Die Temperatur der 3K-Hintergrundstrahlung beträgt ~ 2,67342 °K, siehe Gleichung [λT].

Dieses Ergebnis resultiert phänomenologisch aus der Annahme, daß die Proton-Elektron-Wechselwirkung zu einem massegekoppelten Raum führt, der formal durch die Thermische De-Broglie-Materiewelle ausgedrückt wird. Die 3K-Hintergrundstrahlung respektive die Energie der 3K-Hintergrundstrahlung repräsentiert somit nicht ein expandierendes Raumzeit-Relikt des inflationären Urknalls, sondern das Ergebnis einer fortwährenden Dynamik.

Die Abweichung von ~ (-) 2% zum "Best-fit"-Resultat des Standardmodells der Kosmologie (ΛCDM-Modell) mit dem Wert T_CMB = 2,7255 °K resultiert u.a. aus der falschen Annahme des Standardmodells, daß das Universum ein idealer Hohlraumstrahler ist. Denn nur für diesen gilt die verwendete Plancksche Strahlungskurve und das Kirchhoffsche Gesetz (Informationen zur: »Systemsicht 2015« COSMIC MICROWAVE BACKGROUND (CMB)). Das Universum ist aber "Alles" andere als ein perfekter Hohlraumstrahler. Und in der Berechnungsgrundlage [λT] wird nur Wasserstoff als "Temperaturstrahler" verwendet. Das bedeutet in einfachen Worten, das auch hier die Masse-Radius-Kopplung-Denkmodell-Sicht eine formal sensationell einfache und bemerkenswert reale Wertevorhersage macht.

Bedeutungen und Interpretationen

Thermodynamik und Quantenmechanik Die Thermische De-Broglie Materiewelle λ_th stellt ein "einfaches Mittel" zur Abschätzung der Quantennatur eines System dar. Quanteneffekte beginnen eine Rolle zu spielen, wenn die Thermische De-Broglie Materiewelle λ_th mit anderen charakteristischen "Längen des Systems" , wie beispielsweise der mittleren freien Weglänge, vergleichbar werden. Quantenmechanisch steckt dahinter der theoretische Ansatz, daß man letztendlich durch Superposition der Wahrscheinlichkeits-Wellenfunktionen zu einer Gesamt-Wellenfunktion kommt.

Unterhalb einer kritischen Temperatur ist λ_th größer als der mittlere Teilchenabstand. Die Wellenfunktionen überlappen und bilden eine gemeinsame Grundzustandswellenfunktion, das Bose-Einstein-Kondensat.

Das Bose-Einstein-Kondensat wird durch das Fermionen-Kondensat phänomenologisch ergänzt, man geht zur Erklärung einfach davon aus, daß sich jeweils zwei Spin-1/2-Teilchen zu einem Spin-1-Teilchen zusammenschließen. Ein Fermionen-Kondensat (auch Fermi-Kondensat) ist ein durch Fermionen bedingter suprafluider Zustand bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt und damit ein Aggregatzustand. Der Effekt beruht analog zum Bose-Einstein-Kondensat von Bosonen auf der Überlagerung der Wellenfunktionen der beteiligten Fermionen, woraufhin diese einen einheitlichen Quantenzustand annehmen.

Elementarkörpertheorie Im Rahmen der Elementarkörpertheorie repräsentiert der Radius (r_Ry/2) der Thermischen De-Broglie Materiewelle λ_th des Elektrons die Rydberg-Energie E_Ry (siehe Gleichung [U1] und Gleichung [λTHE]). Das bedeutet, daß durch die Proton-Elektron-Wechselwirkung ein Raum aufgespannt wird, der mit der Temperatur von ~ 2,673421 °K als Hohlraumstrahler fungiert. Durch die Häufigkeit und Omnipräsenz des kosmischen Wasserstoffs "strahlt" das Universum mit dieser Temperatur. Diese 3K-Hintergrundstrahlung ist somit "zeitlos" und hat definitiv nichts mit einer expandierenden Raum-Zeit-Konstruktion zu tun.

Sowohl der experimentelle Wert als auch der Elementarkörpertheorie basierende Wert für die Rydberg-Energie (Grundzustandsenergie des Wasserstoffatoms) beinhalten auch das Proton, bedeutet: T_e ist Elektron- und Proton-basierend!

Zur Erinnerung:

e-e-Wechselwirkung [Details siehe exemplarisch das Kapitel Materiebildung]

Die Bezeichnung e-e-Wechselwirkung bedeutet, daß zwei Elementar-Ladungsträger in Wechselwirkung treten.

Formales Ergebnis zur Grundzustands-Energie zweier e-Ladungsträger mit den Massen m_A und m_B

Elementarkörpertheorie basierend sind alle Ladungswechselwirkungen auf Masse-Radius-Kopplungen zurückzuführen. Wie gezeigt wird, kommen elektrische Ladungen innerhalb der Elementarkörpertheorie nur implizit über Funktionen der Sommerfeldschen Feinstrukturkonstanten α vor. Aus der "bekannten" e-e-Proton-Elektron-Wechselwirkung entsteht das Wasserstoff-Atom.

