Hans Widmer - Das Modell des Konsequenten Humanismus

Deduktive Physik: Quanten-Phänomene unausweichlich

Weil die Massendynamik strahlt (Wellen aussendet), kommt es in atomaren Abständen zu Überlagerungen von Wellen und dadurch zu Interferenzwellen. Diese entsprechen den statistischen Wellen der QM. Sie werden durch das Kontinuum übertragen wie Schallwellen durch Luft (Wellenberg gleich Überdruck, Wellental gleich Unterdruck gegenüber Ruhe).

Das Verständnis elementaren Verhaltens von Wellen öffnet den Zugang zu allen Quantenphänomenen. Diese haben nichts mit der Idee von »atomos« (unteilbar) zu tun, sondern allein mit der Interferenz von Strahlungen. Den augenfälligsten Interferenzen begegnet man im Alltag bei Musikinstrumenten, beispielsweise der Orgelpfeife: Eine Schallwelle will aus der Pfeife austreten und wird zurückgeworfen. Da Unordnung in der Pfeife mehr Energie bräuchte als Ordnung, schwingen die eingehende und die ausgehende Welle synchron, auf gleiche Wellenlänge und darauf ein, dass ihre Knoten an derselben Stelle liegen. Ergebnis ist eine Stehende Welle: Die Welle muss in die Pfeife passen* – und dies ist schon der Quanteneffekt!

Eine Welle kann mathematisch durch eine Sinusfunktion dargestellt werden. Zur Berechnung der Überlagerung zweier solcher Wellen braucht es eine einfache trigonometrische Relation2, die ergibt, dass sich zwei Wellen zu einer einzigen addieren, die das Produkt eines Sinus mal eines Kosinus ist. Dabei ist der Sinus eine Umhüllende (keine Zeitabhängigkeit): der abstrakte Rahmen für den Kosinus, der darin real in der Zeit schwingt.

Wenn, anders als in der Orgelpfeife, zwei interferierende Wellen unterschiedlich ausgebildet sind, bleibt die Interferenzwelle nicht stehen. Hat das umhüllte Wellen-Paket eine Geschwindigkeit v , ergibt einfache Mathematik, dass die Umhüllende nur mit v /2 läuft. 3

Allein aus diesem Tatbestand leiten sich fundamentale Gesetze der QM ab:

–die de-Broglie-Einstein-Relationen;4

–die Ruhfrequenz5 einer Masse (Dirac 1928);

–die Unbestimmtheit.6

Weiter erklären sich

–Wirkungsquantum7, Wasserstoffatom8 und Harmonischer Oszillator9 aus Resonanz von mechanischer und quantenmechanischer Frequenz (analog der Resonanz eines schlecht ausgewuchteten Rades, wenn seine Umlauffrequenz und die Eigenfrequenz der Radaufhängung gleich sind);

–die Nullpunktsbewegung aus der Umwandlung in kinetische Energie von Strahlungsenergie, die durch Interferenz gelöscht wird;10

–die Schrödinger-Gleichung aus der Superposition der Lorentz-Kontraktionen aus Relativgeschwindigkeit und Potentialfeld;11

–die Dirac-Gleichung aus Ruhfrequenz, Energie- sowie Spinerhaltung auf jeder Raumachse;12

–Kernkräfte aus der Auslöschung von Feldenergie durch Interferenz von Teilchen in Abständen von Wellenlängen;13

–die Quantenverschränkung (Einstein: »spukhafte Fernwirkung«) dadurch, dass alles mit allem über das Kontinuum verbunden ist.14

Paul Dirac,

1902-1984

Quantenphänomene erscheinen nur rätselhaft, wenn Alltagserwartungen auf die Oberfläche atomarer Vorgänge projiziert werden. In Unbestimmtheit etwa hat die Philosophie geradezu Abenteuerliches gelegt – bis hin zum Freien Willen – und die von der Relativitätstheorie herrührende Verunsicherung potenziert. Auch ist der geheimnisvolle Begriff »Dualismus« Welle/Partikel unnötig: Das Teilchen wechselwirkt wohl, als ob es eine Welle wäre, aber es bleibt stets das Teilchen, das es in Ruhe ist – wie das Boot, das Wellen verursacht, und doch stets das Boot bleibt.

