Vereinheitlichung der Relativitaetstheorie und der Lorentzschen Äthertheorie

Einstein implementiert implizit ein Teilchenmodell

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Einstein implementiert durch das Gedankenexperiment seiner Lichtuhr und durch die hierfür wesentlichen strukturellen Eigenschaften der Materie ein implizites Teilchenmodell in der Relativitätstheorie.

Teilchenmodell im Relativitätsprinzip

Albert Einstein baute die Entwicklung seiner Speziellen Relativitätstheorie im Prinzip auf sein Gedankenexperiment einer Lichtuhr auf (siehe Abbildung oder Film XXX). Seine erste Hypothese dabei war, dass sich das Licht für jeden unbeschleunigt im Raum bewegten Beobachter so vorgestellt werden kann, als wenn es sich in jeder Raumrichtung gleich schnell, also isotrop, mit konstanter Lichtgeschwindigkeit bewegt. Er gründete diese Hypothese auf dem Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments(Link), bei dem kein Unterschied der Lichtgeschwindigkeit in den verschiedenen Raumrichtungen gemessen werden konnte, egal wie sich die Lichtquelle durch den Raum bewegt. Diese Hypothese Einsteins kann auch so interpretiert werden, als wenn sich das Licht aus Sicht jedes dieser Beobachter in einem hypothetischen Licht-Medium bewegt, dass zum Beobachter selbst ruhen würde. In der heutigen Physik wird diese Erscheinung so interpretiert, dass es dieses Medium des Lichts letztendlich nicht gibt, weil es ja nicht im Raum für alle möglichen Beobachter gemeinsam fixiert werden kann.

In einer zweiten Hypothese nimmt Einstein implizit an, dass sich jede Uhr und folglich jede Materie, also jeder Prozess der mit Materie in Verbindung steht, so verhält, wie seine Lichtuhr. Denn er überträgt die Schlussfolgerungen aus seinem Gedankenexperiment auf jede Materie, und es muss sogar jedes einzelne Elementarteilchen wie eine Lichtuhr funktionieren. Denn dies ergeben experimentelle Beobachtungen, in denen unterschiedlich schnell im Raum bewegte, instabile Elementarteilchen dementsprechend verschiedene Halbwertszeiten beim Zerfall aufweisen.

Implizit ist seine Annahme deshalb, weil Einstein in seinen Realtivitätstheorien von der Punktförmigkeit der materiellen Objekte oder Dinge ausgeht. Und dies obwohl eben seine Annahme voraussetzt, dass die für die Funktion der Lichtuhr wesentlichen strukturellen Eigenschaften auch in Materie-Elementarteilchen existieren. Bei den wesentlichen strukturellen Eigenschaften handelt es sich aus Einsteins Perspektive um die Bewegung mit Lichtgeschwindigkeiten relativ zum Beobachter und um die lokale Bindung dieser Bewegung in einem geschlossenen System. Bricht man die Lichtuhr auf Materie-Elementarteilchen herunter, so müssen diese aus eingeschlossenen Strukturen bestehen, die sich in ihnen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Daraus folgt, dass Materie-Elementarteilchen eigentlich eine ausgedehnte Struktur besitzen, also nicht punktförmig sein können. Er nimmt also eine unrealistische Vereinfachung vor und versteckt sein explizites Teilchenmodell der Lichtuhr implizit in den Punkten seiner physikalischen Objekte.

Die Lorentzsche Äthertheorie geht von der Hypothese der Existenz eines im Raum fixierten Mediums des Lichts aus, in dem sich das Licht in allen Richtungen mit konstanter Lichtgeschwindigkeit bewegt. Auch diese Theorie beruht im Prinzip auf dem Gedankenexperiment der Lichtuhr und enthält so ein Teilchenmodell. Allerdings funktioniert diese hier ausschließlich in Relativbewegung zum Licht-Medium so, wie sie bei Einstein relativ zu jedem unbeschleunigten Beobachter funktioniert. Auch hier werden die wesentlichen Eigenschaften der Lichtuhr auf die Materie übertragen, wie bei Einstein. Das Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments wird so erklärt, dass aufgrund der Eigenschaften der im Licht-Medium bewegten Materie nur die Zweiweg-Lichtgeschwindigkeit gemessen werden kann. Die Einweg-Lichtgeschwindigkeit hingegen kann aus prinzipiellen Gründen so nicht gemessen werden, also auch nicht mit dem Michelson-Morley-Experiment.

Diese prinzipiellen Gründe bestehen in der Veränderung der Materie-Elementarteilchen-Strukturen der Messapperatur, wenn diese sich im Licht-Medium bewegt. Weil Materie danach aus lichtähnlichen Strukturen besteht, wird die Messapperatur zu einem Teil des Licht-Mediums, genau wie die freien Photonen der Lichtwellen, die auf Basis des Licht-Mediums durch es hindurch laufen. Und so muss auch das Vakuum Teil des Licht-Mediums sein, denn sonst könnten in ihm keine Teilchen-Antiteilchen-Paare aus Fluktuationen hervorgehen.

