Basisteilchenmodell im Vergleich

Im Basisteilchenmodell hat jedes Elementarteilchen die gleiche Quantengravitation. Die Quanten-Fluss-Theorie beschreibt die Quantengravitation der Elementarteilchen realistisch nach deren Masse

In Arbeit …

XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX

In Arbeit …

XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX

Bestimmte Eigenschaften von Elementarteilchen im Gravitationsfeld werden vom Basisteilchenmodell abweichend von den Beobachtungen und auch abweichend von ihren Eigenschaften in der Quanten-Fluss-Theorie beschrieben:

Nachfolgend arbeite ich diese Abweichungen genauer heraus.

Ansatz des Basisteilchenmodells

Im Basisteilchenmodell zirkulieren zwei Basisteilchen, als die Bestandteile jeden Elementarteilchens, mit Lichtgeschwindigkeit und der De-Broglie-Frequenz um ein gemeinsames Rotationszentrum. Wie die Quanten-Fluss-Theorie geht das Basisteilchenmodell bei der Einwirkung von Gravitation auch von einer Verzerrung der Struktur eines Elementarteilchens aus und geht auch davon aus, dass die Krümmung der Raumzeit der Allgemeinen Relativitätstheorie auf dieser Grundlage als solche erscheint.

Möchten wir die Änderung der De-Broglie-Frequenz der Elementarteilchen im Gravitationsfeld berechnen, ist sowohl die Änderung der Basisteilchen-Geschwindigkeit, der im Gravitationsfeld verzögerten Lichtgeschwindigkeit rceff – Shapiro-Verzögerung –, als auch die Änderung der Geometrie, die Länge des Umfangs rured ihrer Bahn, zu berücksichtigen:

Die Berechnung wird dadurch zunächst erschwert, dass die Lichtgeschwindigkeit sich im Basisteilchenmodell durch Gravitation richtungsabhängig verändert. Allerdings verändert sich auch die Geometrie der Kreisbahn entsprechend, so dass wir sehen werden, dass sich beide Effekte so aufheben, als wenn es eine Kreisbahn bliebe. Die Länge der elliptischen Bahn einer Rotation, die in beide Richtungen unterschiedliche Halbachsen besitzt, wäre nur näherungsweise zu berechnen.

Um zu zeigen, dass sich beide Effekte aufheben, möchte ich hilfsweise zunächst die reine Bewegung entlang der beiden Halbachsen betrachten, auf ihrem Weg r,pwred mit der Geschwindigkeit r,pceff:

Dabei ist r der Abstand vom Zentrum einer Zentralmasse. Die Variable p besitzt im Fall tangentialer Bewegungsrichtung des Basisteilchens zur Zentralmasse den Wert p = ½ und im Fall radialer Richtung den Wert p = 1.

Die beiden unterschiedlichen Halbachsen führen zu zwei möglichen De-Broglie-Frequenzen r,pfspin,H; eine je Richtung p. Für die Frequenz f gilt in Bezug auf die Zeit t erst einmal ganz allgemein:

Lichtgeschwindigkeitsänderung im Gravitationsfeld

Nach dem Basisteilchenmodell reduziert sich die Lichtgeschwindigkeit im dreidimensionalen Raum im Gravitationsfeld durch von den Basisteilchen ausgesandte Störungswellen von der Lichtgeschwindigkeitskonstanten c0 auf die variable Lichtgeschwindigkeit r,pceff wie folgt:

Das Basisteilchenmodell kommt der Beschreibung der beobachteten Verzögerung des Lichts strukturell immerhin sehr nahe, wobei es nach Formel die gravitative Masse durch die Anzahl N der Basisteilchen beziehungsweise durch die doppelte Anzahl ihrer Elementarteilchen ausdrückt. Klein g entspricht der an diesen neuen Zusammenhang angepassten Gravitationskonstante groß G.

Die aus der Allgemeinen Relativitätstheorie bekannte und als Shapiro-Verzögerung auch beobachtete Änderung der Lichtgeschwindigkeit im dreidimensionalen Raum, wird im Rahmen der Quanten-Fluss-Theorie nach dem prinzipiellen Ansatz von Giese sogar ganz exakt hergeleitet (siehe Lichtverlangsamung).

Für seine Idee zum prinzipiellen Ansatz der Herleitung der Lichtverlangsamung bin ich Albrecht Giese sehr dankbar! Ich hatte schon einige Jahre darüber nachgedacht, wie diese Herleitung wohl aussehen müsste, war dabei aber nicht sehr weit gekommen. Durch ihn vielen mir die Groschen und in Kombination mit der Struktur der Quanten-Fluss-Theorie wurde sogar eine ganz korrekte Herleitung im Sinne der akademischen Physik möglich.

