Willkommen in der Planckwelt

Interview in Münster

IZ:          Willkommen in Münster.   Warum treffen wir uns gerade in Münster ?

Autor :   Wir stehen vor einem entscheidenden Jahr in der Elementarteilchenphysik. Bis Ende 2012 ist entschieden, ob es
                das Higgs-Boson gibt oder nicht.   Ende 2011 steht das noch auf der Kippe. Gibt es das Higgs-Boson nicht, benötigen
                wir eine andere Theorie, die den Ursprung der Masse erklärt.   Und aus meiner heutigen Sicht gibt es an der
                Universität Münster das einzige Institut, das sich mit einer Alternative zum Higgs-Mechanismus beschäftigt .
                Diese Alternative bietet die Thermodynamik.   Deshalb sind wir im Jahr der Entscheidung in Münster.

IZ:           Wenn der Ursprung der Masse und das Higgs-Teilchen erklärt werden, sieht man immer das Modell von Mr. Miller,
                der damals einen ausgeschriebenen Preis gewonnen hat. Es ging damals darum, das englische Parlament von der
                Notwendigkeit des LHCs zu überzeugen.    Mrs. Thatcher betritt einen Raum voller Journalisten.   Sofort drängt sich
                eine Traube um die damalige Premierministerin und verlangsamt damit ihren weiteren Gang durch den Raum .
                Mrs. Thatcher erhält in diesem Bild Masse .   Was halten Sie eigentlich von diesem Bild , das in vielen
                Hochschulskripten den Ursprung der Masse erklärt ?

Autor:   Es soll ja auch das Prinzip des Higgs-Mechanismus erklären. Es erklärt aber nicht, warum die Quarks und die Leptonen
               eine ganz bestimmte Masse haben, wie es im Massenspektrum der Elementarteilchen zum Ausdruck kommt.   Es erklärt
              nicht die Massenhierarchie.   Demnach müsste sich die Masse des Higgs-Bosons durch die Selbstwechselwirkung
               infolge der Quantenfluktuationen aufschaukeln bis zur Planckmasse. Die niedrige Higgs-Masse von derzeit 125 GeV
              erklärt nicht, wie durch Kopplung an das Bottom-Quark und das Top-Quark deren viel höheren Massen entstehen
              sollen .

IZ;         Können Sie denn mit dem Wasserdampf- und Tröpfchenmodell, das Sie bei unserem Interview in Genf vorgestellt
              haben, diese Art von Fragen beantworten ?   Können Sie das Modell noch weiter vertiefen ?

Autor:    Das Phasendiagramm des Wassers in Verbindung mit dem Higgs-Mechanismus habe ich übrigens in einem Skript
                der Uni Münster gefunden.   Dampf ist Wasser im gasförmigen Zustand. Die Dampfmoleküle bewegen sich
                chaotisch, scheinbar schwerelos. Beim Abkühlen auf den Siedepunkt kondensiert der Dampf zu kleinen
                Tropfen.   Die Tropfen werden schwer. Sie erhalten am Siedepunkt scheinbar Masse.    Die Dampfmoleküle
                geben bei der Kondensation Wärme an die Umgebung ab.    Und jetzt wird es bei diesem Modell interessant.
                Die Massenwerte der Tropfen sind nicht beliebig , sondern sie haben bestimmte Werte. Die Kondensationswärme,
                besser gesagt die Kondensationsentropie, wird nicht kontinuierlich, sondern in Quanten abgegeben und über die
                Boltzmann-Formel   S= e k ln W sind die Massenwerte festgelegt.     Die Massen korrespondieren in diesem Modell
                mit der Wahrscheinlichkeit .
                Für die Quarkmassen gilt :       m = e^ (( e²/6) * n +1 )    für n = 0,1,3, 5,6, 9
                Für die Leptonmassen gilt :      m = e^( e * n – 2/3 )         für n= 0,2,3

IZ:           Beeindruckend ist , wie Sie mit einfachen Zahlen und mit der natürlichen Zahl e das Massenspektrum
                der Quarks und Leptonen abbilden können. Gelingt Ihnen das auch beim aktuellen Standardmodell
                der Elementarteilchen ?

