Der Anfang

Wie Sie aus dem Vorwort wissen, ergab sich gegen Mitte des Monats März im Jahre 2001 aus meinem Unmut heraus ein neuer Denkanstoß. Es fiel mir nämlich der Satz ein, welchen der Nobelpreisträger Paul Dirac auf einer Tagung ausgesprochen haben soll: Es muß doch einfacher gehen!

Und so fragte ich mich zum wiederholten Male und ich weiß es noch wie heute:

Wie denn bloß?
und dann
Was weiß ich denn eigentlich?

Die mir selbst gegebene Antwort waren zwei weitere Fragen:

Was ist der kleinste Sensor den wir Physiker haben?
und
Wie verhält sich dieser im Kontext des Universums?

All diese Fragen brachten mir einen sechs oder gar sieben Monate anhaltenden traumatischen Zustand mit unglaublichen Erkenntnisgewinnen.

Es waren Monate des nicht schlafen Könnens (ich hätte ja etwas verpassen können), Monate des Suchens nach Widersprüchen (ich wollte es ja nicht wahrhaben), Monate nach denen ich erst einmal erschöpft war (aber nur kurzfristig).

Natürlich war dann im Herbst 2001 nicht alles geklärt, aber der Anfang war geschafft, die ersten Zweifel ausgeräumt.

Die Einleitung

Was mich in dieser Abhandlung beschäftigt, ist eine grundlegend andere, eine neue Sicht auf die gültige Physik. Durch diese Sicht wird bisher Abstraktes wie Kompliziertes einfach und durchschaubar.

Ich kann mich natürlich auch grundlegend irren. Das will ich gar nicht ausschließen. Allerdings trage ich nur das zusammen, was ich bisher habe wahrnehmen können. Und vom Erfolg dessen, was ich erdacht habe, bin ich überzeugt.

Sie mögen sich lächelnd oder vielleicht gar ablehnend verhalten und denken: ‚Schon wieder einer…‘ – ‚Da gibt es doch gar nichts anderes, was möglich ist…‘.

Aber, was hindert Sie denn eigentlich daran, Ihrer Neugier den Vortritt zu geben? Vielleicht können Sie dem, was Sie lesen werden, ja etwas abgewinnen…

Lassen Sie sich überraschen und seien Sie gleichzeitig beruhigt. Es besteht keine Gefahr! Für die Gravitonendichtetheorie, die ich Ihnen hier zur Diskussion vorlege, brauchen Sie von den String-Theorien und deren Ansätzen nichts zu verstehen.

Die String-Theorien, für die es bis heute noch keine Beweise gibt, sind – so wie es aussieht – wohl keine Grundlage für das Verständnis der Natur. String-Theorien – wohl eher String-Hypothesen (sie sind ja noch nicht nachgewiesen) – werden hier in dieser Abhandlung nicht benötigt.

Es geht einfacher und grundlegender. Auch betreibe ich keine Populärwissenschaften, sondern ernsthaft Physik.

Diese Abhandlung richtet sich an zwei Zielgruppen, die beide gleichermaßen, auf Grund der Art der Erkenntnisse und meiner Darstellungen, in der Lage sein sollten, die Thematik zu verstehen. Die erste Zielgruppe sind interessierte Physiker und die zweite der wissenschaftlich interessierte und neugierige Mitmensch.

Altbekannte Experimente werden im folgenden zwecks Diskussion der relevanten Physik in neuem Licht betrachtet. Aus diesen ergeben sich dann starke Argumente dafür, daß es auch so sein könnte, wie ich es Ihnen hier entwickele.

Naturwissenschaftler, Physiker, die es durch ihre Ausbildung naturgemäß gewohnt sind in komplexen auch mathematischen Zusammenhängen zu denken, mag dieser Ansatz, auf Grund seines für Sie steinzeitlich anmutenden Gedankengebäudes, von vorn herein suspekt sein. Aber auch Sie liebe Kollegen möchte ich ermutigen, diesen nicht unbegründeten Ansatz nachzuvollziehen.

Was uns in unseren Erkenntnissen in der Vergangenheit immer wieder vorwärts gebracht hat, ist das Beschreiten neuer, unbekannter Wege. Es war meist nicht die lineare schrittweise Entwicklung mit aus A folgt B, sondern der Weg einzelner, die sich nicht an die gängige Lehrmeinung gehalten haben und mit Sprüngen neue Bewegung erzeugt haben. Wie oft war die Lehrmeinung eine Sackgasse!

Allerdings muß ich der Vollständigkeit halber auch anmerken, daß meine Ausführungen ob der Umfänglichkeit des Themas ein wenig skizzenhaft bleiben müssen. Ich versuche dabei mich grundlegend nur auf das Wesentliche zu konzentrieren.

Noch einmal: Ich bin auf Grund meiner Ergebnisse und Erkenntnisse jedenfalls nachhaltig davon überzeugt und denke und handle mit Erfolg auf dieser Basis.

Es mag sich beim Lesen der Gravitonendichtetheorie die Frage auftun, warum ich einige Bereiche der Physik in meinen Betrachtungen ausblende. Dies jedoch ist leicht zu beantworten und nicht darin zu sehen, daß ich keinen Bezug zu diesen Bereichen hätte. Ich brauche sie in diesem Stadium des Disputes schlichtweg noch nicht zu betrachten, weil sie abgeleitet oder eingebettet und sicherlich teilweise auch superponierend zur Ebene meiner Erkenntnisse und Betrachtungen sind und liegen. Das wird, so wie ich mich kenne, schon irgendwann geschehen.

Auch werde ich keine Fußnoten und Verweise auf Quellen in den Text einfügen. Denn all das, über was ich hier schreibe, ist, soweit es nicht meine eigenen Erkenntnisse sind, in vielen Lehrbüchern der Physik nachzulesen. Sie haben ja überwiegend auch das Internet zur Hand – oder?

Ein Tip

In den Diskussionen, die ich in den vergangenen Jahren geführt habe, konnte ich feststellen, daß die größten Hürden zum Verständnis der Gravitonendichtetheorie alte Bilder, alte Vorstellungen von den Realitäten waren. Werfen Sie diese konsequent über Bord. Sie brauchen sie nicht mehr. Nur die Erkenntnisse über Zusammenhänge, die Physik der Dinge, behalten Sie bitte bei, denn die stehen nicht in Frage.

Was sich so alles ergeben hat

Aus den Anfängen im Jahre 2001 entwickelte sich, je mehr ich die Physik in allen Aspekten hinterfragte, aus meiner anfänglichen Arbeitshypothese ein komplettes Modell. Ob es nun die relativistische Physik, die Elektrodynamik, die Teilchenphysik oder die Optik war, überall paßte das neue Bild. Ich konnte trotz aller mühevollen Suche bislang keine Widersprüche entdecken.

Es wurde mir klar, was ein Photon ist, was ein Neutrino ist, daß die Zeit keine Dimension darstellt und im Zusammenhang damit, daß die Relativitätstheorien Einsteins eine gemeinsame Basis haben und aus einem einzigen Aspekt abzuleiten sind, daß das Plancksche Wirkungsquantum keine Konstante ist, sondern eine basislegende variable Größe, die uns viel über das Nebeneinander von Gravitonen verrät, was Vakuum ist, wie die Supraleitung zu verstehen ist und welche Rahmenbedingungen zu deren Entstehen gegeben sein müssen, was der Brechungsindex mit der Gravitonendichte zu tun hat, was die „dunkle Materie“, die „dunkle Energie“ und was Energie an sich ist und was schwere und träge Masse sind. Und: Auch die Gleichung F=m·a ist geknackt – ich weiß was Kraft ist.

Etliche dieser Erkenntnisse sind noch gar nicht so alt. Eine der Entdeckungen geschah im August 2007, als ich zufällig zwei Worte auf einem Poster in der Vorhalle einer physikalischen Fakultät las: Elektron – Positron, also Materie und Antimaterie. Natürlich bekannt, aber dazumal nicht direkt präsent in meinem Kopf.

Die beiden Worte elektrisierten und innerhalb der darauf folgenden Stunde, in der ich euphorisch und an mir zweifelnd meinen Patensohn Max, den ich besuchte, versuchte zu erklären, was sich in mir abspielte, vertiefte sich mein Modell von Photon, Energie und Materie zur jetzigen Form. Max studiert an dieser Hochschule Maschinenbau.

Doch zuvor will ich sie, am Beispiel einer anderen Entdeckung, an meiner Freude und Spannung teilhaben lassen und hier eine kleine, aber passende Unterbrechung in meine zusammenfassende Einleitung einfügen. (Der Prozeß der Erkenntnisse und Klärungen will einfach nicht abreißen.) Und wieder hatte Max den Joker gezogen, er mußte es ertragen…

Dieser Einschub vermittelt Ihnen auch ein bißchen die Genese meiner Erkenntnisse. Nicht alles ist kontinuierliche Denkarbeit, nein, vieles ergibt sich spontan aus dem Unterbewußten, wenn Assoziationen aufeinanderprallen.

Ich berichte Ihnen kurz in Form eines Tagebucheintrages:

4. April 2008 / ca. 21:45 Ortszeit / Ich befinde mich auf einem Aufenthalt in Damaskus in meinem Hotelzimmer / Mein Patensohn Max ist bei mir, er fliegt morgen früh mit einer der ersten Maschinen zurück nach Deutschland / Wir gehen früh zu Bett / Diskutieren aber noch über dies und jenes, lassen die letzte Woche Revue passieren / bringe das Thema auf die Gravitonendichtetheorie und erzähle von der Herausforderung die Grundgleichung der Physik zu knacken / Erläutere ihm das Problem und plötzlich hatte ich den Ansatz:
Die Grundgleichung der Physik, die die Kraft definiert, wurde mir im Bild der Gravitonendichtetheorie sofort klar:

Die Gleichung F = m·a ist doch so einfach. Sie fügt sich nahtlos in das bestehende Modell ein und basiert auf der Änderung der Gravitonendichteverteilung durch den Vorgang der Bewegung. Der Begriff der Kraft wird daher auf das, was zwischen den Gravitonen passiert zurückgeführt. Dazu lese man diese Gleichung in der folgenden Weise und nur in dieser:

Kraft ist proportional zur Masse, sowie der Veränderung der Änderung des Ortes derselben. Die Veränderung der Änderung des Ortes führt zu einer Störung des Gleichgewichtszustandes bei der Aufnahme und Abgabe der Gravitonen, zu einer Veränderung der Masse, zu einer Veränderung des Energieinhalts.

Kraft ist das Maß für das, was aufgebracht werden muß, um die Gravitonendichte einer Masse verändern zu können. Also umgekehrt ein Maß für den Widerstand gegen eine Veränderung.

Jetzt ist auch ‚Kraft‘ für mich keine wirklich abstrakte Größe mehr. Kraft, die mir bisher als abstraktes Etwas begegnet ist, hat eine faßbare, beschreibbare Ursache.

Doch nehmen wir die zusammenfassenden Gedanken und den Fluß von vorhin wieder auf.

Zu den Erkenntnissen, die ich Ihnen aufgelistet habe, gesellt sich die Erkenntnis, daß es Signale gibt, die sich beobachtbar anscheinend mit Überlichtgeschwindigkeit ausbreiten, Sie nutzen sie wahrscheinlich täglich mehrfach.

Auch gilt es aufzuräumen mit überkommenen und zudem aus meiner Sicht recht untauglichen Modellbildern, die das Denken von wissenschaftlich denken wollenden Menschen nur eintrüben.

