Vom Elektron zum Universum
Das Primat der Wechselwirkung
Wir wollen im folgenden ganz klein anfangen, indem wir das Elektron betrachten und daraus logisch schließen, was eigentlich "Raum" bedeutet. Wir können dann eine logische Argumentationskette spannen, die uns zu neuen Erkenntnissen über das Universum führt. Auf dieser Reise müssen wir die modernen physikalischen Beobachtungen berücksichtigen, vor allem aber die Energieerhaltung und Wechselwirkung. Die Ergebnisse werden Sie verblüffen: wir kommen zu einem neuen Weltbild, das mit allen modernen Beobachtungen kompatibel ist.
1. Wie groß ist die Materie?
Beginnen wir mit etwas, was im wahrsten Sinne des Wortes "begreifbar" ist: mit der Materie. Wir können einen Klotz Materie anfassen und seine Abmessungen mit einem Lineal bestimmen. Es ist für den gesunden Menschenverstand klar, dass der Klotz einen feste Begrenzung hat, die wir betasten können. Das hat schon Newton dazu bewegt, seine Gesetze auf feste materielle Körper zu beziehen, zwischen denen sich - idealisiert - als Zwischenraum das Vakuum befindet. Das erscheint auch ganz logisch, denn was durch eine feste Oberfläche begrenzt ist, braucht "Zwischenraum, hindurchzuschaun".
Nun sitzen diese Körper nicht friedlich im Vakuum, sondern sie wechselwirken, sei es durch die Gravitation, durch elektrische oder magnetische Felder. So stürzte diese Vorstellung von Materie Newton in große erkenntnistheoretische Zweifel. Er schrieb:
'... dass ein Körper über eine Distanz durch ein Vakuum hindurch auf einen anderen Körper ohne Vermittlung durch etwas Anderes einwirken kann, ist für mich eine derart große Absurdität, dass meines Erachtens kein Mensch, der philosophische Dinge kompetent bedenken kann, je auf so etwas hereinfallen könnte.'
Die Frage ist, hat die Materie wirklich eine feste Oberfläche, täuscht uns unser "gesunder Menschenverstand"? Dazu wollen wir uns erst einmal ein Elektron genauer ansehen. Es ist ein kleines Elementarteilchen mit dem klassischen Elektronenradius Re, und außerhalb des Elektrons befindet sich sein elektrisches Feld, das quadratisch mit dem Abstand r (also mit 1/r²) abnimmt. Und jetzt kommt der große Sündenfall der Physik, nämlich die gedankliche Trennung von Raum und Materie. Man zerschneidet das Elektron willkürlich in ein kleines Kügelchen (mit Spin und Ruhemasse) und in ein Feld, das sich bis ins Unendliche erstreckt.
Wir wollen es aber nicht zerschneiden, sondern ganzheitlich betrachten. Das Feld ist nämlich Teil des Elektrons, seine Energie steckt in dem Feld. Das äußere Feld existiert - da es ein untrennbarer Teil des Elektrons ist - von Anfang an mit dem Elektron. Es breitet sich daher nicht mit irgendeiner Geschwindigkeit aus, sondern "es ist".
Ruhendes Elektron
Ein Elektron ist also genau betrachtet unendlich groß, wobei es nach außen mit 1/r² immer "dünner" wird, und es hat eine Art Kern mit dem Radius Re. Dies kann man so veranschaulichen wie Prof. Marmet in dem Bild seinem Artikel. Der nach außen abnehmende Grauwert steht für das abnehmende Feld. Entsprechendes gilt auch für das Proton.
Wir müssen also feststellen, dass der Anschein trügt, dass die elementaren Bausteine der Materie entgegen der Anschauung unendlich groß sind, wobei sie nach außen immer "dünner" werden, und dass sie sich in diesem verdünnten Außenbereich gegenseitig durchdringen. Wegen dieser Durchdringung können sie dann miteinander wechselwirken. Einen leeren Zwischenraum gibt es daher nicht: der Leere Raum ist ein Gedankending ohne physikalische Existenz.