Wohlverstanden: Quantenmechanik ist eine unermessliche Schöpfung; nur weil sie vorliegt, ist deduktive Physik möglich.15

Dynamik von Elementarteilchen

Elementarteilchen

Elementarteilchen bilden die innere Dynamik davon, was nach außen als Masse mit Trägheit und Gravitation, allenfalls Ladung erscheint. Induktive Elementarteilchen-Physik kann den Zusammenhang zwischen dem Innern und dem Äußeren nicht herstellen. Die deduktive Physik sucht jedoch in den Elementarteilchen keinen Proton-Bonsai, der schon Trägheit, Gravitation, Spin, Ladung etc. mitbringt, sondern die Dynamik, die diese Phänomene erzeugt. In der Graphik ist die gesuchte Dynamik durch drei Punkte symbolisiert, die sich als Wirbel im Kontinuum herausstellen und den Quarks im Standardmodell entsprechen.

Wenn Kontinuum konzentrisch auf einen Punkt zuströmt, resultiert ein Schwarzes Loch (die Erde hätte, zu einem Schwarzen Loch verdichtet, die Größe einer Kirsche). Elementarteilchen sind jedoch keine Schwarzen Löcher: Kontinuum strömt bei Elementarteilchen nicht radial, sondern tangential zu und bildet so einen Wirbel. Die Rotationsfrequenz und die quantenmechanische Frequenz treten in Resonanz, was zu einem Drehimpuls von ħ führt, der den Radius eines Nukleons wie dem Proton bestimmt.16 Das Verhältnis des Wirbelradius des Protons zum Radius, den es als Schwarzes Loch hätte, ist 1038*: Es liegen demnach, bei gleicher Zustrommenge, radikal andere Gebilde vor.

Strukturen

Im mit einem Kontinuum der Eigenschaften c, G, ħ angefüllten Raum organisieren sich Elementarteilchen selbst:

–es bilden sich Wirbel analog einem Hurrikan (der aus Luft und Regen besteht, aber nicht Luft und Regen ist, sondern Dynamik davon; Wirbel entsprechen den Bausteinen der Elementarteilchen-Physik: den Quarks);

–die Durchmesser der Wirbel werden durch Resonanzen bestimmt;

–die Wirbel strahlen ab, was ihnen zuströmt (analog »Massendynamik«): Zwischen den Strahlungen gibt es Interferenzen und Resonanzen wie in der Orgelpfeife; deren diskrete Töne entsprechen bei Elementarteilchen bestimmten Frequenzen und damit bestimmten Energien.

Die Wirbel sind einzeln nicht lebensfähig (es wurde noch kein Quark isoliert), sie ziehen einander durch Interferenzen an (Auslöschen von Feldenergie), sie bilden zu zweit die höchst kurzlebigen Mesonen, sie stehen zu dritt senkrecht zueinander (Energieminimierung) und bilden Baryonen sowie Leptonen, darunter das stabile Proton, das stabile Elektron und das relativ stabile Neutron.

Erhaltungsgrößen17

Drei orthogonale Wirbel

Physik gründet auf Erhaltungsgrößen wie Energie, Impuls, Ladung, die in einem Vorgang erhalten bleiben und mit denen gerechnet werden kann. Elementarteilchen-Physik hat zusätzliche Erhaltungsgrößen eingeführt: Quantenzahlen. Sie ordnet jedem Teilchen von vornherein einen Satz von Quantenzahlen zu, die bei jedem Teilchenzerfall und bei jeder -kollision erhalten bleiben. Analog: Eine Anzahl Herren (Teilchen), einige mit Melone, andere mit Schirm oder Mappe oder beidem (Quantenzahlen), tritt in ein Sitzungszimmer ein und kommt nach der Sitzung (Teilchenkollision) wieder heraus – sämtliche Melonen, Schirme, Mappen sind jedoch anders auf die Herren verteilt.

Die deduktive Physik führt diese Quantenzahlen auf die Erhaltung von Wirbeln und deren Strukturen zurück. Weil

–die Wirbel Produkte von Resonanz und Energieminimierung sind, bleiben sie in allen Prozessen bestehen. Sie bilden das Fundament aller Permanenz von Materie;