Quantengravitation E-Book

Michael Harder

• Herausgeber: BoD - Books on Demand
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2024

Seitenzahl: 75

Beschreibung

Zu den großen ungelösten Wissenslücken in unserem physikalischen Weltbild gehört die Frage nach der Vereinbarkeit von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie (ART) und der Quantentheorie. Die derzeitige Suche nach den Antworten führt in der Physik zum etablierten Forschungsgebiet der Quantengravitation, wo allerdings verschiedene Lehrmeinungen miteinander konkurrieren. Dieser Forschungsbericht beschreibt nun die Arbeitsweise und Erkenntnisse eines Wissenschaftlers, der frei von der universitären Denkdisziplin Befunde aus verschiedenen Wissensgebieten zusammenführt. Wie der Autor zeigt, geht die Suche nach einer Antwort weit über das eigentliche Thema hinaus. Denn der Weg zur Lösung führt unweigerlich über die großen Fragen der Zeit wie die bisher unbekannten Mechanismen der Zeitdilatation und die Dreiteilung der Zeit in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. In dem Bericht wird gezeigt, wie eine interdisziplinäre Kombination von längst vorhandenem Wissen dazu führt, dass das Modell eines Raumzeitkontinuums zugunsten eines gequantelten Skalarfeldes aus Wirkungsquanten aufzugeben ist. Das verblüffendste Ergebnis dieser neuen Theorie, die Matrixtheorie genannt wird, ist die Erkenntnis, dass das Planck´sche Wirkungsquantum nicht nur die Basis der Quantenphysik ist, sondern dass dieses Quantum gleichzeitig der Ursprung von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie ist! Damit wird das Planck-Quantum zum Bindeglied von ART und Quantenphysik. Viele weitere Lösungsvorschläge zu fundamentalen Fragen der Physik wie die Frage nach der Natur des Higgs-Feldes und zur Urknalltheorie, welche die Matrixtheorie wie auf einen Schlag liefert, geben Anlass zur Hoffnung, dass hier möglicherweise etwas Grundlegendes gefunden wurde, das es weiter zu verfolgen gilt.

Leseprobe

Zu diesem Buch:

Zu den großen ungelösten Wissenslücken in unserem physikalischen Weltbild gehört die Frage nach der Vereinbarkeit von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie (ART) und der Quantentheorie. Wie in diesem Buch gezeigt werden soll, geht diese Frage weit über das eigentliche Thema hinaus. Sie betrifft nämlich die wissenschaftlichen Grundlagen unserer gesamten Forschung über das, was die Welt und unser Leben im Innersten zusammenhält. So geht es auch um die Kosmologie und den Urknall sowie um die großen Fragen nach der Zeit sogar bis hin zu den lebendigen komplexen Systemen in der Gesellschaft.

Die derzeitige Suche nach den Antworten führt in der Physik zum etablierten Forschungsgebiet der Quantengravitation, wo allerdings bereits verschiedene Lehrmeinungen miteinander konkurrieren. Eine Synthese wurde bisher dadurch erschwert, dass die Forschergruppen überwiegend in engen disziplinären Strukturen angesiedelt sind und ihre jeweiligen Modelle verteidigen.

Bei einer interdisziplinären Sicht eröffnen sich jedoch aufregende Perspektiven: Dieser „Forschungsbericht“ beschreibt die Arbeitsweise und Erkenntnisse eines Wissenschaftlers, der frei von universitären Begrenzungen des Denkens Befunde aus verschiedenen Wissensgebieten zusammenführt. Das verblüffende Ergebnis ist eine neue Theorie, die zeigt, dass das Planck´sche Wirkungsquantum nicht nur die Basis der Quantenphysik ist, sondern dass dieses Quantum gleichzeitig der Ursprung von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie ist. Der spannende Weg zu dieser Theorie, die „Matrixtheorie“ genannt wird, führt über die Lösung elementarer Zeitfragen zusätzlich zur Erkenntnis, dass so manche scheinbar gesicherten Erkenntnisse der Physik neu zu interpretieren sind.

Viele weitere Lösungsvorschläge zu fundamentalen Fragen der Physik wie die Frage nach der Natur des Higgs-Feldes und zur Urknalltheorie, welche die Matrixtheorie „wie auf einen Schlag“ liefert, geben Anlass zur Hoffnung, dass hier möglicherweise etwas Grundlegendes gefunden wurde, das es weiter zu verfolgen gilt.

