Das Modell des Konsequenten Humanismus. Hans Widmer
erscheinen nur rätselhaft, wenn Alltagserwartungen auf die Oberfläche atomarer Vorgänge projiziert werden. In Unbestimmtheit etwa hat die Philosophie geradezu Abenteuerliches gelegt – bis hin zum Freien Willen – und die von der Relativitätstheorie herrührende Verunsicherung potenziert. Auch ist der geheimnisvolle Begriff »Dualismus« Welle/Partikel unnötig: Das Teilchen wechselwirkt wohl, als ob es eine Welle wäre, aber es bleibt stets das Teilchen, das es in Ruhe ist – wie das Boot, das Wellen verursacht, und doch stets das Boot bleibt.
Wohlverstanden: Quantenmechanik ist eine unermessliche Schöpfung; nur weil sie vorliegt, ist deduktive Physik möglich.15
Dynamik von Elementarteilchen
Elementarteilchen
Elementarteilchen bilden die innere Dynamik davon, was nach außen als Masse mit Trägheit und Gravitation, allenfalls Ladung erscheint. Induktive Elementarteilchen-Physik kann den Zusammenhang zwischen dem Innern und dem Äußeren nicht herstellen. Die deduktive Physik sucht jedoch in den Elementarteilchen keinen Proton-Bonsai, der schon Trägheit, Gravitation, Spin, Ladung etc. mitbringt, sondern die Dynamik, die diese Phänomene erzeugt. In der Graphik ist die gesuchte Dynamik durch drei Punkte symbolisiert, die sich als Wirbel im Kontinuum herausstellen und den Quarks im Standardmodell entsprechen.
Wenn Kontinuum konzentrisch auf einen Punkt zuströmt, resultiert ein Schwarzes Loch (die Erde hätte, zu einem Schwarzen Loch verdichtet, die Größe einer Kirsche). Elementarteilchen sind jedoch keine Schwarzen Löcher: Kontinuum strömt bei Elementarteilchen nicht radial, sondern tangential zu und bildet so einen Wirbel. Die Rotationsfrequenz und die quantenmechanische Frequenz treten in Resonanz, was zu einem Drehimpuls von ħ führt, der den Radius eines Nukleons wie dem Proton bestimmt.16 Das Verhältnis des Wirbelradius des Protons zum Radius, den es als Schwarzes Loch hätte, ist 1038*: Es liegen demnach, bei gleicher Zustrommenge, radikal andere Gebilde vor.
Strukturen
Im mit einem Kontinuum der Eigenschaften c, G, ħ angefüllten Raum organisieren sich Elementarteilchen selbst:
–es bilden sich Wirbel analog einem Hurrikan (der aus Luft und Regen besteht, aber nicht Luft und Regen ist, sondern Dynamik davon; Wirbel entsprechen den Bausteinen der Elementarteilchen-Physik: den Quarks);
–die Durchmesser der Wirbel werden durch Resonanzen bestimmt;
–die Wirbel strahlen ab, was ihnen zuströmt (analog »Massendynamik«): Zwischen den Strahlungen gibt es Interferenzen und Resonanzen wie in der Orgelpfeife; deren diskrete Töne entsprechen bei Elementarteilchen bestimmten Frequenzen und damit bestimmten Energien.
Die Wirbel sind einzeln nicht lebensfähig (es wurde noch kein Quark isoliert), sie ziehen einander durch Interferenzen an (Auslöschen von Feldenergie), sie bilden zu zweit die höchst kurzlebigen Mesonen, sie stehen zu dritt senkrecht zueinander (Energieminimierung) und bilden Baryonen sowie Leptonen, darunter das stabile Proton, das stabile Elektron und das relativ stabile Neutron.
Erhaltungsgrößen17
Drei orthogonale Wirbel
Physik gründet auf Erhaltungsgrößen wie Energie, Impuls, Ladung, die in einem Vorgang erhalten bleiben und mit denen gerechnet werden kann. Elementarteilchen-Physik hat zusätzliche Erhaltungsgrößen eingeführt: Quantenzahlen. Sie ordnet jedem Teilchen von vornherein einen Satz von Quantenzahlen zu, die bei jedem Teilchenzerfall und bei jeder -kollision erhalten bleiben. Analog: Eine Anzahl Herren (Teilchen), einige mit Melone, andere mit Schirm oder Mappe oder beidem (Quantenzahlen), tritt in ein Sitzungszimmer ein und kommt nach der Sitzung (Teilchenkollision) wieder heraus – sämtliche Melonen, Schirme, Mappen sind jedoch anders auf die Herren verteilt.