Konkret führt dies zur realen Zeitdilatation und zur realen Lorentzkontraktion der im Medium bewegten Messaperatur relativ zum Medium, die die Messung der Einweg-Lichtgeschwindigkeit auf diese Weise unmöglich macht. Im Gegensatz dazu werden in der Speziellen Relativitätstheorie diese Phänomene als scheinbare Effekte interpretiert. Die Messung der Zweiweg-Lichtgeschwindigkeit ergibt dann immer im Durchschnitt beider Wege die Konstante c.

Das Relativitätsprinzip, also die Grundlage der Relativitätstheorien, beinhaltet so implizit ein Teilchenmodell mit innerer Struktur, die der Lichtuhr entspricht. Dies findet aus meiner Sicht bisher nahezu keine Beachtung. Erkannt haben dies aber im Prinzip durchaus auch andere Autoren, wie Herbert Weiß oder Albrecht Giese, auch wenn ihre Teilchenmodelle nicht als direkte Folge der Begründung des Relativitätsprinzips durch das Gedankenexperiment der Lichtuhr hergeleitet werden.

Dies bedeutet, dass es sich um ein relativistisches Licht-Materie-Medium handelt, welches das Vakuum umfasst. Die oft vorgebrachten Argumente gegen ein Licht-Medium entfallen damit. Vorstellungen, wie die von einem „Ätherwind“(Verweis) machen hier folglich keinen Sinn.

Funktion der Lichtuhr

Das Prinzip der Lichtuhr beruht nun darauf, dass es ein Bezugssystem im Raum gibt, in dem sich das Licht in allen Raumrichtungen mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Die Lichtuhr funktioniert also in beiden relativistischen Theorien; in der Speziellen Relativitätstheorie in Bezug auf jeden unbeschleunigten Beobachter und in der Lorentzschen Äthertheorie in Bezug auf das Medium des Lichts. Strukturell besteht die Lichtuhr aus zwei Spiegeln, zwischen denen Licht hin und her reflektiert wird und auf diese Weise gefangen ist. Aufgrund seiner konstanten Geschwindigkeit im Bezugssystem ist die Strecke die das Licht zurücklegt ein Maß für die vergangene Zeit. Die Anzahl der Reflektionen zwischen den Spiegeln wird als zeitlich gleichmäßiges Ticken der Uhr angenommen. Bewegt sich die Lichthr nun senkrecht zur Bewegungsrichtung des Lichts zwischen ihren Spiegeln und wird vorausgesetzt, dass in dieser Konfiguration der Abstand der Spiegel konstant ist, dann läuft die Lichtuhr umso langsamer, desto schneller sie sich durch den Raum bewegt. Das wird Zeitdilatation(Link) genannt., Dies kommt, weil sich der Weg des Lichts wegen seiner nun diagonalen Bahn zwischen den Spiegeln verlängert, und dies umso mehr, desto schneller sich die Uhr bewegt (siehe Abbildung oder Film).

Allerdings muss die Lichtuhr auch genauso funktionieren und die gleiche Zeit anzeigen, wenn die Lichtbewegung in ihr in der gleichen Richtung wie die Bewegung der gesamten Uhr orientiert ist. Dies funktioniert aber nur dann, wenn sich der nun in Bewegungsrichtung orientierte Abstand der Spiegel verringert. Daraus folgt die Längenkontraktion, der Materie in ihrer Bewegungsrichtung.

Beziehung zwischen der Speziellen Relativitätstheorie und der Lorentzschen Äthertheorie

Die mathematische Entsprechung der beiden unterschiedlich erscheinenden Theorien wird durch unterschiedliche Synchronisationsmethoden beim Beobachterwechsel hergestellt. Ein Vergleich dieser Synchronisationsmethoden und ihrer Auswirkungen findet sich bei Herbert Weiß. Weiß legt dar, dass es in der Lorentzschen Äthertheorie bei Annahme eines Mediums mit der Medium-Synchronisation eine Methode gibt, über die Gleichzeitigkeit in allen wie auch immer bewegten Bezugssystemen hergestellt ist. Bei der Einstein-Synchronisation wird die absolute Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen unbeschleunigten Bezugssystem damit bezahlt, dass eine Gleichzeitigkeit zwischen diesen Bezugssystem nicht definiert werden kann.

Dies wird das ›Problem der Gleichzeitigkeit‹ genannt und steht der Vereinheitlichung der gesamten Physik im Weg. Dies ist unter anderem so, weil in der Quantenphysik die Verschränkung von Elementarteilchen bisher nur mit Gleichzeitigkeit beschrieben werden kann.(Verweis) Zu seiner Lösung wird die Lorentzsche Äthertheorie mit Medium-Synchronisation(Verweis) benötigt und ihre folgende Vereinheitlichung mit der Speziellen Relativitätstheorie begründet.

Darüberhinaus besteht ein weiteres ›Problem der Zeit‹, das sich in einem vermeintlichen Widerspruch im Verständnis von Zeit im Zusammenhang mit Gravitation und den inneren Photonen-Schwingungen ausdrückt. Eine komplette Lösung des ›Problems der Zeit‹ findet sich in der Quanten-Fluss-Theorie.