Die Oberfläche eines Gegenstandes wird uns von uns als "fest" angenommen, wenn die Gegenkräfte beim Anfassen so groß sind, das eine weitere Durchdringung nicht mehr möglich ist. Noch etwas möchte ich hier anmerken, was später wichtig sein wird: die äußeren Abmessungen eines Gegenstandes (der ja aus Atomen zusammengesetzt ist) sind proportional zu den Bahnradien der Elektronen, die um die Atomkerne kreisen.
Wenn wir die gedankliche Trennung von Elementarteilchen und Feld aufgeben (und unsere Betriebsblindheit damit überwinden), ergeben sich sofort folgende Konsequenzen:
- Die Teilchen sind unendlich groß, wobei sie nach außen immer "dünner" werden.
- Sie durchdringen sich gegenseitig in diesem verdünnten Außenbereich.
- Wegen dieser Durchdringung können sie miteinander wechselwirken.
- Es gibt keinen Leeren Raum, der Raum ist erfüllt von den verdünnten Außenbereichen.
Wir wollen den Materiebegriff noch etwas verallgemeinern, da wir ja wissen, dass man Materie in Energie umrechnen kann nach der bekannten Formel E=mc². Demnach ist der Raum erfüllt von energetischen Entitäten, d.h. irgendwie strukturierten Energiepaketen, die miteinander wechselwirken, wobei die Gesamtenergie erhalten bleibt. Dies gebietet das Gesetz der Energieerhaltung: Energie kann nicht ins Nichts verschwinden oder aus dem Nichts entstehen. Es muss also möglich sein, alle physikalischen Gesetze aus dem Prinzip der Wechselwirkung abzuleiten.
Wenn wir diese Gedanken zu Ende führen, dann stoßen wir auf eine provozierende Erkenntnis: mit dem Leeren Raum haben wir der Relativitätstheorie (RT) die Grundlage entzogen. In der RT bewegen sich die materiellen Objekte im leeren (jedoch mit Feldern gefüllten) Raum, und die relativen Geschwindigkeiten der Objekte sind für ihren Energieinhalt entscheidend, weil man nicht feststellen kann, welches Objekt in Ruhe ist und welches sich bewegt.
Der Relativitätsgedanke ist aber sinnlos, wenn Alles mit Allem in Verbindung steht, denn dann gibt es überall Nachbarschaftsbeziehungen. Selbst ein Teilchen, das scheinbar isoliert im Weltraum schwebt, ist mit der Gesamtheit aller anderen Teilchen im All verbunden. Damit ist es möglich, seinen Bewegungszustand eindeutig festzulegen: entscheidend ist die Geschwindigkeitsdifferenz zum Mittelwert der Geschwindigkeiten aller anderen Teilchen im All. Es befindet sich in Ruhe wenn diese Differenz gleich Null ist.
Daraus folgt:
- Es gibt ein Absolutes Referenzsystem für die Geschwindigkeiten.
- Der Ruhezustand ist definiert durch die mittlere Geschwindigkeit aller Teichen im All.
- Auf diesen Ruhezustand bezieht sich die kinetische Energie.
Diese Aussagen sind diametral entgegengesetzt zur RT. Wir stehen nun vor einem Problem: es ist unzweifelhaft so, dass die RT viele Erscheinungen in der Physik begründen (wenn auch nicht physikalisch erklären) kann. Wir müssen nun zeigen, dass wir dies mit unserer Forderung nach dem Primat der Wechselwirkung auch können. Sie werden sehen, es ist möglich, es ist einfacher, und im Unterschied zur RT können wir die Effekte physikalisch erklären. Dabei stütze ich mich besonders auf die wegweisenden Ideen von Prof. Paul Marmet, die auf seiner Website www.newtonphysics.on.ca nachzulesen sind. Er kann formelmäßig ableiten, wie die kinetische Energie eines geladenen Teilchens zustande kommt, und durch welchen Mechanismus sowohl die die relativistische Massenzunahme als auch die potentielle Energie erklärt werden kann.
2. Kinetische Energie steckt im Magnetfeld
Wie kann man sich die Entstehung der kinetischen Energie durch Wechselwirkung nun vorstellen? Die kinetische Energie (Bewegungsenergie) ist die Energie, die in der Bewegung eines Körpers enthalten ist. Sie wird im bewegten Körper gespeichert und kann ihm auch wieder entnommen werden. Wir wollen dies am Beispiel des Elektrons nachvollziehen und suchen daher eine physikalische Erklärung dafür, dass ein bewegtes Elektron an Masse zunimmt, also für den sogenannten relativistischen Massenzuwachs.