Die Grundzustands-Energie ∆E_ee (Rydberg-Energie E_Ry) ergibt sich gemäß Gleichung [Eee]. Es wurden zur Berechnung folgende Werte verwendet:

m_A = m_e = 9,10938356e-31 kg : Elektronenmasse m_B = m_p = 1,672621898e-27 kg : Protonenmasse

c: 2,99792458e+08 m/s α: 0,0072973525664 ► 2,6626031711955e-5 : ( 1- √( 1 - α² ) ) 0,99945567942486 : 1/(1 + m_e/m_p)

Rydberg-Energie

∆E_ee = 2,1787147814124e-18 J ~ 13,5984681909 eV

∆m = 2,4241471236633e-35 kg

Vergleich mit experimentell bestimmter Rydberg-Energie E_Ry(exp)= 13,59843400* eV

∆E_ee / E_Ry(exp) ~ 1,00000251433

Am Rande bemerkt : [Nicht-]Kovarianz

Die Gleichungssysteme (Einstein, Friedmann) der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) liefern keine analytischen Lösungen. Erst Idealisierungen und Näherungen führen begrenzt zu rechenbaren Lösungen. Die (kovarianten) Widersprüche kommen mit den offensichtlich unzulässigen Idealisierungen und Näherungen. Denn mathematisch kann das Kovarianzprinzip gar nicht „verletzt“ werden, da es axiomatisch begründet ist. Nur diese axiomatische Voraussetzung „entschwindet mit der Verstümmelung“ (Idealisierung und Näherung) der eigentlichen Gleichungen. Mit anderen Worten: Die mathematisch korrekten Gleichungen besitzen keine analytischen Lösungen. Die reduzierten Gleichungen (Näherungen, Idealisierung) besitzen zwar Lösungen, diese sind jedoch nicht kovariant. Somit besitzt keine Lösung eine realphysikalisch begründete Bedeutung. Diese Art des Mathematikgebrauches ist willkürlich, da je nach „Geschmack“ der (selbst)gewählten Metrik andere Ergebnisse erhalten werden.

Fazit: „Jede“ so (mathematisch) begründete Theorie wird mathematisch richtige Ergebnisse liefern, wenn "sie" die Macht und Lobby haben, daß man sich auf "ihre Form der Wissenschaft“ einigt. Das ist der derzeitige Staus Quo der Standardmodelle der Kosmologie und der Teilchenphysik. Doch keine dieser mathematisch "richtigen" Theorien ist phänomenologisch begründet und somit im wahrsten Sinne des Wortes gegenstandslos. Die Epizykeltheorie lässt grüssen.

Makroskopische Meßfehler-Analogien, "Stichwort": Schumann Resonanz

Die Schumann-Resonanz hat zwar nichts mit der kosmischen Hintergrundstrahlung zu tun, aber an ihrem Beispiel lässt sich die Meßfehlersituation verstehen, die aus makroskopischen Systemen folgt. Als Schumann-Resonanz bezeichnet man stehende elektromagnetische Wellen entlang des Umfangs der Erde. Das Phänomen wurde 1952 von Winfried Otto Schumann und Herbert L. König entdeckt und 1960 experimentell untersucht. Theoretisch beträgt die niedrigste Frequenz 7,5 Hz. Da die Erde aber eben kein perfekter Hohlraumresonator ist, mißt man eine reale Frequenz von 7,8 Hz. Hier sieht man exemplarisch, wie sich die nicht selten im Prozentbereich angesiedelte Diskrepanz zwischen Theorie und Praxis konkret darstellt. Der Unterschied zwischen Theorie und Meßwert beträgt hier ca. 4%

Losgelöst von der inhaltlichen Situation kann man generell davon ausgehen, daß der theoretische Erwartungswert nicht dem experimentellen Meßergebnis entspricht, insbesondere dann nicht, wenn es sich um makroskopische, inhomogene Vielteilchensysteme handelt. Die Erde ist kein perfekter Hohlraumresonator und das Universum ist exemplarisch kein perfekter Hohlraumstrahler. Es ist also naiv anzunehmen, daß die idealisierte Plancksche Strahlungskurve, die reale Temperatur der Hintergrundstrahlung abbildet.

Historisches : Die Hintergrundstrahlung (CMBR) wurde zwar von der Urknall-Theorie vorhergesagt, aber wenig bekannt ist, daß die ersten Vorhersagen bei 50° K lagen und erst nachdem die Messwerte 1965 bekannt waren, wurde die Theorie "angepasst". Andere Wissenschaftler, die alternativ zur Urknall-These versuchten, die Theorie der Schwarzkörperstrahlung auf den Weltraum anzuwenden, errechneten Werte zwischen 0,75° K (Nernst 1938) und 6° K (Guillaume 1896).

"Vordergrundproblematik"

Bei allen Messungen zur Rotverschiebung und assoziierten 3-K-Hintergrundstrahlung sollte klar sein, daß der inhomogene Vordergrund in einem Simulationsmodell (Computerprogramm) "entfernt" werden muß, um das 3-K-Temperaturspektrum als solches aufzufinden. Nur wie soll das praktisch realisiert werden? Die Vordergrundsignale sind 1000-mal größer als das zu messende "Ereignis" der Hintergrundstrahlung. Des Weiteren strahlen alle kosmischen Objekte auch im Infrarotbereich und die Intensitäten der Strahlquellen sind geschätzt.

Das wäre in Analogie so, als ob das Rauschsignal ihrer Stereo-Anlage 1000-mal größer ist, als das Lied, das sie hören wollen. Niemand wird das Lied hören, es sei denn, sie glauben daran. Das bedeutet nicht, daß es nicht da ist, es bedeutet schlicht, daß sie es mit einem Rauschsignal zu Meßsignal von 1000 : 1 nicht messen können, so wie es für wissenschaftliche Zwecke notwendig wäre.

Später mehr dazu.

Wasserstoff-Parameter und die Verbindung zwischen dem Kleinsten und dem Größten

Was könnte nahe liegender sein als die Alleinstellungsmerkmale des Wasserstoffatoms als Grundlage für die Verbindung zwischen Planckgrössen und Universumsgrössen zu verwenden. Die Planckgrössen repräsentieren die verkörperte Gravitationskonstante. Das nur die doppelte Plancklänge als Radius r_G = 2 · r_Pl und nur die inhärent doppelte Planckmasse als Masse m_G = 2 · m_Pl energetisch den "längenkleinsten", radius-masse-gekoppelten Einzelkörper {G} bilden können, ergibt sich zwanglos aus dem Vergleich von masse-radius-gekoppelter Gesamt-Energie und Gravitations-Energie:

Korrespondierend gedacht ist das Verhältnis von Protonenmasse zu Elektronenmasse (m_p/m_e) ein maßsystemunabhängiger, einzigartiger Bildungsparameter. Eine Addition von "Plancklänge" (r_G = 2 · r_Pl) und Universum macht keinen "beschreibenden" Sinn, weder phänomenologisch noch mathematisch, also kommt hier als "nächste einfache" mathematische Rechenoperation die Multiplikation in Betracht (r_G · r_Uni). Die "längen"-charakteristischen Grössen sind Wasserstoff-Atom basierend der Bohrsche Radius r_Bohr und der Rydberg-Energie inhärente Radius der Rydberg-Energie-Verkörperung, r_Ry. Der Zusammenhang zwischen Bohrschen Radius und Rydberg-Radius ist : (r_Ry/2) = r_Bohr · (4/α). Dimensionsanalytisch kommt also in der kleinsten Potenz der Bohrsche Radius, respektive äquivalent (r_Ry/2) in der 2.Potenz vor, damit dies (r_G · r_Uni) entspricht. Das Verhältnis (m_p/m_e) beschreibt ein H-Atom und ist somit in 1.Potenz an den Bohrschen Radius gekoppelt, also folgt gemäß einfachster mathematischer Konstruktionsmöglichkeit : (r_Ry/2)² · (m_p/m_e)² = (r_G · r_Uni) [U1] oder äquivalent ((r_Bohr · (4/α))² · (m_p/m_e)² = (r_G · r_Uni) [U3]. Die Grundgedanken, die zu den Gleichungen [U1] und [U3] führen, sind intuitiv-logisch. Jeder Folgegedanke ist, mit der strikten Vorgabe, sowohl Realobjekt orientiert phänomenologisch als auch mathematisch minimalistisch zu sein , "zwingend".

Maximaler Radius des Universums

Der Radius des Universums ist gemäß Gleichung [U1] von der Grundzustands-Energie des Wasserstoffatoms und dem Verhältnis von Protonenmasse zu Elektronenmasse, sowie (indirekt) von der Gravitationskonstanten γ_G abhängig, die sich explizit durch den längenkleinsten, massereichsten mikroskopischen Elementar-Körper {G} mit der Masse m_G und dem Radius r_G manifestiert. Es ergibt sich ein maximaler Universumsradius von r_Uni = 8,78507806 10²⁵ [m].

Minimalistischer als in Gleichung [U1] lässt sich die materiebildende Proton-Elektron-Wechselwirkung, durch das Massenverhältnis und der resultierenden Wechselwirkungs-Energie, kaum ausdrücken. ½r_Ry in [U1] lässt sich auch mit Bohrschen Radius r_Bohr und Sommerfeldscher Feinstrukturkonstante α formulieren :

Das obige "Grössen" korrespondierend den längen-kleinsten Körper {G} und das "maximal Makroskopische" (Universum) qualitativ und quantitativ bestimmen, ist physikalisch und philosophisch ein Erkenntnisgewinn. Gleichungen [U1] und [U3] verbinden formalistisch Holismus und Reduktionismus.

"Randnotiz"

"Natürlich" lässt sich Gleichung [U1] auch als reine »Radien-Gleichung« schreiben, wenn man die masse-inhärenten Radien von Elektron und Proton statt der Massen verwendet.

Die unbegründete "denkmodell-ideologische" Problematik des elektronenmasse-inhärenten Elektronenradius r_e, ausgehend von der herrschenden Physik, wird explizit im Kapitel Elektronenradius erörtert.

Zufällige Artefakte?

Gleichungen [U1], [U3] sind offensichtlich maßsystemunabhängig. Aus einem anderen Grund führen diese Gleichungen zu Paradebeispielen (zufälliger, unverstandener?) numerischer Auffälligkeiten, die man wohl als Maßsystem-Artefakte auffasst. Im SI (kg, m, s) ergeben sich "erstaunliche" numerische Verhältnisse:

Maximale Masse des Universums

Die Masse des Universums ergibt sich aus der Kosmischen Konstantengleichung [K1], die phänomenologisch auf der radius-masse-gekoppelten, korrespondierenden Selbstähnlichkeit von mikroskopischen Einzel-Körper und makroskopischen Vielteilchen-Körper basiert (Details siehe das Kapitel Universum & Urknall) :

Maximale Masse des Universums : m_Uni = 1,1830721741 10⁵³ [kg]

Alter des maximal ausgedehnten Universums

Maximaler Radius des Universums ist gemäß Gleichung [U1]: r_Uni = 8,78507806 10²⁵ [m]

Mit der Extremwert-Bedingung für r(t) = r_Uni · sin(c·t/r_Uni) folgt: (π/2c) · r_Uni = t_max

Daraus folgt dann: t_max = t_uni = 4,6030405278 10¹⁷ [s] ~ 14,596 Milliarden Jahre

Ergebnisgleiche "Berechnungsalternative"

Gemäß der Gleichung [MUNI], die mittels der Elementarkörper-Entwicklungsgleichungen "gewonnen" wird (Details siehe das Kapitel Universum & Urknall)

beträgt das Alter des maximal ausgedehnten Universums t_uni = 4,6030405278 10¹⁷ [s] ~ 14,596 Milliarden Jahre

Aktueller Zustand des Universums

Es erscheint auf den ersten Blick widersprüchlich mit dem Alter des Universums "zu rechnen" welches das ΛCDM-Modell propagiert. Um jedoch aufzuzeigen, wie einfach Elementarkörpertheorie basierende Gleichungen aussehen und welche quantitative Kraft in ihnen steckt, lohnt es sich als Vergleich mit dem Alters-Wert des Universums des ΛCDM-Modells zu rechnen. Zumal eine spektrale Altersabschätzung des Universums mittels der Halbwertszeit von Uran 238 (Halbwertszeit ~ 4,47 Milliarden Jahre) am Beispiel des Sterns CS 31082-001 grob das Alter des Universums vorgibt. Genauer: Das Verhältnis von Thorium 232 zu Uran 238 ermöglicht die Altersbestimmung des Sterns von etwa 12,5 Milliarden Jahren. Da der Stern nicht älter als das Gesamtsystem (Universum) sein kann, ist der vom Standardmodell vorgegebene Wert zumindest größenordnungsmäßig vertretbar.

