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Struktron

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Re: Grenzen und Grundlegendes der Naturwissenschaft

von Struktron am 16.07.2015 14:48

Hallo Steffen,

mit Python habe ich doch die Fixpunktiteration der FSK vorgerechnet. Einige haben das auch nachvollzogen. Problem ist nur die leichte Spielmöglichkeit mit Mathcad für Laien, die nicht programmieren möchten. Vor allem, wenn es um die Grenzen und Grundlegendes der Naturwissenschaft geht. Da kommen wir irgendwann zu einer diskreten Erweiterung der Standardphysik, wo sehr viele Rechnungen (Simulationen, Iterationen) nachvollzogen werden müssten. Wenn Spezialisten Interesse zeigen, werden sie wohl kaum nach fertigen Algorithmen fragen. Getestet habe ich übrigens die numerischen Fähigkeiten von SMath und Maple, sie sind schlecht im Vergleich mit Mathcad Prime 3. Java läuft auch nicht zufriedenstellend für das Problem. Aber auch einfache Rechnungen, welche bei Laien zu Verwirrungen führen, könnten mit einem solchen CAS wie Mathcad nachvollzogen werden.
Früher gab es mal Scientific-Workshop, wo man Latex-Code direkt berechnen konnte. Jetzt soll so etwas in LibreOffice (das auch Latex-Code erzeugen kann) implementiert werden, funktioniert aber bei mir (noch) nicht.

Leider passt hier zu diesem Thema die Erfahrung, dass Veröffentlichungen des Mainstreams schwer nachvollziehbar sind. Die ganze Stringtheorie hat kein numerisches Ergebnis, auch Supersymmetrie, Schleifenquantengravitation,... sind (für wie viele?) unüberprüfbar. Soll da der Allgemeinheit etwas vorgemacht werden? Ist das Naturwissenschaft, wie wir sie uns wünschen?

MfG
Lothar W.

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Struktron

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Re: Grenzen und Grundlegendes der Naturwissenschaft

von Struktron am 16.07.2015 10:19

Hallo alle miteinander,

weil hier das Computer Algebra System COMSOL erwähnt wurde, interessiert mich, ob man das kostenlos verwenden kann? Wären meine Stoßsimulationen damit nachvollziehbar?

Für meine eigenen Versuche verwende ich Mathcad. Das gibt es in der Vollversionfür einen Monat kostenlos, dann in einer abgespeckten Version, wo leider meine Simulation von Stößen zur Erzeugung der Feinstrukturkonstante nicht mehr läuft. Besitzt das hier jemand?

MfG
Lothar W.

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Struktron

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Re: Quantenmechanik

von Struktron am 16.07.2015 00:38

Hallo Steffen (und auch alle anderen),

alles, was Du schriebst, könnte auch von mir stammen, danke. Wir müssen wohl alle hier mit unseren Ideen kleine Brötchen backen, was aber nichts macht. Steter Tropfen höhlt den Stein...
Mein Mathcad-Arbeitsblatt überarbeite ich etwas, alle, die es nachvollziehen möchten, können sich eine Testversion herunter laden. Aber das reine Rechenergebnis wird eigentlich nicht angezweifelt.
Um was es mir hauptsächlich geht, ist die Grundidee einer diskreten Erweiterung der Standardphysik. Dafür ist die Erzeugung der FSK durch Stöße ein wichtiges Argument. Die Rückkopplung sollten wir demnächst als offenes Problem diskutieren. Es ist das, was die traditionelle Simulation (mit dem Ergebnis der Thermalisierung zur MB-Verteilung) zum stochastischen Prozess macht.

Vorab habe ich Hinweise darauf gegeben, dass wir durch das Postulat eines einzigen kleinsten diskreten Objekts auch die Quantenmechanik damit erklären können. Diese ist in ihrer Hauptausprägung mit der Schrödiingergleichung nichtrelativistisch. Ob Quantenfeldtheorien (die immer relativistisch sind) Vorteile bei gewissen Berechnungen bieten, entscheidet die Praxis von Geräteherstellern, welche Programme, beispielsweise für Spektralanalysen da intergriert werden. Deine Quantinos sehe ich auch als Vereinfachungsmöglichkeit in diesem Sinne. Ob sich Deine Theorie dafür durchsetzt, wissen wir noch nicht.