– in der Quanten-Fluss-Theorie

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Abbildung 1 : Der Wirkunsquanten-String eines idealisierter Weise kreisförmigen Elapsons ist als elektromagnetisch unpolarisierter Prototyp des Photons zu verstehen. Als solcher ist das kreisförmige Elapson als Grundbaustein des Vakuums zu sehen und wird Vakuum-Elapson genannt. Eingezeichnet ist die helixförmige Spiralbahn der Wirkungsquanten, die sich durch das Existenzprinzip ergibt. In der Realität sind extrem viele, sehr kleine Wirkungsquanten im String, die sehr nahe beieinander liegen.

Animation 1 : Die vereinfachende Animation zeigt, wie alle Wirkungsquanten eines Strings miteinander in Wechselwirkung stehen. Die Wechselwirkung zwischen allen Wirkungsquanten ist nur bei einer helixförmigen Spiralgeometrie ihrer Bahn möglich, wenn der String geschlossen ist. In der Realität sind extrem viele, sehr kleine Wirkungsquanten im String, die sehr nahe beieinander liegen.

Das ›Problem der Zeit‹ bezieht sich auf ein unterschiedliches Verständnis der Zeit der beiden Haupttheorien der heutigen Physik. Dieses unterschiedliche Verständnis der Zeit ist in meinen Augen quasi der Kristallisationspunkt der Unvereinbarkeit der beiden Theorien:

Gedankenexperiment der erweiterten Lichtuhr
– in der Quanten-Fluss-Theorie

Eine moderne, relativistische Quantenfeldtheorie beruht auf einem im räumlichen Sinn absoluten Verständnis der Zeit, dass sich in ihrer Wellenfunktion ausdrückt, die an allen Orten im Raum gleichzeitig koordiniert schwingt. Während die Allgemeine Relativitätstheorie auf einem im räumlichen Sinn variablen Verständnis der Zeit beruht, welches in Form der variablen Raumzeitkrümmung in Erscheinung tritt. Im Zusammenhang mit dem Verständnis der beiden Theorien, in Bezug auf bestimmte Photonen-Schwingungen, auf ihre inneren, Energie bezogenen Schwingungen und ihre Schwingungen in einer Lichtuhr, lässt sich auf dieser Basis ein scheinbarer Widerspruch konstruieren:

Bewegt man gedanklich Einsteins Lichtuhr im Gravitationsfeld der Erde aus einer Ruhelage von einem höheren Niveau auf ein niedrigeres, in eine neue Ruhelage mit mehr Gravitation, so verlangsamt sich nach der Allgemeinen Relativitätstheorie die Lichtgeschwindigkeit im dreidmensionalen Raum, zwichen den Spiegeln der Lichtuhr. Die Photonen, die Lichtteilchen, schwingen zwischen den Spiegeln langsamer hin und her, so dass die Lichtuhr langsamer tickt, die Zeit also langsamer abläuft (siehe Abbildung XXX).

Auf der anderen Seite gewinnen die Photonen durch die gravitative Rot-/Blauverschiebung bei mehr Gravitation an Energie. Die Rot-/Blauverschiebung findet sich nicht nur in der Detektorwellenlänge der Lichtwelle wieder, im Abstand der Photonen des Lichtstrahls, sondern auch in der inneren Schwingung jedes einzelnen Photons. In der Quantenphysik bedeutet die höhere innere Energie eines Photons nach der ›Einsteinschen Gleichung für das Lichtquant‹ eine höhere innere Frequenz und folglich auch eine schnellere innere Schwingung.

Nach dem heutigen Verständnis aller Arten von Schwingungen, ihrer Beschreibung als Schwingungsanzahl pro Zeit, sollten diese bei langsamer laufender Zeit auch alle langsamer schwingen – also quasi in Zeitlupe. Doch die innere Schwingung eines Photons im Gravitationsfeld steht dazu im Widerspruch, denn es schwingt in diesem Fall bei langsamer laufender Zeit schneller.

Die Lösung des ›Problems der Zeit‹ besteht aus Sicht der Quanten-Fluss-Theorie darin, dass die Zeit als vielschichtiges Phänomen verstanden wird und in diesem Sinne jeder Form von Zeit eine strukturelle Veränderung und damit eine Bewegung zu grunde liegt. Den beiden scheinbar widersprüchlichen Schwingungen der Photonen, ihrer inneren Schwingung und ihrer Hin-und-Her-Schwingung zwischen den Spiegeln, werden in der Lösung zwei strukturell unterschiedliche Bewegungen der Feinstruktur von Raum und Zeit zugeordnet. Diese beiden Bewegungen werden als zwei Bewegungskomponenten einer fundamentalen und in gewisser Hinsicht konstanten, neu eingeführten Bewegung verstanden. So ergeben sich insgesamt drei Bewegungsaspekte. Sie stehen für die räumlich absolute Zeit der Quantenphysik, für die innere Schwingung der Photonen und für die räumlich variable Zeit der Relativitätstheorie.