Genau dies gelingt Marmet in seinem Artikel Fundamental Nature of Relativistic Mass and Magnetic Fields. Er betrachtet das fliegende Elektron als elektrischen Strom und berechnet die Energie des erzeugten Magnetfeldes. Er zeigt, dass diese Energie dem relativistischen Massenzuwachs entspricht. Zitat:
"Die Relativitätstheorie liefert uns eine Beziehung, die die relativistische Massenzunahme bewegter Partikel beschreibt, aber sie hat kein physikalisches Modell, das den grundlegenden Mechanismus beschreibt, der für diese Massenzunahme verantwortlich ist. Wir zeigen hier, daß diese zusätzliche kinetische Masse mit einem wohlbekannten Mechanismus erklärt werden kann, der die elektromagnetische Energie einbezieht. Dies geht, wenn man das von der fliegenden Ladung erzeugte Magnetfeld berücksichtigt, das mit der Biot-Savart Gleichung berechnet wird. Wir zeigen, daß die Energie des von einem fliegenden Elektron erzeugten Magnetfeldes, umgerechnet in Masse, immer gleich der relativistischen Masse M0(γ - 1) ist, wie sie in Einsteins Relativitätstheorie abgeleitet wird. Daher kann der relativistische Parameter γ mit Hilfe der elektromagnetischen Theorie berechnet werden."
Ich will hier die wichtigsten Schritte kurz skizzieren, genaueres möge man in besagtem Artikel nachlesen. Betrachten wir zuerst einen stromdurchflossenen Leiter. Man kann das Magnetfeld berechnen (Biot-Savart), das von dem Strom erzeugt wird. Der Strom ist definiert als Ladungen pro Zeiteinheit, d.h. bei bekannter Elementarladung e des Elektrons als Anzahl * e pro Zeiteinheit. Der Leiter kann ebensogut entfallen, dann handelt es sich um einen Elektronenstrahl, d.h. um eine Vielzahl von Elektronen, die mit konstanter Geschwindigkeit fliegen. Da die Ladungen quantisiert sind, muss man von der Vorstellung einen Linienladung abgehen und den Strom als Anzahl von Elektronen betrachten, die sich mit der Geschwinigkeit v bewegen. Marmet betrachtet nun ein einzelnes Elektron als kleinstmögliches Stromelement und untersucht, was mit dem Elektron bei der Bewegung geschieht.
Formeln anzeigenDaraus folgt, wie hier für das Elektron gezeigt wurde:
Der sogenannte relativistische Massenzuwachs ist nichts anderes als die Masse des Magnetfeldes, das von dem fliegenden Elektron erzeugt wird.
Wir haben somit eine physikalische Erklärung dafür, was die kinetische Energie eines Elektrons bedeutet und wo sie gespeichert wird.
3. Kinetische Energie durch Wechselwirkung
Wir suchen nun ein Gedankenmodell, das erklärt, wie die kinetische Energie des Elektrons durch Wechselwirkung entstehen könnte. Wir wissen, das ein bewegtes Elektron auch eine Wellennatur hat (De Broglie) und dass beschleunigte Ladungen mit einer gewissen Wellenlänge strahlen, und ebenso haben wir berechnet, dass es kinetische Energie speichern kann. Marmet schlägt nun ein Ringwirbelmodell vor, eine Anordnung von ringförmigen Wirbeln, wie es schematisch in der folgenden Abbildung dargestellt ist.
Nun stellt sich die Frage: Wirbel worin? Unser Elektron ist nicht allein im Weltraum, sondern unter unendlich vielen anderen Teilchen, deren äußerste Feld-Reste sich überlagern bzw. addieren, weil sie unendlich groß sind. Wenn sich das Elektron durch diese Überlagerung bewegt, kommt es als Wechselwirkung zu besagten Wirbeln. Es muss nochmals betont werden: entscheidend ist die Absolutgeschwindigkeit des Elektrons, bezogen auf den Rest des Universums. (Absolut wie die Maxwellschen Gleichungen.)