Gemäß "Abschätzungen" des ΛCDM-Modells beträgt das derzeitige Alter des Universums ~ 4,35133728 10¹⁷ [s]

~ 13,798 Milliarden Jahre

Daraus errechnet sich mit den Elementarkörpergleichungen :

eine radiale Expansionsgeschwindigkeit von v_exp = 0,0857886319294 c , eine "aktuelle" Universums-Masse von m_exp = 1,1787106125 10⁵³ [kg] und ein Radius von r_exp = 8,752690633 10²⁵ [m].

Bemerkenswert ist die derzeitige Größe der radialen Expansionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit des geschätzten Alters des Universums. Diese beträgt v_exp ~ c · √α ► (√α = 0,085424543134863) / v_exp ~ 0,995756

Das bedeutet, daß eine - für kosmische Abschätzungen - geringfügige Korrektur von ~ 0,4% der Universumsaltersabschätzung einen fundamentalen Zusammenhang zwischen der Sommerfeldschen Feinstrukturkonstanten α und der derzeitigen Expansionsgeschwindigkeit des Universums zur Lichtgeschwindigkeit offenbart. Wenn das kein Zufall ist, dann ist die Feinstrukturkonstante zwar kein "Artefakt der Zeit" aber möglicherweise eine zeitlich variable Grösse. Später mehr dazu.

Korrigiert man nun die Berechnung der Expansionsgeschwindigkeit im Hinblick auf √α, dann ergibt sich gemäß der Gleichung arccos(√α)·(r_uni/c) = t_exp = 4,352408132 10¹⁷ [s] ~ 13,801396 Milliarden Jahre für das derzeitige Alter des Universums und somit eine Masse von 1,17900069 10⁵³ [kg] und ein Radius von 8,75484465 10²⁵ [m].

Elementarkörpertheorie basierende Herleitung und Bedeutung der Feinstrukturkonstanten, siehe das gleichnamige Kapitel.

Allgemein gilt für die Expansionsgeschwindigkeit v_exp - sowohl für den Elementarkörper als auch für das Universum - :

Randnotizen:

Aus den Daten des Planck-Weltraumteleskops (kurz "Planck" genannt) des Jahres 2013 wurde ein Alter des Universums von aktualisiert 13,80 ± 0,04 Milliarden Lichtjahren "ermittelt".

Dieses Ergebnis ist in hervorragender Übereinstimmung mt dem Elementarkörpertheorie basierenden Wert von 13,801396 Milliarden Jahre, aber : "Berechnungen" ausgehend von dem ΛCDM-Modell sind grundsätzlich mit äußerster Vorsicht zu "genießen". Die Suggestion man wüsste genau, was sich wann, in welcher Größe ereignete, ist mehr Wunsch als Wirklichkeit. Hier bestimmt nach wie vor die Theorie des (inflationären) Urknalls, was gemessen werden soll bzw. wie Meßergebnisse zu interpretieren sind. Die geduldeten Fehler(grenzen) sind für die Maßstäbe der Grundlagen-Physik immens.

Beispiel: Die Meß-Resultate des Planck-Satelliten aus dem Jahre 2013 lieferten einen Wert für die Hubble-Konstante, der um ca. 10% kleiner ist, als der Literaturwert ( 74,3 +/-1 kms⁻¹Mpc⁻¹).

Siehe: Planck satellite 2013 results ► http://arxiv.org/pdf/1303.5062v1.pdf

Text-Auszug: ...Summary and Conclusions

…The Planck best-fit model is in excellent agreement with the most current BAO data. However, it requires a Hubble constant that is significantly lower (~67 kms⁻¹Mpc⁻¹) than expected from traditional measurement techniques, raising the possibility of systematic effects in the latter…

Die Interpretationen bezüglich der Tatsache, daß die Plancksche Strahlungskurve unterschiedliche Maxima in Abhängigkeit der Darstellungsmöglichkeiten (Wellenlängen oder Frequenzen) liefert, ist zwar primär ein mathematisches Problem, führt aber im physikalischen Bild konsequenterweise zu der Erkenntnis, das die Plancksche Strahlungskurve nicht die physikalische Realität abbildet, da ν_max · λ_max ≠ c ist.

Siehe zur Problematik exemplarisch:

Erstaunliches und Bekanntes beim Planckschen Strahlungsgesetz von Jürgen Dollinger

Wiensches Verschiebungsgesetz

Cosmic Microwave Radiation Surprise

http://cosmologyscience.com/cosblog/cosmic-microwave-angular-resolution-surprise/

…beschreibt die Unmöglichkeit im Rahmen „verbindlicher“ Forschung exakte Aussagen zur Hintergrundstrahlung machen zu können.

Weitere interessante Aspekte und Fragen, die der Autor David Dilworth „aufwirft“, … http://cosmologyscience.com/cosblog/

Herkunft der schlechtesten skalenübergreifenden theoretischen Standardmodell-Voraussage aller Zeiten

Der Vergleich des Masse-Radius-Produktes des Universums mit dem konstanten Masse-Radius-Produkt der Elementarkörper gemäß Masse-Radius-Konstanten-Gleichung [F1] : F_EK=m₀r₀= 2h/πc offenbart und ermittelt den quantenfeldtheoriebasierenden "Rechenfehler".

r_Unim_Uni/(m₀r₀) = r_Unim_Uni/(m_Gr_G) = r_Unim_Uni/(2h/πc) ~ 6,60 10¹²⁰ [UNIVE]

m_G = 2 m_{Planck :Planckmasse} r_G = 2 r_{Planck : Planck-Länge}

allgemein :

Hintergrund: Die von der Standardtheorie vorhergesagte, in unserem Universum aber nicht vorhandene, "ungeheuere" Vakuumenergiedichte ist ohne Zweifel numerisch die größte bisher bekannte Absage an das Konstrukt Quantenfeldtheorie basierender Berechnungen. Aufgrund von Beobachtungen wird die Energiedichte des Vakuums auf einen Wert der Größenordnung 10⁻⁹ J/m³ geschätzt, dieser Wert ist etwa um den Faktor 10¹²⁰ - 10¹²¹ niedriger als in den theoretischen Berechnungen des Standardmodells. Offensichtlich haben Quantenfeldtheoretiker, ohne es zu realisieren, die Masse-Radius-Kopplung und die daraus resultierende Masse-Radius-Konstanz [F1] mikroskopischer Körper auf kosmische Verhältnisse extrapoliert. Die enorme Diskrepanz zwischen Quantenfeldtheorie (QFT) und (experimenteller) Realphysik kommt daher, daß im Rahmen der herrschenden Physik - QFT basierend - nicht verstanden wird, daß eine Raum-Vergrößerung elementarer Strukturen eine äquivalente Masse-Verkleinerung zur Folge hat, was sich durch die effektive Masse mittels Gravitations-Energie qualitativ und quantitativ Elementarkörper basierend exakt berechnen lässt, siehe das Kapitel Gravitation. Vorliegende Betrachtungen sind somit ein eindrucksvolles Indiz für die von der Elementarkörpertheorie propagierte Masse-Radius-Kopplung und dem Zusammenhang zu makroskopischen Vielteilchen-Strukturen.

Anregung: Es macht grundsätzlich Sinn autonome Denkmodellansätze zu vergleichen, die gemäß Motivation und "Kenntnisrichtung" des Autors verschieden sind. In diesem Zusammenhang ist die "Zweitmeinung" - aus Sicht der Elementarkörpertheorie - von Prof. Dr. Walther Umstätter zum Thema makroskopischer und mikroskopischer Grössen und deren Korrespondenz von besonderer Bedeutung. Umstätter zeigt geradlinig und kompromisslos fundamentale Zusammenhänge auf, die »Niemandem« verborgen bleiben sollten. Siehe: http://www.ib.hu-berlin.de/~wumsta/infopub/textbook/planckunits06a.pdf

Grundlagen und Hintergründe für die vorliegenden Ergebnisse

Vorbetrachtungen

Salopp formuliert ist (die) Temperatur ein Maß für die mittlere Energie ungeordneter Bewegungen eines Vielteilchensystems. Die Menge der aufgenommenen thermischen Energie ist u.a. abhängig von der Anzahl der Freiheitsgrade und dem Zustand des Systems. In Festkörpern entspricht diese Bewegung den Gitterschwingungsmöglichkeiten. In Gasmolekülen existieren Translations-, Rotations- und Schwingungsfreiheitsgrade. Aggregatzustandsänderungen verändern zwar die Menge der inneren Energie aber nicht die Temperatur.

In der Quantenfeldtheorie (QFT) heißt die Summe aller Nullpunktsenergien Vakuumenergie, diese werden dem leeren Raum ohne Teilchen "zugeschrieben". Die Nullpunkts-Energie ist durch Messungen nicht nachweisbar, da diese nur Energiedifferenzen erfassen. Die These der Vakuum-Energie ist ein diskussionswürdiges Konstrukt der Quantenmechanik, welches weder "sicher" durch den Casimir-Effekt noch durch die Lamb-Verschiebung bestätigt wird, was gerne und häufig verbreitet wird. Die Lamb-Verschiebung ist im QFT-Bild eine Folge wechselwirkender Felder und der Casimir-Effekt kann als relativistischer Quanteneffekt interpretiert werden.

Da gemäß Energie-Masse-Äquivalenz E =mc² jeder Energie eine Masse entspricht, ist der Widerspruch offensichtlich. Auch wenn die "etablierte" Systemphysik ignorant die Ansicht vertritt, es gäbe einen Materie entkoppelten Raum, so ist gemäß Energie-Masse-Äquivalenz mittels postulierter Vakuum-Energie diese "Ansicht" im selbstdefinierten Weltbild der QFT formal logisch offensichtlich falsch. Diese Tatsache hat weitreichende Konsequenzen. Wenn sich der "Raum" nicht von Masse entkoppelten lässt, kann es gemäß Relativitätstheorie auch keine überlichtschnelle Ausbreitung geben, somit ist die gewünschte Inflationsphase der »Knallisten« "gegenstandslos". Ob nun der Raum, die postulierte Raum-Zeit oder was auch immer raumassoziiert überlichtschnell expandieren soll, nichts davon ist formal logisch "haltbar".

Im Bild der Elementarkörpertheorie gibt es keinen Materie entkoppelten Raum. Diese Modellvorstellung entspricht qualitativ dem Postulat der Vakuum-Energie der QFT, auch wenn Quantenfeldtheoretiker dies nicht verstehen (wollen). Die psychologische Sperre der Quantenfeldtheoretiker und deren Anhänger, nicht den eigenen, selbstdefinierten Widerspruch realisieren zu können, ist ein spannendes Thema, welches aber nicht Gegenstand der vorliegenden Betrachtungen ist. Die relativistische Massenzunahme in Abhängigkeit der Geschwindigkeit ist ein Indiz für die verkörperte Energie. Denn die Zunahme der kinetischen Energie führt unter Annahme einer Masse behafteten Energie-Verkörperung dazu, daß die zur kinetischen Energie äquivalente Masse nun mitbewegt werden muß. Das bedeutet: Mit Zunahme der kinetischen Energie wächst auch die Gesamtmasse resultierend aus Ruhe-Energie und kinetischer Energie. Formal lässt sich das durch die geschwindigkeitsabhängige Masse m(v) ausdrücken:

Am Rande bemerkt : Ist die Elementarkörpertheorie "relativistisch"?

Das Verständigungs- und Interpretations-Problem begann bzw. beginnt - wie so oft - mit einem Realphysik befreiten Formalismus. Die beobachtbare Invarianz der (Vakuum-)Lichtgeschwindigkeit ist keineswegs "direkt" mit der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) verbunden, wie suggeriert wird. Das historisch viel zitierte Michelson-Morley-Experiment ist eindimensional konzipiert und sagt gar nichts über Masse behaftete Teilchen im Sinne der herrschenden Physik aus und behandelt auch keine transversalen Komponenten. Die mathematische Invarianz der transversalen Komponenten ist lediglich eine formale Konsequenz der geradlinig gleichförmig bewegten Beobachter bezüglich kräftefreier Teilchen in einem mathematischen Denkmodell. Mit anderen Worten, daß gesamte Konstrukt der Lorentztransformation(en) ist an Inertialsysteme gebunden. Phänomenologisch sagt die SRT schlicht nichts über die Invarianz der Lichtgeschwindigkeit.

Physik bedeutet Wechselwirkung und Energieaustausch. Koordinatensysteme und Koordinatentransformationen "sind" keine physikalischen Vorgänge, sondern Mathematik. Es wird nicht geklärt, wie die Energiedifferenz und die „Struktur der Energiespeicherung“ über Koordinatentransformationen erzeugt wird oder „verschwindet“. Gemäß Relativitätstheorie gilt: Der Energieinhalt eines Teilchens ist abhängig von der Geschwindigkeit dieses Teilchens und resultiert aus einer Beobachtung, all das relativ aus Sicht eines Inertialsystem behafteten Beobachters.

Wenn sich die Geschwindigkeit ändert, dann ändert sich auch der Energieinhalt. Dies bedeutet: Durch den veränderten Energieinhalt muß sich zwangsläufig auch die innere Struktur der Teilchen ändern, denn die Energie wird „irgendwie“ und „irgendwo“ gespeichert und ist abrufbar. Phänomene wie die Änderung des Massenwertes in Abhängigkeit der Geschwindigkeit können mit der Relativitätstheorie nicht erklärt werden. Die Relativitätstheorie liefert keine physikalische Rechtfertigung, die erklärt, warum und wie Masse größer oder kleiner wird.

Aus Sicht der Realphysik orientierten Elementarkörpertheorie bleibt von der Relativitätstheorie nur der Lorentzfaktor γ_SRT als statischer Fall einer Elementarkörpertheorie basierenden allgemein gültigen Formulierung γ_dyn übrig:

γ_SRT =

γ_dyn =

Der dynamisierte Faktor γ_dyn ist Inertialsystem befreit und wirkt radialsymmetrisch. γ_dynlässt sich "einfachst" und elegant aus der Elementarkörpergleichung r(t) ableiten.

Weitere Ausführungen siehe exemplarisch das Kapitel Impulsmasse-Inversion

Logisch stellte sich im Rahmen der "Modernen Physik" also nie die Frage, ob es einen Materie entkoppelten Raum gibt, sondern welcher Zusammenhang existiert zwischen Masse und masseinhärenten Raum?

Mikroskopisch wird die Frage phänomenologisch und formal-analytisch mittels Elementarkörper basierender Masse-Radius-Konstanten-Gleichung [F1] qualitativ und quantitativ beantwortet :

Das Produkt aus der [Ruhe-]Masse m₀ und dem Ruhe- Radius r₀ eines «[Elementar-]Körpers» ist konstant und wird durch die Masse-Radius-Konstanten-Gleichung [F1] beschrieben. Die Konstantengleichung liefert u.a. einen exakten theoretischen Protonenradius in Abhängigkeit der Protonenmasse.

Interessanterweise ist die Planck-Skala ein Indiz für die Richtigkeit der Masse-Radius-Konstantengleichung [F1] der Elementarkörpertheorie. Denn das Pendant zur "winzigen" Plancklänge ist die "riesige" Planckmasse, so wie es die Theorie voraussagt.

Das Max Planck mittels Diimensionsanalyse - im Hinblick auf die postulierte Spinquantenzahl s = 1/2 - nicht realisieren konnte, daß aus energetischen Gründen nur die doppelte Planckmasse (2m_Pl) und nur die doppelte Plancklänge (2l_Pl) als maximale bzw. minimale Einzelkörper-Dimensions-Grenze in Frage kommt, ändert nichts an der grundsätzlichen Masse-Raum-Kopplung der Planckgrössen. Die Dimensionsanalyse selbst, ist ein einfaches, sehr effektives "mathematisches Verfahren" zur Ermittlung formaler Abhängigkeiten. Einzig die Vorfaktoren, wie z.B. 1/2, 2, ..., sind beliebig wählbar. Konkrete Berechnungen siehe das Kapitel Planck-Grössen

Letztendlich ist γ_G = (r_G/m_G) · c² = (l_Pl/m_Pl) · c² γ_G: Gravitationskonstante

Makroskopisch ist die Antwort in der invarianten Gravitationskonstanten γ_G enthalten. Makroskopische Körper, die einen Objektradius r_O besitzen, der größer ist als der Gravitationsradius r_G "investierten" Masse-Energie in Raum-Energie. Bekannte makroskopische Objekte (...Billard-Kugel, Fußball, Erde, Sonne,...) genügen nicht der Masse-Radius-Konstantengleichung. Ihre reale Ausdehnung ist (schon vor der Wechselwirkung) um viele Zehnerpotenzen größer, als es Gleichung [F1] für Elementarkörper fordert. Ohne die konkrete Natur der Vielteilchen-Verschachtelung zu kennen lässt sich jedoch allgemein verstehen, daß die scheinbar im Verhältnis zur Ruhe-Energie fehlende Energie der Gravitationswechselwirkung in der Ausdehnung steckt, welche durch den Objektradius r_O bzw. durch den Abstand r zum Massenschwerpunkt gegeben ist.

