Eine Entwicklungsgeschichte der Dimensionen: Bausteine des Kosmos

Von Helmuth Grötzebauch

Drei Themenbereiche, die nicht unterschiedlicher sein können, werden
in diesem Buch auf ein gemeinsames physikalisches Gerüst gestellt
und miteinander verknüpft.

Die Entstehung des Universums:
Das Photon ist mehr als es scheint und ist der Schlüssel für eine Kosmologie,
in der Relativitätstheorie und Quantenphysik zueinander
finden. Das Photon begründet durch seine Existenz eine zusätzliche
Eindimensionale Ausdehnung, außerhalb des dreidimensionalen Raumes
und führt zu einem supersymmetrischen Universum.

Der Dualismus:
Nach den Vorstellungen des Dualismus ist der Mensch zweigeteilt. In
einen Teil des körperlichen und materiellen und in einen zweiten Teil,
der des geistigen, von wo aus die Entscheidungen getroffen werden.
Das geschieht auf einer Basis einer höheren Dimension, die nicht zum
dreidimensionalen Raum gehört. Zwischen dem Geist oder Bewusstsein
besteht zum Gehirn eine Kommunikation über die Quantenphysik.
Vertreter dieser Sichtweise sind der Nobelpreisträger John C.
Eccles und Karl R. Popper.

Nicht "Wer" ist Gott, sondern "Was" ist Gott:
Hier wird der Frage nachgegangen, was ist Gott nach physikalischen
Gesichtspunkten bzw. was kann er sein und wie kam Gott zu seiner
Existenz? Damit schließt sich die Frage an, wo er denn überhaupt
sein kann und welche Möglichkeiten des Handelns er in dem Universum
hat? Eng verbunden mit der Beantwortung dieser Frage ist das
"Nichts".

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: epubli
• Erscheinungsdatum: 29. Dez. 2020
• ISBN: 9783753140452

Helmuth Grötzebauch

Helmuth Grötzebauch, in Berlin geboren, Dipl.-Ing. im Bereich der Elektrotechnik, ist bei der Deutschen Physikalischen Gesellschaft beschäftigt. Seine Mitgliedschaft bezieht sich auf die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG). Weiterhin ist er Mitherausgeber der physikalischen Zeitschrift PhyDid B – Didaktik der Physik – Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung, die jährlich einmal erscheint.

Buchvorschau

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Eine Entwicklungsgeschichte der Dimensionen

Bausteine des Kosmos

Helmuth Grötzebauch

Berlin

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Deutsche Nationalbibliothek, CIP Einheitsaufnahme.

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie.

Detaillierte bibliografische Daten sind im Internet

über http://dnb.ddb.de abrufbar.

Alle Rechte vorbehalten. Gedruckt in Deutschland.

Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung in irgendeiner Weise verwendet oder reproduziert werden, außer bei kurzen Zitaten, die in kritischen Artikeln oder Rezensionen enthalten sind.

Texte: © Copyright 2020 by H. Grötzebauch

Umschlaggestaltung: © Copyright 2020 „Urknall" als künstlerische Darstellung, H. Grötzebauch

Korrektorat: Dr. Klaus Dittrich

Verlag: Helmuth Grötzebauch

[e-mail]

Web.: https://www.helmuth-groetzebauch.de

Druck: epubli - ein Service der neopubli GmbH, Berlin

Impressum: Helmuth Grötzebauch

Feldstr. 22, 12207 Berlin

„Wir sehen nur noch, was unserer Seherwartung entspricht, nur noch, was wir sehen und auch glauben wollen. Überraschungen sind damit ausgeschlossen. Die Entwicklung und Entfaltung von Wissen aber auch." [Rheinberger, 2019, S. 14]

Einführung in die Grundgedanken

Der Kosmos hat für uns Menschen eine sichtbare und unsichtbare Seite. Schon mit der sichtbaren haben wir erhebliche Probleme sie zu verstehen. Noch viel schwieriger wird es mit der unsichtbaren, deren Existenz wir erst langsam zu erahnen beginnen, ohne sie in ihrer Tragweite zu erfassen, wie z.B. die Dunkle Materie und Dunkle Energie, die sich uns nicht erschließen wollen.

So folgen Fragen zu einem möglichen höherdimensionalen Universum und seinen Theorien und wie sich Raum und Zeit in den unterschiedlichen Dimensionen verhalten könnten. Auch die Frage nach dem Urknall und was es mit den Schwarzen Löchern auf sich hat, wird thematisiert.

In diesem Buch gehe ich davon aus, dass mit der Lichtgeschwindigkeit, die das Photon{1} aufweist, eine weitere Dimension, die „Eindimensionale Ausdehnung", sich öffnet, welche direkt mit dem Photon verbunden ist.