Es nützt uns nichts, an Traditionen festhalten zu wollen, nur weil man sich dann sicherer fühlt. Traditionen, insbesondere nicht selbst verifizierte und wirklich verstandene Theorien, führen meist unweigerlich in abstrakte Engen, aus denen man sich fast nicht mehr befreien kann. Die Zeit muß sein, daß wir uns hinterfragend auf die Suche nach dem wirklichen Verständnis der Zusammenhänge machen und nicht einfach nur Vorgedachtes übernehmen.

Es macht nachhaltig Sinn eigenständig, Fundiertes zu generieren und Anderen zur Diskussion vorzulegen. Auch das Ausblenden bereits bestehender Erkenntnisse und Experimente kann und führt, wie ich später am Beispiel Einsteins aufzeige, zu Fehlschlüssen.

Klarstellungen

Nun aber genug der einführenden Worte und Andeutungen. Lassen Sie mich Sie von jetzt an in die Welt der Experimente sowie meiner Schlußfolgerungen daraus einführen. Allerdings sind ein paar Bemerkungen voranzustellen, die wesentlich für das Verständnis sind.

Die Mathematik

Auf Darstellungen, formuliert mit Worten aus einer Sprachergänzung zur Alltagssprache, dem Vokabular mit ausschließlicher Zuordnung zur ‚Mathematik‘, werde ich weitgehendst verzichten. (Ich wende natürlich Mathematik an, aber nur unter dem Blickwinkel, daß es überaus wichtig ist, sich mit den Gedankengebäuden auseinanderzusetzen, die der Mensch in der Lage ist herzustellen. Das Wort ‚Mathematik‘ steht zudem auch für mich für diesen wichtigen Zweig des Wissen-Findens.)

Warum verzichte ich?

In der mir bekannten Wissenschaftshistorie hat ‚Mathematik‘ eigentlich nie zu wirklich grundlegenden Erkenntnisgewinnen in der Physik geführt (Folgeerkenntnisse sind natürlich dann aus den grundlegenden Erkenntnisgewinnen durch Mathematik abgeleitet worden, das steht außer Frage). Das Vokabular der Mathematik dient im wesentlichen, als die einzig der Logik untergeordnete Sprachergänzung, zum Formulieren von Zusammenhängen, die man mit dem Rest der Alltagssprache so nicht darstellen kann.

Es ergibt sich aus der zugrundeliegenden Logik und den kurz und bündig formulierbaren funktionalen Abhängigkeiten eine Disziplinierung, über die man einmal gefundene Zusammenhänge qualitativ wie quantitativ klar bezeichnen kann.

Legt man aber gleiche Maßstäbe der Logik auch dem übrigen Anteil des Vokabulars zu Grunde, was in jedem Falle möglich ist, läßt sich prinzipiell kein Primat für den Vokabularanteil ‚Mathematik‘ ableiten, insbesondere auch nicht für das Auffinden neuer Zusammenhänge.

Zudem sind auch die Versuche der Wissenschaftstheorie, die Anfang des letzten Jahrhunderts stattfanden, durch Festlegung auf Mathematik, eine universelle Weltsprache einzuführen, kläglich gescheitert. Ursache dafür ist, daß die Sprachumfangserweiterung ‚Mathematik‘ nicht eineindeutig ist.

Ich will dies an einem Beispiel, das auch noch weiter trägt verdeutlichen: Der Mathematiker Andrew Willes hat zum Ende des letzten Jahrhunderts in einem wunderschönen Beweis, der durch seine Aussage eine neue Welt in der Mathematik auftat, die Gleichwertigkeit von zumindest zwei der Hauptsprachansätze der Mathematik bewiesen. Dies geschah in Form des Beweises der Tanijama - Shimura Vermutung, also dem Auffinden der Gleichheit elliptischer Gleichungen und Modulformen. Vereinfacht: Der Gleichheit der Welt der Analysis und der Welt der Algebra.

Die Wege innerhalb dieser Sprachansätze sind naturgemäß nicht gleich, aber das ist für das Ergebnis nicht bedeutend, eher bereichernd. Formulierungen auf anderen Wegen von Sprache können so logische Zusammenhänge herstellen, die sonst nicht möglich sind, die einfach in der anderen Sprachsemantik nicht funktionieren.

Wir Physiker haben diese Erkenntnis der Gleichheit in Form der Darstellung eines Modells des Atoms durch einerseits Schrödinger und andererseits Heisenberg schon Jahre zuvor vorweggenommen.

Nun, wenn diese Gleichheit der Darstellung schon mit zwei Sprachansätzen funktioniert, so liegt die Vermutung nahe, daß dies auch mit anderen Sprachergänzungen so sein kann. Dies zu belegen genügt es, wieder in die Formulierungsmöglichkeiten der Mathematik zu schauen. Hier gibt es auch Darstellungen und Beweise in der heuristischen Sprachwelt, die letztendlich nur das Vokabular unserer Alltagssprache und die Logik nutzt.

Sie werden in dieser Abhandlung Beschreibungen, Formulierungen vorfinden, für die jedenfalls, jedoch nicht hier und auch nicht triviale, Übersetzungen in mathematischen Vokabeln vorgenommen werden sollten. Dies sehe ich aber nicht als meine Aufgabe, dies ist nicht mein Ziel. In dieser Abhandlung geht es um das Verstehen, um den Aufbau einer neuen Sichtweise.

Letztendlich ist dieser gesamte auch von mir betriebene Vorgang des Darstellens der Natur in logisch verknüpften Wortaneinanderreihungen und Bildern wieder nichts anderes als eine mit dem Vokabularanteil Mathematik darstellbare Funktion.

Der Raum

Weitere Grundlage für alle Überlegungen ist die Annahme, daß der dreidimensionale Raum gegeben ist und ‚daß darin etwas vergeht‘. Diese Annahme ist keineswegs trivial, denn es kann auch ohne weiteres sein, daß es eine uns, auf Grund unseres Seins in diesem Universum, noch unbekannte andere Basis gibt, die uns ‚Raum und Vergehen‘ in der Form wie wir dies wahrnehmen nur vorgaukelt. Für mich jedenfalls basiert mein Denken und Wahrnehmen auf der Annahme der Existenz von Raum und Vergehen. Und ich glaube, ich bin damit nicht alleine.

Sie fragen sich sicherlich warum ich das Wort ‚Zeit‘ vermeide. Der Grund dafür ergibt sich später aus den Erkenntnissen der Gravitonendichtetheorie. Ich habe das Wort ‚vergehen‘ gewählt, um damit den Vorgang von Veränderung auszudrücken. Ich habe so meine Probleme mit dem Begriff ‚Zeit‘. Das Thema ist für mich noch nicht abschließend geklärt.

Der Wortschatz

Auch mag der Wortschatz, in dem ich gelernt habe mich auszudrücken, für mein Anliegen zu klein sein. Denn das ‚Etwas‘, wohin ich mich mit meinem Erkenntnisgewinn begebe, gehört nicht unbedingt zum Bekannten, ist aber unser Sein.

Es fällt mir nicht leicht Worte zu finden, vermittels derer ich ihnen, die in mir entstandene und erkannte Welt klar und eindeutig darstellen kann. Die Bilder in meinem Kopf, die mir den Erkenntnisgewinn bringen, mir die Sache verständlich machen, sind mit den Mitteln der Sprache, gar der Schriftsprache, nur schwach und unvollständig weiterzugeben. Hieraus folgt auch direkt die Notwendigkeit mich in meiner Muttersprache, in der ich denke und träume, auszudrücken.

Was ist stabil, konstant, absolut?

Was ist stabil, konstant, absolut? Auch diese Frage muß grundlegend beantwortet werden, da sie elementar für das weitere Vorgehen ist. Ich kürze ab und verdichte:

Stabil ist etwas, was sich nicht ändert, also ist etwas Stabiles konstant. Nun, etwas Konstantes ist aber auch stabil und etwas Absolutes ist etwas, was unveränderlich festgelegt ist. Also ist etwas Absolutes stabil und konstant und umgekehrt.

Gibt es etwas in dem uns Bekannten, was wir dem Kriterium ‚konstant/stabil‘ zuordnen können? Sie werden spontan sagen ja – der ‚absolute‘ Nullpunkt der Temperatur, die sonstigen Naturkonstanten. Aber können wir dies wirklich annehmen? Was wissen wir denn schon von diesem Universum, dieser Natur? Was ist, wenn sich dieses Universum auflöst? Gibt es dann den absoluten Nullpunkt der Temperatur noch, oder ist er dann auch nicht mehr existent? Ja, jetzt in der Existenz des Universums ist er wohl etwas Feststehendes, aber auf Dauer? Welche Physik galt vorher und welche gilt nachher?

Wir ‚sehen‘ ca. 13,7 Milliarden Lichtjahre weit, da ist unser Horizont. Aber alles interpretieren und interpolieren wir aus unseren Erkenntnissen und Beobachtungen in nächster Nähe, aus Lichtsekunden, maximal Lichtstunden; bauen uns gar Modelle, die alles umfassen sollen. Ist das richtig?

Ich kann ‚stabil‘, ‚konstant‘ und ‚absolut‘ in etlichen Bereichen nur sehr bedingt nachvollziehen, wie häufig haben wir uns schon geirrt. Festhalten kann ich im Augenblick nur, daß, wenn es den Raum und das Vergehen gibt, anscheinend alles dem Wandel unterliegt. Es gibt somit nichts Stabiles, Konstantes und damit auch nichts Absolutes.

Wie kann dann eine von uns gedachte Mathematik, die ja, wie auch wir, Bestandteil dieses Universums, dieser Natur ist, und die Absolutes, Stabiles und Konstantes kennt, universelle Gültigkeit haben?

Sehen Sie schon worauf ich hinsteuere? – auf den ‚big bang‘, den Urknall, diesen Punkt, von dem alles ausgegangen sein soll… Diese Polstelle der Natur ist, um es diplomatisch zu formulieren, äußerst fraglich. Haben wir nicht in der Vergangenheit immer wieder gelernt, daß zentralistische Weltbilder nichts taugen?

Soweit die Voraussetzungen – nun zur Diskussion.

Der Urknall

(Dieser Abschnitt ist im Grunde, wie das ganze Urknall-Modell an sich, nicht wichtig. Sie können ihn, wenn Sie wollen, auch getrost überspringen… Letztlich dient aber dieses Vorgehen anhand von Einzelfragen dazu, meine Sichtweise der Dinge zu stützen.)

Sammeln wir die Ideen des Urknalls und betrachten sie:

Das Modell des Urknalls, das auf die Idee des katholischen Priesters und Wissenschaftlers Abbé Georges Edouard Lemaître (1927) zurückgeht, hat sich bis heute naturgemäß verfeinert. Der Sichthorizont von ca. 13,7 Milliarden Lichtjahren, der sich aus der Grundidee des Modells des Urknalls ergibt, ist als das uns bekannte Alter des Universums festgesetzt (wenn ich hier den Begriff „Universum“ nutze, so meine ich immer „das von uns meßtechnisch Wahrnehmbare“).

Nehmen wir nun einmal an, wir befänden uns gerade jetzt dort am Äußersten, an der Grenze unseres aus dem Urknall entstandenen Universums. Dann würden wir uns mit Lichtgeschwindigkeit bewegen - nicht wahr? Und schwupp, weil wir uns ja, wegen der ständigen, und nach heutigem Kenntnisstand beschleunigt ablaufenden, Expansion, auch beschleunigt bewegen, haben wir Überlichtgeschwindigkeit und sind außerhalb des Universums. Naja – auf jeden Fall ganz und gar nicht mehr von unserer Erde aus zu sehen, denn unser Licht schafft es ja nicht mehr.

