Teilchen in der Astrophysik

[gravi]

Hallo Forum,

ein neuer "Fan" der Homepage und des Forums (noch nicht Mitglied hier) stellt (zunächst per mail) folgende Fragen zur Diskussion, auf die ihr nun gerne eingehen könnt:



Beim Standardmodell der Elementarteilchenphysik spielt
die gravitative Wechselwirkung, abgesehen vom (sehr hypothetischen)
Graviton und der Supersymmetrie, keine Rolle.
Deshalb hier ein anderer Ansatz:

Grundlegende Voraussetzung (wie bei allgemeiner Relativitätstheorie ART):
Gravitationsfeld als Krümmung der Raumzeit. Das heißt:
Je mehr Teilchen (Materie) sich zu einem Massekörper vereinen
(also je größer der Massekörper bei konstanter Dichte wird) bzw.
je "schwerer" Teilchen sind (also zunehmende Massedichte),
desto stärker ist die Massenanziehung. So weit, so gut.

Jetzt folgende Annahme:
Atome bzw. Teilchen krümmen mittels Impuls bzw. Wellenfunktion die Raumzeit.
Bei der gravitativ wirkenden Masse summieren sich die vielen Einzelimpulse
der Teilchen, die sich ungeordnet bewegen (Brownsche Bewegung), wobei auch
Impulsaustausch stattfindet. Impuls ist im Gegensatz zur Energie eine vektorielle
Größe, d. h. die Richtung der Bewegungen spielt eine Rolle.
(Im Energie-Impuls-Tensor stehen jedoch lauter skalare Größen ??!)

Tritt nun z. B. durch eine Abkühlung auf knapp über den absoluten Nullpunkt eine
Änderung des Zustandes durch Teilchen-Verschränkung ein (also Bewegung im
"selben Rhythmus"), dann hätte dies eine entsprechend stärkere Krümmung
der Raumzeit zur Folge, gewissermaßen so, als ob plötzlich die Masse dieses
Systems scheinbar zugenommen hätte.

Dies würde eventuell erklären:

- die Wirkung eines Bose-Einstein-Kondensats als makroskopisches Quantenobjekt
auf ein anderes makroskopisches Objekt (wie z.B. ein mechanischer Oszillator),

- dunkle Materie im Weltraum, da diese gewissermaßen die Folge eines makroskopischen Quantenphänomens wäre, falls also eine Quantenverschränkung auf kosmologischer Skalenebene denkbar wäre (dunkle Materie im Kosmos verhielte sich "gleichgerichtet" mit gleichen Eigenschaften, also sinnbildlich wie ein Wackelpudding, dadurch wird analog großer Massen die Raumzeit stärker gekrümmt),

- die beschleunigte Ausdehnung des Universums, da die Räume, die sich zwischen den Bereichen mit dunkler Materie befinden, gedehnt werden.

Somit wären also zusammenfassend folgende Fragen von grundsätzlichem Interesse:

1. Wirkt sich ein makroskopisches Quantenobjekt ("Superatom") auf die umgebende Raumzeit aus?
2. Falls ja, in welcher Weise verändert sich die Raumzeit?
3. Kann man diese Veränderung messen, z.B. bei einer Verdrillung der Raumzeit (Lense-Thirring-Effekt)?


Gruß
gravi

[Timm]

Wie sollte man die Vermengung von QM und ART begründen? Wellenfunktion und Verschränkung sind nicht Bestandteil des für die Quelle der Gravitation zuständigen Energie-Impuls-Tensors.
Kühlt man eine Masse ab, entnimmt ihr also Energie, so wird sie entsprechend leichter. Das setzt sich fort, bis die niedrigstmöglichen mikroskopischen Zustände besetzt sind (Schwingung, Rotation ...).

Gruß, Timm

[gravi]

Das sehe ich auch so: Eine Abkühlung kann kein Massezuwachs sein, daher wird auch die Krümmung der Raumzeit nicht größer sondern geringer.

Die Dunkle Materie könnte sich evtl. in der Nähe des absoluten Nullpunktes befinden (da wir ja keinerlei Strahlung von ihr detektieren). Was sie aber als Quantenobjekt macht ist kaum nachvollziehbar, da wir bei ihrer Natur völlig im Dunkeln tappen.

Gruß
gravi

[Skeltek]

Erschreckend ähnliche Gedankengänge wie bei meinem Modell.
Zwischen zwei Teilchen findet immer ein Impulsaustausch statt, dessen Intensität vermutlich von der Impulsdichte bzw Nullpunktsenergie des Vakuums abhängig ist. (Sich umkreisende Objekte tauschen ständig Impuls aus, wobei Lage/Raumkrümmung ständig mit Kinetik getauscht wird)

Gravitation ist auch davon abhängig, wieviel Impuls bzw Energie als Lageenergie bzw Raumkrümmung vorhanden ist. Entzieht man einem Planeten kinetische Energie, so nimmt seine Bahngeschwindigkeit zu. Trotz gleicher Masse und erhöhter Bewegungsgeschwindigkeit ist die Gesammtenergie kleiner.
Die kinetische Energie kann bei ausreichend kleinem Abstand zweier punktförmiger Massen beliebig groß werden.

Die Idee, daß Energie die Aufsummation aller Einzelimpulse eines Teilchens ist hatte ich schon länger; schließlich können ja auch Brill Wellen eine Masse erzeugen. Leider habe ich bei meiner Abreit keine Zeit mehr mich intensiver mit Mathematik und ähnlichem zu beschäftigen.