Allerdings liegt diese zusätzliche Dimension außerhalb des dreidimensionalen Raumes und ist um 90° in der bewegten Längsrichtung des Photons angefügt. Zwischen dem dreidimensionalen Raum und der Eindimensionalen Ausdehnung kann aufgrund des Planck-Durchmessers, den die weitere Dimension aufweist, keine Materie ausgetauscht werden. Unterhalb der genannten Planck-Länge existiert kein stabiler Raum.

Aus diesem Ansatz wird ein supersymmetrisches Universum entworfen, mit einer dreidimensionalen Welt und deren Antiwelt, die beide über die Eindimensionale Ausdehnung miteinander verbunden sind.

In einer weiteren Stufe geht es um den menschlichen Dualismus{2}, der, anders als in der Philosophie gebräuchlich, zum Gegensatz von dem mechanisch-materialistisch orientierten Menschenbild wird. Eine Aufteilung in den menschlichen Körper und den menschlichen Geist. Dieses Bild der Aufteilung gilt ebenfalls für jegliche geistige Existenz, die mit einem materiellen Körper verbunden ist.

Im Ergebnis zeigt sich eine zusätzliche Dimension, in der der Geist existieren könnte, zu dem der Nobelpreisträger und Gehirnforscher J. C. Eccles einen quantenmechanischen Ansatz geliefert hat.

Zum Schluss stelle ich aus Sicht der Physik die Frage „Was ist Gott?" und begebe mich auf die Suche nach diesem Gott, der vielleicht alles geschaffen hat. Es existiert eine Vorstellung von dem, was er sein könnte, mit einem überraschenden Ergebnis.

Aufbau des Buches

Am Anfang entstanden Ideen als kurze Einträge in eigenen Wissens-Tagebüchern, chronologisch, parallel zu einem 40-jährigen Arbeitsleben mit etwas mehr als 900 Einträgen. Eine Parallelwelt, die vor keinem Gedanken Halt machte.

Doch beim Schreiben wurde schnell klar, dass diese Sammlung mit vielen verschiedenen Einzelthemen und Schwerpunkten zu unübersichtlich werden wird und möglicherweise einige Leserinnen und Leser nicht ohne weiteres folgen können oder wollen. Deshalb entschloss ich mich, die Einträge nicht mehr chronologisch einzelnen Themenbereichen, sondern mehrheitlich dem Verständnis eines logischen Aufbaus zuzuordnen und themenmäßig im Bereich der Kosmologie zu verbleiben.

Zur Erleichterung des Einstiegs beginnen die Kapitel jeweils mit einer kurzen, nicht vollständigen Darstellung des gegenwärtigen Forschungsstandes und einer kurzen Diskussion verschiedener Forschungsansätze. Forschungsansätze, weil es in den einzelnen seriösen Forschungsrichtungen noch keine endgültigen Antworten auf die Fragen des Woher und Wohin des Kosmos gibt.

Um Antworten auf meine Fragen zu finden, wurde über viele Jahre hinweg mit philosophischen und physikalischen Gedanken und Quellen gearbeitet. Der Inhalt des vorliegenden Buches folgt einigen Aspekten aus der Chronologie der Ideen. Nicht alle Fragen, die sich aus diesem Buch ergeben oder direkt gestellt werden, führen zu einer konkreten Antwort. Einige bleiben bewusst offen, weil noch keine Antwort gefunden wurde, doch stellen sie das Entwicklungsmodell nicht in Frage.

Es sind weniger Gedanken und Ideen, die richtig oder falsch sein können, sondern ich gebe als Ideen- und Gedanken-Chronist einen Einblick in die kontinuierliche Ideenwelt eines Menschenlebens – meines Menschenlebens.

Die Einträge beginnen Ende der 1970er Jahre. Sie sind als ein kontinuierlicher Entwicklungsprozess von Lösungsansätzen, Hypothesen, Sichtweisen mit all ihren Irrtümern und Analogien hin zu etwas Neuem zu sehen. Mal sind es längere Abhandlungen und mal kürzere, mal dieselben Themen und Einträge, die immer wieder ineinandergreifen zu unterschiedlichen Zeiten.

Manche Ideen klingen etwas verrückt und könnten Kopfschütteln hervorrufen, sind vielleicht sogar widersprüchlich, oft, weil sie von verschiedenen Ansätzen ausgehen.

Doch aus der Vergangenheit kennen wir Beispiele, dass Ideen erst lange Zeit nach deren Bekanntwerden erfolgreich umgesetzt wurden oder werden konnten (Ein Beispiel ist der Roman von Jules Verne ‚Von der Erde zum Mond‘ (franz. Originalausgabe, 1865).

Diese Zusammenstellungen von grob thematisch und chronologisch gegliederten Gedanken sind als Anstöße gedacht, die gelegentlich durch Diagramme, gegenständliche Darstellungen und Tabellen zum besseren Verständnis ergänzt wurden. Der interessierte Leser kann mit diesen Informationen den Gedankengängen zu einem Thema besser folgen. Diese sollen auch Anregungen geben, sich weiter mit diesen Themen auseinanderzusetzen oder ganz neue Ideen zu entwickeln. Der Aufbau des Buches ist bewusst als Entwicklungsprozess gehalten.