Nebenbei habe ich das Buch von Mathias bis zur Herleitung der Gravitation gelesen. Auch in der Quantino-Theorie soll die Gravitation erklärt werden. Mit kleinsten Objekten (mein Postulat) muss ein Zugang zur Gravitation möglich sein. Das könnten wir im Rahmen des bestehenden Threads Gravitation im PlasmaVersum? diskutieren.
Übrigens fiel mir in Mathias Buch auf, dass er von Ionisierung des Wasserstoffatoms ab einer bestimmten Geschwindigkeit spricht. Das muss sich wohl auf Stöße beziehen, nicht auf frei fliegende Wasserstoffatome. Über sein Buch müssten wir aber mit ihm selbst diskutieren. Er liest ja hier mit. Zu den wichtigsten Eigenschaften der Quantenmechanik, der genauen Berechnung von Spektrallinien, sollte er hier als Spezialist etwas beitragen können. Vielleicht auch im Hinblick auf die Frage des Threaderstellers. Und dieser sollte sich mal wieder melden, ob das, was wir hier diskutieren für ihn interessant ist? Das gilt übrigens auch für die anderen, die hier mitlesen.

MfG
Lothar W.

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Re: Quantenmechanik

von Struktron am 14.07.2015 16:07

Hallo Steffen,

für eine Veröffentlichung, z.B. auf viXra ist der Weg natürlich so, wie Du ihn beschreibst. Da ich sehr viel auf meiner Internetseite habe, hat das für mich allerdings keine Priorität. Definitionen mit der Skizze hatte ich schon, bevor überhaupt die FSK ins Spiel kam:
Definitionen für ein Gas idealer harter Kugeln, 2005. Momentan habe ich auf meiner Homepage zur aktuellen Physik Links dazu und vor allem die einfache, mit Taschenrechner nachvollziehbare, Übersicht quantitativer Zusammenhänge.
Zur Berechnung der FSK durch Simulationen mit Mathcad habe ich mehrfache Bestätigungen, dass mit der Art von Rechnung das Ergebnis heraus kommt. Um in offizielle Institutionen damit zu kommen, damit diese intensiv daran arbeiten würden, wäre eine Beseitigung von Vorurteilen gegen ein solches atomistisches Vakuum aus diskreten Objekten erforderlich. Das ist schwer zu erzielen und auch die Darstellung in LATEX wird dabei nicht helfen, viXra wäre sogar kontraproduktiv. Feinstrukturkonstante.pdf werde ich etwas straffen und wieder das zugehörige ...mcdx auf meine Homepage stellen. Das ist lesbar und wenn jemand es nachvollziehen möchte, ist der einfachste Weg über Mathcad. Weil dessen Terminologie dem Industrie-Standard entspricht, ist die Übertragung in ein anderes CAS oder eine Programmiersprache nur ein mühevolles Abschreiben. Definitionen mit ":=" oder sonst nur"=" dürften kein Problem darstellen. Die zusätzliche (vielleicht überflüssige) Angabe der Variablen einer Funktion in Klammer ist keine Erschwernis der Terminologie.
Neben der Einführung in eine diskrete Erweiterung der Standardphysik, wie ich sie auf meiner Homepage habe, möchte ich dazu ein Dokument erstellen, für dessen Lesbarkeit ich noch im Dilemma bin:
- soll es beispielsweise hier lesbar sein oder
- will ich mich an Spezialisten wenden, an die ich aber schwer heran komme. Max Planck Instutute reagieren erfahrungsgemäß nicht auf Anschreiben,...
Als ungefähre Gliederung habe ich (Seitenzahlen vom Entwurf in LibreOffice):

0. Zusammenfassung 1
1. 100 Jahre Feinstrukturkonstante und Allgemeine Relativitätstheorie mit unerklärtem Stärkeverhältnis 2
2. Diskrete Erweiterung der Standardphysik 2
2.1 Postulat und Definitionen 2
2.2 Stoßtransformationen 3
2.3 Erhaltungssätze 3
2.4 Thermalisierung 4
3. Lokale Entstehung von Naturkonstanten 4
3.1 Feinstrukturkonstante 4
3.2 konstante Lichtgeschwindigkeit 4
3.3 Quantenhaftigkeit von Störungen 4
3.4 Quantitative Zusammenhänge 4
3.5 Gravitationsstärke 4
4. Kondensation von Materie 4
4.1 Materieansammlung und Systembildung 4
4.2 Proton und Neutron 4
4.3 Leptonen (Elektron) 4
4.4 Photon und dessen Spektren 4
5. Weiterentwicklungsansätze 4
5.1 Szenarien möglicher Entwicklungen des Universums 4
5.2 Theoretische Entwicklungen 5
5.3 Aussichten der experimentellen Grundlagenforschung 5
6. Literatur 5

Aber erst mal mache ich was mit dem Mathcad-Arbeitsblatt.