Es wird eine neue Struktur des Vakuums und der Elementarteilchen vorgeschlagen, die aus von mir Wirkungsquanten genannten Fundamentalteilchen besteht. Diese bewegen sich mit konstanter, erhöhter Lichtgeschwindigkeit auf sehr klein gewundenen Helixspiralbahnen durch den Raum (siehe und ) und bilden String ähnliche Strukturen aus, sogenannte Wirkungsquanten-Strings. Auch wenn sich die Wirkungsquanten auf ihren Helixspiralbahnen mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen, so können sie Informationen nur mit der Translation der Spiralbahn transportieren und diese ist effektiv die variable Lichtgeschwindigkeit im dreidimensionalen Raum, wie sie aus der Allgemeinen Relativitätstheorie bekannt ist. Informationen können sich also maximal mit Lichtgeschwindigkeit verbreiten. Die Rotation der Helixspiralbahn entspricht der inneren, Energie bezogenen Frequenz der Photonen. Die Wirkungsquanten-String-Struktur der Materie-Elementarteilchen ergibt sich durch eine zusätzliche, geschlossene und spiralförmige Rotationsbahn, die als Lichtuhr fungiert und ihren halbzahligen Spin hervorbringt.

Die Wirkungsquanten-Strings der Materie-Elementarteilchen haben relativistische Eigenschaften. Sie verhalten sich also nach dem Relativitätsprinzip zueinander. Die Gesamtstruktur der Wirkungsquanten selber bildet auf diese Weise ein Medium, von dem die Materie-Elementarteilchen Bestandteile sind und das so relativistische Eigenschaften beinhaltet. Dieses relativistische Medium stellt zunächst ein absolutes Bezugssystem dar, welches ich auch als Bewegungsraum bezeichne.

Der neu eingeführte Bewegungsraum kann dabei aus drei Perspektiven betrachtet werden:

Wirkungsquanten-Bewegungsraum – dreidimensional, euklidisch flach

Licht-Bewegungsraum – dreidimensional, gekrümmt

Raumzeit – vierdimensional, gekrümmt

XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX

XXX Der neu eingeführte Bewegungsraum zerfällt dabei in zwei Teile: Der Wirkungsquanten-Bewegungsraum ist der dreidimensionale, , in dem sich die Wirkungsquanten mit konstanter, erhöhter Lichtgeschwindigkeit bewegen. Das Licht bewegt sich im Wirkungsquanten-Bewegungsraum hingegen nicht überall mit der konstanten Lichtgeschwindigkeit, wie eben geschildert. Denn nach der hier entwickelten Quantengravitation wird die Bewegung von Photonen-Strings und Vakuum-Elapsonen-Strings im Wirkungsquanten-Bewegungsraum so gestört, wenn sich eine große Masse im Raum befindet, dass sich ihre Lichtgeschwindigkeit verlangsamt. Die Translation der Wirkungsquanten entlang der Helixspirale reduziert sich auf eine Weise, dass sich um eine zentrale, sehr große Masse eine reduzierte und richtungsabhängige Lichtgeschwindigkeit im Wirkungsquanten-Bewegungsraum ergibt.

XXX Der gekrümmte Licht-Bewegungsraum entspricht der vierdimensionalen gekrümmten Raumzeit der Allgemeinen Relativitätstheorie. Er funktioniert nach dem Prinzip der Lorentzschen Äthertheorie. Der Licht-Bewegungsraum ist so gekrümmt, dass in jeder Richtung des Raums die durchschnittliche Geschwindigkeit des Lichts für einen Hin und Rückweg von und zu einem Ausgangspunkt zurück, die Zweiweg-Lichtgeschwindigkeit, der Lichtgeschwindigkeitskonstanten gleich ist.

XXX Die vierdimensionale Raumzeit der Allgemeinen Relativitätstheorie ergibt sich, wenn die Lichtgeschwindigkeit auch bei Bewegung im Raum als isotrop angenommen wird und der an der Lichtgeschwindigkeitskonstanten fehlende Teil durch eine Bewegung in der imaginären zeitlichen Dimension aufgefüllt wird. Bei einem Beobachterwechsel wird dann die Neusynchronisation der Maßstäbe von Raum und Zeit notwendig. XXX XXX XXX XXX XXX

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Abbildung 2 : Die konstante Geschwindigkeit der Wirkungsquanten des Kosmos konstituiert die für die Quantenfeldtheorie notwendige grundlegende Zeit als Normaluhr. Die durch sie gegebene Gleichzeitigkeit ist für die Verschränkungphänomene unverzichtbar.

Animation 2 : Geladenes Lepton mit hypothetischen sechs wellenförmigen Phasen als Näherungsdarstellung. (In Bezug auf die festgelegte Konvention versehentlich ein Antiteilchen in Up-Orientierung.) In der Realität sind extrem viele, sehr kleine Wirkungsquanten im String, die sehr nahe beieinander liegen.