Angelegt wurden ursprünglich neun Gedanken-Tagebuchbände. Durch die abfotografierten Original-Abbildungen hat das Buch einen authentischeren Charakter, trotz der kompletten Überarbeitung und der sorgfältigen Auswahl der Einträge.

Für wen ist das Buch gemacht?

Durch die unterschiedlichen Wissensgebiete ist es einerseits ein Buch für interessierte Menschen und Physiker, die Grundkenntnisse in den besagten Gebieten mitbringen und sich auch mit den einzelnen Aspekten durch die Anregung auseinandersetzen und gegebenenfalls Ideen weiterentwickeln wollen. Andererseits ist das Buch für verschiedene Interessengruppen gedacht, die auf der Suche nach neuen Ansätzen und Herausforderungen sind.

Um eine breite Leserschaft anzusprechen, wurden zum Teil populärwissenschaftliche Quellen herangezogen, deren dargestellte Theorien für den Leser besser verständlich sind. Auch wird die Struktur der einzelnen theoretischen Bausteine, die ineinander greifen, ersichtlicher. Es sind die „Bausteine des Kosmos", die zusammengefügt werden müssen, um das Ganze zu verstehen.

Das Anliegen des vorliegenden Buches ist es, über die bekannten Grenzen des Wissens hinauszugehen und Ideen zu entwickeln, die sich später aus den Einzelteilen zu einem Ganzen zusammenfügen. Jeder Mensch für sich ist dazu in der Lage, wenn er denn will. Jeder kann auch ein Wissenschaftler sein, ohne einen Titel zu besitzen oder an einer Forschungsanstalt zu arbeiten.

Hinweise zum Buch

Alle grafischen Darstellungen sind aus den Wissens-Tagebüchern abfotografiert worden. Sie sollen den Text verständlich und belebend gestalten. Deshalb wurden auch die authentischen farbigen Darstellungen der Original-Einträge gewählt.

Die Mehrzahl der Quellen ist älteren Datums. Zum einen wurde die Gültigkeit der Angaben überprüft, zum anderen wurden zu den jeweiligen Kapiteln die aktuellen Forschungsansätze skizziert.

Zum Autor

Helmuth Grötzebauch, in Berlin geboren, Dipl.-Ing. im Bereich der Elektrotechnik, ist bei der Freien Universität Berlin, Didaktik der Physik beschäftigt.

Url: http://didaktik.physik.fu-berlin.de/index.html

Seine Mitgliedschaften beziehen sich auf die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und die Gemeinsame Kommission für Lehrerbildung, Dahlem School of Education an der FU Berlin. Weiterhin ist er Mitherausgeber der physikalischen Zeitschrift PhyDid B – Didaktik der Physik – Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung, die jährlich einmal erscheint.

Url: http://www.phydid.de/index.php/phydid-b/index

1 Der erweiterte Kosmos

1.1 Photonen

1.1.1 Tendenzen der Forschung

Was ist Licht? Licht bewegt sich nach heutigem Stand der Forschung mit der Lichtgeschwindigkeit c von ca. 299.792 km/s. Daraus ergibt sich eine variable Raumzeit mit veränderlicher Zeit und Raum für Objekte, die sich in ihm befinden. Diese Theorie ist von Albert Einstein als Allgemeine Relativitätstheorie 1915 entwickelt worden.

Doch das Lichtteilchen kann noch mehr. 1967 veröffentlichte Roger Penrose eine neue Theorie, nach der Lichtteilchen die Raumzeitpunkte miteinander verbinden. Für Hermann Verlinde (Princeton University) ist unsere Welt eine projizierte Realität. Und Lee Smolin vom Perimeter Institute stellt die Frage nach der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit über einen Zeitraum von über 13 Milliarden Jahren, die seit dem Urknall vergangenen sind. Eine Veränderung der Lichtgeschwindigkeit über diesen Zeitraum hätte elementare Auswirkungen auf die Grundlagen der Physik.

Schon an dieser Stelle kann die Komplexität des Lichtteilchens und dessen Anwendungsmöglichkeiten in den verschiedenen Theorien erkannt werden. Doch alle Theorien haben etwas gemeinsam, sie sind unvollständig und können bisher zum Teil nicht durch Beobachtung oder messtechnisch nachgewiesen werden. Und so ist man weiter auf der Suche nach der Einen Theorie, die alles vereinigt.

1.1.2 Das Licht

Schaut man sich die Entwicklungsgeschichte des Universums etwas genauer an, so hatten es die Photonen in der Anfangsphase etwas schwer. Sie kamen in der Strahlungsära kaum vorwärts.

Es kann in dieser Zeit von einem Strahlungsuniversum in Näherung ausgegangen werden. Diese Phase dauerte bis ca. 380.000 Jahre nach dem Urknall des Universums. [Weinberg, 1997, S. 93]

Trafen zum damaligen Zeitpunkt, das gilt auch noch heute, zwei