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 Dr. Ralf Gleichmann |
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Ein Urknall ohne Singularität erfordert zwingend eine Vorgeschichte mit Agglomeration bosonischer Neutronenmaterie. Bosonische Nukleonen (Spin 0,1,...) wären völlig inkompatibel zum Standardmodell der Teilchenphysik (STM), das auf drei elementaren, fermionischen Quarks (Spin 1/2) basiert. Aber alle experimentellen Befunde zur Substruktur von Nukleonen zeigen, dass ebenso noch ein anderes Beschreibungsmodell bezüglich der inneren Struktur der Materie möglich ist. Die hier untersuchte, bisher ignorierte und seit Jahrzehnten vergessene Alternative geht von nicht-elementaren Quarks mit einer konzentrischen relativistischen Leptonen-Orbital-Substruktur (Elektronen und Positronen) aus und ermöglicht ein Direktes Strukturmodell der Materie (die Basiseinheiten können in Experimenten tatsächlich freigesetzt werden). Die extremale Kompression einer derartigen Materie würde zu vollständiger Annihilation führen, d.h. einen Urknall auslösen und erlaubt hierzu eine Vorgeschichte ohne Materie-Antimaterie-Asymmetrie bei einem neuen Beginn. Dafür ist die Annahme eines generellen Orbitalprinzips erforderlich, das für atomare und subnukleare Dimensionen gelten soll. Der Vorteil besteht darin, dass es ein einfaches aber logisch verständliches Strukturmodell nur mit Photonen, Elektronen, Positronen und Neutrinos ist. Es erlaubt zusätzlich ein einfaches Verständnis für die Bildung, Struktur und Eigenschaften Dunkler Materie. Darüber hinaus ergibt sich, dass nur noch zwei wirksame Kräfte bzw. Felder erforderlich sind: Elektromagnetismus und Gravitation. Starke und Schwache Wechselwirkung stellen sich lediglich als Effekte dar, die sich aus der inneren Struktur und Dynamik der Quarks ergeben. Ein bis in tiefste Ebenen orbital strukturiertes Modell der Materie erlaubt die Vorhersage der Quark-Größe mit 4,1127 × 10^-17 m. Dies könnte durch die Erfassung eines Peaks der Stärke der Elektronen-Weitwinkelstreuung bei Energien um ca. 30 GeV herum bestätigt werden (Messung der Quark-Größe). Im Gegensatz zum Standardmodell kann das Direkte Strukturmodell die experimentell bestimmten Spinbeiträge der Quarks zum Gesamtspin des Protons logisch verständlich erklären und benötigt keine Struktureinheiten mit gebrochen-zahligen Ladungen.
Experimente zur Messung der Spektrallinienbreite an Wasserstoff (bzw. mit höherer Auflösung zur Lamb-Verschiebung) ergeben einen Verschiebungsradius von Ladungen im Proton < 0,9 fm. Bei Annahme elementarer Quarks (STM) ergäbe dies direkt den Protonenradius ('Ladungsradius') und ein entsprechendes Volumen von ca. 2,57 fm^3 pro Nukleon (unkomprimiert). Ein Urankern hätte damit ein Volumen von etwa 238 x 2,57 fm^3 = 612 fm^3. Elektronenstreuung im 0,1 GeV-Bereich ergab für Urankerne eine Größe von ca. 15 fm (Radius 7,5 fm) und damit ein tatsächliches Volumen von etwa 1750 fm^3 mit komprimierten Nukleonen (Starke Wechselwirkung; 137-mal stärker als die gegenseitige Abstoßungswirkung der Protonen). Diese enorme Differenz deuted an, dass die Annahme elementarer Quarks falsch sein sollte. Elektronenstreuung im 1 GeV-Bereich offenbarte die sogenannte 'Schalenstruktur' des Protons und Streuwirkungen bis zu Radien von mehr als 2 fm. Auch dies ist unvereinbar mit Protonenradien < 0,9 fm. Demgegenüber kann das alternative 'Direkte Strukturmodell der Materie' beide Befunde in einfacher Weise erklären.
Durch Einführung eines gasartigen elektrofluiden Mediums, das zumindest hochgeschwindigkeits-elastisch ist, können die Dunkle Energie, der Mechanismus der Gravitation sowie deren Bezüge zum Elektromagnetismus und die Grundlagen der Quantenmechanik erklärt sowie erste grobe Modelle von Photon und Elektron skizziert werden. Das Direkte Strukturmodell führt zu singularitätsfreien Urknall-Ereignissen mit einer Vorgeschichte und ohne Inflation innerhalb eines zyklischen 'Multiversums', das unzählige unabhängige Teil-Universen wie unser Big Bang System umfasst (Kopernikanisches Prinzip). Ein Universum im direkten Sinn kann kein 'Alter' besitzen (sonst ist es ein Untersystem) und ist viel viel größer als unser Big Bang System. Daher kann unser Big Bang System (eines unter vielen gleichartigen) ohne finalen ewigen Wärmetod auskommen und trägt jetzt letztlich wieder zu weiteren neuen Big Bangs bei. Ein Big Bang ist ein gigantisches Schwarzes Loch das in seinem Inneren durch einen letzten Masseeinfang zu einem expandierenden Weissen Loch umgewandelt wird. Wir leben im Inneren eines dieser unzähligen, weit voneinander entfernten Weissen Löcher.
Philosophischer Hintergrund (pdf 106 KB; Version 04/24)
Vorbemerkungen/Ergänzungen (pdf 106 KB; Version 04/21)
Strukturmodell komplett [Teil 1] (pdf 1808 KB; Version 04/24 )
Kosmos-Modell [Teil 2] (pdf 727 KB; Version 04/22)
Übersetzung der Publikationsversion (pdf 827 KB; Version 02/13 )
[es gibt einen Druckfehler in Gl. (9) auf S. 80]
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Suchbegriffe: Kernphysik, Direktes Strukturmodell der Materie, Orbitale, Orbitalstrukturen, Nukleonen, Nukleonenstruktur, Quarks, Quarkstruktur, Protonen, Neutronen, Mesonen, Pionen, Myonen, Kaonen, Neutrinos, Anti-Gravitation, Schwarze Löcher, Gravitation, Paarbildung, Photonenzerstrahlung, Antiteilchen, Starke Wechselwirkung, Schwache Wechselwirkung, Relativitätstheorie, Feinstrukturkonstante, Dunkle Materie, Dunkle Energie, Photonenmodell, Photon, Photonenemission