MfG und danke für die Ratschläge,
Lothar W.

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Re: Quantenmechanik

von Struktron am 12.07.2015 18:22

Hallo Steffen und Mitlesende,

ein weiters Review ist sicher für viele interessant, weil es auch um den Zusammenhang zur Quantenmechanik geht. Nach diesem Exkurs können wir hier weiter mit der Einbindung in die Quantenmechanik fortfahren, welche ich gefühlsmäßig (noch nicht untermauert) nicht relativistisch erwarte. Es kommen ja gemäß MB-Verteilung im betrachteten Substrat hohe Geschwindigkeiten vor. Die Lichtgeschwindigkeit kann nur aus Mittelwerten konstruiert werden.

Nun zu meinem Feinstrukturkonstante.pdf:
Voraus schicken möchte ich, dass es sich um ein Mathcad-Arbeitsblatt handelt. Es ist zwar lesbar formatiert, aber nicht im Stil physikalischer Veröffentlichungen. Dafür kann man mit diesem Arbeitsblatt experimentieren, also schnell numerische Ergebnisse erzielen. Diese sind mMn aussagefähiger als die alleinigen Formeln üblicher Veröffentlichungen des Mainstreams. Darin liegt auch die Stärke von Mathcad. Die Stoßtransformationen verwende ich auch in anderen Arbeitsblättern, so auch für die Thermalisierung. Mit grafischer Ausgabe wurden Stöße überprüft und auch Lothar Brendel erhielt die gleichen Resultate auf andere Art. Trotzdem könnten noch unentdeckte Fehler darin stecken. Die Formeln (12) und (13) sind aber hier vorerst abgehakt.

Nun sollen eigentlich Gesetzmäßigkeiten in einem homogenen isotropen Gas, wie es durch das Postulat definiert wird, gefunden werden. Der Normalweg über klassische Simulationen ergab in so einem Gas bisher keinerlei Hinweise auf Strukturbildung, also die Entstehung stabiler Cluster. Die Möglichkeiten, das numerisch zu beherrschen, sind durch die großen Zahlen beschränkt. Mit kleinen Zahlen wird wegen des großen Einflusses der Kugeloberflächen auf die Winkelwahrscheinlichkeiten leicht chaotisches Verhalten erzeugt. Deshalb entschied ich mich, von vornherein Wahrscheinlichkeiten zu verwenden, wo mit wenigen Ereignissen auch sehr viele in der Natur in Wirklichkeit dahinter steckende Stöße simuliert werden können. Das verändert nur die signifikanten Nachkommastellen. Nun kommen Deine konkreten Anmerkungen:

Im Übrigen musst Du eine Variable immer eindeutig definieren, wenn Du sie benutzt. Zum Beispiel sind Theta und Phi mit dem Subscript s undefiniert.

Die Subscripte s sind einfach nur Kennzeichnungen (kein Index) dafür, dass es sich um Größen beim Stoß handelt. Das kann ich durch ein ' ersetzen, weil jetzt ein ' nicht mit einer Abletung verwechselt werden kann.
Bei allen Variablen der Funktionen (12) und (13) handelt es sich, wie in Mathcad üblich, um noch undefinierte Variable. Interessant ist, dass Mathcad hier noch Skalare, Vektoren oder auch Matrizen akzeptiert. Nach der ersten Verwendung wird im Hintergrund ein entsprechender Speicherbereich frei gehalten, der dann gefüllt wird. Bei erneutem Aufruf muss dann aber das Format dem vorher verwendeten entsprechen. In (19) wird festgelegt, dass alle später mit i indizierten Größen eine Million mal vorkommen sollen. Bei einem Durchlauf des Arbeitsblattes kommen die Rechnungen demnach Millionen mal vor.
Die unnötigen Aussagen über Wahrscheinlichkeiten und ähnliches könnten hier weg, denn die Aufgabe, die Du hier löst ist in sich geschlossen und deterministisch. Schön wäre auch eine zweidimensionale Skizze, welche die beteiligten Parameter klar macht (Wenn Du meine Meinung als Reviewer hören möchtest).
Danke für den Hinweis zu den Stoßtransformationen. Unnötige Sätze verwirren ja nur. Eine dreidimensionale Skizze habe ich, bin aber nicht zufrieden mit ihr:


Der Schlussatz bei den Stoßtransformationen kann mMn ganz wegfallen. Er war nur zur Überleitung auf die Ereignisauswahl gedacht. Da muss auf die orstlose Vereinfachung verständlicher eingegangen werden.