Die deduktive Physik führt diese Quantenzahlen auf die Erhaltung von Wirbeln und deren Strukturen zurück. Weil
–die Wirbel Produkte von Resonanz und Energieminimierung sind, bleiben sie in allen Prozessen bestehen. Sie bilden das Fundament aller Permanenz von Materie;
–Wirbel nur in Strukturen zu dritt bestehen können, bleibt auch die Topologie erhalten, was insbesondere bedeutet, dass die Wirbel auf jeder der drei Achsen erhalten bleiben, (dafür hat das Standardmodell das Gesetz erfunden, die ein Teilchen bildenden Quarks müssten drei verschiedene »Farben« tragen, die erhalten bleiben);
–die Strukturen, die elektrische Felder hervorbringen, erhalten bleiben, bleiben auch Ladungen erhalten.
In der deduktiven Physik entspricht die Vielzahl von Teilchen, die bei Hochenergie-Kollisionen in Beschleunigern wie dem LHC in Genf auftreten, einer morphologisch begrenzten Anzahl von Kombinationen einzelner Strukturmöglichkeiten (ähnlich der Einordnung der Elemente in das Periodische System).
Elektrizität/Ladung
»Ladung« ist eine Unterstellung: Was erfahren wird, ist allein das elektrische Kraft-Feld. Diesem ordnete die Physik eine Ursache zu – analog der Zuordnung Masse/Gravitationsfeld. In der deduktiven Physik hingegen wird Ladung durch die Massendynamik hervorgebracht und ist nicht schon im Quark als rätselhafte Drittel- oder Zweidrittelladung18 angelegt. Es gibt ja keine Ladungen ohne Masse als Trägerin.
Das elektrische Feld besteht aus Hohlwirbeln, deren Drehimpuls den elementaren Wert ħ hat, die von einer Masse abgestrahlt werden19 (induktive Physik: »virtuelle Photonen«). Elektrizität ist ein Resonanz-, also ein quantenmechanisches Phänomen, keine weitere Größe aus dem Nichts.
Begegnen sich zwei Strahlungen frontal, so annihilieren sie einander, wenn sie gegenläufig drehen, was den Effekt der Anziehung analog jener von Quelle und Senke hat. Drehen sie im gleichen Sinn, so verdrängen sie einander mit dem Effekt der Abstoßung.
Die Maxwell-Gleichungen von 1864 beschreiben im Grunde die Mengen- und die Bewegungs-Buchhaltung der virtuellen Photonen, und die deduktive Physik kann sie herleiten. Wird die eine in die andere eingesetzt, resultiert die Wellengleichung für die Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung (Licht). Magnetismus resultiert aus Wirkungsverzögerung des elektrischen Feldes und ist folglich ein relativistisches Phänomen. Das Verhältnis der Ruhenergie einer Masse mc2 zur Feldenergie von deren Ladung entspricht der Feinstruktur-Konstante α = 1/13720, was den rein geometrischen Zusammenhang zwischen elektrischem Feld und Massendynamik deutlich macht.
Elektrische Kräfte
Moleküle
James Clerk Maxwell,
1831–1879
Moleküle bringen zusätzliche Komplexität: Nun »wollen« Atome zusammenkommen und nähern sich wunderlicherweise doch bloß bis zu einem gewissen Abstand. Die Protonen und die Elektronen stoßen einander ab und ziehen einander übers Kreuz an. Hinzu kommt die »Zentrifugalkraft« der Elektronen, die von ihren (Kreis-) Bewegungen herrührt, die sich überdies gegenseitig elektromagnetisch beeinflussen. Man kann die Verhältnisse nicht genau berechnen und behilft sich mit der Annäherung durch Berechenbares. Hingegen kann man präzis messen: die Bindungsenergie ist etwa ein Drittel4.5 eV der Bindungsenergie eines Elektrons an das Proton beim einzelnen Wasserstoffatom. Die Größenordnung ist plausibel, wenn man die Abstände bedenkt: Zwischen den beiden Protonen liegen zwei Bohrradien plus 1%, also zweimal der Abstand zum Proton, in dem sich das einzelne Elektron aufhält.
Niels Bohr,
1885–1962
Molekulare Strukturen. Die Atome in H2O zum Beispiel bilden einen Winkel von 105