Autor:   Der zentrale Wert des Standardmodells ist bekanntlich der Vakuumerwartungswert v= 246 GeV.   Dieser Wert ist
                proportional zur Higgs-Masse.    Der Proportionalitätsfaktor √( 2 λ ) kann nicht aus der Theorie abgeleitet werden,
                sondern muss durch das Experiment bestimmt und dann in die Theorie eingefügt werden.    Wenn Sie nun den
                experimentellen Wert des Higgs-Bosons H= 126 GeV nach Stand von Dez 2011 durch v= 246 GeV
                dividieren , kommen Sie auf e^-2/3   .
                Ein weitere Beispiel:    Wenn wir den Massenwert des Top-Quarks mit 176 GeV   durch den Vakuumerwartungswert
                v= 246 GeV dividieren, kommen wir auf den Wert   e^-1/3 .

IZ:            Mich erinnert Ihre Idee,   die Entropie zu quantisieren , an das Ende des 19. Jahrhunderts . Auch damals gab es
                 bei der Untersuchung des Strahlenfelds des Schwarzen Körpers das Problem, das sich bei klassischer Betrachtung
                 die Energie hochschaukelt bis zur Ultra-Violett-Katastrophe.   Ein ähnliches Problem haben Sie ja angedeutet mit
                 den Quantenfluktuationen beim Higgs-Boson , die seine Masse hochschaukeln bis zur Planckmasse. Auch wenn
                 das Higgs-Boson 2012 statistisch sicher nachgewiesen werden sollte, bleibt doch dieses Problem bestehen.
                 Das heißt, ein neues Quantenprinzip , könnte einen ganz neuen Weg weisen.

Autor:    Das sehe ich auch so.   Diese Quantenfluktuationen müssten dann außerhalb der 4-dimensionalen Raumzeit
                stattfinden. Hier erzeugt ja das Wirkungsquantum h die Quantenfluktuationen.    Mein Vorschlag geht daher
                dahin, die Quantenfluktuationen im Temperaturfeld anzusiedeln . Das Temperaturfeld ist ein Skalarfeld wie
                das eingeführte Higgsfeld.   Es durchdringt alles wie das Higgsfeld.    In Verbindung mit den Entropiequanten
                entstehen die Energiepakete, die das Aufschaukeln durch Quantenfluktuationen verhindern.

IZ:           Damit können Sie ja die letzte Frage unseres Interviews in Genf beantworten.   Warum ist diese zusätzliche
                5. Dimension die reziproke Temperatur ?    Das ist ja etwas ungewöhnlich.

Autor:    Die Temperatur ist ein Maß für chaotische Schwingungen.   Wenn wir als 5. Dimension eine weitere
                Zeitdimension einführen, dann benötigen wir den Kehrwert von T.   Diese 5. Dimension definieren wir
                dann als chaotische imaginäre Zeit.   Die Zeitdimension der 4-dimensionalen Raumzeit ist dann die reelle geordnete
                Zeit .   Es ist mir aber noch etwas Anderes sehr wichtig.   Wir stellen fest, dass die Werte der Elementarteilchen-
                Massen gleiche Abstände auf de logarithmischen Zahlengerade haben. Wir sprechen dabei von Skalensymmetrie.
                Durch Zufall bin ich vor 3 Jahren auf die Global Scaling – Theorie von Dr. Müller gestoßen, die er auch auf das
                Massenspektrum der Elementarteilchen anwendet.   Bei ihm ist der Abstand der Massenwerte auf der
                logarithmischen Zahlengerade durch die ganze Zahl 3 gegeben. Bei mir ist es die transzendente Zahl e , die
                den Rang einer Naturkonstante hat.    Vom ihm habe ich gelernt, dass der natürliche Logarithmus einer Zahl
                durch Kettenbrüche wiedergegeben werden kann.   Auch die Zahl e kann durch einen Kettenbruch dargestellt
                werden.   Er spricht von einem reziproken Raum mit stehenden Gravitationswellen.

IZ:          Wenn ich das richtig verstehe, dann haben wir ein Quantenvakuum, das durch die Unschärferelation des
                Wirkungsquantums h erzeugt wird , und das durchdrungen wird von einem weiteren Quantenvakuum,
               das durch die Unschärferelation des Entropiequantums k erzeugt wird.

Autor :   So sehe ich das auch.   Wir können auch sagen , wir haben ein Quantenvakuum mit der imaginären chaotischen
               Zeit und ein Quantenvakuum mit der geordneten reellen Zeit.   Mit dem Abkühlen des Universums, wandelt sich
                imaginäre Zeit in reelle Zeit um.      So wie wir einen Dualismus von Welle und Teilchen haben , so haben wir
                auch einen Dualismus von Chaos und Ordnung auf höherer Ebene.

