leerDimensionale Physikleer

In der klassischen Sichtweise für die Feldgleichung ist:

• G_{\mu\nu}: Eine klar lokalisierte und kontinuierliche geometrische Ausprägung der Raumzeit als „Raumkrümmung“. Es bedarf nur der Raumzeit selbst. Keine separaten Objekte.
• T_{\mu\nu}: Eine Sammlung von quantisierten Energie- und Masseobjekte, mit keiner klaren Lokalisierung für jedes einzelne Objekt. Alle Objekte existieren separat in der Raumzeit, sind aber selbst keine Raumzeit. Die Raumzeit ist die dynamische Bühne, aber nicht der Akteur.

Bei der gegebenen Interpretation sind die beiden Tensoren so unterschiedlich, dass eine Identität logisch nicht nachvollzogen werden kann. Wenn die Formel richtig ist (Annahme A-01), so müssen die Tensoren eine „bessere“ Bedeutung erhalten. Daher macht die DP folgenden Ansatz:

• G_{\mu\nu}: Jede Gravitation ist eine klar lokalisierte, kontinuierliche und geometrische Ausprägung in der Raumzeit als Raumzeitdehnung. Es bedarf nur der Raumzeit selbst.
• T_{\mu\nu}: Jede beliebige Form von Energie und Masse im Tensor (damit der gesamte Tensor) ist eine klar lokalisierte, kontinuierliche und geometrische Ausprägung in der Raumzeit als Raumzeitdichte. Es bedarf nur der Raumzeit selbst.
• Durch eine Dichte in der Raumzeit entsteht eine Dehnung.

Diese Auslegung ist ausreichend, um alle Postulate und Prinzipien der ART zu erzeugen. Daher wird dieser Ansatz als Annahme in der DP formuliert. Alle weiteren Überlegungen erfolgen auf dieser Grundlage.

Annahme A-02:

• Jedes Masse-Energie-Äquivalent ist eine Raumzeitdichte.
• Gravitation ist eine Raumzeitdehnung.
• Eine Dichte erzeugt eine Dehnung.

Die Interpretation als Dehnung und Dichte folgt aus der Annahme A-01. Dies ergibt sich aus der mathematischen Lösung der ART. Das Weg-Element zu einer Masse hin wird größer, daher eine Dehnung. Das geometrische Gegenstück dafür ist eine Dichte. Daher sind in der Betrachtung eine Dichte und eine Dehnung gewählt worden.

Man kann es auch wie folgt erklären. Wenn an einer Stelle eine Dichte erzeugt werden soll, so muss aus der Umgebung das „Material“ zur Dichte hin herangezogen werden, was einer Dehnung zur Dichte hin entspricht. Auf Grund dieser Überlegungen ist es richtig, dass die Gravitation zur Masse ausgerichtet ist. Alle Massen ziehen sich an, da die Gravitation zur Masse gerichtet ist.

Eine Dehnung von der Masse weg, würde die Dichte auf die umliegende Raumzeit verteilen. Durch diese Dehnung würde in der Raumzeit eine „verteilte Dichte“ entstehen und es gibt keine Masseansammlung mehr. Dies entspricht nicht dem beobachteten Universum.

Da eine Dehnung aus der Gesamtheit der Raumzeit gebildet wird, muss diese die gesamte Raumzeit beeinflussen und darf keine begrenzte Reichweite haben. Die Dichte muss ein lokales Verhalten darstellt. Wenn die Dehnung sphärisch in radialer Richtung zu einer Masse hin erzeugt wird, ist die Länge/Strecke des Radius länger (von außen betrachtet), als im gegebenen Volumen möglich ist. Diese „Verlängerung“ des Radius muss in diesem Volumen untergebracht werden. Dies wird als die Raumkrümmung bezeichnet.

Um den Text verständlicher zu halten, wird (falls nicht nötig) nur noch von Gravitation und nicht mehr von einer Raumzeitdehnung/Dehnung oder Raumzeitkrümmung gesprochen.

