Struktur und Dynamik der Materie im

Uratom-Modell

6.4 Gravitation und Rotverschiebung

Die Gravitation entsteht durch Aufnahme unerwarteter Uratome in Systeme, womit eine allgemeine Beschleunigung verbunden ist. Alle durch den Systembildungseffekt im Elementarteilcheninneren erzeugten Uratom-Flüsse, auch wenn sie die Systeme als Quanten der elektromagnetischen Wechselwirkung verlassen, befinden sich gegenüber der, mit weiteren Systemen angefüllten, Umgebung wegen ihrer symmetrischen Erzeugung, im Stoßgleichgewicht. Nur zufällig im Normalraum auftretende "Querstöße" führen zu nichtnormalen Vektorlängen, welche in den Systemen nicht von eigenen unterschieden und somit absorbiert werden.
Die Absorption von i.A. nur einem der zwei "Querstoßpartner" in einem System verändert die Anzahl der potentiellen Stoßpartner zwischen Materieansammlungen, wenn sie zufällig dort  erzeugt wurde. Deshalb erfolgt eine, wenn auch kleine, Beschleunigung in diesen Bereich. Deren Stärke ist proportional zur Erzeugungs- und Absorptionswahrscheinlichkeit der ins System passenden Vektoren.

Alle Effekte müssen nach diesem Modell auf die elementaren Stöße und Mischungen von Uratommengen zurückzuführen sein. Das lokale daraus folgende nichtstarre Bezugssystem (Bezugsmolluske) definiert eine Art allgemeines Relativitätsprinzip, da ja die lokale Struktur von Raum und Zeit durch die Elementarereignisse bestimmt wird. Beschleunigungen und damit Kräfte auf Uratommengen entstehen direkt durch diese Stöße, wie die elementaren Wechselwirkungen oder durch Superposition von Uratomströmen. Lokal wird dabei jeweils die Stoßwahrscheinlichkeit verändert. Im Durchschnitt bleibt aber nach außen, auch und vor allem bei der Betrachtung vieler Elementarteilchen, der Uratomfluß durch die Oberfläche konstant. Für den Systembildungseffekt begrenzt die Uratomausdehnung die maximale Ansammlung in ruhenden Elementarteilchen und beim elektromagnetischen Geschwindigkeits-Bildungs-Effekt gibt es jeweils einen Anti-Effekt. So bleibt insgesamt in allen Raumrichtungen der Zusammenstoß-Erwartungswert mit Normalraum-Uratomen konstant. Auch bei Relativbewegungen von Systemen herrscht ja zwischen diesen Stoßgleichgewicht, was wie vorn gezeigt, durch die spezielle Relativitätstheorie beschrieben wird.

Äquivalenz von träger und schwerer Masse führt zum natürlichen Gedankengang einer Erweiterung zur allgemeinen Relativitätstheorie. Beschleunigungen von Systemen müssen mit lokalen Veränderungen der Stoßwahrscheinlichkeit verbunden sein, die sich durch eine von Ort zu Ort verschiedene Änderung bzw.Verzerrung des Koordinatensystemes umschreiben läßt. Daraus ergeben sich die Gravitationspotentiale, welche sich mit den differentialgeometrischen Methoden der (allgemeinen) Relativitätstheorie darstellen lassen. Freie Teilchen (im Sinne von Uratomansammlungen) im Gravitationsfeld bewegen sich deshalb auf einer Geodäten (geodätischen Linie, vgl. [D 2000]). Ein in diesen Darstellungen auftretender maximaler Weg bzw. eine maximale Zeit für den Weg des freien Teilchens zwischen A und B bedeutet dabei lediglich eine mathematische Umschreibung der, durch ständige Anpassung von Auftreffwahrscheinlichkeiten, im Formalismus zu verwendenden Maximalwertbestimmung. Bildlich kann man es sich so vorstellen, daß die kürzeren, euklidisch geradlinigen, nicht "freigeräumten" Wege, aufgrund der durch die Gravitationsquelle (aber auch durch andere Beschleunigungen hervorrufende Eigenschaften) veränderten Auftreffwahrscheinlichkeit, für sich bewegende Systeme physikalisch unzulässig sind. "Die Reise geht entlang des günstigsten Weges und die Gravitationsquelle hat diesen leergeräumt." Parallelverschiebungen von Vektoren im Riemannschen Raum entsprechen dabei die Christoffel-Symbole, die eine Art Koeffizienten des Zusammenhalts sind und die Metrik wird durch die wahrscheinlichen elementaren Stoßgebilde an einem Raumzeit-Punkt bestimmt (gmn). An jedem Punkt der Raumzeit darf nach diesem Modell, wie bereits in 4.4 gezeigt, das Maß für Länge und Zeit beliebig gewählt werden, weshalb eine lokale Symmetrie gilt. Daraus läßt sich vermutlich aber keine supersymmetrische quantisierbare Weyl- oder Kaluza- Klein- Theorie (vgl. in [G 89], "Supergravitation und die Einheit der Naturgesetze" von Freedman und Nieuwenhuizen, S. 58 oder "Die verborgenen Dimensionen der Raumzeit", S. 64) entwickeln, durch welche eine Verschmelzung aller Kräfte erreicht wird. Wie schon im Abschnitt über Relativität erwähnt, ist der Bewegungsablauf und damit auch der Impuls- oder Energie-Inhalt eines Uratom-Systems in unendlich feinen Schritten veränderbar. Sie würde außerdem die Aufgabe der Äquivalenz von träger und schwerer Masse bedeuten. Diese kann aber wegen der Ununterscheidbarkeit der Beschleunigungsherkunft als gesichert gelten. Was wir spüren, ist ja nur der Widerstand einer Unterlage. Beim Tauchen kann sich jeder vom Gefühl der Schwerelosigkeit überzeugen, obwohl die Gravitation wie am Land vorhanden ist.
 