Zum Autor:

Dr. Michael Harder promovierte 1980 in Kiel im Fach Chemie mit Nebenfach Wirtschaftswissenschaften und arbeitete dann in der BASF AG an der Forschung und Entwicklung von Datenträgern. 1986 wechselte er zur Leitung eines systemischen Beratungsbüros in Freiburg. Zwischenzeitlich gehörte er zur Endauswahl der Wissenschafts-Astronauten der D2-Mission. 2002 gründete er das Büro für Interdisziplinäre Wissenschaften (Interwiss) in Staufen. Seitdem forscht er interdisziplinär an der Verknüpfung der einzelnen Wissenschaften und hält Vorträge zu fundamentalen Fragen in Physik und Ökonomie.

Inhalt

Anmerkungen zu diesem Buch

0. Zusammenfassung

1. Einführung

2 . Warum brauchen wie eine Theorie der Quantengravitation?

3. Der einzige gut bekannte Quantenbaustein in der Physik als Gamechanger

4. Nicht die Energie ist in Wirklichkeit gequantelt, sondern die Wirkung (= Energie x Zeit)

5. Die Physik und die Zeit: Fragen über Fragen

6. Festlegung der Forschungsstrategie

7. Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit

8. Die Äther-Diskussion und das Higgs-Feld

9. Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie (ART) und ihre Hintergrund

un

abhängigkeit

10. Ein Skalarfeld und die Anisotropie der Zeitdilatation

11. Eine Matrix aus Wirkungsquanten ersetzt das Raumzeitkontinuum

12. Die Prüfung des Modells der Matrix aus Wirkungsquanten (I): Veränderungen von Zeit und Längen und das Higgs-Feld

13. Die Prüfung des Modells der Matrix aus Wirkungsquanten (II): Die Dreiteilung der Zeit und die universelle Gleichzeitigkeit

14. Die Basis der Quantengravitation: ART und Quantenphysik haben denselben Ursprung

15. Die Prüfung des Modells einer Matrix aus Wirkungsquanten (III): Der Zeitpfeil der Evolution

16. Matrixtheorie, kosmologischer Zeitpfeil und Dunkle Energie

17. Die Welt ist Wirkung und nicht Materie + Raumzeit

18. Ausblick

19. Literaturliste

Anmerkungen zu diesem Buch

Als ich im Frühjahr 2024 auf das Buch „Philosophie der Physik“ von Michael Esfeld stieß, in dem sich einige Artikel mit dem Thema Quantengravitation beschäftigen, dem ich bei eigenen Forschungen bisher immer ausgewichen war, fiel mir bei der Lektüre etwas auf. Es war zum einen, dass die Physik bei der Suche nach einer Quantengravitation immer wieder auf die ungelöste Frage nach dem Wesen der Zeit stößt, und es war zum anderen, dass es eine Kritik am Standardmodell der Physik gab, die darauf hindeutete, dass die Quantenphysik wohl zu reformieren ist.

Als Nächstes fiel mir auf, dass ich bei meinen eigenen theoretischen Forschungen längst auf vielversprechende Antworten gestoßen war, dass ich aber gleichzeitig etwas die ganze Zeit übersehen hatte, das von fundamentaler Bedeutung für die Physik sein könnte: Danach ist das Plancksche Wirkungsquantum nicht nur die Basis der Quantenphysik, sondern auch der Ursprung von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. So wird innerhalb dieses Quantums z.B. der Mechanismus der Raumkrümmung durch die Gravitation deutlich. Nun lässt sich nicht nur die Frage beantworten, wie „die Natur das denn macht“, sondern auch danach, wohin sich der Raum krümmt, wenn nicht in den Raum. Liegt hier, in dem gemeinsamen Ursprung von Quantenphysik und Relativitätstheorie, der Schlüssel zur Quantengravitation?

Nun ist es heute schwer, eine neue Theorie in den Universitäten ins Gespräch zu bringen, zu reduktionistisch ist die Physik geworden, zusammen mit einer hohen Mathematisierung. In der Flut von Publikationen kleinster, mathematischer Mosaiksteine sind übergreifende Gedanken kaum noch möglich, das „Ganze“ ist zunehmend außer Sicht geraten. Zumal das „Sapere Aude“ mit dem Mut zur Möglichkeit, Fehler eingestehen zu müssen, die von irgendeinem Spezialisten aufgedeckt werden könnten, kaum noch gewagt wird. Vor lauter Wissen in reduktionistischen Spezialfragen scheint dieser Weg zu einem Erkenntnisgewinn verbaut. So bin ich mittlerweile überzeugt, dass neue Ideen zur Lösung der elementaren Fragen der Physik wie die der Quantengravitation von außen kommen werden – von externen Wissenschaftlern, die nicht der gedanklichen Disziplin der Universitäten unterliegen und die interdisziplinär arbeiten.