Daraus folgt eine effektive Wechselwirkungs-Masse, die indirekt durch die Gravitationskonstante ausgedrückt wird.

Das Geheimnis der "scheinbar" sehr schwachen Gravitation im Verhältnis zur elektrischen Wechselwirkung und starken Wechselwirkung liegt in der falschen Annahme begründet, daß es generell einen Masse entkoppelten Raum gibt. Berücksichtigt man den Raum, den makroskopische Körper sowohl durch ihre Objektausdehnung als auch durch ihren Wechselwirkungsradius aufspannen, dann wird deutlich, daß die "fehlende" Energie in dem Raum selbst "steckt". In diesem Sinne ist für makroskopische Körper die Gravitationskonstante γ_G das »Maß der Dinge«. Aus der Gravitationskonstanten lässt sich ein Körper {Elementarquant G} konstruieren, der sowohl die größtmögliche Einzelmasse {m_G} vorgibt, als auch einen "natürlich" Masse gekoppelten inhärenten Körperradius {r_G}.

Für Körper mit von r_G/m_G abweichenden Radius-Masse-Verhältnissen bedeutet dies umgangssprachlich schlicht, daß "Arbeit" verrichtet werden musste, um einen größeren (Körper-)Raum aufzuspannen, als er im längenkleinsten, massereichsten Elementarquant {G} natürlich-kodiert vorliegt. Unter Berücksichtigung des Energie-Erhaltungssatzes kann diese Energie nur aus der masseabhängigen Ruhe-Energie E₀ stammen. In der masseabhängigen Wechselwirkung der Gravitation kommt nur der Masseanteil (effektive Masse) zu tragen, der nach Abzug der Masse äquivalenten Raum-Energie zur Verfügung steht. Details siehe das Kapitel Gravitation.

Interessant ist auch das Gesamt-Ergebnis. Im kosmischen Mittel entspricht das Radius-Masse Verhältnis dem Radius-Masse Verhältnis des Elementarquants, was mathematisch dem Masse-Radius Verhältnis von Plancklänge zu Planckmasse entspricht. Die Gravitationskonstante ist das Verhältnis von Radius zu Masse multipliziert mit c². Das gilt sowohl für das Universum als Gesamtheit, als auch für das Elementarquant. Diese Korrespondenz erinnert an die in der Natur beobachtbare skaleninvariante Selbstähnlichkeit. Nun sind die Objekte des Universums aber meist lokal (Staub, Gase, ..., Planeten, Sterne, Galaxien,...) von deutlich masseärmeren Raum umgeben. Die lokale Inhomogenität steht der mittleren homogenen Korrespondenz aber nicht entgegen. Ganz im Gegenteil. Inhomogenität ist Grundvoraussetzung für Dynamik und letztendlich Leben.

Die Gravitationskonstante ist konstant, zeitunabhängig, skaleninvariant, intensiv und korrespondierend.

Selbst-Energie des Universums

Das bedeutet, daß lokal zwar die Gravitationsenergie - auf Grund der inhomogenen Masseverteilungen und deren Verhältnisse von Objektradius zu Gravitationsradius - im Verhältnis zur Ruhe-Energie, experimentell bestätigt, "sehr klein" ist, aber das Vielteilchen-Gesamtsystem des Universums das gleiche Radius zu Masse Verhältnis aufweist, wie der längenkleinste Einzel-Körper (Elementarquant). Somit ist die gravitative Selbst-Energie des Universums gleich der Ruhe-Energie des Universums.

Details siehe das Kapitel : Universum & Urknall

Am Rande bemerkt: Der Radiologe Prof. Dr. Pierre-Marie Luc Robitaille hat sich zur Aufgabe gemacht, die artverwandten Messungen (Infrarot-"Bilder") der Kosmologie zu analysieren. Sein Fazit: Aus Sicht eines Experten für die Auswertung der gewonnen "Images" machen diese als Auswertungsgrundlage keinen Sinn, sie sind allesamt unbrauchbar. Siehe dazu das youtube Video

Professor Robitaille ist nicht „irgendwer“, sondern ein international bekannter Radiologe dessen Arbeitsfeld die Optimierung und Auswertung von spektroskopischen Messungen ist. Auf diesem Gebiet hat er u.a. erhebliche Beiträge zur Weiterentwicklung der Auflösung und des Kontrastverhältnisses geleistet. Mit anderen Worten: Er ist ein Experte.

Pierre-Marie Robitaille, a Professor of Radiology at Ohio State University is actually an experimental scientist, an expert in imaging science, radiation, instrumentation, and inorganic chemistry, with an impressive scientific career.

He is an expert when it comes to instrumentation and signal analysis. It was Robitaille who conceived and directed the construction of the world's first 8 Tesla Magnetic Resonance Imaging (MRI) scanner. In doing so, he nearly doubled the maximum field strength in MRI and gave birth to Ultra High Field Magnetic Resonance Imaging (UHFMRI). Robitaille’s scanner immediately revealed anatomical structures within the human brain that were previously never seen on human scans.

Robitailles nicht widerlegbaren Argumente bezüglich der Unmöglichkeit einer wissenschaftlich begründeten „seriösen“ Auswertung der Messergebnisse zur Hintergrundstrahlung werden nach üblichem Muster angegriffen und lächerlich gemacht.

