Wo Einstein scheiterte E-Book

Claus Birkholz

• Herausgeber: BookRix
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch

Veröffentlichungsjahr: 2017

Beschreibung

   Einsteins revolutionäre Ideen zur Physik krankten an seiner rudimentären Kenntnis in der Mathematik außerhalb der Differenzialgeometrie. Die Invarianten seiner Allgemeinen Relativitätstheorie hat er nie erkannt, seine "Weltformel" nie formulieren können.

   So blieb seine Grundgleichung unscharf und unvollständig; sie berührt nur eine der Invarianten. Die anderen hat er komplett übersehen. So wird seine Beschreibung in der Umgebung starker Massen grob falsch: Die Rotation der Sterne um das Zentrum der Milchstraße widerspricht seiner Gleichung; die Beschreibung eines Schwarzen Loches gelingt ihm überhaupt nicht. Zur Schein-Rettung seiner Gleichung erfand man nachträglich eine "Dunkle Materie".

   Die "Dunkle Energie" hatte Einstein unbeabsichtigt mit seiner "kosmologischen Konstante" ermöglicht. Nicht gewusst hatte er jedoch, dass diese keine "Konstante" war sondern eine Variable. Ein Rätsel blieben ihm und seinen Nachfolgern bis heute deren Herkunft und Zusammensetzung.

   Prinzipiell richtig hingegen lag er mit seinen Überlegungen zu den "Verborgenen Parametern", die Bell vorschnell gemeint hatte, mit seinen No-go-Theoremen verwerfen zu können, dann aber über seinen "absoluten Determinismus" doch wieder hatte zulassen müssen. Letztendlich eröffneten sie den Weg über die Quantengravitation zur Neuen Physik, die all jene Probleme bis hin zur Quantisierung von Einsteins gekrümmter Raumzeit und zur Nicht-Valenzstruktur der Materie in recht einfacher Weise löst. Völlig zwanglos ergibt sich auch die 4-Dimensionalität von Raum und Zeit, das Quark Confinement und der (korrekte) numerische Wert der Feinstruktur-Konstante.

   Diese Arbeiten des Autors zur Quantengravitation sind exklusiv; mangels zündender Lösungsideen arbeitet nämlich niemand sonst echt daran. Der Autor hat diese harte Nuss geknackt.

Leseprobe

Claus Birkholz

Wo Einstein scheiterte

Leitfaden zur Neuen Physik

BookRix GmbH & Co. KG81371 München

Historische Fakten

Es war einmal ein Student; sein Name lautete Einstein. Einst träumte er davon, auf einem Lichtstrahl zu reiten. Sein Ergebnis: die „Spezielle Relativitätstheorie“. Zu dieser Zeit begab es sich, dass auch in Europa die ersten voll funktionstüchtigen Fahrstühle, wie wir sie heute kennen, in Betrieb gingen. Einsteins Umsetzung lautete: „Allgemeine Relativitätstheorie“.

Allein, er tat sich schwer mit der Mathematik. So konsultierte er seinen Studienfreund Grossmann. Der brachte ihm die Differenzialgeometrie bei. Dergestalt verbiss sich auch Einstein im Dickicht einer klassischen Kontinuums-Physik, die fortan sein Denken bis an sein Lebensende einseitig blockierte.

Zwar hatte Einstein das Photon richtig als Quantenobjekt erkannt; doch seine mathematische Unkenntnis von Methoden der „Gruppentheorie“ schränkte sein diesbezügliches Vorstellungsvermögen auf rein symmetrische sowie rein antisymmetrische Darstellungen ein (Bose-Einstein- bzw. Fermi-Dirac-Statistik). So wichtige Begriffe wie „Irreduzibilität“ (Unauftrennbarkeit einer Menge) gingen an ihm vorüber; sein entsprechender Begriff einer „Hintergrundunabhängigkeit“ liefert nur einen höchst unvollständigen, vagen Abklatsch.