Raumdichte ist Energie und Masse

Die Identität zwischen Raumzeitdichte und einem Masse-Energie-Äquivalent ist in der Annahme A-02 bereits festgesetzt. Hier wird diese Gleichheit, durch die einfachen Ergebnisse aus der SRT, weiterentwickelt. Die Längenkontraktion und die Erhöhung der Energie bis ins Unendliche, wenn man die LG erreichen will, ist ausreichend. Diese Kombination lässt sich über eine Raumzeitdichte abbilden und erklärt den Unterschied zwischen Energie und Materie.

Soll ein Objekt mit Ruhemasse bis zur LG gebracht werden, muss man immer mehr Energie für die weitere Beschleunigung aufbringen. Theoretisch bis ins Unendliche. Die LG kann daher niemals erreicht werden. Wenn ein Objekt einer Raumzeitdichte entspricht, so kann man die Dichte erhöhen, indem eine Raumdimension immer weiter „gestaucht“ wird. Maximal bis auf null. Dann hätte das Objekt eine unendliche Dichte. Eine vorhandene Raumdimension kann aber nicht einfach verschwinden. Daher ist diese Grenze nicht erreichbar. Damit kann die Raumzeitdichte mit der Energie gleichgesetzt werden. Die Längenkontraktion aus der SRT ist direkt die Erhöhung der Dichte.

Besitzt ein Objekt in unserer Raumzeit alle 3 Raumdimensionen, so kann dieses Objekt niemals die LG erreichen. Daher belegt ein Objekt mit Ruhemasse immer alle Raumdimensionen in unserer Raumzeit. Die Erhöhung des Impulses ist direkt eine Erhöhung der Raumzeitdichte in einer spezifischen Raumrichtung. Wie später im Kapitel „Standardmodell“ erklärt wird, ist die Ruhemasse bei allen Elementarteilchen, der Unterschied in der Anzahl der Raumdimensionen in der niederdimensionalen Abbildung. Je mehr Raumdimensionen beteiligt sind, umso schwerer ist es die Raumdichte zu verändern. Da hier nur die Anzahl eingeht, ist die Ruhemasse für jede Sorte (geometrische Abbildung) von Elementarteilchen immer identisch.

Im Umkehrschluss muss ein Objekt, dass sich mit LG bewegt, eine Raumdimension weniger haben, sonst ist die LG nicht erreichbar. Dieses Objekt muss sich dann, ohne äußere Einwirkung/WW, immer mit der LG bewegen. Die LG ist die Existenzbedingung für das Objekt, da eine Raumdimension fehlt. Das Fehlen einer Raumdimension ist wie ein Schalter für die LG. Mit nur zwei Raumdimensionen immer LG, ab drei Raumdimensionen niemals LG.

Als Beispiel ein Elektron und ein Photon. Das Photon belegt in seiner geometrischen Abbildung in unserer Raumzeit nur zwei Raumdimensionen und bewegt sich immer mit LG. Es gibt keine Beschleunigung auf LG. Die LG ist, ohne eine weitere WW, die einzig mögliche Form der Existenz. Das Elektron belegt in seiner geometrischen Abbildung in unserer Raumzeit drei Raumdimensionen und kann damit die LG niemals erreichen. Der Impuls ist eine „gerichtete Raumzeitdichte“ und scheint die Ruhemasse eines Elektrons zu erhöhen, da die Dichte mit dem Impuls zunimmt. Dieser Unterschied, in der geometrischen Abbildung in unserer Raumzeit ist, die Unterscheidung von Energie und Masse. Da beide Abbildungen eine Form von Raumzeitdichte sind, können diese über eine WW ineinander umgewandelt werden. Daraus folgen drei wichtige Überlegungen:

• Die Längenkontraktion aus der SRT ist direkt die Erhöhung der Raumzeitdichte/Energie eines Objektes. Diese ist absolut real und nicht nur eine Beobachtung.
• Wenn die Längenkontraktion aus einer Bewegung eine höhere Raumzeitdichte und damit eine höhere Energie darstellt, dann muss jedes Objekt in unserer Raumzeit einen Bewegungszustand haben. Die Raumzeitdichte kann direkt einem Bewegungszustand in unserer Raumzeit gleichgesetzt werden. Die Raumzeitdichte selbst stellt die Bewegung dar. Ein vollständig ruhendes Objekt in einer Raumzeit ist nicht möglich, da jedes Objekt eine Energie = Raumzeitdichte ist und damit einen Bewegungszustand besitzt.