(• Die Konstanz der Wirkungsquanten-Geschwindigkeit ergibt sich nur im euklidischen Wirkungsquanten-Bewegungsraum! Die Konstanz der LG gilt nur im gekrümmten Licht-Bewegungsraum.)

(• Einstein überträgt durch das Gedankenexperiment seiner Lichtuhr die hierfür wesentlichen strukturellen Eigenschaften auf Materie, wenn er sagt, dass alle Uhren und auch alle anderen Prozesse der Materie so funktionieren. Dabei handelt es sich um die Bewegung mit Lichtgeschwindigkeiten und um die lokale Bindung dieser Bewegung in einem System.)

(Braucht man hier wirklich den euklidisch flachen Wirkungsquanten-Bewegungsraum oder reicht der gekrümmt erscheinende Licht-Bewegungsraum?) Unter relativistischen Eigenschaften des Mediums ist hier zu verstehen, dass kein Beobachter in der Lage ist seine eigene Bewegung oder die Bewegung eines anderen materiellen Körpers relativ zu diesem Medium durch die Messung der eigenschaften des Mediums oder der Körper in ihm zu messen. Das bedeutet, er ist nicht in der Lage, die sehr wohl real vorhandene, konstante Einweg-Lichtgeschwindigkeit des Lichts im Medium, durch Messung festzustellen. Denn er kann nur die Zweiweg-Lichtgeschwindigkeit messen.

Die relativistischen Eigenschaften des hier eingeführten Mediums kommen daher, dass sich die strukturbildenden Wirkungsquanten entlang des Rotationszentrums der Helix mit der bekannten Lichtgeschwindigkeit im dreidimensionalen Raum bewegen (siehe und , jeweils die grüne Lichtbahn). Dabei sieht man von der Rotation auf ihrer Helixspiralbahn ab und betrachtet nur ihre Translation. Und auch nur(!) mit Lichtgeschwindigkeit, eben der Translationsgeschwindigkeit entlang ihres Helix, können die Wirkungsquanten Informationen übertragen. In Materie-Elementarteilchen sind die Wirkungsquanten so zu speziellen Wirkungsquanten-Strings verbunden, dass die Struktur mit Lichtgeschwindigkeit an ein und demselben Ort rotieren oder sich dabei auch durch den Raum bewegen kann (siehe , Spin-Rotation ums Zentrum mit Lichtgeschwindigkeit entlang der grünen Lichtbahn). Dadurch funktioniert jedes dieser Elementarteilchen wie die Lichtuhr aus Albert Einsteins Gedankenexperiment, was bei ihrer Bewegung zur Zeitdilatation,(Link) führt. Die Längenkontraktion von bewegten Elementarteilchen und Körpern ergibt sich durch die Verzerrung der Felder, die ihre strukturelle Ausdehnung(Link) bestimmen, wie Albrecht Giese gezeigt hat. Die Längenkontraktion der Struktur gebenden Felder eines Elementarteilchens oder Körpers ist also ein emergentes Phänomen des neuen Mediums. Und es ergibt sich durch die Helixspiralbahn der Wirkungsquanten auch die Erhöhung der inneren Frequenz der Photonen. Genau diese Eigenschaften machen die Lösung des ›Problems der Zeit‹ aus.

Das Vakuum besteht aus lichtähnlichen Elementarteilchen, von mir Vakuum-Elapsonen genannt, die die simpelste Struktur der Wirkungsquanten-Strings darstellen. Sind die Vakuum-Elapsonen nicht kreisrund, sondern elliptisch, so handelt es sich um Photonen. Aus diesem Grund bezeichne ich das Medium als relativistisches Licht-Materie-Medium, denn das Licht und die Materie sind mit dem Vakuum darin in einer gemeinsamen Struktur integriert.

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Vereinheitlichung von Spezieller Relativitätstheorie und Lorentzscher Äthertheorie

Die Spezielle Relativitätstheorie und die Lorentzsche Äthertheorie unterscheiden sich im Wesentlichen in der Interpretation des Michelson-Morley-Experiments(Link). Während die Spezielle Relativitätstheorie aus heutiger Sicht davon ausgeht, dass es kein Medium des Lichts gibt, geht die Lorentzsche Äthertheorie davon aus, dass es ein Medium zwar gibt, die relative Bewegung zu diesem Medium aber nicht gemessen werden kann. Interessanterweise kann die Spezielle Relativitätstheorie auch so verstanden werden, als wenn jeder Beobachter in einem Medium ruhen würde, also als wenn jeder sein eigenes „absolutes“ Bezugssystem hätte. Denn für jeden Beobachter ist hier die von ihm wahrgenommene Einweg-Lichtgeschwindigkeit in jeder Richtung gleich groß, also isotrop, so als wenn er in einem Medium ruhte, welches Träger der Lichtwellen ist. Während Einstein bei seiner Entwicklung von der Lorentzschen Äthertheorie auf seine Spezielle Relativitätstheorie überging, möchte ich nun den umgekehrten Weg beschreiben, um im Prinzip das oben beschriebene Licht-Materie-Medium aus der Spezielle Relativitätstheorie zu erhalten, und damit den Zusammenhang zwischen beiden Theorien deutlich zu machen.