Wenn aber die Lichtgeschwindigkeit eine unüberspringbare Hürde darstellt, könnte ich auch nicht über den Rand hüpfen, da ich ja nicht schneller werden kann und dann bliebe ich mit dem Rand auf Lichtgeschwindigkeit stehen und wäre auch nicht mehr beschleunigt. Aber das widerspricht den Erkenntnissen der Physiker des Nobel-Preises 2011, nachdem das Universum beschleunigt expandiert. Gibt es also demnach die Überlichtgeschwindigkeit materiebehafteter Objekte?

Das war eine erste Bemerkung – keine Sorge es folgen noch mehr – und Sie werden sehen, daß alle Punkte, die ich im folgenden aufliste nur eines gemeinsam haben: So geht es nicht! So kommen wir nicht zu einem konsistenten Bild dessen wie es sein könnte.

So! – und nun gehen die Damen und Herren Anhänger dieser Theorie her und rechnen einen Anfangszustand dieses Universums aus.

Ich frage mich: Wie? Wovon wird ausgegangen? Wie können wir alles zum Aufsummieren finden, was in die anfängliche Singularität hineingehört, um die Energie zu erhalten, die alles Heutige ist.

Ich glaube Sie stimmen mir zu, wenn wir Naturwissenschaftler nur das hineintun dürfen, was uns bekannt ist. Also alles, was wir in dem uns bekannten Universum vorfinden.

Und wo fangen wir an? Natürlich hier, auf der Erde, in unserem Sonnensystem, in unserer Galaxie. Aber letztendlich ist es egal, wo wir anfangen, denn entscheidend ist, daß alles was wir auffinden können durch unsere Wahrnehmung bestimmt wird. Wir summieren dann also, von der Erde ausgehend, den Inhalt einer Kugel von 13,7 Milliarden Lichtjahren Radius auf. Das Masse/Energie Zentrum des gesamten Universums liegt daher irgendwo in unserer Nähe. Da kommt es auf ein paar Millionen Lichtjahre plus/minus nicht an. Hauptsache wir haben ein zentralistisches Weltbild mit uns so ungefähr in der Mitte. Tolle Physik… !!!

Und der Papst Pius der XII. hat 1951 alles mit seinem Segen versehen, er war zufrieden. Es gibt somit ja auch einen göttlichen gegebenen Anfang, einen Schöpfungsakt – vor ca. 13,7 Milliarden Jahren! Und der monotheistische Gedanke war nicht in Gefahr…

Sie werden sagen, ich sollte die Friedmann-Gleichungen (1922) bemühen und dazu die Hubble-Konstante und diverse Dichteparameter bestimmen und dann zurückrechnen. Aber was ist denn das anderes, als was ich oben beschrieben habe.

Ernsthaft: Wie können wir denn feststellen, was schon alles den Ereignishorizont verlassen hat und was alles in die Anfangssingularität sonst noch hineingehört. Wissen wir denn, was in den vergangenen 13,7 Milliarden Jahren so alles schon passiert ist?

Vielleicht sind es ja auch schon viel mehr als 13,7 Milliarden Jahre, die seit dem Urknall vergangen sind (s.o. mein ‚schwupp und ich bin draußen‘). Wir sind ja, auf Grund der Lichtgeschwindigkeit, in unseren Wahrnehmungen massiv auf diese 13,7 Milliarden limitiert. Und daß wir bis jetzt nichts Älteres an Sternen entdeckt haben mag reiner Zufall oder aber auch Physik sein.

Auch dazu kommt direkt als Gegenargument: ‚Es gibt keine älteren Sterne/Objekte, also können wir nicht älter sein‘. Naja – es gibt halt eben auch Sternengebiete, in denen nur ganz junge Sterne zusammen sind, die dann auch nur wenige 10 Millionen Jahre leben. Vielleicht sind wir mit 13,7 Milliarden Jahren ja ein so „junges“ Sternengebiet.

Im Halo unserer Milchstraße jedenfalls gibt es ein paar Exoten, die auf mehr als 8 Milliarden Jahre datiert werden. Diese Altersbestimmung basiert im übrigen nicht auf einer Rotverschiebung von Spektrallinien, sondern auf der chemischen Zusammensetzung, die sich aus dem Verbrauch von Wasserstoff in der Fusion herleitet. Ach – übrigens - noch eins: Haben Sie schon einmal etwas über die Altersbestimmung von schwarzen Löchern gehört? Wie alt werden die denn?

Ich weiß es nicht. Ich kann nur von dem ausgehen, was ich nachweisen kann. Spekulieren nützt hier nichts. Der Rest gehört in die Welt des Glaubens.

Altersbestimmungen, die wir bisher kennengelernt haben beruhen auf Modellvorstellungen, die erst wenige Jahre alt sind. Eine leitet aus der beobachteten Rotverschiebung von Spektrallinien Distanz bzw. Alter ab und eine andere basiert auf den Erkenntnissen zur Fusionsphysik.

Sie merken schon: In die Vielzahl von Aspekten eine Ordnung zu bekommen ist fast unmöglich. Genauso unmöglich, wie eine schriftlichen Darstellung hinzubekommen, die man verstehen kann.

Um noch eins draufzusetzen will ich mich, um noch andere Ansätze den Urknall zu retten bemühen und einige mir auf den Nägeln brennende Fragen stellen. Allerdings werde ich es auch nicht übertreiben, denn dieser Blödsinn ist nicht mein Thema.

Wir haben doch gelernt, das Masse und Energie über die Gleichung E=m·c² miteinander verknüpft sind. Und auch haben wir gelernt, daß ein bewegtes Objekt eine kinetische Energie sein eigen nennt.

Jetzt haben wir seit Neuestem (Oktober 2010 VLT / Januar-April 2011 Hubble) drei Galaxien, die eine 13,1 und die anderen 13,2 und 13,5 Milliarden Jahre alt. Also 13,1, 13,2 bzw. 13,5 Milliarden Lichtjahre entfernt – damit ganz dicht am Urknall. Die älteste nur 200 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden…

Die Dinger müssen wegen ihrer kinetischen Energie ja wahnsinnig ‚schwer‘ sein und außerdem sind diese Objekte höchst relativistisch. Man denke doch nur an die großen Speicherringe (z.B. CERN in Genf), wo wir ultrahöchste Energien in Protonen oder neuerdings auch in die Kerne von Bleiatomen hineinstecken, um diese Teilchen bei fast Lichtgeschwindigkeit noch beherrschen zu können. Und dann bewegen sich die drei Galaxien noch beschleunigt, d.h. ihre kinetische Energie nimmt ständig zu. Woher kommt denn diese Energie, die ja auch schon ziemlich gigantisch sein muß, damit überhaupt noch eine Beschleunigung der schon ultraschnellen und somit ultraschweren Galaxien mit vielleicht einigen 100 Milliarden Sonnen und schwarzen Löchern stattfinden kann. Das würde ja auch bedeuten, daß unser Universum ständig, an fast unendlicher Energie zunimmt. Also eine unheimliche Energiequelle füttert uns – wow!!!: Die dunkle Energie – die dunkle Seite der Macht!

Ja überhaupt – Moment! – innehalten!!!:
Diese beschleunigte Expansion braucht – egal in welchem Modell man denkt – ständigen Energienachschub, um beschleunigt zu bleiben. Der soll sich dann aus der dunklen Energie speisen. Wie die aussieht und woher die stammt und wieviel davon da ist, weiß auch niemand zu sagen. Aber sie muß ja des „Knalls“ wegen auch schon da drin gewesen sein in dem unendlich kleinen Anfangspunkt des Universums… – … das jedenfalls ist doch wohl unstrittig?! Es gibt ja nichts anderes als Anfangsansatz – oder?

Bis jetzt jedenfalls sind nur drei dieser ganz alten Galaxien entdeckt. Es gibt aber mit ziemlich großer Sicherheit noch viel mehr.

Ach so… – ja! Sie sind ja Anhänger des sich expandierenden Raumes. Es bewegt sich ja nichts, es gibt also keine kinetische Energie. Die Galaxien ruhen ja im Raum und deshalb gilt das von mir oben angeführte ja auch gar nicht. Es bewegt sich ja eigentlich gar nichts, alles ist ja nur der gekrümmte Raum, der sich verändert. Und aus der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie des Herrn Einstein folgt dann die kosmologische Rotverschiebung – die ist ja eigentlich keine Bewegungsrotverschiebung, kein Doppler-Effekt. Nein, nein! Nein! – auch wieder falsch: Es ist die allgemeine zeitliche Zunahme der Abstände der Objekte im Universum, die alles rotverschiebt.

Was soll das?

Bewegen die sich nun, oder dehnt sich der Raum, die Zeit jedenfalls nimmt zu. Wie kommt es dann aber zu Kollisionen von Galaxien, wenn die sich ja eigentlich gar nicht bewegen, sondern nur der Raum, die Zeit???…

Einheitlich ist hier gar nichts. Eines Tages wird man auch bei diesen ultraweit entfernten Galaxien Kollisionen etc. feststellen können. Dann bewegen die sich doch – oder? Warum solche Krücken? Was soll das? Nur, um einen päpstlichen Segen haben zu können?

Und noch eins – gehen wir mal in unseren Gedankenspielen ein Stück zurück auf ein klassisches Raummodell mit drei Dimensionen. Also auf das, was Sie und ich hier auf der Erde und im Sonnensystem direkt beobachten und begreifen können und was ich als einfach denkender Mensch schlichtweg mal für den Bereich bis hin zur Andromeda Galaxie als gegeben annehme.

Verlängern wir doch mal die Verbindungslinie Andromeda Galaxie – Erde über die Erde hinaus und schauen in diese Richtung bis an den Sichthorizont. Licht, was uns erreicht können „die“ in der Andromeda Galaxie ja gar nicht mehr sehen, denn es erreicht Sie nicht mehr wegen der „Fluchtgeschwindigkeit“. Die ist nämlich dort schon höher als hier (der Raum expandiert ja, oder bewegt sich da was – egal). Was für „die“ in Andromeda nicht existent ist und was „die“ nicht zu ihrem „Urknallmodell“ hinzurechnen, ist für uns existent und wird aufsummiert. Also haben „die“ in Andromeda, die für uns zu unserem Universum gehören, wie wir für „die“, einen anderen Urknall.

Noch extremer wird es noch deutlicher: Verlängern wir die Verbindungslinie über die Andromeda Galaxie hinaus ans andere Ende, dann sehen wir beide Enden, aber beide Enden können sich nicht sehen. Die Einen haben für die Anderen eine zu große Fluchtgeschwindigkeit. Und was ist dann deren Urknall?

Ich frage mich: Was soll der Unsinn? – Das Modell taugt nicht.

Erste nachhaltigste Zweifel an den bisherigen Bildern sollten zumindest jetzt vorhanden sein. Die Versatzstücke, die ich Ihnen hier vorgetragen habe, haben es in sich und sind in den öffentlich verfügbaren Publikationen, wie z.B. dem Internet nachzulesen.

Es geht um die Basis, die Basis auf der Alles aufsetzt. Wenn wir die nicht verstehen, laufen wir zwar nicht ins Nichts, aber doch in Zustände, die innerhalb der Natur zwar erlaubt sind, uns aber nicht die Gelegenheit geben, die Natur – das Universum – in seinen Facetten zu erfassen.

Ein einfacheres Expansionsmodell

Grundsätzlich und unabhängig vom Modell des Urknalls stellte und stellt sich die Frage wie unser Universum im Innern abläuft. Es sieht danach aus, wenigstens geben das alle Messungen bislang her, daß das Universum zur Zeit in ständiger und beschleunigter Expansion ist. Ein zwecks Veranschaulichung ständig zitiertes Modell ist das des sich aufblähenden Luftballons, das wir seit Einsteins Zeiten kennen. Auf der Oberfläche dieses Ballons entfernt sich nämlich jeder Punkt von jedem, wenn wir ihn aufblasen. So soll gezeigt werden, wie sich jedes von jedem entfernt.