Masse-Energie-Äquivalent = Raumzeitdichte = Bewegungszustand

• In der Raumzeit bewegt sich nicht der Raumzeitpunkt. Die Raunzeitdichte oder Energie selbst ist die Bewegung. Damit muss eine Ruhemasse eine Art von „innere“ Bewegung besitzen. Zum Thema Spin eines Elementarteilchens beim Kapitel Standardmodell mehr.

Dichte der Raumdefinition DRD

Es ist nicht möglich, eine Dichte der Raumzeit lokal in der Dichte selbst zu erkennen. Alle Objekte in der Raumzeit sind als Dichte, eine geometrische Abbildung in der Raumzeit. Da die Raumzeit die Definition der Geometrie ist, kann keine Veränderung in der eigenen Raumzeit direkt erkannt werden. Mit der Dichte ändert sich die Definition der Raumzeit und damit die Geometrie gleichbleibend mit. Lokal bleibt in einer beliebigen Dichte ein Meter immer ein Meter. Tatsächlich entspricht die Dichte bei einem Objekt der “Dichte der Definition der Raumzeit oder eine Dichte der Metrik“. Aus diesem Grund wird in der DP nicht einfach die Bezeichnung Raumzeitdichte, sondern Dichte der Raumzeitdefinition (DRD) gewählt.

Die Definition der erkennbaren Geometrie (Metrik) wird immer an die Dichte angepasst. Die Veränderung der geometrischen Grundlage ist unter keinen Umständen, lokal in der Dichte selbst, feststellbar. Damit verschwinden alle Möglichkeiten diese direkt selbst zu erkennen. Dies ist ein wichtiger Aspekt der DRD. Damit kann die DRD nur im Vergleich mit einer anderen DRD bestimmt werden. Jeder kann seine DRD als Nullpunkt wählen. Daraus wird das Relativitätsprinzip abgeleitet. Es muss nicht postuliert werden. Als Vergleichswert wird z.B. die Energie gewählt. Bei einem Elektron ist die Ruhemasse der Nullpunkt und die weiteren Veränderungen der DRD (andere Energien) kommen durch die Bewegung (Impuls). Bei einem Photon ist die Bewegung (LG) der Nullpunkt und die Frequenz gibt die Veränderung der DRD an. Alle Angaben entsprechen aber immer einer DRD.

Um den Text verständlicher zu halten, wird jedes Masse-Energie-Äquivalent oder Objekt nur noch als DRD bezeichnet. Ein Masse-Energie-Äquivalent könnte man als positive DRD und die Gravitation als negative DRD bezeichnen. Um keine Verwechselungsgefahr zu erzeugen, wird die Gravitation auch weiterhin mit Gravitation und nicht mit negativer DRD bezeichnet. DRD ist immer nur eine höhere Dichte der Raumzeitdefinition als das Vakuum.

Bei der Gravitation gelten fast die gleichen Aussagen. Daher spürt eine frei fallende DRD in einem Gravitationsfeld keine Kraft (Veränderung der DRD). Es gibt aber zwei entscheidende Unterschiede:

• Die Gravitation ist auf die Masse gerichtet besitzt und von Raumzeitpunkt zu Raumzeitpunkt einen unterschiedlichen Wert. Das „Heranziehen des Materials“ verdünnt sich im Volumen.
• Die Dehnung muss in einer Krümmung der Raumzeit erfolgen. Die „Verlängerung“ des Weg-Elementes muss in der Raumzeit selbst aufgenommen werden. Dies geschieht durch die Krümmung der Raumzeit in sich selbst.

Die Energie stellt die Maßzahl für die DRD dar. Die Krümmung ist die Angabe für die Gravitation. Es bedarf keiner zusätzlichen neuen Einheiten.