Bilder aus: Fundamental Nature of Relativistic Mass and Magnetic Fields
Man kann sich diese Wirbel etwa so vorstellen wie im rechten Bild. Es zeigt den "Querschnitt" eines fliegenden Elektrons. Die Wirbelstruktur wird durch unterschiedliche Grauwerte veranschaulicht. Die Struktur erstreckt sich bis ins Unendliche, wobei ihre Intensität mit 1/r2 abnimmt. Der Abstand der Wirbelmaxima ist durch die De Broglie - Wellenlänge bestimmt. Diese ringförmigen Wirbel würden mit dem Elektron mitfliegen und diesem die in Doppelspaltexperimenten beobachtete Querausdehnung geben.
Wir wollen noch einmal zusammenfassen:
Wir haben am Elektron und am Proton gezeigt, daß die Teilchen unendlich groß sind, wobei ihre Energie nach außen
mit 1/r2 abnimmt. Die Teilchen erscheinen uns nur als nahezu punktförmige Massen, in Wirklichkeit erstrecken
sie sich, immer "feiner" werdend, bis ins unendliche. Das ganze Universum ist erfüllt von der Überlagerung dieser
äußeren Anteile der Teilchen. Jedes Teilchen ist eingebettet in diese Gesamtheit aller anderen Teilchen, und jede Bewegung
findet in Relation auf diese Gesamtheit statt.
Kein Teilchen existiert unabhängig von den anderen, jede Bewegung verursacht eine Wechselwirkung.
Wir müssen uns auf die Überlagerung der äußeren Anteile aller Teilchen im Universum beziehen. Wenn sich ein Teilchen gegenüber dieser Gesamtheit bewegt, führt die Wechselwirkung von Teilchen und Gesamtheit zum Aufbau von kinetischer Energie. Es gilt also:
Jedes Teilchen, das sich im Universum bewegt, trägt die Information über seinen Bewegungszustand (als kinetische Energie) mit sich wie ein kleiner Kreisel, und zwar nach Betrag und Richtung. Die Größe der kinetischen Energie bezieht sich immer auf dieses absolute Referenzsystem, das verlangt die Erhaltung der Energie.
Wenn diese Wirbelstruktur beschleunigt wird, wird Licht abgestrahlt. Wir können also erwarten, dass auch die Struktur der erzeugten Photonen dazu kompatibel ist. Sie haben eine Längsausdehnung (Kohärenzlänge), die der Dauer der Beschleunigung entspricht, und eine Querausdehnung mit nach außen abnehmender Intensität, die es erlaubt, dass selbst einzelne Photonen am Doppelspalt interferieren. Ihre Geschwindigkeit ist unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle, sie ist konstant, weil sie letztenendes von den Eigenschaften der Überlagerung der äußeren Anteile aller Teilchen im Universum bestimmt wird.
Das Photon hat also eine komplexe Struktur, die von unseren Messungen nur unzureichend erfasst wird. Je nach dem Messaufbau, den wir wählen, können wir seine Wellenlänge oder seinen Impuls messen; es ist aber unsinnig, deshalb von einem "Dualismus" des Photons zu sprechen.
4. Strukturveränderung der Atome durch Kinetische Energie
Wenn wir einem Körper kinetische Energie zuführen, muss diese wegen dem Gesetz der Energieerhaltung irgendwo bleiben. Wir können also erwarten, das sich die Struktur der aus Atomen aufgebauten Materie verändert, denn die Auswirkungen dieser Strukturveränderungen können wir in der Natur vielfältig nachmessen.
Den Mechanismus beschreibt Marmet in seinem Artikel Natural Length Contraction Mechanism Due to Kinetic Energy.
Wie kann man das anschaulich erklären? Also, vereinfacht dargestellt: Wie im Bohrschen Atommodell beschrieben wird, umkreisen die Elektronen den Atomkern. Der Bahnradius der Elektronen (für das unterste Elektron heißt das der Bohrsche Radius) stellt sich so ein, daß die Anziehungskraft zwischen Elektron und Proton (Coulombsches Gesetz) gleich der Zentrifugalkraft auf das umlaufende Elektron ist.
Formeln anzeigenSomit wächst der Bohrsche Radius mit der Geschwindigkeit um den Faktor γ an, weil die Elektronenmasse um γ größer geworden ist.