Diese Verzögerung gilt auch für die beiden Basisteilchen von Giese, die seine Elementarteilchen bilden, was bei der folgenden Berechnung der De-Broglie-Frequenz nach Giese relevant ist.

Geometrieänderung im Gravitationsfeld

Die strukturelle Geometrie von Elementarteilchen verändert sich nach Giese in ihrer Ausdehnung in einem Gravitationsfeld in tangentialer und radialer Richtung zur Zentralmasse, wenn w0 ohne Verzerrung ist:

Diese geometrische Verzerrung der Struktur von Elementarteilchen im Gravitationsfeld ergibt sich nach Giese, weil sich mit der Veränderung der Lichtgeschwindigkeit auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wechselwirkungsteilchen ändert, die die beiden Basisteilchen aneinander binden. Dieser der Lorentzkontraktion äquivalente Effekt im Zusammenhang mit Bindungsfeldern ist auch als Heaviside-Ellipsoid bekannt.

Für jede der beiden Hauptachsen H des Ellipsoiden könnte sich theoretisch eine andere Frequenz ergeben, wie schon gesagt. Daher berechnen wir die beiden Frequenzen jeweils nach der Richtung p wie folgt, wenn rS zur Substitution genutzt wird:

Wie wir sehen, fällt die Richtung p weg. Die beiden Effekte, die richtungsabhängige variable Lichtgeschwindigkeit und die richtungsabhängige Veränderung der Geometrie, heben sich auf, wie oben schon erwähnt.

So können wir die Formel nun doch problemlos für den Umfang und Gieses De-Broglie-Frequenz übernehmen und entsprechend abwandeln:

Die Berechnung dieser geometrischen Verzerrung und der Spin-Rotation, die bei Giese der De-Broglie-Frequenz entspricht, führe ich auch im Rahmen der Quanten-Fluss-Theorie im Abschnitt Längenkontraktion durch.

De-Broglie-Frequenz-Änderung im Gravitationsfeld

Wie verhält sich die so von Giese definierte De-Broglie-Frequenz nun bei steigender Gravitation? Um dies deutlich zu machen, ergänze ich sowohl die Entfernung zur Zentralmasse als auch die Frequenz mit den Differenzen Δr und Δrf:

Soll die Gravitation größer werden, dann muss die Distanz r + Δr zur Zentralmasse kleiner werden, was bedeutet, dass Δr bei festem r negativ sein muss. Der Nenner des Bruchs, indem sich die Distanz r + Δr befindet wird sodann ebenfalls kleiner, was den Bruch vergrößert. Die Differenz unter der Wurzel wird nun kleiner, weil mehr von der Eins abgezogen wird. Eine Wurzel von etwas kleinerem ist ebenfalls kleiner, was den gesamten rechten Term der Gleichung verkleinert. Bei festem rf muss Δrf dann negativ sein:

Die gesamte Frequenz rf in Formel wird bei zunehmender Gravitation, also bei kleiner werdendem Abstand zur Zentralmasse r, auch kleiner. Die De-Broglie-Frequenz rf eines Elementarteilchens in Gieses Basisteilchenmodell nimmt also bei zunehmender Gravitation ab.

Widerspruch des Basisteilchenmodells zur experimentellen Beobachtung

Qualitativ können wir sagen, dass im Pound-Rebka-Snider-Experiment bei Zunahme der Gravitation, im Gegensatz zum Basisteilchenmodell, eine Zunahme der De-Broglie-Frequenz beobachtet wird.

Das Basisteilchenmodell widerspricht in diesem Punkt also den experimentellen Beobachtungen.

Kein Widerspruch in der fraktalen Quanten-Fluss-Theorie

Die Quanten-Fluss-Theorie besitzt in dieser Beziehung eine andere Feinstruktur und ist daher, trotz der Ähnlichkeit beider Theorien, in der Lage, den Beobachtungen zu entsprechen.

Animation 1 : Ein Wirkungsquanten-String eines hypothetischen, geladenen Leptons; ein Elektron oder eines seiner Verwandten. Die Wirkungsquanten sind als rote Kugeln dargestellt.

Dies ist möglich, weil in der Quanten-Fluss-Theorie die De-Broglie-Frequenz der Elementarteilchen nicht der Rotation des Haupt-Spins entspricht, wie im Basisteilchenmodell, sondern der inneren Rotation der Wirkungsquanten (Verweis auf die noch einzupflegende Herleitung der Leptonen-Struktur). Und die innere Rotation der Wirkungsquanten erhöht ihre Frequenz bei steigender Gravitation, wie im Pound-Rebka-Snider-Experiment beobachtet. In der sehen wir die De-Broglie-Frequenz in Form der Rotation der rot eingezeichneten Wirkungsquanten um die grüne Lichtbahn.

In Arbeit …

XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX

Das Basisteilchenmodell kennt nicht das Vakuum mit virtuellen Teilchen

In Arbeit …

XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX