Willkommen in der Planckwelt

                                         2.Interview in Potsdam

                                          Quantengravitation

          IZ:
       Willkommen in Potsdam.  Die Quantengravtitation war Thema  auf der Internationalen Stringkonferenz 2008
       in Potsdam.   Diskutiert wurden  die  Superstringtheorie und die   Schleifenquantengravitation. 
       Was har sich seitdem getan ?   Was halten Sie von den beiden Theorien ?

        Autor:
        Der Erfolg der Physik beruht auf dem  Wechselspiel von  Theorie und Experiment.  Experimentelle Daten
       werden durch die  Theorie erklärt und  durch eine  Formel komprimiert.  So wurden die Planeten-Tafeln
        des 17. Jahrhunderts durch  das  Gravitationsgesetz von Newton ersetzt.
        Die Superstringtheorie und die Schleifenquantengravitation  haben bis jetzt noch keine experimentellen Daten
        erklären können ,  sondern alles noch komplizierter gemacht. 

         IZ:
         Was versteht man unter der Quantengravitation ?    
       
         Autor:
         Die Quantengravitation soll die beiden großen Theorien der Physik,  die Allgemeine Relativitätstheorie und die
         Quantenmechanik werden mit einer  einheitlichen Theorie beschrieben.  Bei der Superstring-Theorie sind
        die kleinsten Teilchen Strings  mit der Plancklänge. Bei der Schleifengravitation sind die kleinsten Teilchen Knoten,
        deren Abstände  quantenmechanische  Spinnetzwerke bilden.   Beide Theorien  vermeiden mit der Plancklänge
         als Untergrenze die Singularitäten, die bei Punktmassen auftreten .

          IZ:
          Gibt es inzwischen Alternativen zur Superstringtheorie und zur Schleifenquantengravitation ?

          Autor:
          Seit den 80-iger Jahren werden Raumzeit-Geometrien mit Computern simuliert.  Die Finite-Elemente sind Tetraeder,
         die an den Flächen verklebt werden.  Die 4 Dreiecksflächen stehen für die 3 Raumdimensionen und die
          Zeitdimension, die Klebverbindung für die Krümmung .  Bei der euklidischen Quantengravitation, wie sie u.a. Stephen
         Hawkings vertritt,  sind die  3  Raumdimensionen und die Zeitdimension gleichberechtigt.
          Bei der Berechnung von immer kleineren  Tetraedern entstehen in diesem Fall  Knäuel oder lange Ketten ,
          und die Raumzeit- Geometrien werden instabil.
         Hier setzen neue Forschungsarbeiten von Renate Loll u.a. an .  Sie unterscheiden von Anfang an  zwischen Ursache
         und Wirkung.  Die Zeit  wird nicht mehr als Raumdimension betrachtet,  und sie ist irreversibel.   
         Die Tetraeder werden so miteinander verklebt,  dass die Zeit immer in  Richtung Zukunft läuft.  Die Dimensionen
         werden offen gelassen. Das Raumzeitgefüge  bleibt jetzt bei der Simulation stabil.  Bis hinunter zur Plancklänge
         gibt es keinen Widerspruch zur Allgemeinen Relativitätstheorie.   Als Dimension ergeben die Berechnungen
         D=4 .   Und es gibt eine Überraschung.   Nach allgemein akzeptierter Auffassung
        gibt es unterhalb  der Plancklänge den chaotischen Raumzeitschaum von Wheeler.
        Nach den Simulationsberechnungen von Renaten Loll u.a.  ist das Universum unterhalb der Plancklänge nicht
        chaotisch  sondern fraktal  und hat eine gebrochene Dimension um die 2 .
        Das Universum  ist  bei unterschiedlichen Maßstäben selbstähnlich und skalensymmetrisch. 
 
         IZ:
         Unterhalb der Plancklänge ist also noch genug Platz für den reziproken Raum als weitere Dimension,
         jenseits von Raum und Zeit.   Überraschenderweise gibt es die  Selbstähnlichkeit und  Skalensymmetrie auch beim
        Massenspektrum der Quarks und Leptonen.   Die Masse der Elementarteilchen existiert in  diesem
        reziproken Raum, den wir mit  dem natürlichen Logarithmus beschreiben können.  Warum  ist die Entdeckung
        von Renate  Loll so interessant für Sie ?

         Autor:
         Wir suchen eine neue Symmetrie für die neue Physik jenseits des Standardmodells.  Das ist allgemein
         die Supersymmetrie,  für die es bisher noch keinerlei experimentelle Hinweise gibt.   Der LHC ist deshalb auch
          gebaut worden,  um nach der Verifizierung des Higgsbosons  auch erste supersymmetrische Teilchen zu finden.
         Die  Skalensymmetrie ist hingegen eine  Symmetrie,  die experimentelle Daten  erklären und voraussagen kann.

         IZ:
         Können wir bei der Allgemeinen Relativitätstheorie und bei der Quantenfeldtheorie Skalensymmetrie
         nachweisen ?   Ist die Allgemeine Relativitätstheorie unterhalb der Planklänge quantisiert ?
       