Da Robitaille u.a. behauptet, daß das Sonnenplasma eher dem Zustand des metallischen Wasserstoffs entspricht und die 3K-Hintergrundstrahlung auf mögliche Bewegungs-Zustände von Wassermolekülen zurückzuführen ist, die ja reichlich auf der Erde vorhanden sind, glaubt man seine Kritik zur Messung der Hintergrundstrahlung banalisieren zu können, indem man aufzeigt wie vermeintlich „wissenschaftlich blöd“ seine Aussagen im Allgemeinen sind, wenn es sich um (Astro-)Physik handelt. Daß diese Form der partiellen Realitätsverweigerung die johlende Masse der Standardphysik-Anhänger in Entzücken versetzt ändert aber letztendlich rein gar nichts an den Fakten zur Meßsituation des „kosmischen“ Hintergrundes.

Das er sich damit keine Freunde unter den »Knallisten« gemacht hat, ist verständlich. Reflexartig wird er als Crank bezeichnet. Er sei ja nur Nuklearmediziner aber weder Astronom noch Physiker. Das erinnert an Alfred Wegener, wohlgemerkt "nur" ausgebildeter Meteorologe, der für seine These der Kontinentaldrift von führenden Geologen damals abgekanzelt wurde: "Wenn wir uns Wegener anschließen wollten, müssten wir alles vergessen, was wir in den letzten siebzig Jahren gelernt haben, und völlig von vorne anfangen." Nun, wir wissen wie es ausging... Im Zuge seiner Recherche hat Robitaille die Datenauswertung der Satellitenexperimente COBE, WMAP und Planck stark kritisiert und die Ergebnisse als Fantasiekonstrukte identifiziert. Seine Argumentation ist fundiert, zumindest, was die behauptete Genauigkeit der Daten betrifft. Tatsächlich wundert man sich, nicht nur als Physiker, wie das tausendfach stärkere Vordergrundsignal der Milchstraße so perfekt herausgefiltert werden kann.

Robitaille wird von den Protagonisten der Standardmodellphysik lächerlich gemacht, weil er u.a. behauptet, daß das Kirchhoffsche Strahlungsgesetz falsch sei. Das Kirchhoffsche Gesetz sagt übrigens nicht "viel" aus, lediglich daß im thermischen Gleichgewicht ein guter Absorber auch ein guter Emitter ist. Was Robitaille "eigentlich" sagen will und auch sagt, ist die Tatsache, daß es keine perfekten Schwarzen Körper gibt. Damit hat er ohne Wenn und Aber recht. Fazit: Keine schwarzen Körper bedeutet keine Eichmöglickeit aus meßtechnischer Sicht. Lächerlich machen sich somit die Gestalter und Gläubigen des Standardmodells der Kosmologie, die dumm-dreist einfachste, formal logische Argumente ignorieren, um »DAS« zu verstehen braucht man wahrlich kein Physiker oder Astronom zu sein.

Zum eigenständigen Mitdenken: Ein Lichtsignal ist kein Leuchtkörper. Beispiel: Die Sonne sendet Lichtsignale zum Mond, die erst sichtbar werden, wenn sie vom Mond reflektiert werden! Der Lichtsignalweg ist unsichtbar.

Strahlungsquellen, wie z. B. Sterne, emittieren radial und in alle Richtungen. Die emittierten Photonen sind auf ihrem Weg durch den Raum nicht sichtbar, sondern erzeugen erst bei einer Wechselwirkung mit einem „Hindernis“ (Mond, Auge, künstliche Messapparatur) den Eindruck der Helligkeit, wobei sie einen Teil der Energie abgeben. Auch ohne die genaue „Natur“ der Wechselwirkung zu kennen geht thermodynamisch betrachtet bei diesen Prozessen stets Energie „verloren“. Der Verlust bezieht sich auf das ursprüngliche Lichtsignal. Die „verlorene“ Energie wird auf die möglichen Freiheitsgrade des Absorbers übertragen. Sollte also ein Meßergebnis vorliegen, muß es einen (bis zur Wechselwirkung) kontinuierlichen „Energiestrom“ gegeben haben… Da das Universum von „unzähligen“ strahlenden lokalen Objekten inhomogen besetzt ist, ist der interstellare Raum erfüllt von Photonen, die nicht registriert werden können, solange sie keinen wechselwirkenden Absorber treffen. Hier gilt, daß der Absorber sodann selbst zum Emitter wird. Dieser inhomogene, messtechnisch unbestimmte spektrale Vordergrund überstrahlt die Hintergrundstrahlung um mehrere Zehnerpotenzen.

Vorgeschichte

Die ursprünglichen Elementarkörpertheorie basierenden Berechnungen zur »Natur der Hintergrundstrahlung« gingen von der Korrespondenzanalyse aus und führten zu der so genannten α-Masse. Diese "entsteht", wenn man "fragt", wie man die Elektronenmasse m_e variieren muß, daß das Verhältnis von Rydberg-Masse m_Ry zu Rydberg-Radius r_Ry gleich dem Verhältnis von Elektronenradius r_e zu α-Masse entspricht. Vergleicht man die Energie m_Ryαc² der Masse m_Ryα ≈ 6,4578846729 10^-40 [kg] mit der mittleren thermischen Energie eines freien Teilchens ( E_th = f/2 k_BT f = 3 Freiheitsgrade ► E_th = 3/2 k_BT ), so erhält man eine assoziierte Temperatur von T(m_Ryα) = m_Ryαc² / k_B ≈ 2,802575 [K] [k_B : Boltzmannkonstante : 1,3806488 10^-23 [J/K] ] Das "erinnert" an die Temperatur der Hintergrundstrahlung T_CMB ≈ 2,7255 [K]. Eine genauere Berechnung der Alpha-Masse basierend auf der experimentell gemessenen Rydberg-Energie (13,598433770784 [eV]) ergibt einen Temperatur-Wert von 2,80112 [K].

Diese "Temperaturwert-Auffälligkeit" führte zu weiteren Recherchen und Gedanken im Hinblick auf die Natur der Hintergrundstrahlung.