Platonakademie(222). Resümee der TFZ: Die Entstehung des Universums / Lösung des Problems der Singularität / Fortsetzung von PM(217) bis (221) / (Titel ergänzt am 12.8.17)

Unter den unendlich-hierarchisch geordneten Universen (UO)*) sind auch unendlich viele solche, die soeben gerade erst entstehen. Sie entwickeln sich ohne Singularität und Inflation. Sie tauchen auf, wenn in einer Elementarlänge El (elementares Maß r° = 1, praktisches Maß 1,32 10^-13 cm) eine Elementarmasse Em erscheint: m°=1=1/96 Protonmasse. Ursache ist die USR, die Heisenbergsche Relation (DE)(DT)>=h° für Energie- und Zeitunschärfe mit dem Wirkungsquantum h°=h/96. h°1 gehört zum System der EE (Elementareinheiten). m° verschwindet zwar wieder nach Ablauf der Elementarzeit Ez der Dauer t°= r°/c=1 (praktisches Maß t°=4,4 10^-24 s), doch kennt die TFZ die Bedingungen dafür dass m° zur benötigten Anfangsmasse eines Universums wird.

Anmerkung: t°<1 ist möglich in Verbindung mit DE>m°c^2, doch ist dies in der TFZ an Dehnungs-Wahrscheinlichkeiten für die EE gebunden (s.u.), die die bisherige Quantenphysik nicht kennt.

I. Voraussetzungen
für das Auftauchen einer m°

Damit es zum kurzfristigen Auftauchen einer Em kommt, reicht die Existenz einer leeren El nicht aus, denn dann würde an jedem elementaren Ort P in jeder Ez eine m° erscheinen, der ganze Raum bliebe dicht mit Massen m° besetzt. Im Grunde heißt das, dass eine El bereits ein energetisches Ur-Ereignis enthalten muss, durchaus ein Ereignis in unserem Universum, verbunden also mit h=96h°.

Wenn dessen Energie E weniger als m°c^2 erreicht, existiert E länger als t°. Handelt es sich um 4t°, entsteht binnen dieser Zeitspanne automatisch um P eine kleinste Kugel K° mit Radius R*=c4t°. K° vergeht wieder, wenn sonst kein Ereignis mehr folgt. Doch wenn genau in der 4. Ez, in der erstmalig Richtungen definiert sind, in K° ein Ereignis m°c^2 stattfindet, jetzt verbunden mit h°, vermag dieses ein neues Universum zu begründen. Wir können den Vorgang nicht erleben, denn unser Universum wird durch h bestimmt. Zudem ist die Gravitation des entstehenden Universums von der Größe der Kernkraft, während wir in einer späteren Welt mit schwacher Gravitation leben.

Ausgedrückt mit einem Schuss Poesie, ist der eben beschriebene Vorgang ein Análogon zur biologischen Befruchtung, denn der erste dreidimensionale Raum, nämlich K°, wird durch m° regelrecht zur Hervorbringung eines neuen Universums befähigt. Zurückblickend gesehen: Der Vorgang der biologischen Befruchtung ist die hochkomplexe Wiederholung der Erzeugung des Universums. Komplexität bedarf aber eines weit entwickelten Universums. Über die Besonderheiten von K° s. PM(219) und (220).

Es gibt viele derart unsichtbare aber logisch nachweisbare Wirklichkeiten. Das Erdinnere etwa. Die empirischen Nachrichten von dort sind sehr lückenhaft, das Meiste wird errechnet und gilt doch als real.

II. Mit m° ist das neue Universum
noch nicht vollständig

Um über ein Universum reden zu können, fehlt uns immer noch eine wesentliche Information: K° ist nur dann wirklich ein anfängliches Universum, wenn sein Volumen 16 m° enthält statt 1 m°; denn die Weltmasse M* wächst mit dem Quadrat von R* und 16 ist das Quadrat von 4. Sobald K° 16 m° enthält, vermehrt sich in der nachfolgenden Ez - der Radius wächst ja mit c - die Masse auf 25 Elementarmassen.

Die Heisenbergsche Beziehung lautet für die Entstehung einer Masse m=16m°: (16m°c^2)(t°/16)>=h°=1. Aber wie wahrscheinlich ist es, dass 16 m° entstehen und die Ez folglich nur t°/16 beträgt? Die Frage ist exakt beantwortbar, denn es handelt sich hier um die Dehnung der Elementareinheit Em, und die Wahrscheinlichkeit für eine Dehnung, d.h. die Abweichung von 1, ist für alle Elementareinheiten dieselbe. Sie ist klein. Am anschaulichsten führt uns das die Elementarlänge (El) r°=1 vor Augen:

r° ist der Mittelwert vieler Einzelmessungen und so gesehen der wahrscheinlichste Wert der El. Grund für die Wahrscheinlichkeitsnatur ist indessen nicht nur der subjektive Messfehler im Labor. Es gibt auch den von unserer Wahrnehmung unabhängigen, absoluten Wert W-Wert <1. Er ist in den Elementareinheiten selbst begründet durch die einfache Tatsache, dass die Endpunkte einer EE ebenfalls die Unschärfe 1 haben. r° tritt deshalb relativ zu anderen Elementarteilchen, unabhängig davon ob ich hinschaue, rein zufällig mit gewissem W<1 auf. r°´=2r° hat z.B. nach der Gaußschen Verteilung die Wahrscheinlichkeit W=0,61. r°´=3r° ist noch unwahrscheinlicher: W=0,14. Die Wahrscheinlichkeit für die El, als r°´=4r° zu erscheinen - ob absolut oder subjektiv - beträgt nur noch 0,01. Bei r°´=5r° ist W bereits auf 10^-4 abgestürzt, und bei 6r° beträgt sie nur noch W=10^-6. W versinkt ins unvorstellbare Kleine: Für r°´=10r° gilt noch W=10^-18. Dieses seltene Ereignis kommt an einem Ort binnen einer Ez nur alle Trillionen mal vor. Aber was ist schon eine Dehnung auf´s Zehnfache?

So erstaunt es nicht, dass W für den Zufall einer Massendehnung von m° auf m=16m°, für ein Universum also, bei 10^-49 liegt. Das sind 49 Nullen nach dem Komma und bedeutet: Nur mit W=10^-49 haben wir im Augenblick einer Ez an einem vorgegebenen(!) Ort eine Kugel K° mit der Eigenschaft eines Universums. Da das Alter unseres Universums 10^41t° beträgt, vergehen demnach im Durchschnitt 100 Millionen heutige Weltalter, bis das am vorgesehenen Ort geschieht!

Rechnen wir weiter, ergibt sich Folgendes: Wenn 10^49 Entstehungsorte (Elementarvolumina V°=r°^3) zur Wahl stehen, entsteht pro t°= 4,4, 10^-24 s irgendwo eines. In einen Würfel gefasst, sind diese 10^49 V° in einem Raum der Kantenlänge 2 10^16 r° zusammengefasst, das sind nur rund 2,5 10^3 cm oder 25 m. Dieser Würfel enthält in 15 000 Kubikmeter Raum alle10^49 V°.

Da wir makroskopisch denken, fragen wir also lieber einmal so: Wie viele Universen entstehen pro Sekunde - nicht pro Ez - in einem Kubikmillimeter vor unseren Augen (ohne dass wir das bemerken)? Antwort: Es zeigt sich eine unerwartete Entstehungsdichte: 1 Universum pro Sekunde in einem Würfel von rund einem Zehnmilliardstel Kubikmillimeter Volumen. Man muss das aber nicht als letzten Schluss gelten lassen. Denn nicht einberechnet ist die Wahrscheinlichkeit, dass in der 4. Ez überhaupt eine m° entsteht (s.u.). Besagte Entstehungsdichte ist also übertrieben. Dennoch ist sie ein erster Eindruck. Es geht uns auch gar nicht darum, wie häufig ein Universum entsteht, sondern überhaupt um die Bedingungen für dessen Start.

Für den ist noch etwas anderes Voraussetzung. m=16m° muss erhalten bleiben. m darf nicht nach 1 Ez verschwinden, weil ihr zufälliges Auftauchen nach der Heisenberg-Relation nur 4t°-3t°=t° dauert (t°/16 geht für den Außenbetrachter in t° praktisch unter). Die Erhaltung von 16m° ist nur gesichert, wenn diese 16 Em getrennt auftreten und nicht als eine einzige homogene Dehnung m.

III. Verfeinerte Betrachtung
des Anfangsstadiums von K*

Der Zerfall von m in 16 Q° sowie deren Verteilung über das Volumen von K° geht aus dem Zusammenhang hervor. Die im Augenblick T=4t° gedehnt auftauchende Masse ist homogener Inhalt einer einzelnen El. Aus Symmetriegründen denkt man sich diese mit überwiegender Wahrscheinlichkeit im Mittelpunkt O von K° angesiedelt, denn jeder aus K° herausgegriffene Radius R*=c4t°=cT, auf dem m entstehen kann, hat im Zeitpunkt 4, sobald unterschiedliche Richtungen definiert sind, ein Spiegelbild in der Gegenrichtung.

