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):
Big Bang
RotverschiebungAls 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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