         Autor:
        Unterhalb  der Plancklänge gibt es nicht  den Quantenschaum von Wheeler ,  sondern den Dualismus von
         Chaos und Ordnung mit gebrochenen Dimensionen und Fraktalen.    Fraktale sind Quanten der Raumzeit.  
        Im Standardmodell haben wir 3 Teilchenfamilien,  die selbstähnlich sind.    Sie unterscheiden sich bei gleicher Eichladung
        nur durch ihre Massen.   

        IZ:
        Sie haben in unserem 2. Interview in Dresden eine interessante Erklärung für die Dunkle Materie gegeben.
         Demnach besteht die Dunkle Materie aus ultraschweren Wasserstoff.  Ultraschwerer Wasserstoff soll
         aus dem Xi-Ion und dem Myon bestehen  und ist damit viermal so schwer wie normaler Wasserstoff.
         Das Xi-Ion und das Myon gehören zur 2. Teilchenfamilie.    Das schwerste bisher nachgewiesene Hadron
         ist achtmal so schwer wie das Proton.    
          Eine chilenische Forschergruppe hat  kürzlich innerhalb der Entfernung von 16000 Lichtjahren die Massen
         der leuchtenden Sterne zusammengerechnet und festgestellt,  dass die Berechnungen mit der Gravitationstheorie
         von Newton  übereinstimmen.    Wir kommen bis zu einer Entfernung von  16000 Lichtjahren
         ohne Dunkle Materie aus.  Wie können Sie  das  erklären ? 
              
            Autor:
          Es würde demnach keinen Sinn machen,  in unmittelbarer Nähe der Erde nach den WIMPS zu suchen . 
          Um so weiter wir mit unseren Instrumenten schauen,  um so größer wird der Anteil der Dunklen Materie.
          Um so weiter wir schauen,  umso stärker wird auch die Raumzeit gekrümmt,  und um so heißer wird auch
          das Vakuum-Wärmebad .     Wir haben eine 5-dimensionale Raumzeit,  weil wir auch die kosmische
          Temperatur mit in die Transformation einbeziehen müssen.   Wenn wir die Temperatur mit einbeziehen,
          dann müssen wir auch die thermische Energie mit einbeziehen.    Xi-Ionen entstehen im LHC,  wenn wir
          Protonen gerichtet mit hohen kinetischen Energien kollidieren lassen.   Wir können davon ausgehen, dass
          Xi-Ionen und Myonen  und somit ultraschwerer Wasserstoff  auch bei den entsprechenden thermischen
          Energien  entstehen und weitgehend stabil bleiben.     Im Prinzip kann alles berechnet werden.
          Aus der Doppler-Verschiebung des Wasserstoffspektrums schließen wir auf die Entfernung.   Aus der
          Entfernung können wie auf die Temperatur des Vakuum-Wärmebads  schließen.   Aus der Temperatur
          können wir auf die Wahrscheinlichkeit der 2. Teilchenfamilie schließen.

           IZ:
           Die Erklärung der Dunklen Materie durch ultraschweren Wasserstoff ist ein schönes Beispiel dafür,
           wie die Skalensymmetrie des Massenspektrums der Elementarteilchen sich mit der Allgemeinen
           Relativitätstheorie und den Newton`schen Gesetzen verknüpfen lässt.    Es gibt doch auch beim Newton`schen
          Gravitationsgesetz Hinweise auf die Skalensymmetrie.      
          
          Autor:
          In unserem Sonnensystem sind die mittleren Abstände der Planeten von der Sonne nach Newton und
          nach der Allgemeinen Relativitätstheorie scheinbar beliebig.    Mit  der  Formel von Titius-Bode  können die
          Abstände  in AE  wie folgt berechnet werden :     a = 0.4 + 0.3  2^n     mit n= -1 , 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8
          Wählen wir die e-Funktion,  dann erhalten wir in astronomischen  Einheiten   a = 0.4 +  e^  ( 0.693 n  -1.2 ) .
         Interessant wird es,  wenn wir die  Formel von Titius-Bode mit den Formeln für das Massenspektrum der
         Elementarteilchen vergleichen .  Für die geladenen Leptonen-Massen gilt      m = e^ ( e n – 2/3 )  [MeV] 
        für n = 0, 2, 3   und für die Quark-Massen       gilt    m = e^( (e²/ 6)   n +1 )    für n=   0, 1, 3, 5, 6, 9      [MeV]     
         Die Formeln haben die gleiche Struktur.  Sie  sind skalensymmetrisch .

         IZ:
         Es ist schon erstaunlich,  dass man eine Regel, wie die von Titius-Bode,  die auf eine verborgene Quantenstruktur
         der Gravitation hinweist ,  nicht weiter beachtet , sondern sich in die anspruchsvolle Mathematik der
         Superstringtheorien vergräbt.    Offensichtlich fürchtet man die Einfachheit  in der Physik.   Erinnern wir uns
         nur an die Lichtphotonen- Hypothese von  Einstein  mit ihrer einfachen Formel  E = h ν .   Es hat 20 Jahre
         gedauert,  bis sie allgemein anerkannt wurde .  Selbst für Planck war Einstein mit seinen Photonen weit über
         das Ziel hinaus geschossen.      Das soll uns aber nicht davon abhalten,   nach dem Prinzip suchen ,  dass hinter
         der Titius-Bode Formel steht.         2. Interview in Hannover

               
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