 im Durchschnitt 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. Hier sind sie momentan nicht erforderlich. 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) Eine entgegen fliegende Kugel mit gewünschtem Winkel entsteht, wie in 4.2 angedeutet, möglicherweise nur durch die Unschärfe der Relativgeschwindigkeit. Diese wird ausschließlich vom Vakuum erzeugt (3). Die Innere Geschwindigkeit und deren Richtung hängt vom vorherigen Stoß ab (4). Die entstehende Richtung und Geschwindigkeit sind gekoppelt und werden von der Geschwindigkeit bestimmt, die freie Weglänge und der rot eingezeichnete nächste Stoßort dagegen von den inneren Eigenschaften der Ansammlung (5). Die blaue Komponente der Geschwindigkeit (6) wird in (7) zur grünen Komponente der getauschten, zum Proton gehörenden, Kugel.
Für das entstehende Elektron ist im Gegensatz zum Vakuum ein Strömungskeim vorhanden.

4.4 Compton-Wellenlängen und Naturgesetze

Compton-Wellenlängen sind von freien Weglängen abhängig. Diese sind zwar von Geschwindigkeiten unabhängig, bestimmen aber die Masse.


Der Mechanismus für alle vier Wechselwirkungen kommt durch die Nullte Wechselwirkung zustande und liefert neue Eigenschaften bzw. Naturgesetze. Feynman-Diagramme helfen der Veranschaulichung.

 

Stabilität entsteht bei der Expansion, wenn die Frequenz der Durchquerung der Oberfläche in der Mastergleichung der Umgebung entspricht. Im Vakuum ist das dessen Wert. Bei stabilen Ansammlungen herrscht ein Gleichgewicht von hinein und heraus strömender Materie. Näheres dazu wird in 4.5 und 4.6 angesprochen.


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.

 

 

4.5 Spin wegen Stoßachsen auf Kugeloberflächen und Pseudovektoren

3-D                      Stossgeometrie

 Abbildung 8: Für den Spin 1/2 ist die Verteilung von Stoßachsen über die Kugeloberflächen verantwortlich.
Von zwei Stoßpartnern integriert sich der mit dem besser passenden Winkel in eine existierende Strömung. Die freien Weglängen sind von deren Geschwindigkeiten unabhängig. Herrscht in der Umgebung Homogenität und Isotropie, gibt es keine Strömung, in welche sich der Pseudovektor 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). Erzeugte richtungsstabile Quanten 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 im Substrat ab.

Spinbildung

 

Abbildung 9: Verhalten einer Strömung mit Drehung der Relativgeschwindigkeiten bei der Nullten Wechselwirkung, welche die dritte Dimension und den Spin 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.

4.6 3-Dimensionalität und Trajektorien

Vereinfacht werden die Beschreibungen durch die Möglichkeit der Verschiebung gekoppelter Beträge von Geschwindigkeiten und freien Weglängen. 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 mit einer bestimmten Struktur (Teilchen) haben durch die Nullte Wechselwirkung 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 60°. Homogenität und Isotropie lassen mit der Unbestimmtheit und radialer Wirkung Trajektorien gleichseitiger Dreiecke zu (4.1 und 4.2). Die daraus folgende Stoßfrequenz vProton / LProton erzeugt Stabilität, weil sie gleich der des Vakuums vVakuum / LVakuum ist. Die Entstehung von vProton soll im Hauptabschnitt 5. Massenverhältnis des Protons zum Elektron gezeigt werden. Nicht in die Strömung des Spins passende Bewegungen bilden unter Symmetrieerhaltung eine gegensätzliche Struktur oder verschwinden als Feld im Vakuum. Bei Teilchen mit Spin 1/2 wird die dritte Dimension erschlossen. 



4.7  Elektromagnetismus

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, in [4] durch den 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.
 
FSK
Da mit der Feinstrukturkonstante die Maxwell-Gleichungen entwickelt werden können, ergeben sich für die bunte Phase des Universums elegante Beschreibungsmöglichkeiten, auch die QED.


4.8  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 geometrisch am Anfang der Expansion bei der Primordialen Nukleosynthese. Danach dominiert die Kernphysik, welche von der Stabilität ihrer Bestandteile abhängt. Details sind aber hier für das Thema nicht erforderlich.

4.9  Hintergrundstrahlung und Rekombination

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 dieser Eindruck. Im frühen Universum wurde die Temperatur für die Hintergrundstrahlung vermutlich bei der Entstehung aus kalter dunkler Materie und deren Thermalisierung geprägt.
Die Rekombination erzeugt wieder neutrale Objekte, welche in der bunten Phase der Evolution betrachtet werden. Auch dort können virtuelle Hüllen zur Abgrenzung zusammen gehörender Strukturen nützlich sein.