Heisenbergsche Unschärferelation und Plancksches Wirkungsquantum

… sind nicht gleichzeitig beliebig genau messbar

Abbildung 1 : (Grafik: Energiemessung und Wirkungsquant h erwähnen. Anzahl n. Beschriftung Messinstrument/Auge einpflegen. Die Iris grau färben. Messung 1 und Messung 2 drüber schreiben.) Die Überzählung und die Unterzählung, welche für den maximalen positiven und negativen Fehler der dargestellten Energiemessung stehen, unterscheiden sich von der Feinstruktur des Elementarteilchens und vom Zeitinterval her im Prinzip beliebig gering. Die Zufälligkeit des Messbeginns und des Messendes entscheiden darüber, welcher Fehler bei der Messung der Energie $ E = \frac{ n \cdot h }{ t } $ auftritt. Der zufällig erscheinende Fehler kommt zustande, weil nicht vorhergesagt werden kann, welchen Zustand die Feinstruktur zum Beginn und zum Ende der Messung hat, und weil die Wirkungsquanten $ h $ eines Elementarteilchen-Strings prinzipiell nur digital, also nicht anteilig, gezählt werden können. Die Messgenauigkeit wird umso besser, je mehr Wirkungsquanten pro Zeit gezählt werden, denn dann fällt der Messfehler $ \pm 1 \cdot h $ im Verhältnis zur Gesamtzahl der Wirkungsquanten geringer aus. Eine genauere Messung kann folglich durch eine höhere Energie des Elementarteilchens – durch mehr Wirkungsquanten pro Zeit auf dem String – oder durch eine längere Messzeit erreicht werden.

Unter Annahme eines quasi digitalen Verhaltens der Wirkungsquanten beim Zählen, ergibt sich bei ihrer Zählung pro Zeit das Problem, dass man ein Wirkungsquant gerade verpasst hat oder es gerade noch nicht gezählt wurde (siehe (Film erstellen?)). Es folgt also ein Fehler um plus/minus ein Wirkungsquant aus den Lücken zwischen den quasi digitalen Pulsen der Zählung. Denn im Verhältnis zur Zeitausdehnung der zählbaren Pulse sind ihre zeitlichen Lücken scheinbar extrem viel größer. Die Wirkungsquanten-Frequenz zuzüglich des Fehlers ergibt sich dann in sehr guter Näherung zu:

Unter der Annahme, dass hier Wirkungsquanten als Wirkungsquantum h gezählt werden, sind die Wirkungsquanten als Energieeinheiten zu verstehen und die Formel ist mit h zu multiplizieren. Daraus ergibt sich die Energie des Elementarteilchens:

Plancks Proportionalität von Energie und Frequenz, auch als ›Einsteinsche Gleichung für das Lichtquant‹ bekannt, ist mit dem zählen von Wirkungsquanten verknüpft.
Aber an dieser Stelle kann es leicht konfus werden, denn diese Formel gilt nicht nur für die Frequenz des Zählens von Wirkungsquanten. In der Quantenmechanik ist dieser Zusammenhang für die Schwingungsfrequenz der Photonen und ganz universell auch für die aller anderen Elementarteilchen gültig.(Verweis)

Ich folgere, die ›Einsteinsche Gleichung für das Lichtquant‹ verbindet die Frequenz des Vorbeiziehens (Detektorfrequenz) der Wirkungsquanten eines Elementarteilchens an einem Beobachter mit der Schwingungsfrequenz des Elementarteilchens. Sie stellt so eine Brücke von der Ebene der körnigen, diskret zählbaren Feinstruktur des Elementarteilchens zur Existenz des einzelnen, abgegrenzten Elementarteilchens dar.

Es werden also keine Elementarteilchen wie Photonen gezählt, sondern die abgestrahlen Taktpulse ihrer Feinstruktur. Da an dieser Stelle leicht missverständnisse entstehen, ist es wichtig, sich dessen bewusst zu sein. Diese Taktpulse der Feinstruktur sind dann auch für die Quantengravitation der Elementarteilchen verantwortlich, denn ihre Anzahl ist nach Formel proportional zur Energie und damit zur Masse eines Elementarteilchens.