Ich frage mich: Ist dieses zweidimensionale Modellbild sinnvoll? Wir gehen doch von einem dreidimensionalen Raum aus, in dem etwas vergeht. Warum nutzen wir dann immer noch die zweidimensionale Oberfläche eines Luftballons als Modell für die Expansion? Ist das nicht recht untauglich? Warum nutzen wir nicht konsequent ein dreidimensionales Modell? Es gibt z.B. das des aufgehenden Hefeteigs mit Rosinen als Modellgalaxien darin, aber das ist mir zu linear, zu brav.

Ein weiteres Modell liegt doch auf der Hand und bietet zudem auch noch direkt viele mögliche Nichtlinearitäten: Nehmen Sie sich eine Handvoll trockenes Mehl und ballen Sie Ihre Hand mit dem Mehl darin zur Faust und öffnen Sie diese dann explosiv. Was passiert? Sie erleben eine expandierende Mehlwolke. Die Expansion der Wolke kann auch nur deshalb geschehen, da sich dort jedes Staubkorn von jedem entfernt. Sie können übrigens jede Explosion als Beispiel heranziehen, alle sind dreidimensional.

Selbst lokale Abweichungen des unbedingten Expandierens sind in dieser Mehlwolke je nach Rahmenbedingung möglich. Sogar Klümpchenbildung ist möglich. Auch andere Expansionsgeometrieen und Expansionsgründe sind denkbar und nicht auszuschließen. Es muß nicht unbedingt eine Explosion sein.

Jetzt haben wir also ein dreidimensionales Modell, das einfach ist und anhand eines abstrakt gegebenen Raumes ein praktikables Bewegungsmodell in selbigem ergibt.

Das GPS

Mit einem weiteren Experiment will ich Ihren Glauben an bisherige Erkenntnisse noch nachhaltiger erschüttern. Es ist ein Experiment, das Sie alle kennen. Die überwiegende Mehrheit von Ihnen nutzt es direkt oder indirekt. Es werden sekundlich weltweit mehrere Millionen Messung ausgeführt und es steht in der Navigation außer Frage. Es ist auch kein Experiment, was ich mir ausgedacht habe, sondern was auf dem Wissen und Verständnis anderer beruht. Ich habe es nur nachvollzogen: Es ist das GPS, das ‚Global Positioning System‘.

Jetzt stellen Sie mir wieder die Frage: ‚Was gibt es den daran Neues? ‘. Auch diese Frage soll beantwortet werden und zwar im Bild der bisherigen Physik:

Das GPS ist eine Triangulation, die auf der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit und dem gleichmäßigen Vergehen der Zeit beruht. Aus den Signalen mehrerer Signalgeber errechnet sich über die Laufzeit der Signale und den Orten der Signalgeber der Ort des Nutzers.

Signalabweichungen vom naiven Modell geometrischer Triangulation, die durch die relativistischen Dilatationen der Zeit aus den Bilder der allgemeinen wie speziellen Relativitätstheorie (Gravitation/Geschwindigkeit) folgen, die optischen Signalwegveränderungen durch die Atmosphäre und sogar der Sagnac-Effekt, der durch die Erdrotation gegeben ist, finden Berücksichtigung zwecks Steigerung der Genauigkeit der Ortsbestimmung. Soweit, so gut.

Das ist es, was wir mit unseren Meßgeräten Sekunde für Sekunde millionenfach erfassen. Aber darin ist leider ein Punkt, der übersehen wird, da er anscheinend nicht von Bedeutung ist. Um diesen zu erfassen, müssen wir uns näher mit dem Sagnac-Effekt beschäftigen und diesen verstehen lernen.

Der Sagnac-Effekt

Der Sagnac-Effekt beschreibt die Verlängerung bzw. Verkürzung des Ausbreitungsweges eines Photons in einer bewegten Sender/Empfänger Anordnung im Vergleich zu einer ruhenden Anordnung. Nehmen wir als Beispiel eine in Ruhe befindliche Transmissionstrecke fester Länge mit einem Sender an dem einen Ende und einem Empfänger an dem anderen Ende. Wird nun ein Photon vom Sender zum Empfänger ausgesandt, so braucht es eine Flugzeit, die sich aus der endlichen Lichtgeschwindigkeit und der Länge der Strecke ergibt.

Bewegt sich nun die Strecke mit einer endlichen Geschwindigkeit z.B. in Richtung der Transmission, so verschieben sich ja Sender und Empfänger in ihrer Position während der Flugzeit des Photons um den Betrag, der sich aus der Eigengeschwindigkeit der Strecke und der Flugzeit des Photons ergibt. Somit befindet sich der Empfänger nicht mehr an dem Ort, wo sich das Photon nach der vorher berechneten Flugzeit befunden hat. Es braucht somit länger, um den Empfänger zu erreichen.

Dieser Effekt beruht also auf der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit. Das Photon ‚merkt‘ ja, bis auf eine blau/rot Verschiebung, wegen der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit nichts von der Bewegung der Anordnung.

Diese Situation mit Sagnac-Effekt finden wir als Nutzer des GPS vor, wenn wir die Signale der Satelliten empfangen und uns nicht an einem der Pole der Erde aufhalten. Wir haben dann nämlich die Situation vorliegen, daß wir uns durch die Rotation der Erde, als Empfänger von dem Empfangsort wegbewegen, den wir inne hatten, als die jeweiligen Satelliten ihre Signale absandten. Allerdings ist die daraus resultierende Abweichung so gering, daß sie für den Normalnutzer bezüglich seiner Ortsbestimmung gar nicht ins Gewicht fällt. Diese Abweichung ist die kleinste in der Reihe der Abweichungen, ist also noch kleiner als die relativistisch bedingten Abweichungen.

Wie schon gesagt: Andere Abweichungen vom naiven Modell werden nicht beobachtet.

Das Problem aus dem Experiment GPS

Ich denke Sie stimmen mir bei, daß die Erde, zusammen mit den um sie herum kreisenden Satelliten, sich nicht in Ruhe befindet und das ihre Rotationsgeschwindigkeit um die Sonne ungefähr das 64-fache der Rotationsgeschwindigkeit der Erdoberfläche am Äquator beträgt.

Jetzt gibt es nur die Frage, warum wir den Sagnac-Effekt dieser Ortsveränderung nicht messen. Der müßte ja dann auch 64-fach so groß sein, wie der maximale Sagnac-Effekt der Erdrotation.

Von Seiten der Meßgenauigkeit sollten wir diesen Effekt ohne weiteres messen können, wir sind ja auch in der Lage den kleineren zu messen. Auch würde der Meßwert dieses Effekts in der Größenordnung schon oberhalb der relativistischen Abweichungen liegen.

Aber noch einmal: Wir beobachten nichts!

Auch die Bewegung des Sonnensystems um das galaktische Zentrum, wie die Bewegung der Galaxie müßte jeweils eine Abweichung liefern, die jeweils noch einmal um Größenordnungen oberhalb des beobachteten Abweichungsspektrums liegt.

Ein Dilemma! – Was bedeutet dies? – Welche Erkenntnisse ziehe ich daraus?

Dazu betrachte ich erst einmal nur den Fall des Sonnensystems. Begebe ich mich als Beobachter über das Sonnensystem, so sehe ich die um sich rotierende Erde mit den um sie herum rotierenden Satelliten um die Sonne rotieren. Und: Mir liegen nur Meßwerte des GPS vor, mit den bekannten, gemessenen und berücksichtigten Abweichungen.

Da aber die weitere Abweichung, der weitere Sagnac-Effekt nicht beobachtet wird, kann ich unter den gegebenen Umständen in bestimmten Konstellationen als außen stehender Beobachter die Signalübertragung mit Überlichtgeschwindigkeit beobachten. Und zwar genau dann, wenn ein Signal vom Satelliten in Bewegungsrichtung der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne vom Nutzer ausgewertet wird. Denn dort findet, für das sich mit endlicher Lichtgeschwindigkeit ausbreitende Signal, ja keine Signalwegverlängerung, die wir als Sagnac-Effekt messen müßten, statt.

Dieses nicht weg zu diskutierende Ergebnis (– nicht meine Messungen! / nicht ein von mir erfundenes Experiment! –) steht allerdings in massivem Widerspruch zu aller bisherigen Erkenntnis, ist aber leider real. Und das Problem ist – wie schon erwähnt – noch viel grösser, da sich das Sonnensystem um das galaktische Zentrum und die Galaxie sich im Universum bewegt. Es paßt nicht zusammen.

Der Lösungsansatz

Nun, ich wäre nicht angetreten, würde es mir nicht gelungen sein eine Erläuterung für dieses Problem anbieten zu können. Die Lösung dieses Problems hat eigentlich schon ein anderer Physiker geliefert, und das lange vor Einstein, ohne es jedoch zu wissen oder einordnen zu können, was er festgestellt hatte.

Der französische Physiker Fizeau beobachtete bereits 1851, daß sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes in Abhängigkeit von der Fließgeschwindigkeit von Wasser in einem U-Rohr mit und gegen die Fließrichtung ändert. Er interpretierte dieses Mitnehmen, besser Ankoppeln des Lichtes an das bewegte Medium, als eine Änderung des Brechungsindex.

Dieses Ankoppeln des Lichtes, wie auch der elektromagnetischen Wellen an die Gravitonen, ist die Ursache für das Ausbleiben des Sagnac-Effektes.

Jetzt entsteht die Gravitonendichtetheorie

Alle bisher geschilderten Experimente sind erst im Verlauf meines Denkprozesses in mein Bewußtsein zurückgekommen. Sie bekamen erst wieder Bedeutung für mich, nachdem meine Arbeitshypothese entwickelt war und diese an der bestehenden Physik überprüft werden mußte.

Den Prozeß, der zur Entwicklung dieser Arbeitshypothese führte, möchte ich Ihnen nicht vorenthalten. Daher erlaube ich mir, die endgültige Beantwortung obiger Probleme erst später aufzuzeigen. Aus meiner Sicht wird das aber dann gar nicht mehr nötig sein. Sie selber werden die Trivialität der Physik dieser Probleme im Licht der Gravitonendichtetheorie wahrnehmen und zu eigenen Erkenntnissen kommen können.

Aber der Reihe nach – die Kernfragen lauteten:
Was ist denn der kleinste Sensor den wir Physiker haben?
und
Wie verhält sich dieser im Kontext des Universums?

Für mich ist einer der kleinsten Sensoren ein Photon und so fragte ich mich, was ich denn eigentlich an Eigenschaften über diesen Sensor zusammen tragen konnte. Spontan fielen mir folgende Stichworte ein: Wellenlänge, Energie (E=h·n), limitierte, durch den Brechungsindex festgelegte Geschwindigkeit, Korpuskel/Welle, Doppelspalt, kann aus „Schwarzem Loch“ nicht entweichen und keine Ruhemasse.

Das Photon und das Schwarze Loch

Diese Eigenschaften galt es zu begreifen, einzuordnen und zu sortieren, um sie dann zur Beantwortung der zweiten Frage heranzuziehen.

Warum ich mir dann das Verhalten des Photons im Umfeld eines Schwarzen Lochs als erstes vorgenommen habe kann ich beim besten Willen nicht beantworten, führte aber letztendlich zum Ziel.