Der Abschnitt "3 Grundlagen der Ereignisauswahl für Stöße" verwendet die vorn, nach dem Postulat, gemachten Aussagen. MB-Verteilungen erzeuge ich durch Thermalisierung in einem anderen Arbeitsblatt ([WI 09]) und muss diese in (14) für die weitere Verwendung definieren (weil es ja ein Arbeitsblatt ist, mit dem gerechnet wird). Für x werden dann unten die u bzw. v für die zwei stoßenden Kugeln eingesetzt. Am Anfang der eigentlichen Simulation kann ein beliebiger Wert für a stehen. Durch die Millionen Stöße in einem Durchlauf werden die Durchschnitte verändert. Über die Rückkopplung können wir extra diskutieren, in ihr steckt der Unterschied zu klassischen Simulationen mit dem Ergebnis der Thermalisierung.
Der Vektorwinkel, welcher durch (18) definiert und auch dort erklärt wird, ist der Schlüssel für mögliche Asymmetrien, welche bei stabilen Clustern entstehen könnten:
"Im ortslosen Gas ist der Vektorwinkel (Bahnen- oder Flugwinkel) β, neben den
Geschwindigkeitsbeträgen, maßgeblich für die Stoßfrequenz auf eine Probekugel zu. Diese wird
von den Relativgeschwindigkeiten bestimmt. Bei der Thermalisierung (vgl. [Wi 09]) kommt der
Faktor sin(β) durch die Isotropie und Homogenität des Substrats zustande (vgl. [Br 07], 4). Es gibt
aus keinem Raumwinkelbereich eine Bevorzugung. Auf der Kugeloberfläche kommen die Winkel
Richtung Pol seltener vor, weil die Kreise des unabhängig von β erzeugten Winkels Φ kleiner
werden.
Bei der Betrachtung einer der beiden Mengen (z.B. der u) als möglichem Cluster mit
unterschiedlichen Eigenschaften von der Umgebung (Menge der v), könnten Zusammenhänge mit
der Beschreibung des Spins von Elementarteilchen, erforderlich werden. Vorläufig wird die
Verteilungsfunktion für den Winkel β ohne eine solche Korrektur einfach nach dem Satz von
Pythagoras:" => (18). Wenn eine Probekugel betrachtet wird, kann aus der Umgebung von allen anderen Kugeln eine neue Wahrscheinlichkeitsdichte der Bewegungen auf die probekugel zu definiert werden. Wird die Bewegung der Probekugel zur Vereinfachung der Rechnung auf eine Achse gelegt, hat diese demnach eine feste Richtung. Alle anderen bewegten Kugeln bewegen sich demnach in einem Winkel zu dieser Bahn. Damit wird der Vektor- oder Bahnenwinkel definiert.

Eine Überarbeitung der Abschnitte in Feinstrukturkonstante.pdf ist sinnvoll, ändert aber nichts an den Rechnungen. Momentan spielen meine Enkel am anderen Computer (mit Touchscreen), aber ich kann dann irgendwann darauf zugreifen. Wichtig ist für mich auch eine begonnene Übersicht der diskreten Erweiterung, wo das alles mit wenig Formeln auch vorkommen soll. Dazu später mal mehr.
Irgend wann kommen wir vielleicht auch zu einer analytischen Lösung. Oder jemand anders irgend wo. Dazu ergeben sich auch noch grunsätzliche Ideen. Vieles, was in der Mathematik für die Beschreibung physikalischer Phänomene wichtig ist, sollte laut meinem Postulat auf eine elementare Wechselwirkung und die Superposition von effektiven Feldern zurück geführt werden können.

MfG
Lothar W.

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Re: Quantenmechanik

von Struktron am 11.07.2015 22:26

Hallo Steffen und auch alle anderen,

wenn jetzt schon mein Modell hier diskutiert wird, mein Postulat:
Es existiert einzig und allein eine Menge unendlich vieler, sich im dreidimensionalen Raum
bewegender diskreter Objekte, die hier als gleich große Kugeln beschrieben werden. Diese
durchdringen den ansonsten leeren Raum unbeeinflusst gleichförmig. Eine Annäherung an
eine andere Kugel erfolgt bis zum Zusammenstoß (Berührung) geradlinig, wobei nur die
Geschwindigkeitskomponenten in Richtung der Stoßachse (Berührungsnormale)
ausgetauscht werden.
Einige mir logisch erscheinende Folgerungen daraus kann ich bei Wunsch später hier vorstellen.

Steffen: ... Was mir bei Deiner Arbeit auffällt ist, dass Du Kugeln endlichen Durchmessers postulierst und diese dann aufeinander stoßen lässt. Da stecken eine ganze Menge Axiome drin. Man könnte zum Beispiel fragen, warum können sich diese Objekte nicht durchdringen? Warum sind sie quasi fest? Ist das nicht schon die Kraft, die Du eigentlich erklären möchtest?
Wenn man mein Postulat mathematisch analysiert, stecken da natürlich einige Axiome drin. Wenn wir es von der Natur aus betrachten, sind es nicht so viele. Die von uns Menschen zur Beschreibung verwendeten (mathematischen) Axiome sollten sich aus der Natur selbst ergeben. Einfachste Strukturen sollten immer kompliziertere durch natürliche Kombinationen bilden und das Ganze in die Evolution münden, welche auch uns hervor brachte. Und auch auf einem entfernten Planeten mit ausrechenbarer Wahrscheinlichkeit etwas, was vor langer Zeit schon weiter entwickelt war, als wir jetzt. Das alles steckt im Satz "Es existiert einzig und allein ...
Meine Wortwahl könnte sicher verbessert werden. Für die Kugeln gebe ich keine andere Vorschrift an, als dass diese sich nicht durchdringen können. Daraus folgt die Notwendigkeit eines Ereignisses. Dort wo die Bewegung nicht fortgesetzt werden kann, geht sie auf das Objekt über, wo das möglich ist, weil dieses auf keiner Seite an der Bewegung behindert wird. Unbehinderte Bewegung auf der ursprünglichen Kugel bleibt erhalten. Was sollte denn auch anderes passieren? Diese Logik muss nun für alle Objekte gelten, also auch das Partnerobjekt bei der Berührung. Ein infinitesimal kleiner Abstand zu einem Objekt in der Umgebung wird wohl logischerweise immer vorhanden sein, so dass Dreifachstöße nicht vorkommen.
Über die Materie einer solchen Kugel (oder eines beliebig geformten Objektes) wird nichts ausgesagt. Die Definition sagt nur, dass zwei Objekte nicht näher als bis zu einem bestimmten Abstand kommen können. Funktionieren würde das wohl auch bei unregelmäßiger Oberfläche, nur schwerer zu berechnen.
Steffen: Was mir noch beim Lesen Deines Papers aufgefallen ist, Du simulierst das Ganze numerisch. Hast Du mal versucht, eine analytische Beschreibung zu finden?

Deshalb habe ich am Schluss die de Vries'sche Fixpunktiteration angegeben, auf welche Zwischenergebnisse unter bestimmten Voraussetzungen hindeuten. Eine analytische Lösung zu finden, scheint schwieriger zu sein, als man bei so einem einfach erscheinenden Vorgang auf den ersten Blick annimmt.
Steffen: Ein Problem habe ich allerdings mit der Anfangsortverteilung. Was soll man da annehmen? Wählt man die Anfangsorte so, dass sich alle Kugeln in einem bestimmten Raumvolumen aufhalten, bekommt man eine ortsabhängige Stoßwahrscheinlichkeitsdichte. Die ist natürlich dort besonders groß, wo die Anfangsortverteilung Werte ungleich Null hat. Aber auch außerhalb wird man Stoßwahrscheinlichkeiten haben. Nimmt man hingegen völlige Gleichverteilung an, so kriegt man ein Problem mit der Normierung.
Meine ganze Simulation ist momentan zum Grunde der Vereinfachung ortslos. Die Betrachtung eines auf eine Probekugel zu fliegenden Kugel muss deshalb die Stoßwahrscheinlichkeit nach den angenommenen Bedingungen der Umgebung beinhalten. Das geschieht in der Formel (18) und ist vorher erklärt:
Im ortslosen Gas ist der Vektorwinkel (Bahnen- oder Flugwinkel) β, neben den
Geschwindigkeitsbeträgen, maßgeblich für die Stoßfrequenz auf eine Probekugel zu. Diese wird
von den Relativgeschwindigkeiten bestimmt. Bei der Thermalisierung (vgl. [Wi 09]) kommt der
Faktor sin(β) durch die Isotropie und Homogenität des Substrats zustande (vgl. [Br 07], 4). Es gibt
aus keinem Raumwinkelbereich eine Bevorzugung. Auf der Kugeloberfläche kommen die Winkel
Richtung Pol seltener vor, weil die Kreise des unabhängig von β erzeugten Winkels Φ kleiner
werden.
Nimmt man nur das, stimmen die Ergebnisse mit einer klassischen Simulation überein. Das wurde mehrfach überprüft und bestätigt auch meine schon 2008 ins Netz gestellte Simulation zur Thermalisierung, wobei die MB-Verteilung erzeugt wird. Übrigens habe ich noch keinen älteren veröffentlichten Hinweis darauf gefunden.

