Quantengravitation

Relativitätstheorie und Quantentheorie

Die Quantengravitation oder auch Quantentheorie der Gravitation zu nennen ist die Theorie, die Quanteneffekte auf die Gravitation überträgt, die ja von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie schon sehr gut beschrieben wurde. Hier mein Beitrag zu dem Thema: Schon beim Artikel über Metrik habe ich gesagt, dass bezüglich der Rotation eine neue Dimension aufgemacht werden muss. Dieses passt auch zu einer Theorie die Quantentheorie und Relativitätstheorie vereinen möchte. Nach Einstein ist Gravitation ein Phänomen der Raumzeitkrümmung. In der Nähe von massenhaften Sternen z.B. ist die Raumzeit verdichtet. Bei einem kontinuierlichen Spektrum könnte man meinen, dass diese Verdichtung immer kleinere Abstände zwischen zwei Raumzeitpunkten zulässt. Das kann aber nach der Quantentheorie nicht sein, sind doch der Planck Raum und die Planck Zeit natürliche Untergrenzen. Sind die Abstände nach der Relativitätstheorie kleiner, dann überlagern sich die beiden Punkte. Nach meinem Verständnis von Metrik entsteht hierbei mindestens eine neue Dimension. Dabei beschränkt sich diese Annahme nicht nur auf die Rotation: Sämtliche Geschwindigkeiten, die Orte mehrfach überstreichen, sind als Raumzeitverdichtung anzunehmen. So auch pulsierende Phänomene oder auch generell eine Frequenz. Auch hier geht die Bewegung für sich betrachtet über Orte hin- und her.

Rotation und Wahrscheinlichkeitsvektoren

So ist auch die Raumzeit gekrümmt, bzw. verdichtet auf dem Weg der Erde um die Sonne. Nach der Quantentheorie kann man die verschiedenen Möglichkeiten der Bewegung der Erde durch Vektoren, Pfeile, darstellen. Dabei zeigt sich, dass die Erde natürlich die Möglichkeit hat, sich zu bewegen als ob die Sonne nicht da wäre. In diesem Fall würde sie auf geradem Wege ins Weltall entfliehen. Allerdings hat sie nach der Raumkrümmung auch die Möglichkeit, sich in die neue Dimension der Rotation zu flüchten und sich durch die Rotation sozusagen in ihre Bahn ein zu drehen, bzw. wenn sie nur rotierte, in einer Kreisbahn auf die Sonne zu zu fliegen. Die Resultierende aus diesen beiden Vektoren ist dann die Umlaufbahn der Erde um die Sonne.

Das Graviton

Die Quantentheorie tut auch immer gut daran, die Phänomene, bzw. Übertragung der Kräfte durch Teilchen zu erklären. So wird für die Quantengravitation das Graviton gefordert, welches bisher aber noch nicht nachgewiesen werden konnte. Dieses Graviton müsste aus Sicht der absoluten Theorie negative Masse besitzen. So wäre gewährleistet, dass die Sonne diese Teilchen wie Photonen aussendet, diese aber einen negativen Impuls auf die Erde übertragen und damit die Erde anziehen.

Masse und Energie des Gravitons

Interessant wäre es auch auszurechnen, wie groß die Masse und die Energie des Graviton ist. Wobei diese Werte negativ sein werden, so dass der Nachweis schwer ist. Wir gehen bei unseren Überlegungen von der Elementarmasse aus. Diese beträgt ca. 10^-70 kg. Jetzt nehmen wir an dass das elementare Teilchen der Gravitation nur über eine Planck Raum wirkt, wenn beide Massen Elementarmasse haben. Jetzt können wir das in Newtons Gravitationsgesetz einbauen. Ich weiß, hier gibt es eine Ungenauigkeit, weil Newtons Gravitationsgesetz nur noch ein Spezialfall der Gravitationsgleichung Einsteins ist, welche er in der Allgemeinen Relativitätstheorie formuliert hat. Dennoch gilt Newtons Gravitationsgesetz ziemlich gut in unserem Sonnensystem, und mir fällt es leichter mit ihm zu rechnen. Das Gesetz von Newton lautet: F(G) = c(G) * m(1) * m(2) / d². Also die Gravitationskraft ist die Gravitationskonstante multipliziert mit den beiden Masse der beteiligten Objekte geteilt durch das Quadrat ihres Abstands. Wir haben gesagt, dass wir für bei Massen die Elementarmasse annehmen wollen und für den Abstand den Planck Raum. Dann ergibt sich:

F(G) = c(g) * 10^-140 / 10^-70

Also ergibt sich für die elementare Gravitationskraft bei c(G) = 6,67 * 10^-11 m³ / kg * sec². Also sind wir bei Weglassen des Faktors, ich werde das nachziehen, bei einer elementaren Gravitationskraft von 10^-81 Newton. So wenn wir jetzt annehmen, dass die elementare Gravitationskraft gleich der elementaren Beschleunigung multipliziert mit der Masse des Gravitons ist, dann rechnen wir. a(min) = v(min) / t(max) = s(min) / t(max)². Die maximale Zeitspanne ist wie wir bei der Elementarmasse das Alter unseres Universums, also 16 Milliarden Jahre.

m(Graviton) = - 10^-81 / (10^-35 / 10^34) = -10 ^-12 kg. Das entsprechende eine Energie von -10^6 Joule und einer Frequenz von -10^40 Hertz.

Da es sich um die Gewichtskraft handelt, sind alle diese Werte negativ zu sehen aufgrund von F = -m * g.

Wobei ich mir aber noch nicht hundertprozentig sicher bin über die Elementarbeschleunigung a(min). Wäre sie c / t(max), dann wäre die Masse des Gravitons ca. 10^-82 kg. Damit wäre sie kleiner als die Elementarmasse und das Teilchen damit imaginär oder auch virtuell in der Begrifflichkeit Feynmans.

Alternativ: m(Graviton) = -10^-81 ( 10^-35 / 10^-34) = -10^-82 kg.

Frappierend dabei ist allerdings, dass t(max)² * t(min) * t(max) = 1 gibt also dass das Alter des Universums hoch drei nahezu der Kehrwert der Planck Zeit ist. Zusätzlich frappierend ist, dass das Alter des Universums zum Quadrat im Bereich des Planck Raum liegt oder auch Planck Länge genannt.