Dies bewirkt eine Vergrößerung der physischen Abmessungen der Atome und der daraus aufgebauten Materie. Die Größe hängt nämlich von den Bahnradien der Elektronen (Abmesssungen der Elektronenhülle) ab. Damit werden die Energieniveaus innerhalb des Atoms kleiner, und deshalb sendet ein solches Atom im Anregungszustand röteres Licht aus als in Ruhe. Eine damit realisierte Atomuhr tickt langsamer. (Diese Effekte werden von der Quantenmechanik gefordert und sind durch tausendfache Messungen erhärtet.)
Es handelt sich also um eine beobachtbare Größenänderung und nicht um eine hypothetische Raumzeitverzerrung. Wegen dieser Größenänderung messen wir, dass die Emissions- u. Absorptionsbanden von schneller bewegten Quellen ins Rote verschoben werden. Die Größenänderung ist dreidimensional, nicht nur in Bewegungsrichtung!
Zu Einsteins Zeiten war es noch unvorstellbar, dass eine bewegte Uhr größer wird und darum langsamer tickt, deshalb hat man diese Effekte dem "Raum" als Längenkontraktion und Zeitdehnung zugeschrieben. In Wirklichkeit wird nicht "die Zeit" gedehnt, sondern eine Frequenz aufgrund physikalischer Bedingungen verändert. Dies ist genauso, als wenn ich mein Radio auf eine andere Frequenz einstelle: das geschieht nicht durch Zeitdehnung, sondern durch pysikalische Beeinflussung des Oszillators, der die Empfangsfrequenz bestimmt.
Etwas anderes ist noch bemerkenswert: Weil das bewegte Atom größer ist, ist auch ein daraus aufgebautes Lineal länger. In einem Raumschiff, das mit dieser Geschwindigkeit fliegt, ist also jede lokal erzeugte Frequenz niedriger und die lokale Länge länger. Die beiden Effekte kürzen sich aber bei einer lokalen Geschwindigkeitsmessung heraus, also merkt der Raumfahrer davon nichts (Stichwort Skaleninvarianz).
Als Quintessenz dieser Überlegungen ist festzuhalten, dass es Marmet gelingt, wesentliche Forderungen der RT klassisch abzuleiten und physikalisch (nicht durch Raumzeitverzerrung!) zu erklären.
5. Materie und Gravitation
Neben der kinetischen Energie begegnen wir in der Physik immer wieder der Potentiellen Energie. Die Potentielle Energie (Lageenergie) ist die Energie, die einem Körper zugeführt wird, wenn er in einem Gravitationsfeld angehoben wird. Sie ist proportional zur Masse m, zur Höhe Δy und zur Gravitationsbeschleunigung g:
Epot = m * g * Δy (1)
Es ist sofort plausibel, das diese Energie mit der Wechselwirkung zwischen mindestens zwei Massen zu tun hat. Wir können erwarten, dass die Zufuhr und Entnahme von Potentieller Energie die Struktur der Materie verändert, ähnlich wie wir es bei der Kinetischen Energie gesehen haben. In einem starken Gravitationsfeld müsste die Materie gewissermaßen "auseinander gezogen werden". Dies müsste dazu führen, dass angeregte Atome in einem Gravitationsfeld röteres Licht abstrahlen als im freien Raum. Genau dies kann man auch beobachten (Pound und Rebka), und Marmet gelingt es, diesen Effekt physikalisch abzuleiten. Genaueres möge man seinem Artikel Natural Physical Length Contraction Due to Gravity entnehmen, ich will den Ableitungsweg hier kurz skizzieren.
Stellen wir uns vor, wir lassen Materie in einem Gravitationsfeld nach unten ab, z.B. an einem Faden. Dann können wir ihr Energie entnehmen. (Nichts anderes tun wir in einem Wasserkraftwerk.) Die Energiedifferenz Δm0 wird der Materie entzogen. Wenn wir ΔE = Δm0c2 in Formel (1) einsetzen, erhalten wir:
Δm0 = m0gΔy /c2 (2)
Die Masse m-Δy unten ist um diesen Betrag kleiner:
m-Δy = m0 - Δm0 = m0 (1 - gΔy /c2) = m0 (1 - ε) (3)
mit ε = gΔy /c2
Man sieht, die Masse wird kleiner, wenn sie in ein tieferes Gravitationspotential gebracht wird, also
z.B. näher an einen Stern.