Zur analytischen Berechnung versuchte ich Vereinfachungen mit Mathcad. Das klappte bisher nicht. Die acht reellen Parameter in den Stoßtransformationen sind zuviel. Für die FSK sollte aber die Verringerung der Variablenzahl wegen vorhandener Symmetrien möglich sein. Dafür würde ich mich freuen, wenn das Jüngere versuchen würden.

MfG
Lothar W.

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Re: Quantenmechanik

von Struktron am 10.07.2015 23:21

Hallo Steffen,

meine erste Idee 1963 war, dass mir nur Stöße als Wechselwirkung logisch erschienen. Damals war das wegen der Quantenfeldtheorien inakzeptabel und so blieb die Physik für mich nur ein Hobby. Seit ich dann Zeit und Computer als Hilfsmittel hatte, untersuchte ich etwas intensiver, was in einer Menge stoßender Kugeln (mit der WW des Geschwindigkeitstauschs) passieren kann. Nach Strukturbildungen suchte ich auch in der Hoffnung, etwas mit Elementarteilchen zusammenhängendes zu finden. Dadurch kam es zu Simulationen von Stößen.
Weil das etwas kompliizierter wird, wenn man in Details einsteigt und ich Hilfe von einem Spezialisten (Lothar Brendel) hatte, beschränkte ich mich auf die reine Betrachtung der Stöße. Wegen der auftretenden unterschiedlichen gedachten Umgebungen musste natürlich ein Weg zur Ermittlung von Stoßwahrscheinliichkeiten aus unterschiedlichen Richtungen gefunden werden. Die Stoßfrequenz hängt vom Produkt aus Druchschnittsgeschwindigkeitsbeträgen und Anzahldichten ab. Damit simulierte ich Stöße und fand die Asymmetrie bei den Geschwindigkeitsbetragsänderungen.
Dabei entstand die Idee, dass diese unter Voraussetzung stabiler Strukturen (Systeme bzw. Elementarteilchen mit Ladung), Beschleunigungen in solchen Systemen hervorrufen können. Also nicht nur Stöße verursachen eine Wechselwirkung. Nach meinen aktuellen Überlegungen ist die Mischung von Strukturen (Superposition) sogar die wichtigste Wechselwirkung für die Standardphysik. Sie sollte auch der Gravitation zugrunde liegen. In solchen Strukturen kann mit Durchschnittsbildungen ermittelt werden, wie sich diese Struktur bzw. deren Schwerpunkt gegenüber der Umgebung bewegt. Kommen nun von außen bewegte Objekte in diese Struktur, können sie diese nur beeinflussen, wenn sie zu dieser passen. Bei viel größeren oder viel kleineren Geschwindigkeiten bleibt die Beeinflussung klein. Den gleichen Gedanken hast Du in einem Deiner letzten Beiträge geäußert.

Ohne die Rückkopplung durch einen Einfluss vorhergehender Stöße kamen bei den Versuchen die Werte der klassischen Simulationen heraus, bei denen nur immer wieder alte Stoßergebnisse einfließen und der Zufall beispielsweise durch die anfängliche Auswahl von Geschwindigkeiten ins System kommt. Wegen der stattfindenden Thermalisierung entstehen selbst bei lauter gleichen Geschwindigkeiten Maxwell-Boltzmann verteilte Geschwindigkeiten.
Bei den weiteren Stoßversuchen bildete ich nun Durchschnittswerte, welche ich in der Größenordnung der Feinstrukturkonstante beobachtete. Genau stimmten diese aber nicht. Durch verschiedene Stellschrauben fand ich zum einen den Quotienten 4 pi, welcher einer Kugeloberfläche entspricht. Obwohl ich alles ohne Durchmesser der kleinsten Kugeln und freie Weglängen sehr stark vereinfacht rechne, fließen doch gewisse Asymmetrien bei den auftretenden Winkeln ein. Diese entstehen auch durch stattfindende Stöße in der Umgebeung (welche ich momentan gar nicht berechne) und ergeben eine kleine Asymmetrie bei den Winkeln und auch eine Veränderung des Mittelwertes der MB-Verteilung. Diese Rückkopplung erzeugt den stochastischen Prozess. Aber davon verstehst Du meiner Meinung nach mehr als ich.