Um das Verhalten eines Photons in der Nähe eines Schwarzen Lochs begreifen zu können, war es nötig, erst einmal zu hinterfragen, was ich denn über ein solches Objekt weiß. Als allgemein anerkannt konnte ich von der massiven gravitiven Wirkung eines Schwarzen Lochs ausgehen, die sogar so groß ist, daß kein Licht, kein Photon von dort entweichen kann, daher der Name dieses Objektes.

Zwischenbemerkung

In der Wissenschaft der damaligen Sowjetunion wurde, als ich das erste Mal etwas über Schwarze Löcher hörte, die Begrifflichkeit der gefrorenen Materie genutzt. Beide Bezeichnungen finde ich allerdings auf Grund meiner jetzigen Erkenntnislage als nicht zielführend. Weder die eine (Beschreibung einer äußeren Phänomenologie) noch die andere treffen zu. Für mich ist ein solches Objekt einer der Aggregatzustände der Gravitonen. Im weiteren will ich aber noch aus alter Gewohnheit den Begriff des ‚Schwarzen Lochs‘ benutzen.

Was bedeutet also die Feststellung, daß ein Schwarzes Loch gravitiv ist?

Nun – auch das ist wohl unbestritten: Es bedeutet, daß von dort etwas übertragen werden muß, damit ein anderes Objekt etwas von ihm mitbekommt. Denn wenn nichts von einem Schwarzen Loch ausgehen würde, gäbe es ja auch keine Wechselwirkung mit etwas anderem. Also ‚strahlt‘ ein Schwarzes Loch etwas ab. Es entweicht etwas! Es entkommt etwas! Es gibt also etwas, das anscheinend nicht der gravitiven Wirkung unterliegt, aber gleichzeitig die Gravitation vermittelt. Und in diesem Etwas und durch dieses Etwas, das entweicht, muß sich dann Alles, insbesondere auch die Photonen bewegen, und die mit Lichtgeschwindigkeit.

Wie kann aber das unbekannte Etwas, das dem Schwarzen Loch entweichen kann, aussehen? Eine erste Antwort ergab sich für mich aus der Erkenntnis, daß wohl alles irgendwie in kleinsten Portionen, in kleinsten Partien vorliegt.

Das Postulat der Gravitonen

Diese kleinsten Partien in denen dies Etwas, was die Gravitation bewirkt, abgestrahlt wird, nenne ich, ich hoffe in Übereinstimmung mit ihnen: Gravitonen.

Gravitonen sind meines Wissens nach, bisher nicht nachgewiesen, was aber an dieser Stelle kein ‚gravierendes‘ Problem darstellt. Jeder Schritt über bisherige Grenzen muß ja etwas Neues postulieren. Außerdem glaube ich mich in Übereinstimmung mit so manch anderem Kollegen.

Lassen Sie mich mal weitermachen und lassen Sie uns gemeinsam dann vom Endergebnis aus auf diese Axiome zurückschauen.

Es kommen in meiner Annahme Gravitonen aus dem Objekt ‚Schwarzes Loch‘ heraus. Mit welcher Rate und welcher Strömungsdichte werden sicherlich Untersuchungen in der Zukunft zeigen. Allerdings können wir annehmen, daß die Emissionsrate auf Grund der überaus großen Gravitation eines Schwarzen Lochs auch überaus groß ist und daß die Abstrahlung mit hoher Dichte erfolgen muß. Wenn wir das Sein eines Schwarzen Lochs in erster Näherung als eine homogen gefüllte Kugel annehmen, sollte die Dichteverteilung der Gravitonen um das Schwarze Loch mit der Entfernung radial abnehmen und keine großartigen Auffälligkeiten aufweisen.

Die Geburt meiner Arbeitshypothese,
oder: Was ist ein Photon?

Es bleibt die Frage nach dem Verhalten der Photonen in der Nähe eines Schwarzen Lochs zu beantworten. Sie lautet:

Wie kann sich etwas, das sich nur mit Lichtgeschwindigkeit bewegt und keine Ruhemasse hat, durch etwas anderes hindurch bewegen?

Auf diese Frage gab es für mich eine ebenso einfache wie spontane Antwort: Der Analogieschluß von der Schall- zur Lichtwelle war in diesem Zusammenhang nun einfach nicht mehr von der Hand zu weisen. Denn nur Schwingungsvorgänge erfüllen, zumindest in meiner Vorstellungswelt, die Anforderungen an solche Bewegungsmuster. Es findet kein Materietransport statt, sondern eine Dichteschwingung wandert durch das Medium.

Für alle, die bislang keine Vorstellung eines solchen Transportvorgangs einer Schwingung entwickelt haben, möchte ich versuchen, davon ein anschauliches Bild zu entwerfen. Dieses Bild der Schwingung ist die Grundlage mit der man die gesamte Physik verstehen kann. Aber vielleicht erinnern Sie sich ja an so manche Stunde im Physikunterricht, in der Sie jemand mit akustischen Schwingungen und Wellenausbreitung gequält hat. Nun so schlimm wird es nicht. Ich habe schließlich keine Lust Sie zu quälen, im Gegenteil – es soll Ihnen Freude bereiten weiterzulesen…

Was passiert also physikalisch real bei einer Schwingung, bei einer Welle? Fangen wir in einem ganz einfachen Bild an: Irgendwo ist etwas mehr und daneben etwas weniger und dieses ‚mehr/weniger‘ bewegt sich. Das ist die grundlegende Beschreibung von Schwingung/Welle. Dies gilt in großen Dimensionen, wie z.B. bei einer Flutwelle, die auf Grund heftiger Regenfälle, oder einer Schneeschmelze sich durch unsere Flüsse quält, aber auch in kleinen Dimensionen, wie z.B. bei der ringförmig sich ausbreitenden Welle, die entsteht, wenn wir einen Stein ins Wasser werfen. Auch dort ist nebeneinander ‚mehr‘ und ‚weniger‘.

Jetzt gibt es wieder zwei weitere Möglichkeiten: Die eine ist, es wird Materie transportiert und dadurch entsteht die Welle, dann liegt eine Strömungswelle vor oder die andere, es wird nichts mitgenommen und es passieren nur temporäre Verschiebungen der lokalen Dichte, die nachdem die Welle vorbei ist, zu Ende sind. Danach ist alles wieder an seinem Platz. Das ist eine Energie übertragende Welle.

Soweit der kleine Ausflug in unsere Vorstellungswelt. Behalten Sie dieses Bild einer Welle immer parat.

Jetzt aber war meine Arbeitshypothese geboren:

Ein Photon ist eine lokalisierte, also räumlich begrenzte Oszillation der Gravitonen. Mithin eine Dichteschwankung auf den Gravitonen.

Ein erstes Ergebnis: Alles ist voll von Gravitonen

Moment– innehalten – was sage ich denn hier? Zumindest jedes materiebehaftete Objekt ist ja wohl gravitiv. Also geht gemäß obiger Betrachtung vom diesem ein Strom von Gravitonen aus. Dann muß ja alles mit Gravitonen erfüllt sein. Können Sie sich etwas anderes vorstellen?

Es gibt ja wohl kein Objekt, dessen Gravitation, und sei sie noch so schwach, wir nicht verspüren. Ist dies der Äther, den vorangegangene Naturforscher bis Einstein gesucht haben? Nocheinmal: Alles bis runter zum Elektron und Quark hat Masse und ist gravitiv – also auch dort Gravitonendichte. Und schon sind die Vorstellungsprobleme, die ich seit meiner Schulzeit habe, gelöst: Es gibt keinen leeren Raum! (es sei denn vielleicht zwischen den Gravitonen…)

Ist die Arbeitshypothese die richtige?

Und schon gibt es ein Ergebnis aus der anfänglichen Fragestellung nach dem Verständnis, was denn dieses Universum sein mag, indem ich, indem wir leben. Es ist alles erfüllt mit Gravitonen. Alles spielt sich in Gravitonendichte ab.

Sie merken, ich vermeide es von einem Gravitonengas zu sprechen, oder von einer Gravitonenflüssigkeit. Ich denke die Frage nach einer Zuordnung von Aggregatzuständen stellt sich (noch) nicht. Wir wissen ja noch gar nicht was das alles ist und ob solche Wortzuordnungen überhaupt richtig und sinnvoll sind, ob wir nicht vielleicht doch Neues schöpfen müssen.

Aber ist denn die Aufgabenstellung – meine Arbeitshypothese – unter dem Eindruck dieser Erkenntnis noch zielführend? Ist es noch zielführend nur das Photon zu untersuchen?

Ja – eindeutig ja! Sie werden sehen, daß die Untersuchung des Photons und seiner Eigenschaften der Schlüssel zu Verständnis ist. Aus den Erkenntnissen über das Photon gebiert sich die Gravitonendichtetheorie.

Experimente und Resultate in neuem Licht

Da ich die bisherigen Erkenntnisse der Physik ja nicht ablehne, sondern nur gründlich hinterfrage, galt es von jetzt an diese Arbeitshypothese unter allen Gesichtspunkten zu beleuchten und auf Widersprüche hin abzuklopfen. Fangen wir sofort an:

Warum also entkommt ein Photon unterhalb eines bestimmten Abstandes zu einem Schwarzen Loch diesem nicht mehr?

Nun, es ist anzunehmen, daß auch in diesem Zusammenhang das Grundprinzip des Strebens nach minimalem Aufwand nicht gebrochen wird. Somit ergibt sich eine einfache Antwort:
Auf Grund der radial abnehmenden Verteilung der Dichte der Gravitonen und der Annahme der begrenzten, lokalisierten Gravitonendichteschwankung für ein Photon kann man sich den Ausbreitungspfad eines so beschriebenen Photons in dieser Dichteverteilung gut vorstellen.

Dazu bemühe ich das Bild der Speichen eines Rades, die vom Zentrum strahlenförmig nach außen auseinanderlaufen und so die abnehmende Dichte symbolisieren. Betrachten wir nun zwei benachbarte Speichen, so ergibt sich der jeweils kürzeste Abstand von einem Punkt auf einer Speiche zu einem Punkt auf der benachbarten Speiche als eine der Katheten eines rechtwinkligen Dreiecks. Geht man so von einem Punkt zum Nächsten um das Zentrum, so ergibt sich eine spiralförmige Bahn, die unweigerlich in die Mitte führt.

Da aber nun ein Photon in die Dichteverteilung um ein Schwarzes Loch zusätzlich mit einer Art Bewegungsträgheit hineinkommt, resultiert aus der Überlagerung der Effekte eine Abweichung von der oben beschriebenen analytischen Bahn. Ab einem bestimmten Abstand führt das dann zum bekannten ‚Entkommen‘ eines Photons aus der Gravitation eines Schwarzen Lochs.

Mal abgesehen von der (Bewegungs-)Masse des Photons, die mit der Gravitation des Schwarzen Lochs in Wechselwirkung steht, liegt daher wohl im wesentlichen ein geometrischer Effekt vor, der die Beziehung zwischen einem Photon und einem Schwarzen Loch beschreibt.

Die oben zitierte ‚Bewegungsträgheit‘ eines Photons ist durch seinen ihm eigenen Geschwindigkeitsvektor gegeben. Aus dieser dadurch bestimmen und eingeprägten Richtung weicht ein Photon ja ohne Störung auf seinem Flugweg nicht ab.