Die Lorentzsche Äthertheorie kann aus der Speziellen Relativitätstheorie folgendermaßen gewonnen werden: Da für alle Bezugssysteme der Beobachter die gleichen Gesetze gelten, kann ich im Fall der Annahme der Existenz eines Mediums im Prinzip das Bezugssystem eines Beobachters, der zum vermeintlichen Medium ruht, als ruhend auswählen. Aus Sicht des im Licht-Materie-Medium ruhenden Beobachters gelten dann die Gesetzte der Speziellen Relativitätstheorie. Alle anderen Beobachter messen nun ihre Relativbewegung zum ruhenden Beobachter und sehen in einem ersten Schritt die relativen Verhältnisse in der Welt, also auch sich selbst, durch die Augen des ruhenden Beobachters. Allerdings müssen sie in einem zweiten Schritt noch weiter gehen: Weil sie sich dann selbst in ihrer Bewegungsrichtung im Medium verkürzt und ihre Uhren langsamer gehen sähen, als die Uhr des ruhenden, verändern sie noch zusätzlich ihre Sicht der Welt so, dass sie selber nicht verkürzt erscheinen und ihre Uhren normal laufen. Das bedeutet, die ruhende Welt um sie herum erscheint in ihrer Bewegungsrichtung im Medium gedehnt und deren ruhende Uhren laufen schneller als ihre. Das ist eine Welt, so wie sie von der Lorentzschen Äthertheorie in diesem Fall gesehen wird. Die Sichtweisen der Beobachter stehen für alle Beobachter im gleichen räumlichen und zeitlichen Verhältnis zueinander. Das heißt, für den ruhenden Beobachter verkürzen sich die Längen von bewegten Beobachtern in Bewegungsrichtung und deren Zeiten laufen langsamer. Der ruhende ist im Verhältnis zum bewegten in dessen Bewegungsrichtung länger und seine Zeit läuft schneller. Dieses Verhältnis gilt für alle Beobachter.

Die Spezielle Relativitätstheorie vermeidet die unterschiedliche Wahrnehmung der Beobachter dadurch, dass bei einem Beobachterwechsel (alle Maßstäbe) die Uhren und die Längenmaßstäbe neu synchronisiert also passend definiert werden.(Verweis)

Durch die Vereinheitlichung von Spezieller Relativitätstheorie und Lorentzscher Äthertheorie im Rahmen der Quanten-Fluss-Theorie gewinnt man die Möglichkeit des Bezugs auf das absolute Bezugssystems eines Mediums, welches die Quanten-Fluss-Theorie zur Vereinheitlichung der Physik benötigt. Zusätzlich gewinnt man eine wohldefinierte und absolute Gleichzeitigkeit aller Ereignisse, die in der Relativitätstheorie nicht möglich ist. Diese Gleichzeitigkeit ist wichtig, um die Verschränkungen(Verweis) von Elementarteilchen und deren Auflösung in den Quantenfeldtheorien zu beschreiben, und scheint für die Vereinheitlichung der Physik ebenfalls unabdingbar. Die praktischen und theoretischen Vorzüge der Speziellen Relativitätstheorie, wie die Gleichheit der Gesetze für alle Beobachter, werden als Möglichkeit erhalten, solange nicht ihr Gültigkeitsbereich verlassen wird. Durch das nun genau definierte Verhältnis zum Licht-Materie-Medium kann die Spezielle Relativitätstheorie darüberhinaus bei Bedarf auf ein absolutes Bezugssystem des Raums und der Zeit bezogen werden. Die Einführung des relativistischen Licht-Materie-Mediums und die Sorge um dessen Verträglichkeit mit der Relativitätstheorie ist daher notwendig.

Spezielle Relativitätstheorie als emergentes Phänomen

Berücksichtigt man also nur einzelne Körper und bezieht sich nur auf Abstände, in denen die Gravitation einheitlich erscheint und hat keine , was im Allgemeinen der Fall sein wird, so benötigt man weiterhin die Spezielle Relativitätstheorie. Aufgrund ihrer praktischen und theoretischen Bedeutung ist diese nicht zu verwerfen, sondern als emergenter Bestandteil der Quanten-Fluss-Theorie mit dem Lorentzschen Ansatz zu vereinheitlichen. So ergeben sich sowohl die Zeitdilatation(Link), die Längenkontraktion(Link) sowie die Massenzunahme(Link) bei Bewegung durch Emergenz.

Durch die Quanten-Fluss-Theorie werden die Strukturen und Prozesse sichtbar, deren emergente Eigenschaften zur Relativität führen und es wird aufgezeigt wie diese wiederum mit dem Lorentzschen Ansatz verknüpft ist. Denn die Spezielle Relativitätstheorie ergibt sich aus der Quanten-Fluss-Theorie, wenn man nur berücksichtigt, welche Informationen man über ein physikalisches System bezüglich der gewinnen kann, wenn man nichts über die relative Bewegung im Licht-Materie-Medium weiß. Die Alterungszeit wird als die durch emergente, dynamische Prozesse entstehende Alterung der physikalischen Systeme von der absoluten des Mediums unterschieden.