Selbst die Quantenmechanik der 1920er Jahre baute zwar auf Plancks diskreten Quanten auf, übersetzte diese aber letztendlich auch wieder nur in ein funktionentheoretisches Kontinuumsmodell („Schrödinger-Bild“), gemäß welcher einer „Quantisierung“ lediglich der Stellenwert eines kuriosen „Kochrezeptes“ zugestanden wurde; man nahm sie vom Wesen her schlicht nicht ernst. Zwar rechnete man mit ihr, argumentierte aber weiterhin klassisch. So ging Plancks revolutionärer Ansatz diskreter Quanten sowohl bei Einstein als auch bei den halbherzigen Formulierungen einer „Quantenmechanik“ de facto wieder den Bach hinunter.

Dieses klassische Nicht-Verstehen-Wollen primitivster Regeln einer atomistisch arbeitenden Kombinatorik, wie sie nun einmal von der „Gruppentheorie“ vermittelt wird, mauserte sich zum Charakteristikum für ein komplettes Jahrhundert: die Mathematik („Young-Tableaux“) war vorhanden – man nutzte sie nur nicht, weil es Schulen vorzogen, die infinitesimalen Methoden des 18. Jahrhunderts zu lehren, aber keine Kombinatorik.

In Österreich (Schrödinger, Pauli) verstieg man sich sogar so weit, diese Mathematik, die einmal die Allgemeine Relativitätstheorie Einsteins mit der Quantenmechanik unter dem gemeinsamen Dach einer „Quantengravitation“ vereinigen sollte, als „Gruppenpest“ zu diffamieren.

So gerieten die letzten 100 Jahre aus Sicht einer Grundlagentheorie für Teilchen und Kosmos zu einem verlorenen Jahrhundert. Grundlagentheorie lebte nur noch von der Substanz; echt neue Erkenntnisse aus dem Experiment hat sie nicht wirklich verarbeitet; ihre „Standard“-Modelle fitten nur – sie erklären nichts.

Mit der Allgemeinen Relativitätstheorie als Ein-Mann-Projekt auf der einen Seite und mit der Quantenmechanik nebst deren Erweiterungen durch Dirac und einigen unausgereiften Vorstellungen deSitters als Gemeinschaftsprojekt Vieler auf der anderen Seite versiegte eine glorreiche Epoche der Physik, deren Glanz nur noch einmal mit Gell-Manns Quark-Modell kurz aufflackerte, um dann erneut von den Kontinuums-Theoretikern erstickt zu werden.

Hatte die Relativität von Raum und Zeit an den Grundfesten der klassischen Philosophie gerüttelt, so tat das nun – abstrakter – auch die Vorstellung einer Welt der Quanten. Die Ursache für die Quasi-Vergöttlichung Einsteins in weiten Kreisen noch heute liegt daran, dass er sich als einer der letzten Verfechter einer seriösen Grundlagentheorie bewiesen hatte, die noch auf Erkenntnis zielte – statt rein auf Verwaltung.

Verborgene Parameter und Freier Wille

Ein „Freier Wille“ bedeutet die Existenz nicht voll deterministischer Abläufe in der Natur. Andererseits verlangt die Physik aber die „Reproduzierbarkeit“ von Abläufen: Nicht-reproduzierbare Abläufe sind halt nicht Gegenstand der Physik, sondern gehören in den metaphysischen, religiösen Bereich des „Glaubens“.

Verharren wir demnach auf dem Boden der Physik, dann gelangen wir zu dem philosophisch wie, insbesondere, religiös brisanten Ergebnis, es könne kein wirklich „Freier Wille“ existieren! Auch in der Hirnforschung bahnen sich inzwischen experimentell vergleichbare Erkenntnisse an.

Damit mutiert aber die religiös wie juristisch so bedeutsame Unterscheidbarkeit zwischen Gut und Böse zur Angelegenheit einer willkürlichen Ausdeutung – eine Katastrophe für unsere historisch gewachsene Kultur! Daher der hartnäckige Widerstand gegen derartige Modelle seitens unserer Gesellschaft, die doch „gerade erst“ Einsteins Relativität von Raum und Zeit zu verkraften hatte, sich nun aber mit Plancks Quanten vollends überfordert sah.