Bewegung ist eine Abfolge von Sprüngen

Lassen Sie uns bisheriges nocheinmal festhalten:

Ein Photon ist eine lokalisierte Gravitonendichteschwankung. Und eine solche Dichteschwankung kann sich und bewegt sich nur mit Lichtgeschwindigkeit. Die Charakteristik einer solchen Fortbewegung ist eine Art ‚hüpfen‘ des Bewegungsereignisses von einem Graviton zum nächsten. Also ganz analog, wie bei einer Schallwelle das Ereignis von einem Molekel eines Gases oder eines Feststoffes zu einem nächsten ‚hüpft‘. Mithin kann man sagen: Bewegung ist in diskrete endlich lange (mikroskopisch kleine) Sprünge unterteilt, oder: Bewegung ist einen Abfolge von Sprüngen.

Der Brechungsindex

Wir beobachten bei allen diesen Phänomenen, wo sich etwas in etwas anderem bewegt, eine grundlegende Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit von den Rahmenbedingungen. So ist, wie bei der Schallgeschwindigkeit eine Abhängigkeit von Dichte, Temperatur etc. besteht, dies auch beim Licht der Fall. Die Lichtgeschwindigkeit ist wie wir sehen werden nachhaltig abhängig von der Dichte der Gravitonen, also der Stärke der Gravitation.

Dazu biete ich Ihnen ein weiteres Experiment, was uns auch gleichzeitig eine neue Interpretation des Brechungsindex n gibt. Tragen wir doch einmal den Brechungsindex gegenüber dem Atomgewicht aller bekannten Stoffe auf, dann erkennen wir einen praktisch linearen Zusammenhang. Es gilt: Nimmt das Atomgewicht zu, steigt die Gravitonendichte auf Grund der größer werdenden Masse, steigt der Brechungsindex. Abweichungen davon ergeben sich aus meiner Sicht im wesentlichen, aus der Geometrie des einzelnen Falles.

Wozu diese Betrachtung? Nun, die Lichtgeschwindigkeit ändert sich mit dem Brechungsindex c=c₀/n.

Mit anderen Worten: Die Lichtgeschwindigkeit ist abhängig von der Gravitonendichteverteilung. Je größer die Dichte, desto langsamer der Ausbreitungsvorgang. Etwas anders formuliert: Je mehr Gravitonen auf einer Strecke von einem Ort A zu einem Ort B durchhüpft werden müssen, desto langsamer die Ausbreitung. Ein weiterer Fingerzeig ist die Tatsache, daß der Brechungsindex mit durch steigende Temperatur verursachter Ausdehnung (Verdünnung der Gravitonendichte) abnimmt.

(Anmerkung: In einem anderen Bild beschreiben wir die Lichtgeschwindigkeit durch die Dieleketrizitästzahl e und die Permeabilität m eines Materials. Dies gibt uns einen weiteren Hinweis auf die Zusammenhänge zwischen den Gravitonen. Und auch der Zusammenhang zwischen Brechungsindex n und e und m ist vor langer Zeit schon Gegenstand intensiver Untersuchungen gewesen. Nun muß dem, wie man sieht, ein neuer Aspekt hinzugefügt werden.)

Was ist Zeit?

Die nächste Frage, die sich vor mir auftat, war nun: Wie paßt die Ausbreitung des Photons in verschiedenen Dichten von Gravitonen mit dem Begriff der Zeit zusammen? Was ist überhaupt Zeit und wie nehmen wir Zeit wahr?

Soweit mir bekannt ist, nehmen wir Zeit als Abfolge von Ereignissen an verschiedenen Orten wahr oder aber als Wiederkehr eines weiteren Ereignisses am selben Ort.

Ist das Ereignis ein Objekt, so ist die Zeit dadurch beschrieben, daß das Objekt von einem Ort zu einem anderen Ort verschoben wird, also eine räumliche Veränderung erfährt (z.B. der Zeiger einer Uhr, oder die Oszillation eines Atoms). Somit ist der zweite obige Fall auf den ersten zurückzuführen, da, damit sich überhaupt ein Ereignis ergeben kann, das Objekt mal von dem Ort des Ereignisses weggewesen sein muß, weil sonst mit diesem Objekt kein neues Ereignis stattfinden kann. Ein solches, ein Ereignis auslösendes Objekt, befindet sich ja immer in und bewegt sich somit immer durch eine Gravitonendichteverteilung.

Ist das Ereignis Energie, so gibt es immer ein Objekt, von dem diese Energie stammen muß und das eine Veränderung erfahren muß. Damit gilt die obige Betrachtung.

Da aber nun, wie schon gesehen, die Lichtgeschwindigkeit von der Dichteverteilung von Gravitonen abhängig ist, und damit die maximale Geschwindigkeit der Ausbreitung eines Ereignisses von Ort A nach Ort B abhängig von der Dichteverteilung der Gravitonen dazwischen ist, ist auch die Bewegung eines Objektes abhängig von der Dichteverteilung der Gravitonen. Zeit ist somit der Ausbreitungsvorgang eines Ereignisses in der Gravitonendichte, nicht mehr. Zudem ist damit das ‚Vergehen‘, also Zeit in verschiedenen Dichten auch verschieden, da Orte im Raum unabhängig von der Dichte der Gravitonen sind.

Und wahrscheinlich ist Zeit wiederum abhängig von der Physik zwischen den Gravitonen.

Die Zeit ist KEINE Dimension

Aus dem vorangegangenen folgt nun unweigerlich, daß Zeit der Vorgang des ‚Hüpfens‘ eines Ereignisses zwischen zwei Gravitonen ist. Auch ist anscheinend der Vorgang des ‚Hüpfens‘ zwischen zwei Gravitonen für uns gleichlang, egal wie weit diese Gravitonen voneinander entfernt sind. Jedenfalls ist das unsere täglich beobachtete Physik. Daraus folgt nun, daß Zeit keine Dimension ist. Zeit ist eine Eigenschaft für das Verhalten zwischen Gravitonen. Aber was sind nun die Dimensionen in denen wir leben?

In wie vielen Dimensionen leben wir?

Die Diskussion was eine Dimension ist, gestaltet sich vielfältig. Man diskutiert diesen Begriff in Mathematik und Physik nicht einheitlich (hier muß ich doch einmal ausnahmsweise die Sprachergänzung „Mathematik“ bemühen…).

So, wie mir der Begriff der Dimension in der Physik geläufig ist, erzeugt sich durch eine Dimension eine Freiheit, ein Freiheitsgrad, entlang dessen sich etwas entwickeln, etwas aufspannen kann, ohne durch andere Dimensionen, andere aufspannende Freiheiten beschreibbar zu sein.

Ich gehe davon aus, daß der Raum gegeben ist, dies sind schon einmal drei Dimensionen. Dann finden wir die Gravitonendichteverteilung vor, das sind weitere drei Dimensionen. Und jedes Graviton hat die Möglichkeit einer Bewegung im Raum. Translation und Rotation addieren sich mit jeweils drei Dimensionen hinzu. Bis hier haben wir schon zwölf Dimensionen. Die Zeit spannt ja nichts mehr auf, sie ist eine Eigenschaft, also keine Dimension. Unser jetziger Zeitbegriff läßt sich aus der Ortsveränderung im Raum, der Dichteverteilung im Raum und der Eigenschaft ‚hüpfen‘ zwischen jeweils zwei benachbarten Gravitonen ableiten.

Da ich die Physik zwischen den Gravitonen noch nicht kenne und daher nicht weiß was sich sonst noch so ergibt, weiß ich natürlich auch noch nicht, wie viele Dimensionen noch hinzukommen. Jedenfalls so etwas wie Ladung und Spin sind für mich heiße Kandidaten. Warum nur Kandidaten? Das ergibt sich aus meinen noch nicht ausgereiften Überlegungen, aus welchen Aspekten Ladung oder Spin entstehen.

Daraus ergibt sich, daß die Zahl der Dimensionen unseres Universums weitaus höher sein muß.

Die Zeitdilatationen

So – die Frage was Zeit ist scheint nun vorläufig an einem Punkt angekommen zu sein, aus dem wir ableiten können, daß der vierdimensionale Raum, der von einer homogenen Gravitonendichte ausgeht, nicht existent ist. Dieser Einsteinsche Raum, den der Mathematiker Minkowski im Jahre 1907 formuliert hat, ist nur ein Spezialfall, eine kleine Untermenge eines viel umfassenderen Raumes.

D.h. im Umkehrschluß: Alle grundlegenden Erkenntnisse, die aus der speziellen Relativitätstheorie hervorgehen, müssen auch aus der Gravitonendichtetheorie herauslesbar sein. Nehmen wir als Beispiel die Zeitdilatation.

Die Zeitdilatation, die in der speziellen Relativitätstheorie bei größeren Geschwindigkeiten ins Gewicht fällt, läßt sich innerhalb der Gravitonendichtetheorie recht einfach erläutern.

Es sieht so aus, daß Gravitonen mit einer gegebenen Rate von einer Masse ‚abdampfen‘ bzw. auf der Masse ‚kondensieren‘. Diese Rate scheint nicht beliebig groß zu sein.

Betrachte ich nun eine bewegte Masse, die sich demnach mit einer gegebenen Geschwindigkeit durch die ja immer existente Gravitonendichte hindurchbewegen muß, so muß diese Masse die auf ihrem Weg befindlichen Gravitonen ja beiseite schieben und staut dabei, so wie ein Schiff durchs Wasser pflügt, eine Bugwelle vor sich auf. Diese Gravitonen sind nun temporär mit dieser Masse verbunden. Je schneller sich die Masse nun bewegt, desto größer wird die Bugwelle. Dies liegt daran, daß die Gravitonen, so wie im obigen Bild das Wasser, nicht mit beliebiger Geschwindigkeit abfließen können. Sie weisen anscheinend keine suprafluiden Eigenschaften auf.

Sie dürfen aber nun das Bild der Bugwelle nicht makroskopisch sehen, sondern müssen sich vorstellen, daß ein jedes Elementarteilchen seine eigene Bugwelle hat, das Quark, wie das Elektron. Dies ist wichtig, um zu verstehen, warum auch ein oszillierendes Atom eine andere Dichteverteilung von Gravitonen aufweist (Atomuhr).

Eine höhere Gravitonendichte einer Masse bedeutet aber wie wir schon gesehen haben, eine langsamer vergehende Zeit = Zeitdilatation.

Auch wissen wir nun, bedeutet diese höhere Gravitonendichte einen, wenn auch temporären, Massezuwachs (E=m·c²). Dieser Zuwachs nimmt mit zunehmender kinetischer Energie bis zur Lichtgeschwindigkeit immer weiter zu. Wird eine solche Masse dann abgebremst, so verliert sie diesen Zuwachs wieder.

Daß diese Gravitonen nicht fest gebunden sind, zeigt sich in vielfältigen Erscheinungen, in denen sie dann, als Photonen gewandelt und verpackt, sich weiter ausbreiten. Beispiele sind die Cerenkov-Strahlung, oder die Röntgenstrahlung.

Die Vorstellung des Vorgangs des Abstreifens von nicht fest gebundenen Gravitonen muß zur Zeit sicherlich nicht weiter beleuchtet werden.

Ein Beispiel: Das Experiment des Robert Laughlin

Nun – da tauchte unversehens beim Lesen eines Zeitungsinterviews mit Nobelpreisträger Robert Laughlin die Frage auf, was passiert, wenn ein Stück Rostbraten einen Studenten mit 56.000 km/h trifft. Die bisherige Antwort, daß der Student auf Grund einer im atomistischen Bild nicht deutbaren ihn durchlaufenden Schockwelle zerplatzt, ist zwar interessant, aber nicht wirklich befriedigend. Was ist diese ‚Schockwelle‘?