Wenn nun zwar auch in den bisher beschriebenen Wechselwirkungen lokale Veränderungen von Stoßwahrscheinlichkeiten auftreten, die Gesamtbilanz nach außen aber Null ist, muß es noch einen zusätzlichen Effekt geben. Dazu bietet sich der schon erwähnte Uratom- Sammel- Effekt in aller Materie an. Dieser läßt sich am ehesten durch die überall, auch im fast leeren Vakuum trotz der dort vorrangig auftretenden frontalen Stöße, zufällig vorkommenden "Querstöße" erklären. Bei diesen Stößen tritt der Systembildungseffekt auf. Vom Stoßpunkt entfernen sich die Kugeln in der Summe langsamer, als sie sich zu diesem hin bewegen. Fernwirkungen können dabei natürlich nicht auftreten. Normalerweise würden sich alle solchen kleinen Fluktuationen gegenseitig in einem größeren Raumzeit-Intervall aufheben. Tritt jedoch zufällig eine Verkürzung der freien Weglänge in der Nähe eines Systems auf oder kommt ein solches auch weit entfernt erzeugtes Uratom in diese Nähe, können diese Uratome des Normalraums nicht von den normal erwarteten unterschieden werden. Diese kleine "Raumverzerrung" bewirkt deshalb an einem in der Nähe befindlichen Elementarteilchen wegen der Auftreffwahrscheinlichkeitsänderung eine kleine Beschleunigung. Durch solche Vakuumschwankungen muß entweder etwas Wärme erzeugt werden, worauf es sogar experimentelle Hinweise gibt (vgl. [P 90] S.74: "...Wochen nachdem man sie abgekühlt hat, noch immer etwas Wärme abgeben.") oder die Masse wächst.
Interessanterweise läßt sich dem gesamten, um einen Raumzeitpunkt herum im Normalraum stattfindenden (Quer-) Stoßverhalten, das zu einer Art virtueller Systembildung führt, auch eine Teilcheneigenschaft, welche als Graviton bezeichnet werden kann, zuordnen. Werden nun einige von diesen Vakuumfluktuationen in den Systemen, welche den Spin 1/2 besitzen, absorbiert, verringert sich in der Umgebung dieser Spinanteil. Dem Fehlen von Spin 1/2 bzw. von "Systembildung" ist möglicherweise der Spin 2 zuordenbar. Eine einfache Abschätzung mit der Stoßformel und Beschränkung auf den zweidimensionalen Fall, ergibt nach Pythagoras nur 1,936 als im Raum zurückbleibender Querstoßfaktor bei zufällig erzeugten ins System passenden Geschwindigkeitsvektorlängen von 1/2. Erst der Grenzwert Null der im System aufgenommenen Geschwindigkeitsvektoren ergibt den Faktor 2. Integration über den gesamten Raum kann dann zur Interpretation als Spin führen. Absolute Ruhe im System könnte auf wirklich, für einen Moment ohne äußere Stöße, in den Systemen, zumindest orthogonal zum Spin (und der Systembewegung), ruhende Uratome hindeuten. Die für den Systembildungsmechanismus erforderlichen Geschwindigkeiten werden dann nur durch die äußere Wechselwirkung erzeugt, bzw. die Fluktuationsmöglichkeit würde senkrecht zum Spin wegen der Ruhe verschwinden. Zweite Möglichkeit für die Interpretation des Bewegungsfaktors Null in den Systemen ist die Durchschnittsbildung über alle Raumrichtungen. Dabei würden allerdings alle möglichen Absolutgeschwindigkeiten zulässig.

Aus der Größenordnung von im Vakuum vorkommenden für Systembildung günstigen Stößen im Verhältnis zu den normalen frontalen, muß sich die Stärke der Uratom-Einsammlung und damit zusammenhängend von Gravitation sowie Wärmebildung bzw. Energiekonzentration in Materie ermitteln lassen. Unter gewissen Umständen können sogar neue Elementarteilchen entstehen, was der Grund für die Elementarteilchenbildung im frühen Universum sein sollte.