Da der Fehler beim Abzählen der Wirkungsquanten nicht geringer wie oben dargestellt, aber durchaus aufgrund anderer Störungen der Messtechnik größer werden kann, erhält man durch Multiplikation der Formel mit dem Wirkungsquantum h und durch Anwendung von Formel die Heisenbergsche Unschäferelation für Energie und Zeit.
Bedingt durch die jeweilige geometrische Anordnung der Wirkungsquanten im Wirkungsquanten-String – bei Photonen in Ringform oder bei Leptonen in Spiralringform –, kann sich die pro Zeit zu zählende Menge an Wirkungsquanten um einen Faktor k unterscheiden. Die Formel ist in der Wirkungsquanten-Anzahl dementsprechend mit dem jeweiligen k zu variieren:

Man muss damit leben, dass man sich um die Wirkung k⋅h mehr oder weniger verzählt. Genauer kann man grundsätzlich nicht messen oder beobachten. Dies liegt nicht in der Unzulänglichkeit der Messintrumente begründet, sondern folgt aus einem prinzipiellen Abzählproblem der Natur. Daraus ergibt sich eine grundlegende .

Der Zähler n meint die Anzahl der Rotationen eines Elementarteilchens. Während nele,wq für die Anzahl der Wirkungsquanten des Substruktur steht: Das bedeutet, dass bei jeder Rotation nele,wq Wirkungsquanten mit ihren Impulskegeln durch rotieren.

In der Quantengravitation der Elementarteilchen sollte also jeder Impulskegel h nicht, wie bisher gedacht, für einen Wirkungsquanten-Impulskegel stehen, sondern für einen Impuls, der einer einzelnen Rotation des Elementarteilchens entspricht. Das würde bedeuten, dass ein Impulskegel, der h entspricht, einem Graviton entsprechen sollte.

Bringen wir die fundamentale Annahme, dass die „Körner“ der Substruktur der Elementarteilchen, die Wirkungsquanten, Energie- und Masseeinheiten sind, dann ergibt sich folgendes: XXX XXX XXX XXX XXX

Wie sind die beiden letzten Formeln zu interpretieren?

XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX

Gehen wir noch eine Ebene tiefer, so wird die Anzahl der Sub-Wirkungsquanten, die die Wirkungsquanten bilden, je weiterer Verschachtelung beziehungsweise Ebene konstant: XXX XXX XXX XXX XXX XXX

XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX

XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX

… sind nicht gleichzeitig beliebig genau messbar

Ähnlich wie bezüglich der Energie kann der Impuls aus der Dichte ρ der Wirkungsquanten in einem Ortsinterval Δx durch Zählen ermittelt werden, also durch Wirkungsquanten-Anzahl pro Strecke. Diese Art der Messung verläuft zum Beispiel nach dem Motte: Konstruiere einen Spalt und gucke, ob ein Elementarteilchen hindurch kommt, was ja auch die Welleneigenschaften der Elementarteilchen sichtbar macht.
Dieses Vorgehen führt im Prinzip zum gleichen Abzählproblem, denn je nach Lage der Wirkungsquanten kann, im Verhältnis zur Strecke ihrer Verteilung, prinzipiell ein Wirkungsquant zu viel oder zu wenig gezählt werden (Bild oder Film erstellen):

Für die Impulsmessung und deren Fehler ergibt sich dann analog:

Hieraus ergibt sich die entsprechende Unschärferelation nach dem Vorbild der Energie-Zeit-Beziehung folgendermaßen:

Diese Aussage ist wie Formel allgemein bekannt und liegt nicht in der Unzulänglichkeit der Messintrumente begründet, sondern folgt aus einem prinzipiellen Abzählproblem der Natur. Daraus ergibt sich eine grundlegende .