Wie vertrauenswürdig ist das hier vorgestellte Forschungsergebnis, das von mir als Außenseiter und interdisziplinärer Wissenschaftler erarbeitet wurde und die Raumzeit durch ein Skalarfeld aus Wirkungsquanten ersetzt? Wie ich bei aktuellen Recherchen feststellen konnte, sind aus unterschiedlichen Perspektiven mehrere angesehene Physiker zu Ideen gekommen, die – verknüpft man sie in der richtigen Art und Weise – sehr nahe an die hier vorgestellte Lösung kommen. Was zu der Frage führt, warum diese Physiker nicht diesen letzten Schritt weg von der Raumzeit gingen, obwohl alles darauf hindeutet, dass er gegangen werden muss? Ich denke mittlerweile, dass es daran liegt, dass die Raumzeit so fest in der Physik verankert ist, dass ein Rütteln an ihr zu Verwerfungen führen kann, deren Auswirkungen kaum abzuschätzen sind.

Mit dieser Publikation gehe ich nun diesen Schritt. Als Nicht-Universitätsangehöriger, für den es schwer ist, in den üblichen wissenschaftlichen Fachorganen zu publizieren, wählte ich daher die Publikation in diesem Buch mit dem Vorteil, dass der Weg zur Lösung ausführlich beschrieben werden kann.

Dr. Michael Harder, im Oktober 2024

Danksagung

An dieser Stelle möchte ich mich ganz besonders bei dem Quantenphysiker Dieter Schuch von der Universität Frankfurt bedanken, der mir mit seinem Wissen bei der Diskussion meiner theoretischen Arbeiten oft zur Verfügung stand. Weiterhin möchte ich mich beim Physiker Dieter Schumacher aus Offenburg bedanken, der mir eine wichtige Hilfe beim Lektorieren dieses Buches war.

0. Zusammenfassung

Die Natur ist einfach, wie auch ihre Gesetze.

Albert Einstein

Bei einer tiefer gehenden Untersuchung der unterschiedlichen Fachgebiete der Physik stößt man auf Wissenslücken und Ungereimtheiten, die zeigen, dass das derzeitige Standardmodell der Physik noch unzureichend ist.

Prüft man z.B. die bisherigen Ansätze für eine Theorie der Quantengravitation, die die beiden großen Theorien der Physik, nämlich Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie (ART) und die Quantentheorie endlich verbinden sollen, fällt auf, dass das in der Physik etablierte Raumzeitkontinuum aufgrund seines Kontinuums einer Lösung mit einer gequantelten Metrik, die für eine Theorie der Quantengravitation eigentlich notwendig ist, im Wege steht. Es gilt also, das Raumzeitkontinuum mittels einer Metrik aus Quanten zu beschreiben.

Die Physik arbeitet gerne mit Energiequanten, übersieht dabei aber regelmäßig, dass das eigentlich Gequantelte in der Quantenphysik Wirkung (Energie • Zeit) und nicht Energie ist. Damit liegt es nahe, als geeigneten Quantenbaustein ein Wirkungsquantum einzusetzen.

Wie die folgenden Arbeiten und Ergebnisse zu elementaren Zeitfragen zeigen, führt dies am Schluss der Argumentationskette tatsächlich zu einem Skalarfeld aus Wirkungsquanten. Hinzu kommt eine unerwartete Entdeckung. Es zeigt sich, dass sowohl die ART mit ihren Zeitdilatationen und Raumkrümmungen als auch die Quantenphysik offensichtlich den identischen Ursprung haben, nämlich das Planck´sche Wirkungsquantum h. Denn mit einem Feld aus Planck´schen Wirkungsquanten lassen sich nun endlich sowohl der Mechanismus der Raumkrümmung als auch die Zeitdilatationen bei Bewegung und Beschleunigung in der ART beschreiben. Für beide Theorien ist damit überraschenderweise das Planck-Quantum die identische Basis, und so gibt es nun die Möglichkeit, beide Theorien über dieses Quantum miteinander zu verbinden.

Diese neue Theorie, die ich „Matrixtheorie“ nenne, kann aber noch mehr. So gleicht das Skalarfeld aus Wirkungsquanten verblüffend den Eigenschaften des Higgs-Feldes, das für das Phänomen Trägheit und Masse verantwortlich ist. Das führt zur Vermutung, dass das Feld aus Wirkungsquanten und das Higgs-Feld identisch sind.

Mit der völlig neuen Erkenntnis, dass Einsteins ART ihren Ursprung im Planck-Quantum hat, wird erwartet, dass damit der Weg zu einer Theorie der Quantengravitation frei wird. Verblüffend ist weiter, dass die Arbeiten mehrerer prominenter Physiker genau die Bausteine definieren, die schließlich direkt zur Matrixtheorie führen. Nur: Bisher wurde von Ihnen nicht der letzte Schritt von der Raumzeit zur Wirkung gewagt.