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Abbildung 3 : Die Grafik zeigt schematisch die relative Wirkungsquanten-String-Dichte und Elapsonen-Bahn-Dichte im Kosmos (in umgekehrt proportionaler Darstellung und die Wirkungsquanten-String-Dichte ist mit dem Faktor \( \sqrt{2} \) versehen, damit die Kurven nicht zu sehr aufeinander fallen). Im symmetrischen Fall, ohne Gravitation, sind die Wirkungsquanten und Vakuum-Elapsonen sehr gleichmäßig im Raum verteilt, siehe gestrichelte Graphen. Gerät die Symmetrie aus der Balance, weil die Elementarteilchen sich zu großen Massen zusammenballen, dann sind die Wirkungsquanten und Vakuum-Elapsonen lokal asymmetrisch im Raum verteilt und die Gravitation kommt zum Vorschein, siehe durchgezogene Graphen. Weil Wirkungsquanten- und Elementarteilchen-Anzahlerhaltung gilt – zu den Elementarteilchen werden auch die Elapsonen gezählt –, ist in beiden Fällen der Raum im Durchschnitt euklidisch flach, so wie es in unserem Kosmos beobachtet wird.

(• Die Konstanz der Wirkungsquanten-Geschwindigkeit ergibt sich nur im euklidischen Wirkungsquanten-Bewegungsraum! Die Konstanz der LG gilt nur im gekrümmten Licht-Bewegungsraum.)

Das absolute räumliche Bezugssystem des Licht-Materie-Mediums der Quanten-Fluss-Theorie sehe ich in der homogenen und isotropen, großräumigen Massenverteilung des Kosmos, dem sogenannten Fixsternhimmel. Diese wird als Kosmologisches Prinzip bezeichnet und ist Teil des Standardmodells der Kosmologie. Es ist durch die Beobachtungen des Kosmos und in Simulationen sehr gut bestätigt.(Verweis) Auch ist es sehr gut bestätigt, dass der Kosmos im Mittel euklidisch flach ist, also keine Raumzeitkrümmung aufweist.

Die Verteilung der Wirkungsquanten des Licht-Materie-Mediums im Kosmos entspricht dieser Massenverteilung, weil Wirkungsquanten die Energie- und Masseneinheiten des Vakuums und der Elementarteilchen sind. Daher sind sie im Mittel ebenso homogen und isotrop verteilt, wie die Masse (siehe ). Die Wirkungsquanten bewegen sich im Licht-Materie-Medium, also zur Massenverteilung, in allen Raumrichtungen mit konstanter erhöhter Lichtgeschwindigkeit auf ihren Helixspiralbahnen; also isotrop. Ihre konstante Bewegung im gesamten Kosmos, unabhängig von der jeweiligen Gravitation, bildet den Wirkungsquanten-Bewegungsraum und entspricht der absoluten Zeit des Licht-Materie-Mediums. Diese Zeit ist als Kosmische Zeit(Verweis) zu verstehen.

Die großräumige Gravitation entsteht aus einem lokalen Symmetriebruch der Wirkungsquanten-Verteilung. Der des Kosmos bleibt dabei trotzdem im Mittel euklidisch flach, also ohne Krümmung.

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Abbildung 4 : (Grafik: Schwingungslinie in Spiralbahn umbenennen? Ruhemasse?) Die variable Geschwindigkeit der Elapsonen, zu denen auch die Photonen gehören, installiert den Licht-Bewegungsraum im Vakuum des Kosmos mit der Eigenschaft variabler Dichte und variabler Gravitationsuhr. Unter der Annahme einer absolut konstanten Lichtgeschwindigkeit in der Allgemeinen Relativitätstheorie wird der Licht-Bewegungsraum zur gekrümmten, vierdimensionalen Raumzeit. Die eingezeichneten Helixspiralbahnen der Feinstruktur aus Wirkungsquanten zeigen, wie die Translationsbewegung – Einsteinsche Lichtgeschwindigkeit im dreidimensionalen Raum – nahe an der Masse abnimmt und die Rotationsbewegung zunimmt – die Photonen- und Vakuum-Elapsonen-Frequenz.

Abbildung 5 : Die beständige Beugung der lichtähnlichen Strukturen beziehungsweise der Wirkungsquanten eines Elementarteilchen-Strings in Richtung der anziehenden Masse führt dazu, dass der String in diese Richtung beschleunigt wird.