Rein klassisch gesehen ist die Konzentration im Mittelpunkt infolge der Elementarlänge ein Problem. Die gegenläufigen Radien setzen - klassisch gesehen - an dem unendlich kleinen Mittelpunkt O an, indem dort beide mit ihrer innersten Elementarlänge beginnen. Doch der Kugelmittelpunkt O kann nicht die klassische Ausdehnung 0 haben, sondern nur die Ausdehnung r°=1. Man darf daher sagen, dass in jeder Kugel die Null als eine Eins gilt, ein Problem der Zahlentheorie, das auch Giuseppe Peano beschäftigte und noch weitere interessante Konsequenzen hat.

Die 4 Elementarlängen eines Radius von K° setzen also in Wahrheit an der „Oberfläche“ von O an und zwischen +1 und -1 klafft eine Lücke der Größe 1. K° hat somit eigentlich den Durchmesser 9 statt 8. Aber die klassische Interpretation ist eben nicht vollständig. Eine El ist unscharf. Daher erstreckt sich der Durchmesser von O bis zu Hälfte in die erste El des Radius bzw. die Hälfte der ersten El des Radius überdeckt durchschnittlich die Hälfte von O. Die Lücke geht in den Unschärfen unter.

Die Unschärfe der Elementareinheiten ist die Grundlage der gesamten Quantenphysik, und von dort wissen wir (s. z.B. PM(217)), dass R* die Ortsunschärfe der Masse m° ist. Von der Gesamtheit aller Radien in K° reichen also 16 aus, um die Ortsunschärfe jeder in O integrierten Em zu gewährleisten. Die Ortsunschärfe längst des Radius hat bekanntlich mit c nichts zu tun, sie ist spontan, so dass je eine Em von m in O irgendwo auf dem Radius als Q° auftaucht. Damit ist die Trennung von m in 16 diskrete Bestandteile gewährleistet.

Auch im fortgeschrittenen Universum bilden die längs der Weltradien unscharf lokalisierten Q° das Grundsubstrats GS (erstmals in PM(14) erwähnt, wo der bewegte Punkt mit Masse m° noch nicht mit Q° bezeichnet wurde). Das GS geht nach bisherigen Kenntnissen in den Gravitationsfeldern von Zentralmassen automatisch in ein Neutronengas über (PM(166)) und stellt höchstwahrscheinlich die Dunkle Materie dar, die sich, sichtbar bei Galaxien und Galaxienhaufen, in den Gravitationsfeldern „sammelt“. Dem Zerfall der Neutronen - die Zerfallszeit könnte von der Feldstärke der Gravitation abhängen - steht die Neubildung von GS entgegen. Der Vorgang der Verwandlung der Q° in Nukleonen Q, und zwar Neutronen, hängt, falls überhaupt nachvollziehbar, mit dem heutigen Wert von h zusammen ist noch nicht lückenlos aufgeklärt. Manche bekannte Eigenschaft von Elementarteilchen dürfte hier mitspielen.

Wenn wir aus dieser Perspektive O in K° betrachten, sehen wir darin den späteren Mittelpunkt eines Universums. Das trifft insofern zu, als jede Massenansammlung in einem Universum als dessen Mittelpunkt O gelten darf (das eigentlich isotrop verteilte GS ist relativ zu jeder Masse radial gebüschelt). O wechselwirkt als Massenansammlung mit dem Innenraum von K* - egal ob O aufgrund seiner Komplexität bewusstseinsfähig ist oder von einfachster Struktur, wie ein Stein. O von K° ist mit seiner primären Masse m° die kosmologische Urform meines Ichs. Ausführliche Konsequenzen findet man in PM(149) bis (151).

IV. Bemerkungen zu den
Expansionstheorien des 20. Jahrhunderts

Angebracht sind ein paar Bemerkungen. Zum einen ist es die Schwäche der auf Einstein und die Quantentheorie zurückgreifenden kosmologischen Ideen, dass sie die Anfangssingularität weder mit der Quanten- noch mit der Relativitätstheorie in den Griff bekommen. Die Gesamtmasse des Universums in einem unendlich kleinen Punkt konzentriert zu denken, erwies sich als mathematisches Problem. Die TFZ klärt den Sachverhalt, indem sie durch die Elementarlänge die Singularität behebt und außerdem die Anfangs-Gravitation nur mit einer Elementarmasse m° verbindet. Erst mit der Oberflächendehnung des Universums K* wächst die Anzahl der Q° und späteren Q.