Die hat aber noch weitere Folgen, entsprechend wie im Kapitel mit der kinetischen Energie. Da die Masse des
Elektrons kleiner wird, wird auch der Bohrsche Radius größer und die abgestrahlten Spektren röter.
Diesen Effekt haben Pound und Rebka in ihrem Experiment in Harvard nachgemessen.
Bei einer Turmhöhe von 22,5m ergab sich ΔE/E = ε = 2,5*10-15 .
Marmets Ableitung liefert genau die gleiche Formel, die auch Pound und Rebka erhalten haben, aber ohne auf die RT zurückzugreifen.
Das Erhöhen der potentiellen Energie führt zu dem entgegengesetzten Ergebnis wie bei der kinetischen Energie. Der Unterschied kommt davon, daß bei der Zufuhr von kinetischer Energie auch eine Impulsübertragung stattfindet, bei der potentiellen aber nicht.
Die Energieerhaltung ist bei diesem Modell berücksichtigt, und zusätzlich erkennen wir hier das Walten der Wechselwirkung. Im freien Raum hat das Atom seine "Sollgröße" und seine Ruheenergie. Je näher ein Atom den anderen Atomen eines gravitativen Objektes kommt, desto weiter wird seine Struktur durch die gegenseitige Anziehung auseinandergezerrt und sein Energieinhalt sinkt. Es ist nicht die Metrik des Raumes, die sich ändert, sondern die physikalische Struktur der Materie! Die veränderten Eigenschaften der Materie müssen berücksichtigt werden, wenn man Modelle für große Materieansammlungen ("schwarze Löcher") aufstellt!
6. Auswirkungen auf unser Weltbild
Wenn man der Argumentationskette folgt, die in den vorigen Kapiteln skizziert wurde, dann kommt man zwangsläufig zu diesen Erkenntnissen:
- Die Teilchen sind unendlich groß, wobei sie nach außen immer "dünner" werden.
- Sie durchdringen sich gegenseitig in diesem verdünnten Außenbereich.
- Wegen dieser Durchdringung können sie miteinander wechselwirken.
- Es gibt keinen Leeren Raum, der Raum ist erfüllt von den verdünnten Außenbereichen.
- Es gibt ein Absolutes Referenzsystem für die Geschwindigkeiten.
- Der Ruhezustand ist definiert durch die mittlere Geschwindigkeit aller Teichen im All.
- Die kinetische Energie der geladenen Teilchen entsteht durch Wechselwirkung und wird im Magnetfeld gespeichert.
- Die Zufuhr von kinetischer Energie bewirkt eine reversible Größenänderung bewegter Atome.
- Die Zufuhr von potenteller Energie bewirkt eine reversible Größenänderung bewegter Atome.
- Die RT wird nicht benötigt, um die der RT zugeschriebenen Effekte zu erklären.
Die Aussage "Ein Elektron ist also genau betrachtet unendlich groß" hat sehr weitreichende Konsequenzen. Der Logiker wird sogleich fragen, wie eine unendlich ausgedehnte Entität in ein endliches Universum passen kann. Wir wollen im Vorgriff auf den zweiten Teil des Artikels hier schon auf den Begriff "Universum" eingehen.
- Wir definieren Universum als die Gesamtheit von allem, was existiert – also wirklich alles, so wie es im deutschen Begriff „Weltall“ zum Ausdruck kommt. Daher kann es auch nicht n „Universen“ geben, sondern höchstens n Teile des einen Universums.
- Da das Universum alles enthält, was existiert, gibt es kein „außerhalb“. Es kann sich deshalb auch nicht ausdehnen, denn dazu müsste außerhalb ein Raum existieren, in den es sich hinein dehnen könnte. (Raum/Ausdehnung ist zudem untrennbar mit Materie/Energie verbunden.)
- Das Universum enthält physikalische Entitäten, die miteinander wechselwirken und Energie austauschen. Die Gesamtenergie bleibt erhalten, da sie nicht in ein Außerhalb entschwinden kann.