 
Läßt sich die Mikrostruktur von Materieansammlungen exakt bestimmen, ist auch eine Ermittlung des Gravitationspotentials möglich. Nach [Sm], II S. 289 gilt mit mü(M1) = Dichte der lokalen relativistischen Masse (einschließlich aller Feldkomponenten, also alle im betrachteten Raumbereich vorhandenen Uratome):  
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Damit ergeben sich die Gravitationskraftkomponenten (Gradienten des Potentials):


Big Bang

Wegen des endlichen Uratom-Durchmessers muß es eine Grenze der Raumauffüllung geben. In großen Massen (Sterne, Galaxien) wird aufgrund des Aufsammel-Effektes eine immer größere Energiedichte erreicht. Durch Abstrahlung und Kernprozesse wird diese zwar ständig beeinflußt, aber nach den bekannten kosmologischen Prozessen erfolgen auch abrupte Umwandlungen der Sterne,... in Supernovae, weiße Zwerge, Neutronensterne,... Ob der Schwarzschild-Radius aber überhaupt erreicht werden kann und ob deshalb Schwarze Löcher möglich werden, ist nur bei Kenntnis des Uratom-Durchmessers berechenbar. Das heute gültige kosmologische Modell ist wiederum eines mit verschwindendem Uratom-Durchmesser. Eine eventuelle Unmöglichkeit von Schwarzen Löchern macht natürlich auch den Urknall (big bang) unmöglich. Deshalb muß die Rotverschiebung auf eine andere Art erklärbar sein.
Rotverschiebung
Als Gegenstück des Energiegewinns in ortsgebundener Materie muß es bei davoneilenden Systemen, also Photonen, einen entsprechenden Zerschlagungsprozeß geben. Energieverluste bei elektromagnetischen Wellen müssen ebenfalls in der durch die Gravitation bestimmten Größenordnung liegen, falls die Vakuumfluktuationen ständig Uratome aus dem System wegschlagen. Diese sind vermutlich proportional zur Menge der seitlich so mit dem System zusammenstoßenden Normalraumkugeln, daß die Stoßpartner nach dem Stoß, wegen dessen Davoneilens, nicht mehr in diesem verbleiben. Damit ergibt sich eine Rotverschiebung, die möglicherweise in der durch die Hubble-Konstante bestimmten Größenordnung liegt. Allein die Selbstwechselwirkung von zufällig zusammenstoßenden Photonen könnte auch ausreichen, in der Gesamtbilanz ist eine Unterscheidung aber schwierig. Der von einigen Urknallgegnern angenommene Zusammenstoß mit Elementarteilchen dürfte wegen der Absorption wahrscheinlich nicht zur Erklärung der Rotverschiebung herangezogen werden können.
 
Durch eine aus dem Uratom-Modell zu entwickelnde Theorie, vom einfachen Stoßgebilde über Trägheit und elementare Wechselwirkungen bis zu den kosmischen Vorgängen von Gravitation und Rotverschiebung der Spektrallinien, schließt sich nun einen Kreis. Den mathematischen Ausdrücken des Standardmodells und der allgemeinen Relativitätstheorie können wir jetzt anschauliche Uratombewegungen zuordnen. Nichts weiter!
Bei konsequenter Weiterentwicklung der mathematischen Methoden sollten in den meisten, ja vermutlich mathematisch äquivalenten Theorien, die auftretenden Singularitäten, durch Einführung kleinster Längen (Selbstwechselwirkungs- Querschnitte), verschwinden. Selbst die allgemeine Relativitätstheorie eignet sich so als Möglichkeit zur Entwicklung einer Elementarteilchen-Theorie (einer der Forschungsschwerpunkte am Werner Heisenberg Institut des MPI). Nur wird das Modell dabei von einer anderen Seite aus betrachtet.
Offensichtlich wird nach diesem Gravitationsmodell die Idee einer ganz großen Vereinheitlichung der Wechselwirkungstheorien zu einer Allumfassenden Theorie (TOE) durch die geometrischen Effekte in der Grundmenge. Diese sind vor allem auf die Dichte- und Geschwindigkeitsunterschiede sowie die Selbstwechselwirkung des Uratom-Feldes, mit der verbundenen Raumzeit-Verzerrung, zurückzuführen. Stoßgebilde können bis zu 10 unabhängige Parameter enthalten. Tensoren lassen sich aus Spinoren konstruieren und auch wieder in Gebilde der reinen Drehungen bzw. Verzerrungen aufspalten.


Literatur:
[D 2000] Dragon, Norbert; Geometrie der Relativitätstheorie; Institut für Theoretische Physik Universität Hannover, 2000;  http://www.itp.uni-hannover.de/~dragon
[G 89] Gravitation: Raum-Zeit-Struktur und Wechselwirkung, mit e. Einf. von J. Ehlers und G. Börner; Heidelberg 1989
[P 90] Pobell, F.; Physik bei sehr tiefen Temperaturen; Spektrum der Wissenschaft, Weinheim Februar 1990
[Sm] Smirnow; Lehrgang der höheren Mathematik, Berlin versch. Jahrgänge
 
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Stichworte (Ende)

Wiese, Lothar: Struktur und Dynamik der Materie im Uratom-Modell, http://uratom.keyspace.de, Porec 2000
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