Als gangbaren Ausweg aus seinem No-go-Theorem hatte jedoch bereits Bell in einem BBC-Interview (1985) einen „absoluten Determinismus“ („Superdeterminismus“) ins Spiel gebracht. Dieser wischte mit einem Schlag sämtliche Gegenargumente zu Einsteins Einwänden zum Thema „verborgene Parameter“ vom Tisch.

Doch niemand wollte diese als abgehakt geltende Diskussion damals erneut entfachen; das Beharrungsvermögen auf einmal „eingeschlagenen Pfaden“ war übermächtig, selbst wenn diese ersichtlich direkt in die Irre führten – eine Crux, die sich quer durch das gesamte 20. Jahrhundert hindurch ziehen sollte bis weit hinein ins neue Jahrtausend.

Bells Ausweg eines absoluten Determinismus bedeutet, dass die Menge aller denkbaren Messwerte als Charakteristikum unserer Welt für alle Zeiten und Orte bereits eindeutig vorab festliegen. Anschaulich gesprochen, liegen sie auf einer allumfassenden (mehrdimensionalen) „Tapete“ als festem, von außen vorgegebenen Punktemuster, das rein von innen heraus unveränderlich bleibt. Mathematiker würden dies als „Anfangsbedingungen“ für unsere Welt bezeichnen.

Da jedoch auch die Zeit als nur einer ihrer Parameter dazugehört, sind diese „Anfangs“-Bedingungen keine temporären Eigenschaften im Sinne eines Zeitintervalls: sie müssen – allgemeiner – von außen vorgegebene Rand-Bedingungen (d.h. „Schnittstellen“) eines größeren, umfassenderen Systems sein, von dem unsere Welt lediglich eine Teilmenge darstellt („Multiversum“-Modelle).

Erneut haben wir es also mit der Aufgabe eines historisch gewachsenen Zentrismus zu tun, der eine Zeitenwende einleitet, wie wir sie in geschichtlichen Epochen schon mehrfach erlebt hatten – zuletzt beim Übergang vom geozentrischen Weltbild (die Erde als Mittelpunkt der Welt) zum kopernikanischen Weltbild (die Erde kreist um die Sonne) und noch später bei der Erkenntnis, dass auch unser Sonnensystem nur eines von vielen ist („Milchstraße“!), das sich spiralförmig um ein gigantisches zentrales „Schwarzes Loch“ bewegt, und schließlich, dass selbst unsere Milchstraße nur eine von vielen Galaxien im „All“ ist.

Zurzeit steht also die Einbettung unseres Universums selber auf dem Prüfstand. Diesmal gilt es, den Kampf mit den „Sensualisten“ auszufechten, die nur anerkennen wollen, was sie selber mit ihren eigenen Fingern anfassen können. Damit stellen sie grundsätzlich die Rechtmäßigkeit logischer Verknüpfungen infrage: Konkrete Vorstellung (mechanistisches Weltbild des vorvorigen Jahrhunderts) kontra abstraktes Denken (Transitivität). –

Doch nicht genug mit der Welt des Großen. Auch im Kleinen wirkt sich diese Revolution aus. Einsteins verborgene Parameter – nennen wir sie „Quanten“ – führen automatisch zu einem Niveau von „Zuständen“ noch weit unterhalb der Ebene des „Standard“-Modells der Elementarteilchen (Quarks und Leptonen), eben zu jenem bisher „verborgenen“ Niveau von „Quanten“ – so wie einst einmal das Niveau von Atomen unter dem Niveau chemischer „Stoffe“ „verborgen“ lag.

Statt danach zu trachten, die Physik auf einer abstrakten, mathematischen Kontinuums-Argumentation auf einem rein postulierten Symmetrieverhalten zu gründen, werden wir rasch sehen, dass Physik handfest auf konkreten Ansammlungen endlich vieler, individueller „Quanten“ beruht.