Dieses Experiment läßt sich im Bild der Gravitonendichtetheorie recht schnell und auf einfache Art und Weise erläutern: Der Rostbraten schiebt auf Grund der sehr hohen Geschwindigkeit schon einen erheblichen Massenzuwachs in Form einer Anlagerung von Gravitonen als ‚Bugwelle‘ auf seiner Bahn mit sich. Im Moment des Aufpralls löst sich diese Anlagerung wieder vom Rostbraten und läuft als Gravitonendichteüberhöhung durch den Körper des Studenten hindurch, nicht ohne in Wechselwirkung mit den Atomen des Studenten zu sein (umgekehrte ‚Bugwelle‘). Beim Austreten aus dem Körper reißt diese Welle von Gravitonendichteüberhöhung nun die Atome des Studenten mit, was zum (erwarteten) Effekt des Zerplatzens des Studenten führt.

Die Zeitdilatation aus der allgemeinen Relativitätstheorie des Herrn Einstein ist dagegen recht einfach zu erläutern: Geringere Gravitonendichte im Raum = schnelleres ‚hüpfen‘ des Ereignisses.

Ist der Raum gekrümmt?

Nein! Die mit einer angenommenen Raumkrümmung in Verbindung gebrachten Beobachtungen ergeben sich direkt aus einer Betrachtung der Physik unter dem Aspekt der Gravitonendichteverteilung um ein Objekt herum.

Das Experiment Materie und Antimaterie

Jetzt ist es Zeit im Detail zu klären, was Energie und Masse ist, und was das alles mit Photonen zu tun hat. Aufklärung brachte das Experiment der Zerstrahlung von Materie und Antimaterie.

Trifft Materie auf Antimaterie z.B. Elektron auf Positron, so zerstrahlen diese vollständig in zwei Photonen. Es bleibt kein Rest, keine Asche – nur zwei Photonen, also nur reine Energie (E=h·n) übrig.

Was hatten wir vorher? Zwei gravitive Objekte, zwei Massen mit sonst unterschiedlichen Eigenschaften. Also gingen von diesen Objekten auch Gravitonen ab. Es mußten also Gravitonen drinnen sein. Allerdings nahmen sie auch mit selber Rate Gravitonen auf, um im Gleichgewicht zu sein.

Was haben wir nachher? Keine ‚Asche‘ und zwei Photonen, von denen wir bis jetzt wissen, daß sie lokalisierte Gravitonendichteschwankungen sind – mehr nicht. Und die Energie der Massen (E=m·c² + Bewegungsenergie) ist nun die Energie der Photonen (E=h·n). Wo bleiben denn nun die Gravitonen, die in den Massen gewesen sind?

Für mich bleibt nur eine Antwort übrig:
Eine Masse ist nichts anderes, als ein anderer Aggregatzustand, ein anderer Bindungszustand von Gravitonen, der durch das Zusammentreffen dieser verschiedenen Manifestationen Elektron und Positron aufgelöst wird und wobei die Gravitonen dann als zwei Gravitonendichtewolken = Photonen = Energie wegtransportiert werden. Es ist klar, daß dabei nur die Dichteverteilung wandert, jedoch kein Graviton große Wege zurücklegt. Alles ganz wie in der Akustik.

Energie ist Gravitonendichte, ist Materie

Daraus das Fazit – kurz und bündig: Energie ist die Anzahl von Gravitonen an einem Ort, egal in welchem Bindungszustand. Energie ist Gravitonendichte. Also ist Materie Energie.

Die dunkle Materie, die dunkle Energie

Damit ist auch geklärt, was die dunkle Energie und die dunkle Materie ist: Es ist ein und dasselbe, es ist die Gravitonendichte an einem Ort. Es gibt keine Unterschiede.

Die Grundbausteine – unsere Elementarteilchen

Der nun folgende Schritt ist nur konsequent: Genauso wie es eine unglaubliche Vielzahl von Formen und Größen auf Grund der Anordnungsmöglichkeiten der Wassermoleküle bei Eiskristallen gibt, so gibt es auch eine große Vielfalt von Formen und Größen in denen sich Gravitonen untereinander binden können. Es ist unser Elementarteilchenzoo, der als Resultat daraus von uns beobachtet werden kann.

So wie sich die Astrophysik langsam an den Gedanken gewöhnt, daß wir, die beobachtbare Materie, nur winzigste ‚Leuchtinseln‘ auf der Verteilung dunkler Materie sind, sind Elementarteilchen nur selten vorkommende ‚Auskristallisationen‘ besser ‚Manifestationen‘ von Zuständen aus Gravitonen.

Denken Sie nur nicht, ich würde mir keine Gedanken gemacht haben, ob denn dieses von mir entworfene Bild der Elementarteilchen im Widerspruch zu den bestehenden Modellen der Verhaltensmuster und Eigenschaften selbiger steht.

Nehmen wir als ein Beispiel unter vielen die Beschreibung von Elektronenorbitalen in einem Atom. Ich sehe da keinen Widerspruch. Auch in meinem Bild sind die selben Regeln und Gesetzmäßigkeiten gültig, nicht anders als vorher.

Aber auf einmal ist der Raum zwischen Kern und Elektronen nicht mehr leer, sondern ausgefüllt mit Gravitonen, dem Nichts, dem Vakuum, der Grundfluktuation, dem Grundrauschen, aus dem spontan etwas entstehen kann. Und ebenso im Kern, zwischen den Protonen und Neutronen, besser zwischen den Quarks – überall Gravitonen. Da sind auch die Gluonen, die Austauschteilchen der starken Wechselwirkung und die Vermittler der schwachen Kraft nichts anderes als Gravitonendichtekonstrukte. Ich kann hier nur anreißen, was Forschungsgegenstand für Generationen sein wird. Ich weiß nur, das ich nichts weiß (ein Zitat und eine Grunderkenntnis, die sich jeder von Zeit zu Zeit ins Gedächtnis rufen sollte – und das häufiger!!!).

Der Tunneleffekt

Jetzt wird auch spontan der Tunneleffekt anschaulich und transparent. Tunneln bedeutet nämlich nichts anderes, als das eine gegebene „Oszillations-“ oder „Kondensationsstruktur“ an einem anderen Ort wiederersteht, indem die Information über die jeweilige Gravitonendichte zwischen zwei miteinander in Resonanz stehenden Orten getauscht wird.

(Zur Erinnerung zwischendurch: Nach den Ursachen für ein solches Verhalten wird hier wieder nicht gefragt, da diese Fragestellung nicht Gegenstand des Entwurfes dieses Bildes ist. Meine mir gestellte Aufgabe war es, eine Metapher zu kreieren, die in der Lage ist, Zusammenhänge darzustellen und deuten zu können und dabei zu einem Erkenntnisgewinn zu kommen.)

Das Plancksche Wirkungsquantum

Jetzt betrachten wir den zweiten Aspekt der Energie, die oszillative Energie, die durch die Verzerrung des lokalen Gleichgewichts der Gravitonen gegeben ist. Ich führe hier ein einfaches Experiment durch, das jeder kennt. Die Denkweise und Argumentationskette, die ich im folgenden anwende findet sich fast überall in der Literatur.

Was passiert mit einem Photon, wenn es auf ein Medium mit höherem Brechungsindex trifft? Nun, seine Geschwindigkeit verringert sich genau um das Verhältnis von höherem zu niedrigerem Brechungsindex. Was passiert aber nun mit seiner Oszillation, mit seiner Ausdehnung?

In diesem mir doch so geläufigen Bild muß eine Kompression, eine Verkürzung der Wellenlänge des Photons, wie des Photons an sich, stattfinden. Mit anderen Worten, das Photon wird blau verschoben. Es hat also gemäß E=h·n eine größere Energie. Woher kommt die? Die muß ja aus dem Material kommen, oder? Genau dies, eine massive Abkühlung der Eintrittsoberfläche wird aber an keinem Glas oder sonstigem Medium beobachtet. Auch wird beim Austritt in ein Medium mit niedrigerem Brechungsindex keine Erwärmung beobachtet. Für mich bleibt daher nur ein Schluß übrig: Das Plancksche Wirkungsquantum h ist abhängig von der Gravitonendichte, wenn E=h·n gültig sein soll.

Was beschreibt h aber dann? Da der Zusammenhang E=h·n nicht wegzudiskutieren ist, muß sich die Bedeutung des Wirkungsquantums, wie der Energie, aus dieser Gleichung ergeben.

Lassen Sie uns festhalten: Je langwelliger ein Photon wird, um so kleiner wird die Wellenzahl n und um so kleiner auch die Energie, die es darstellt, die es transportiert. Die Wellenzahl n kann man auch als eine Maßzahl für die Stärke der im Raum befindlichen Verzerrung desjenigen Zustandes begreifen, der ohne Photon vorhanden wäre. Je kurzwelliger, desto stärker wird ja ein einzelnes Graviton aus seiner Ruhelage von der herannahenden und in sich oszillierenden Gravitonendichteüberhöhung (=Photon) ausgelenkt. Und diesen Betrag der durch eine Verzerrung der lokalen Gravitonendichte sich ergebenden Energie beschreibt nun das Wirkungsquantum.

Die Energie E eines Photons, ist über seine Lebensdauer wohl konstant. Jedenfalls kenne ich es nicht anders. Da die Wellenzahl sich nun beim Übergang in ein Medium mit anderem Brechungsindex, somit anderer Gravitonendichte, ändert, muß das Wirkungsquantum folglich von dieser Dichte abhängig sein.

Für mich gilt: Liegt eine höhere Gravitonendichte vor, so befinden sich im selben Raum, in der die Schwingung des Photons stattfindet eine größere Anzahl von Gravitonen und somit ist die durch die Schwingung gegebene Verzerrung der Anordnung der Gravitonen im Vergleich zu ihrem „Ruhezustand“ für ein Graviton kleiner als im Fall einer geringeren Gravitonendichte.

Man kann es auch anders ausdrücken: Die Anzahl der in einem Photon vorhandenen Gravitonen ist konstant, egal wo es sich befindet.

Der Dualismus Welle – Korpuskel

Die Frage, ob ein Photon als Welle oder als Korpuskel angesehen werden sollte ergibt sich auch aus der vorangegangen Beschreibung eines Photons. Je grösser die Wellenzahl, desto steiler ist die Verzerrung am Rand der lokal begrenzten und in sich oszillierenden und überhöhten Gravitonendichte, die ein Photon ja darstellt. Und desto mehr nähert sich diese Charakteristik der, eines mit einer Ruhemasse behafteten Elementarteilchens an. Wir erinnern uns Elementarteilchen sind nichts anderes, als ein anderer ‚Aggregatzustand‘ von und aus Gravitonen.

Was sind Neutrinos?

Neutrinos sind den Leptonen zugeordnet und mit ein paar Kerneigenschaften beschrieben. Sie tauchen nur unter bestimmten Voraussetzungen im Zusammenhang mit Elektronen, Myonen und Tauonen auf, sie haben keine Ladung, einen Spin von ½ , sind gravitiv und bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und das auch durch Materie, wo Photonen nicht durchkommen.

Alles was sich mit der Grenzgeschwindigkeit, der Ausbreitungsgeschwindigkeit auf den Gravitonen bewegt, kann für mich nur eine Oszillation auf der Gravitonendichte sein. Da die „eindimensionale“ Oszillation (=Photon), die Eigenschaft des Durchdringens von Materie mit nur sehr geringer Wechselwirkung nicht aufweist, kommt nur eine höherdimensionale Oszillationsform in Frage. Ein String? Eine Hantel? Ein Ring? Diese Geometrieen haben jedenfalls die Eigenschaft, sich an Störungen nicht so leicht zu fangen, so wie es die eindimensionalen Strukturen tun. (Nebenbei: Kommen Ihnen schon Assoziationen zur Supraleitung?)