Die andere Schwäche des 20. Jahrhunderts beruhte darin, dass man die von der ART erwartete Raumkrümmung des Gesamtuniversums nicht beobachtet. Daraufhin führte man die Hypothese einer „Inflation“ ein. Dass die Raumkrümmung des Gesamtuniversums nicht wahrnehmbar wird, liegt der TFZ zufolge an der endlichen Gravitationsreichweite der Zentralmassen (PM(27)): Raumkrümmung tritt nur in begrenzten Umgebungen von Zentralmassen auf. Sie geht außerhalb exponentiell gegen Null. Die mittleren Abstände der Galaxien sind zu groß, als dass sich die Gravitation aufsummiert. Zum Mikrowellenhintergrund s. PM(20).
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*) Zum Nachdenken für Leser, denen die TFZ noch ungewohnt erscheint.
Über die UO findet der Leser schon in PM(7) und PM(148) die wesentlichen Grundlagen. Mit der Einführung der unwillkürlich fließenden Zeit in die Grundlagenphysik im Jahr 1969 vereinfachten sich die formalen und begrifflichen Probleme der Kosmologie rapide. Denn die Welt lässt sich verständlicherweise mit festgelegten Zeitpunkten nur oberflächlich erklären.
Über die Unbeliebtheit von Neuerungen in der Forschung berichtete Fr. di Trocchio (Universität Reggio di Calabria) in seinem Buch NEWTONS KOFFER. Das Unbequeme an Neuerungen oder gar Neuanfängen ist eben, dass der Leser in Ermangelung von Quellennachweisen auf sein eigenes Urteil angewiesen ist.
Den UO zugrunde liegt wegen der TFZ der zeitlose und daher auch kräftefreie Euklidisch-Kartesische, unendliche Raum (abgekürzt EKUR) als Menge idealisierter, festliegend gedachter Punkte, während die ihm überlagerten Universen K* sich dadurch aus ihm hervorheben, dass in ihnen die Punktemengen aufgrund der Zeit fließen. Im Übrigen sind die K* Euklidische Kugeln. Der Grund liegt letzten Endes im Fließen der Zeit.
Der Radius von K* ist die Länge des Intervalls OQ* vom Mittelpunkt O bis zu einem Oberflächenpunkt Q*, welcher ein Bildpunkt der fließenden Gegenwart T ist. Alle physikalische Wirklichkeit ist auf das Intervall OQ* beschränkt. Daher Physikalisches Intervall PhI. Punkte jenseits Q* hätten Überlichtgeschwindigkeit.
Jeder Raumpunkt im TFZ-Universum K* hat dasselbe Alter T-0 dieses Universums. Unser Weltalter liegt heute bei 14,1075 Mrd. Jahre (SK-bereinigt, s. PM(107) und (143)). Das sind 1,010 10^41 Elementarzeiten (Ez) t°=1. Die Ez wird oft auch Elementarsekunde genannt. Im praktischen Maßsystem ist t°=4,4 10^-24s.
T ist auch für den heutigen Beobachter die absolute, d.h. vom Beginn des Universums an gezählte Gegenwart. Er bezieht jedoch seine fließende Gegenwart T (Uhrzeit) aus praktischen Gründen nicht auf den Zeitpunkt 0 des Universums, sondern auf willkürliche spätere, durch die Uhr festgelegte Zeit-Nullpunkte, z.B. 0 Uhr MEZ. Gegenwarten in Bezug auf solche willkürlichen Nullpunkte sollten eigentlich mit T´ bezeichnet werden, doch um die Eigenschaft des Fließens hervorzuheben, wird i.d.R. einfach T geschrieben.
T ist zugleich Gegenwart eines jeden Raumpunktes in K°.

Portrait der Platonakademie. Die 1995 erneuerte Platon-Akademie (PA) versteht sich als Fortsetzung und Abschluss der antiken. Sie versucht, im naturwissenschaftlich widerspruchsfreien Konsens die richtige Antwort auf die von Platon gestellten Fragen nach der Herkunft der Naturgesetze und nach der besten Gesellschaftsform zu finden. Vor allem ist sie als Internet-Akademie aktiv. Sie strebt keinen juristischen Status an (Verein etc.). Die PA wurde 529 von der Kirche aus weltanschaulicher Konkurrenz verboten.
Kontakt: Anton Franz Rüdiger Brück, geb. 1938, Staatsangehörigkeit Deutsch. Humanistisches Gymnasium. Hochschulstudien: Physik, Mathematik, Philosophie, Pädagogik. Ausgeübter Beruf: Bis 2000 Lehrer im Staatsdienst. Zuschriften bitte per Post an: s. Impressum in platonakademie.de