IZ:            Eine Sache ist mir noch nicht ganz klar.    Sie setzen Information mit EngEntropie gleich und Sie leiten die
                 die Massenwerte der Quarks und Leptonen von der Boltzmannformel S = k ln W ab.   Ist das nicht ein
                 Widerspruch ?

Autor:     Sie haben recht !    Nachdem wir den Dualismus von Chaos und Ordnung herausgearbeitet haben, können
                  wir das besser differenzieren.    Gehen wir nochmals zurück zu unserem Phasendiagramm von Wasser.
                  Beim Abkühlen der dampfförmigen Wassermoleküle über dem Siedepunkt wird die scheinbar
                  schwerelose chaotische Bewegung immer geringer.   An der Phasengrenze zwischen Dampf und Wasser
                 geben die Wassermoleküle Kondensations-Wärme ab , die wir ja als chaotische Schwingung verstehen und
                 gleichzeitig verbinden sich die Wasserdampfmoleküle zu einer geordneteren Struktur mit geringerer
                 Entropie in Form des fallenden schweren Wassertropfens.   Die Entropie disproportioniert und spaltet sich
                auf in NegEntropie und mehr Entropie.        Wenn wir jetzt die Boltzmannnformel erweitern , dann
                 ergibt sich   +- S= e k ln W^+-1 .        Die Massenwerte sind jetzt einem reziproken Wahrscheinlichkeitsraum
                 zuzuordnen .

IZ:             Wir haben in Münster jetzt viel über Thermodynamik und Higgs-Mechanismus gehört.    Was erwarten Sie 2012 ?
                 Existiert das Higgs-Boson, das den anderen Teilchen ihre Masse verleiht ?

Autor:     Ich bin davon überzeugt, dass es ein Skalar-Boson geben muss , weil das die Konsistenz des Standardmodells
                  erfordert.   Lassen Sie mich die Jagd nach dem Higgs-Boson mit einem Billiardspiel vergleichen . Wir stellen fest,
                  dass die angestoßenen Kugeln nach einer gewissen Zeit zum Stehen kommen. Das ist mit dem Energie- und
                  Impulserhaltungssatz nicht vereinbar.   Wir machen uns auf der Suche nach der fehlenden Energie und dem
                  fehlenden Impuls und stellen Detektoren auf . Wir messen den Drall der Bälle, die Lichtreflektion und suchen
                  nach abgeplatzten Teilchen. Wir denken aber nicht daran, dass ein Bruchteil der Energie in die 5. Dimension
                  als Wärmeenergie verschwindet.   Wir haben vergessen, eine Wärmebildkamera als Temperatur-Detektor
                  aufzustellen, mit dem feinste Temperaturänderungen detektiert werden können.
                  Genauso sehe ich das bei der Suche nach dem Higgs-Boson.   Wir simulieren für die verschiedenen Energie-
                  Bereiche unterschiedliche Zerfallskanäle.   Realistisch wird jetzt bei 125 GeV der Zerfall in Gamma-Quanten, die
                  wiederum in Leptonen zerfallen.    Dass ein Skalar-Boson einfach in Wärmeladungen zerfallen kann,
                  die durch Kalorimeter detektiert werden können,   steht außerhalb jeglicher Betrachtung.

IZ:             Wenn Sie nochmals die letzten Jahre revu passieren lassen,   was ist derzeit das größte Rätsel der Physik
                  und was ist Ihre wichtigste Entdeckung ?

Autor:      Das größte Rätsel ist für mich das Massenspektrum der Elementarteilchen mit seinen zufällig erscheinenden
                  und nicht erklärbaren Massewerten.    Meine größte Entdeckung sind die Wärmequanten. Mit der Quantisierung
                 der Entropie gelingt es, die Massenwerte der Quarks und Leptonen von der natürlichen Zahl e
                 abzuleiten.

IZ:             Ich glaube, dass Sie mit Ihrem Massenspektrum erst Aufmerksamkeit in der Fachwelt erregen, wenn es Ihnen
                  gelingt den Bezug zum Higgsmechanismus mit Zahlenwerten herzustellen. Einige Ansätze haben Sie ja schon
                  aufgezeigt.    Vertiefen wir doch das Ganze bei unserem nächsten Interview in München   !