Der Aspekt der Neutrinooszillation, also der Umwandlung eines Neutrinotyps in einen anderen, ist in diesem Modell auch keine Herausforderung. Wie leicht kann durch eine wie auch immer geartete Wechselwirkung eine so beschriebene mehrdimensionale Gravitonendichteschwingung in einen anderen Schwingungszustand übergehen. Z.B. durch Aufnahme weiterer Gravitonen, oder gar durch Umbau der Geometrie oder der Schwingung.

Gleiche Vorstellungswelt kann man auch auf die Farbenlehre der Gluonen anwenden. Es wäre nun interessant eine direkte Vorstellung der Zusammenhänge zwischen den Gravitonen zu entwickeln. Das habe ich bisher noch nicht getan.

Die elektromagnetische Welle und der elektrische Strom

Bevor ich im nächsten Absatz meine Vorstellung der Supraleitung darlege, muß ich kurz erläutern, wie ich mir in diesem Modell die klassische elektromagnetische Welle und den klassischen elektrischen Strom vorstelle.

Eigentlich muß ich das ja gar nicht mehr, denn Sie sollten anhand meiner Vorbemerkungen in die Lage versetzt sein, sich makroskopische Gravitonendichteoszillationen vorzustellen. Ladung ist, wie kaum wegzudiskutieren, eine Grundeigenschaft von Gravitonen und bewegte Ladung ist Strom und ein Strom verursacht ein Magnetfeld, alles altbekannt.

Nehmen wir als Ausgangspunkt einen Sender, eine Sendeantenne und regen diese so an, daß von ihr eine elektromagnetische Welle emittiert wird. Dann muß, da ja alles voller Gravitonen ist, diese Welle durch diese Gravitonendichte hindurch. Was liegt da näher, als anzunehmen, daß Strom und Spannung in der Antenne die um sie herumliegende Gravitonendichte zum Schwingen anregt und sich diese Welle dann über die Gravitonendichte als Dichteschwankung weiter ausbreitet.

Umgekehrt regt eine solche Dichteschwankung in einer empfangenden Antenne nach den bekannten Gesetzmäßigkeiten wiederum eine Dichteschwankung der Gravitonen an, die umgekehrt einen Strom und eine Spannung in der Antenne zur Folge hat.

Jetzt haben wir also den einen Fall, daß sich eine Oszillation der Gravitonendichte ungebunden fortpflanzen kann, aber auch gebunden an einen Leiter. Im Fall des Leiters bestimmt jedoch dieser den Ausbreitungspfad und wir wissen, daß dies mit den freien Elektronen zu tun hat. Allerdings sind diese wiederum im Leiter nicht schnell genug, um mit der Ausbreitung der Energie, die mit der Lichtgeschwindigkeit im Leiter geschieht, mitzukommen. Elektronen können sich nun einmal nicht mit Lichtgeschwindigkeit im Leiter fortbewegen. Meine Erläuterung dafür ist, daß die freien Elektronen im Leiter die Oszillation der Gravitonendichte auf Grund ihrer Beweglichkeit binden können und sie dabei partiell durch die Ausbreitung der Oszillation mitgeschleppt werden.

Hier wäre es überaus interessant auf die Übertragungsprozesse einzugehen, die im Zusammenspiel zwischen Gravitonendichte in der elektromagnetischen Welle und Anlagerung von Gravitonendichte an Gitterschwingungen stattfinden. Gitterschwingungen (=Phononen) sind auch Basis für Wärme und werden als (Infrarot)Photonen anderer Wellenlänge abgestrahlt. Dies ist allerdings ein eigener Aufsatz und führt hier wieder zu weit.

Auch der gesamte Generations-/Wandlungsprozeß elektrischer Energie aus anderen Energien, so wie wir sie nutzen, ist höchst interessant, aber auch ein Thema für sich.

Man kann aus dem vorstehend Diskutierten aber auch herauslesen, daß wir in der Lage sind, gezielt die Dichte der Gravitonen mittels bewegter Ladungen durch Verschieben von an diese temporär gekoppelten Gravitonen, zu beeinflussen. Somit sind wir in der Lage Dichtegradienten auszugleichen, was zu einer verschwindenden Gravitationskraft führt. Auch dazu ließe sich hier noch mehr ausführen.

Die Supraleitung

Während eines Jazz-Konzerts vor ein paar Jahren konnte ich mich von dem Gedanken nicht losreißen, daß die Supraleitung, also das quasi verlustfreie leiten von Strom, auch mit im oszillierenden Gravtionendichtefeld gefangenen Elektronen zu erklären ist. Ob gepaarte Elektronen hier eine Rolle spielen, weiß ich nicht so recht.

Das Modell der Elektronenpaare (Cooper-Paare), das im Zusammenhang mit der Supraleitung im wesentlichen mit den Namen John Bardeen, John Schrieffer und Leon Cooper verbunden ist, ist nicht ganz unumstritten. In dieser Vorstellung kommt es bei tiefen Temperaturen, genau dann, wenn die Störungen durch zu starke Gitterschwingungen nicht mehr vorhanden sind, zu Kopplungen der Bewegung einzelner Elektronen über ebensolche Gitterschwingungen, die durch die elektrische Wechselwirkung von Elektron und Wirtsgitteratom beim Vorbeiflug des Elektrons angeregt wurden. Ein weiteres Elektron wird dann später von dieser Schwingung, die ihre Energie an dieses überträgt mit dem Ersten quasi synchronisiert. Dafür gab es 1972 einen Nobel-Preis.

In meinem Modell verhält es sich etwas anders. Auch hier ist Verstimmung der Resonanzfrequenz des Wirtsgitters wichtig. Bei heutigen Hochtemperatur-Supraleitern wird die Verstimmung durch den Einbau großer Atome in die Zwischenräume des Wirtsgitters erreicht oder aber auch durch komplexe inelastische Gitterstrukturen. Man spannt damit sozusagen die Seite, die Verbindung zweier benachbarter Atome des Wirtsgitters, um so die Eigenschwingungen abzudämpfen. So braucht man nicht mehr so tief herunterzukühlen, um dann in den Resonanzbereich zu gelangen, der eine quasi reibungsfreie Bewegung von Elektronen gewährleistet. Ich denke, daß ungestörte (freie) Weglängen, der für die Leitung zur Verfügung stehenden Elektronen, an die die zu transportierende Gravitonendichteoszillation ja gekoppelt ist, wichtig für den Aufbau resonierender Strukturen sind. Wieder steht hier das Bild der in der Oszillation der Gravitonendichte gefangenen Elektronen an.

Mich inspirierten, assoziiert durch die Musik, die nur unter schwacher Bedämpfung einer Saite anregbaren Oberwellen wie sie auf einer Violinsaite im Falle des Flageolettones erklingen dazu, anzunehmen, daß exakt dies im Fall der Supraleitung auch der Fall sein muß. Dabei sind in diesem Bild die Oberwellen wieder höherdimensionale Oszillationen, die anscheinend auch nur im Fall besonderer Rahmenbedingungen existent sein können. Weitergehende Überlegungen in diese Richtung sehe ich daher als sehr vielversprechend an, um zu Normaltemperatursupraleitern zu kommen.

Was ist ein angeregter Zustand?

Da Energie nichts anderes ist, als die Anzahl von Gravitonen an einem Ort, ist ein angeregter (=höherenergetischer) Zustand eines Atoms auch nichts anderes, als die temporäre Aufnahme einer Anzahl von Gravitonen. Egal ob der Kern oder ein Elektron in der Hülle angeregt wird.

Bleiben wird beim Elektron. Anschaulich beschrieben lagert sich, wenn die übrigen Rahmenbedingungen erfüllt sind, eine Gravitonendichtewolke an das Elektron an. Folglich verändern sich dessen Eigenschaften, und das Atom muß in einen neuen Gleichgewichtszustand übergehen. Welcher das ist, ist zu genüge aus den jeweiligen bisherigen Kenntnissen der Physik bekannt. Es geht hier nur um das praktische, haptische Bild von dem was passiert. Energieaufnahme bedeutet immer: Es werden Gravitonen aufgenommen und umgekehrt.

Nur einige ganz wenige der weiterführenden Fragen

Es stehen Fragen im Raum wie: Ist Ladung die Folge einer Bindung von Gravitonen untereinander? Also nicht die Grundeigenschaft eines einzelnen Gravitons? Gibt es Gravitonen mit positiver und negativer Ladung? Es gibt ja auch Gravitonenverschiebungen, ohne das Ladungen sichtbar werden. Zum Beispiel der Gravitonenstrom, der von jeder Masse ausgeht.

Und dann: Aus der Bindung von Gravitonen kann Materie, wie Antimaterie entstehen. Deutet dies nicht vielleicht darauf hin, daß Gravitonen immer in Bindungen und nie einzeln auftreten.

Wie verhält sich die Eigenschaft „Ladung“ auf einem Graviton? Welche Kraft/Kräfte, Bindungen bewirkt sie? Ist es überhaupt erlaubt, von „Ladung“ zu sprechen? Noch kennen wir nichts. Noch können wir nur, so wie wir es immer tun aus dem Verhalten Rückschlüsse ziehen. Wir, das „dreidimensionale Wesen“, das versucht die n-Dimensionalität zu begreifen.

Wie steht’s mit der Quantenphysik?

Alles was ich bisher beschrieben habe, spielte sich unter dem Blickwinkel eine neue Sichtweise zu erzeugen ab. Eine neue Sichtweise, die Spielraum für neue Erkenntnisse bietet, aber keinen Widerspruch zu bestehender Physik aufweisen soll und darf.

Wo dies nicht gelungen ist, muß nachgearbeitet werden. Alle Experimente, die mir in den Jahren begegnet sind, habe ich versucht auf Widersprüche zu diesem neuen Bild hin abzuklopfen. Ich habe bis jetzt keine Widersprüche gefunden.

Die Quantenphysik setzt mit ihrer Beschreibung von Eigenschaften von Gravitonendichteobjekten auf dieser Basis auf. Sie ist daher nicht Bestandteil dieser Abhandlung. An dem „Wie sie aufsetzt“ muß weitergearbeitet werden.

Was ich hier getan habe ist, wenn Sie so wollen, die Darstellung einer Quantengravitationstheorie. Es ist meine aus einem nicht quantenhaften Denken entstandene Gravitonendichtetheorie. Man kann es auch als den Ansatz einer großen Vereinheitlichung aller Modelle ansehen.

Bekannte Eigenschaften, oder ob ein Elementarteilchen als Quark oder Lepton eingeordnet wird, ob es Boson oder Fermion ist, stellt dieses neue Bild nicht in Frage. Es liegt mit seinen Beschreibungen darunter und hinterfragt. Ich habe mich gefragt wie diese Teilchen in und mit ihrem Kontext im Zusammenhang stehen. Und nur die direkt durchgreifenden Konsequenzen daraus habe ich dann in den vorangegangen Kapiteln betrachtet. Damit ist aus meiner Sicht die Basis für ein weitergehendes Verständnis der Natur gelegt.

Für mich war es wichtig, von einem reinen ‚Berichten über Beobachtung‘ wegzukommen, hin zu einem Verstehen der Grundlagen dahinter. Auch ist es mir immer ein Anliegen, aus der Falle der abstrakten Spracherweiterung Mathematik herauszukommen und die Dinge haptisch darzustellen.

Ich bin grundlegend davon überzeugt: Es muß einfacher gehen. Mit der Gravitonendichtetheorie bin ich für mich jedenfalls ein ganzes Stück vorwärts gekommen. Ich habe versucht Sie daran teilhaben zu lassen.

Die Geburt meiner Arbeitshypothese, oder: Was ist ein Photon?

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