In Arbeit …

Umformulieren: In der heutigen Physik kommt die Interpretation der Quantenmechanik im Allgemeinen zu dem Schluss, der Wellen- und der Teilchecharakter der Elementarteilchen stünden im Widerspruch. Man meint, diese Sicht entspräche der , weil nach ihr »Ort und Impuls […] nicht gleichzeitig beliebig exakt bekannt sein« können.
Nach der Quanten-Fluss-Theorie entspricht die Heisenbergsche Unschärferelation allerdings einem der Wirkungsquanten des Wirkungsquanten-Strings eines Elementarteilchens; also einer Wahrnehmungsgrenze. Der scheinbar existenzielle Widerspruch muss folglich nicht in der heute interpretierten Form bestehen bleiben.

Auch die Heisenbergsche Unschärferelation bezüglich der Masse und des Flusses (durch eine Fläche?) so herleiten.

Das Abzählproblem ist der Nachweis der Wirkungsquanten

(• Ist die Argumentationsrichtung richtig, wenn ich doch aus der Heisenbergschen Unschärferelation zuvor Schlussfolgere, woraus die Feinstruktur besteht? Sollte der Inhalt nicht in den Vortext?)

Unter der Annahme einer körnigen, diskreten Struktur der Elementarteilchen in Form von Wirkungsquanten ergeben sich die Ausgangsformeln der Quantenmechanik. Das Abzählproblem und seine Ungenauigkeit sind dabei fundamental und prinzipiell unumgänglich. Ich kann nicht sagen, ob Heisenberg sich des Abzäproblems und seines Bezugs auf eine Feinstruktur bewusst war, aber er schrieb allgemein: »Diese Ungenauigkeit ist der eigentliche Grund für das Auftreten statistischer Zusammenhänge in der Quantenmechanik.«

Somit widerspricht das Abzählproblem der herangehensweise der klassischen Physik bei kleinen Zeitintervallen und geringen Energien. Während der Fehler auf großen Skalen vernachläßigbar klein wird und die klassische Physik Anwendung finden kann(Verweis: Heisenbergs Arbeit), rückt er auf kleinen Skalen ins Zentrum der Betrachtung.

Andersherum kann gesagt werden:

Die Beobachtung, dass sich die mikroskopische Welt nach dem Abzählproblem verhält, ist der Nachweis der Existenz der Wirkungsquanten.

Die Quanten-Fluss-Theorie liefert offensichtlich auf einfach verständliche Weise einen neuen Zugang zur Physik der Mikrowelt.

Ich folgere, dass sich die Einsteinsche Gleichung für das Lichtquant sowie die Heisenbergsche Unschäferelation aus der körnigen, diskreten Wirkungsquanten-Struktur der Elementarteilchen ergeben. Die in den Experimenten beobachtete, scheinbare Zufälligkeit kommt durch die quasi zufällige räumliche Konstellation der Feinstruktur von Messapparatur und gemessenem Objekt zustande. Dabei bestimmt die Feinstruktur der Messapparatur den Rahmen der Messung, die zeitlichen oder örtlichen Grenzen. Und der Zustand des Objekts bestimmt, was davon abhängig gemessen wird.
Erst das Zusammentreffen von beidem bestimmt das zufällig erscheinende Messergebnis, welches immer einer Zählung entspricht, und bringt den statistischen Charakter der Quantenphysik hervor.

Diese Art von Zufall ist schlicht diejenige, welche wir aus unserem Alltag kennen. Ein solcher Zufall begegnet uns auch, wenn wir blind über eine befahrene Straße laufen. Wir können durchkommen, wenn wir nicht zufällig von einem Auto erfasst werden, weil die Konstellation gerade so ist.
Es ist also ein Paradigmenwechsel in Bezug auf die heutige Interpretation der Quantenmechanik notwendig, um die Quanten-Fluss-Theorie einzuführen und damit die Physik zu vereinheitlichen.

Das Photonen-(Link), das Leptonen- und das Hadronen-Modell(Link) der Quanten-Fluss-Theorie werden so auch der Proportionalität von Energie und Frequenz sowie der Heisenbergschen Unschäferelation gerecht. Weitere Phänomene der Quantenmechanik ergeben sich hingegen aus den unterschiedlichen, schwingenden Polarisationen der Wirkungsquanten-Strings der verschiedenen Elementarteilchen-Familien.