Kraft als Änderung der DRD

Der alte Begriff „Kraft“ wird wieder ausgegraben und in einer neuen Sichtweise verwendet.  Alles erkennbare in unserer Raumzeit ist eine DRD oder eine Gravitation. Eine Veränderung der DRD oder der Gravitation kann, ganz im Sinne der klassischen Mechanik, als eine Kraft aufgefasst werden. Die Veränderung geschieht allerdings auf zwei sehr unterschiedlichen Wegen.

Die ersten drei Grundkräfte: Starke Kernkraft, Schwache Kernkraft und Elektromagnetische Kraft, haben gemeinsam, dass zwischen den DRD direkt ein Austausch von DRD stattfindet. Dieser Vorgang wird durch die QFT beschrieben. Die Beschreibung des Austausches in quantisierter Form ist Teil des Kapitels „Quanten und Wellen“ und wird hier nicht weiter dargestellt.

Bei der Gravitation ist die Veränderung komplett anders. In einem Gravitationsfeld ist jede DRD aus der eigenen Sicht, vollkommen kräftefrei. Die Gravitation ist lokal für eine DRD selbst nicht direkt feststellbar. Man benötigt, wie bei der Veränderung einer DRD, eine externe Rückmeldung, um diese erkennen zu können. Dafür gibt es drei Möglichkeiten:

• Etwas stellt sich der DRD in den Weg. Auf der Erde übernimmt dies die Erdoberfläche.
• Die Gravitation verändert sich von Raunzeitpunkt zu Raumzeitpunkt in Richtung Masse. Bei einer sehr starken Gravitation, wie bei einem SL, kann dieser Unterschied groß werden. Ein Gebilde von DRD (z.B. ein Mensch) spürt dann eine Kraft, innerhalb seiner Ausdehnung, ohne eine Rückkopplung von außen.
• Das Erkennen der Veränderung einer Bewegung durch die Raumzeitkrümmung auf eine Geodäte. Zum Beispiel, der gravitative Linseneffekt.

Eine DRD mit einer Dichte in nur eine Raumdimension ist eine vektorielle DRD und entspricht einem Impuls. Eine Ruhemasse mit allen Raumrichtungen entspricht einer skalaren DRD.

Lagrange-Formalismus als Ausgleich

In der theoretischen Physik werden viele (fast alle) Formeln und Prinzipien über den Lagrange-Formalismus hergeleitet. Daher muss diesem Formalismus das Prinzip von „Dichte erzeugt Dehnung“ ebenso zu Grunde liegen.

Die einfachste Form ist L = T – V. Mit L als Wirkung, T als kinetische Energie und V als potenzielle Energie. Wenn man als Beispiel für die kinetische Energie den Impuls einer DRD und für die potenzielle Energie das Gravitationspotential wählt, kann man den Ausgleich direkt erkennen. Die Wirkung L, ist der Ausgleich zwischen der kinetischen Energie „DRD“ und einer potenziellen Energie „Gravitation“ in unserer Raumzeit.

Besser sieht man den Vergleich mit der Lagrange-Gleichung zweiter Art. Mit \cfrac{d}{dt}\space \cfrac{\partial L}{\partial \dot{q_i}}\space -\space \cfrac{\partial L}{\partial q_i}\space =\space 0  kann man erkennen, dass eine Variation im System sich immer ausgleichen muss. Die Dynamik einer DRD läuft immer mit der kleinsten möglichen Veränderung der DRD. Eine Variation davon muss gegen null laufen.

Eine DRD verhält sich in der Dynamik so, dass diese so wenige wie nur möglich durch ein Potenzial ausgeglichen wird. Da alles aus DRD besteht, folgt jedes Objekt dieser Logik. Für die Geodäte in der Gravitation ergibt sich genau das Gegenteil. Die Gravitation will durch die Geodäte so viel wie nur möglich an DRD ausgleichen. Daher erfolgt die Geodäte immer in Richtung des Zentrums der Gravitation.

In der klassischen Mechanik erzeugt der Lagrange-Formalismus die kleinste Wirkung. In der relativistischen Physik entspricht dies der größtmöglichen Eigenzeit für ein Objekt. In der DP wird für eine DRD daraus die geringste Änderung. Für die Gravitation die größtmögliche Änderung.