Vereinheitlichung mit der Allgemeinen Relativitätstheorie

Die Lorentzsche Äthertheorie basiert auf der in allen Raumrichtungen gleichen, also isotropen, Lichtgeschwindigkeit im dreidimensionalen, . Um die Gravitation auf Basis der Lorentzschen Äthertheorie aus Sicht der Quanten-Fluss-Theorie zu beschreiben, braucht es eine variable Lichtgeschwindigkeit im Licht-Materie-Medium. XXX XXX XXX XXX XXX , die auch nicht am selben Ort in allen Richtungen gleich groß sein muss XXX Diese kommt durch eine variable Wirkungsquanten-Dichte im Medium zustande. Weil die Wirkungsquanten Energieeinheiten sind, handelt es sich dabei um eine variable Vakuumenergiedichte. Die stellt dies durch eine höhere Frequenz der Wirkungsquanten-Helixspiralbahn und durch langsamer gehende Uhren in der näher der Masse dar. Die neu eingeführte Alterungszeit der Materie-Elementarteilchen, die Spin-Rotation entlang ihrer Lichtbahn (siehe , Translation entlang der grünen Linie), verlangsamt sich, je näher das Teilchen der Masse ist. Die absolute Zeit des Mediums, in Form der konstanten, erhöhten Lichtgeschwindigkeit der Wirkungsquanten auf ihrer Helixbahn, bleibt hingegen überall im Medium gleich. Die Materie-Elementarteilchen erfahren auch eine gravitative Längenkontraktion im Medium in radialer Richtung zum Zentrum der Masse. Durch diese Effekte entsteht der Eindruck der Raumzeitkrümmung, der aus der Allgemeinen Relativitätstheorie bekannt ist.

Die Quantengravitation der Quanten-Fluss-Theorie erklärt, wie die Masse eines Körpers, in Form seiner Wirkungsquanten, die Geschwindigkeit des Lichts in seiner Umgebung durch Störungswellen beeinflusst. Dies führt dazu, dass lichtähnliche Strukturen aus Wirkungsquanten verlangsamt und gebeugt werden. Aus solchen lichtähnlichen Strukturen besteht das Vakuum, in Form der Vakuum-Elapsonen, so wie auch die Materie-Elementarteilchen, in Form der Spin-Rotation entlang ihrer Lichtbahn, und natürlich die Photonen selber. Die Verlangsamung der lichtähnlichen Strukturen, umso langsamer desto näher man einer Masse ist, sorgt für die variable Vakuumenergiedichte im Licht-Materie-Medium. Die Beugung der lichtähnlichen Strukturen der Materie-Elementarteilchen sorgt dafür, dass die Wirkungsquanten-String-Struktur eines Materie-Elementarteilchens zur anziehenden Masse hin gebeugt wird. Ein Materie-Elementarteilchen wandert also beschleunigt auf die Masse zu, welches seine Struktur beugt (siehe ). Dieses Phänomen ist der Mechanismus der Gravitation, wie Giese zeigt.

Die Sicht der Allgemeinen Relativitätstheorie auf das Geschehen ergibt sich, wenn an jedem Ort im Medium eine in allen Richtungen gleiche, isotrope, und konstante Lichtgeschwindigkeit zu grunde gelegt wird. Die variable Dichte des variablen Licht-Materie-Mediums erscheint als Raumzeitkrümmung, in der die absolute Konstanz der Lichtgeschwindigkeit gilt. Die Gravitation kommt durch die gekrümmte Raumzeit zu stande.

Allgemeine Relativitätstheorie als emergentes Phänomen

Berücksichtigt man also nur einzelne Körper und deren relativ geringe Massen und Abstände in Bezug auf die großräumigen Strukturen des Kosmos, so gilt weiterhin die Allgemeine Relativitätstheorie. Aufgrund ihrer praktischen und theoretischen Bedeutung ist diese nicht zu verwerfen, sondern als emergenter Bestandteil der Quanten-Fluss-Theorie mit dem Lorentzschen Ansatz im Sinne der Gravitation der Quanten-Fluss-Theorie zu vereinheitlichen. So ergeben sich sowohl die gravitative Zeitdilatation als auch eine neue, zu ihr gehörige gravitative Längenkontraktion durch Emergenz. Aber es ist klar, dass die Allgemeine Relativitätstheorie in der vorliegenden Form nicht mit den Quantenfeldtheorien vereinbar ist.

Durch die Quanten-Fluss-Theorie werden die Strukturen und Prozesse sichtbar, deren emergente Eigenschaften zur Allgemeine Relativitätstheorie führen und es wird aufgezeigt wie diese wiederum mit dem Lorentzschen Ansatz verknüpft ist. Denn die Allgemeine Relativitätstheorie ergibt sich aus der Quanten-Fluss-Theorie, wenn man nur berücksichtigt, welche Informationen man über ein physikalisches System bezüglich der Alterungszeit und der Gravitation gewinnen kann, ohne ein absolutes Bezugssystem zu kennen.

Berücksichtigt man zusätzlich die gravitativen Effekte der variablen Vakuumenergiedichte, so ergibt sich die Aussicht das Phänomen der Dunklen Materie zu erklären. Durch das der Quanten-Fluss-Theorie wird auch das Machsche Prinzip Teil der vereinheitlichten Relativitätstheorie. Auch wird klar, wo die Gültigkeitsgrenzen der Allgemeinen Relativitätstheorie aus Sicht der Quanten-Fluss-Theorie liegen.