Deine Frage zu der Kugel, welche in meie Simulation kommt, ergab sich aus der Idee, dass es sich um ein (stabiles) Elementarteilchen mit einer Elementarladung handeln sollte. Wegen dessen Bewegung und der Umgebung wird es in der Realität natürlich nicht genau eine Kugel sein... Deren durchschnittliche Geschwindigkeiten stecken in meiner Simulation, die Stabilität  (deren Erhalt) aber noch nicht. Das erscheint mir ein größeres Problem zu werden.

MfG
Lothar W.

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Re: Quantenmechanik

von Struktron am 10.07.2015 18:43

Hallo Steffen,

hmm, offenbar bereitet Dir hier irgendetwas Unbehagen. Ich sehe allerdings nicht genau, was das ist.

Eigentlich nur das, was wir schon mal konstatiert haben. Die Ladungen sind Strukturen im Substrat, welche Geschwindigkeitsvektoren erzeugen. Das braucht man nicht zu postulieren, weil durch die einfachen Stöße (Geschwindigkeitstausch dort, wo ein elementares diskretes Objekt nicht weiter kann) Geschwindigkeitsänderungen im Substrat des Vakuums erzeugt werden. In meinem Feinstrukturkonstante.pdf stehen die Stoßtransformationen, ergibt sich die Feintrukturkonstante (und damit die Elementarladung) einfach durch Stöße und wird auf die Bildung von elektromagnetischen Feldkomponenten als Durchschnittswerte hingewiesen.

In Deinem Modell fehlt nur der Hinweis auf diese Möglichkeit. Dass meine Internetseiten schwer ziitatfähig sind, weiß ich allerdings.

Der Hinweis auf van der Waals stammt von mir. Beim Überfliegen von Hüfners Arbeit fand ich nur den Hinweis auf eine Erzeugung der Gravitation durch die elektromagnetische (Rest-) Wechselwirkung. Natürlich mit 1/r² Gesetz.

MfG
Lothar W.

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Re: Quantenmechanik

von Struktron am 10.07.2015 11:42

Hallo Steffen,

hier geht es vorrangig um die Erklärung von offenen Problemen der Quantenmechanik. Du schriebst:

Du hast bei Deinen Fragen Dein Modell im Hinterkopf, was natürlich verständlich ist. Aber die Quantinotheorie funktioniert anders als das HKG.

Das stimmt zwar, aber meine Fragen beziehen sich auf das Unverständliche der Quantenmechanik, was auch in der Quantenfeldtheorie (welche die Quantenmechanik enthält) unverständlich bleibt. Alles was Du schreibst, sehe ich ungefähr genau so. Im Endeffekt können wir die Quantinos in den Rechnungen aussparen. Es bleiben aber positive und negative Ladungen, welche Felder erzeugen. Diese überlagern sich (superponieren) und erzeugen dadurch am betrachteten Ort eine resultierende Wirkung. Das ist Standardphysik.
Nun kommen meine Fragen zum Mechanismus, wie das geschieht? Erst dann kann wohl dem Threadersteller eine befriedigende Antwort gegeben werden.
.... Aus dem Kontext der Quantinotheorie folgt nämlich, dass überall im Vakuum Dipole existieren müssen. Und erst diese können schwingen. Quantinos sind zwar Feldquanten, aber nicht für die Quantenelektrodynamik. Diese sieht in den Photonen die Feldquanten. Von den Quantinos weiß sie garnichts.

Das klingt zwar gut, ist meiner Meinung nach aber nicht exakt erklärt. Als Mechanismus, mit dem die notwendigen Beschleunigungen erzeugt werden, erkenne ich das nicht. Wie funktioniert das? In der QED sind die Superpositionen ein wesentlicher Faktor. Kräfte entstehen aber wie durch Gottes Hand durch den Wunsch, dass sie existieren müssen. Die Quantinos sind Strukturen im Substrat des Vakuums, aber im Endeffekt gilt das Gleiche: sie müssen Kräfte erzeugen. Dein Text ist keine Erklärung.

Für die Anwendung der Quantinos zur Erklärung der Gravitation sehe ich übrigens eine Analogie zur Erklärung von Huefner, obwohl ich das noch nicht ganz gelesen habe. Eigentlich sollte der hier mit diskutieren. Die Idee passt gut ins elektrische Universum und basiert wohl auf der Restwechselwirkung Van der Waals'scher Kräfte?