- Weil die Energieerhaltung gilt, ist das Universum ewig. Es ist in einem Gleichgewichts-zustand, befindet sich aber wegen der Wechselwirkung in laufender Umwandlung.
- Aus „ewig“ und „kein Außerhalb“ folgt: Das Universum hat keinen Rand, es ist unendlich.
Wenn wir diese rein logischen Folgerungen beherzigen, müssen wir das gegenwärtig favorisierte Standardmodell der Kosmologie leider verwerfen. Im zweiten Teil werde ich zeigen, dass man ein alternatives Modell aufstellen kann, das auf der Wechselwirkung beruht und zu allen Messungen und Beobachtungen kompatibel ist.
Wem dies zu gewagt erscheint, dem muss ich sagen: keine Theorie kann unverändert die Jahrhunderte überdauern!
Wir müssen alle Theorien laufend im Lichte neuer Erkenntnisse überprüfen und notfalls auch verwerfen, wenn wir
auf Widersprüche stoßen. Erkenntnisgewinn ist ein iterativer Prozess!
Und noch ein Hinweis: obwohl dies in den Wissenschaftsbeilagen geschätzter Tageszeitungen immer behauptet wird,
ist es unmöglich, eine Theorie mit einem Experiment zu beweisen. Dem Logiker ist dies sofort klar.
Nehmen wir an, zwei unterschiedliche Theorien A und B fordern einen bestimmten Effekt. Wenn wir diesen Effekt
tatsächlich "mit hoher Genauigkeit" nachmessen, welche der Theorien ist dann bewiesen, A oder B? Wir können
so natürlich keine Aussage treffen, nur das Gegenteil ist möglich. Wenn eine Messung einer Theorie widerspricht,
ist dise Theorie zu verwerfen. Lassen Sie uns die vorhandenen Beobachtungen also neu betrachten, wobei wir
peinlich genau zwischen Beobachtung und Interpretation unterscheiden müssen.
7. Links
Folgende Literatur ist online verfügbar:
Meine Physik-Seite finden Sie unter www.physikgrundlagen.de . Dort gehe ich auf weitere Aspekte ein, die ich in diesem Artikel nur kurz streifen konnte oder garnicht erwähnt habe.
Auf der Homepage www.newtonphysics.on.ca von Prof. Paul Marmet finden sich grundlegende Arbeiten, die Sie unbedingt lesen sollten, zum Beispiel:
Fundamental Nature of Relativistic Mass and Magnetic Fields
Einstein's does not give any physical model explaining the fundamental nature of the increase of mass at relativistic velocities.&xnbsp;
We demonstrate that for the electron, this is due to magnetic energy increase as calculated by the Biot-Savart equation.&xnbsp;
In fact, we can calculate the relativistic parameter gamma, using electromagnetic theory.&xnbsp; This leads to a physical description
of the&xnbsp; internal structure of the electron compatible with the de Broglie equation.&xnbsp; We conclude with a realistic description
of photons which solves the wave-particle paradox.
Natural Length Contraction Mechanism Due to Kinetic Energy
This paper gives a realistic description of the physical mechanism responsible for length contraction and the change
of clock rate when masses move at high velocities. This description is a natural consequence of the principle
of mass-energy conservation and classical mechanics without the esoteric principles of Einstein's relativity.
Natural Physical Length Contraction Due to Gravity
This paper demonstrates how quantum mechanics solves all the problems previously attributed to relativity,
when atoms acquire gravitational energy. Using mass-energy conservation, this paper presents the fundamental explanation
of the "Advance of the Perihelion of Mercury" and the "Pound and Rebka" experiment.
Einstein's Theory of Relativity versus Classical Mechanics
This book demonstrates that using classical physics and Galilean coordinates, one can derive the observed phenomena
attributed to Einstein's Relativity.
Paul Marmet (1932-2005)
B. Sc., Ph. D. (Physics), Laval University
O. C. (Order of Canada)
F. R. S. C.
Author of more than 100 papers in the field of Electron Spectroscopy.
Professor, Physics, Laval University, Québec, Canada: 1962-83,
Senior Research Officer, National Research Council of Canada: 1983-90,
Visiting, Adjunct, Professor, University of Ottawa, 1990-99.
8. Januar 2012