MfG
Lothar W.

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Antworten Zuletzt bearbeitet am 10.07.2015 15:41.

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Re: Quantenmechanik

von Struktron am 09.07.2015 08:03

Hallo Steffen,

Steffen: Warum gibt es unendlich verschiedene Photonen?

Ich schrieb: Schon allein durch den Doppler-Effekt wird ja ein kontinuierliches Spektrum erzeugt.

Nehmen wir eine beliebige als Photon bezeichnete und durch die Quantenmechanik mit höchster Präzision beschriebene Struktur des betrachteten Substrats. Bei Dir sind das Quantinos, bei Justin Tachyonen und bei mir einfache Kugeln. Diese werden nun quantenmechanisch durch ein wechselwirkendes System von Elementarteilchen, das ein Photon emittiert, beschrieben. Dieses System kann sich gegenüber einem Beobachter in einer beliebigen Bewegung befinden. Was passiert mit der Frequenz des erzeugten Photons? Wie und mit welcher Geschwindigkeit kommt die Information darüber zu uns? Die Frequenz und dadurch auch die Wellenlänge, sind an die Erzeugung gekoppelt. Bei einem kleinen (auch infinitesimal kleinen) Geschwindigkeitsunterschied wird deshalb eine infinitesimal unterschiedliche Frequenz gegenüber einem benachbarten solchen System erzeugt. So erhalten wir unendlich viele mögliche Zahlenwerte für die Frequenz und weil unterschiedliche Zahlen unterschiedliche Photonen beschreiben, stimmt meine Behauptung.
Steffen: Photonen sind doch nur elektrische Ladungen am gleichen Raumpunkt, die sich nach außen hin gegenseitig neutralisieren.

Hier bist Du an der Reihe, zu zeigen, wie Deine "Ladungen" definiert sind und mit welchem Mechanismus das funktioniert, was Du Dir als Photon vorstellst.
Bei mir sind das Strukturen in meinem betrachteten Substrat, welche durch die Maxwellschen Gleichungen beschrieben werden. Den elektrischen Feldkompunenten entsprechen Geschwindigkeitskomponenten, den magnetischen die lokalen Anzahldichten, welche aber auch durch die freien Weglängen zwischen Stößen beschrieben werden können.
Steffen: Wenn man nun elektrische Felder einwirken lässt, kommt es zur Ladungstrennung. Die Ladungen wollen sich aber nicht trennen (wegen der Coulombkraft) und es kommt zu einer Schwingung. Der Hertzsche Dipol ist ein einfaches Photonen-Modell. In der Mitte ist der Dipol, außen herum die Welle.

Wie erfolgt die Ladungstrennung? Was ist die Ladung (quantitativ) beispielsweise weit entfernt vom Erzeugungsort eines sehr energiearmen Photons im Vakuum? Was ist die Coulombkraft, wie wird sie im Vakuum übertragen? Wie erfolgt bei der Schwingung die Beschleunigung des schwingenden "Etwas"? Bei Wellen gibt es sogar eine Richtungsumkehr, wie erfolgt die dafür notwendige Geschwindigkeitsänderung?
Die Stabilität der Dipole ist klar. Sie entsteht durch die Coulombkraft.

Wie entsteht die Coulombkraft, mit welchem Mechanismus?
Steffen: Wo man drüber nachdenken muss, ist, wie die Coulombkraft bei extrem kurzen Abständen aussieht. Ich habe starke Indizien dafür, dass die Coulombkraft beim Abstand Null verschwindet anstatt unendlich zu werden. Die Ladungen in Quantenobjekten wie z.B. Photonen können sich daher im gewissen Maße frei bewegen. Wird der Abstand zu groß, sehen die Ladungen plötzlich eine starke Barriere, die sie nicht durchdringen können. Ab hier beginnt die normale Coulombkraft. Quantenobjekte verhalten sich daher nicht wie harmonische Oszillatoren sondern wie Rasseln.

Die Coulombkraft erscheint mir in Deinem Model, wie im Standardmodell, ohne Erklärung zu sein, wie alle Kräfte. Selbst Rasseln erfordern etwas, was die Körner zurück stößt. Was ist das in Deinem Modell? Bei mir sind es die immer gleichen diskreten Objekte mit ihrer definierten Wechselwirkung, dem Geschwindigkeitstausch bei Berührung, also dort, wo es nicht weiter geht.

MfG
Lothar W.

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