F) Die Wechselwirkung zwischen Raum und Teilchen

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Der graphischen Darstellung von subatomaren physikalischen Gegebenheiten sind Grenzen gesetzt. Der Grund liegt in den stark unterschiedlichen Grössen der Teilchen sowie in den enormen Abständen, die sich zwischen den Teilchen befinden.

Der Durchmesser eines Elektrons ist ca. 10 mal kleiner als der eines Up- oder Down-Quarks. Das ist gerade noch darstellbar.

Ein Proton hingegen ist über 10'000 mal grösser als ein Elektron.

• Wählt man für die Darstellung des Elektrons einen 1/10 mm grossen Punkt, muss das Proton realitätsgetreu über einen Meter gross dargestellt werden. Solches ist offensichtlich weder auf einem Blatt Papier noch auf einem Bildschirm möglich.

• Zudem läge das Elektron im Wasserstoffatom (bestehend aus einem Proton und einem Elektron) bei der oben gewählten Darstellungsgrösse in einem Abstand von ca. 10 Kilometern vom Proton. Damit erweist sich eine realitätsgetreue Abbildung auf noch so grossen Grossleinwänden oder Häuserfronten als unmöglich.

Die Elementarteilchen, aus denen Elektronen, Quarks und der Raum bestehen, sind geschätzt nochmals eine Billion mal kleiner als die Elektronen, erhielten also bei einer Darstellung im oben genannten Massstab eine Grösse von 0.1 Billionstel Millimeter.

Demnach können die physikalischen Elemente und Vorgänge nur schematisch dargestellt werden.

Einige das Vorstellungsvermögen unterstützende konkrete Beispiele finden sich in der Einleitung der Seite "Realitätsverständnis" im Abschnitt "Was ist wie klein und wie dicht".

Wenn wir uns auf die Erde setzen, betrachten wir uns als ruhend und nehmen uns auch als ruhend wahr. Dabei sitzen wir an einer Stelle, die je nach Breitengrad mit bis zu 500 Metern pro Sekunde (1'800 km/h) um die Erdachse rotiert. Im gleichen Moment bewegen wir uns mit ca. 30 Kilometern pro Sekunde mitsamt der Erde um die Sonne. Gemeinsam mit Erde und Sonne bewegen wir uns mit über 200 km/sec (nahezu 800'000 km/h) um das Zentrum der Milchstrasse. Die Milchstrasse wiederum bewegt sich mit ca. 120 km/sec in Richtung Andromeda-Galaxie - es sei denn die Milchstrasse ruht, und dann ist es die Andromeda-Galaxie, die sich mit ca. 120 km/sec auf die Milchstrasse zubewegt. Oder beide bewegen sich aufeinander zu, z.B. je mit 60 km/sec...

Was immer auch im Kosmos ruhend scheint, welches Objekt, welcher Körper, welches Molekül oder Atom: es befindet sich in relativer Bewegung zu allem anderen, auch zum Raum, seinem Gitter und dessen Teilchen.

Die Frage, ob sich z.B. die Milchstrasse in Richtung Andromeda bewegt, oder umgekehrt, oder ob sich beide aufeinander zubewegen, scheint nicht beantwortbar, ist allerdings für das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen atomarer Materie und Raumteilchen von Bedeutung.

Ja, Raum ist spürbar. Allerdings haben wir uns dermassen an die Spürbarkeit des Raums gewöhnt, dass wir sie als "normal" empfinden und nicht als Wechselwirkung unserer atomaren Materie mit der Materie des Raums.

Doch warum spüren wir nichts, wenn wir uns im Sonnensystem mit bis zu 800'000 km/h um das Zentrum der Milchstrasse durch den Raum bewegen?

Die Antwort findet man auf Elementarteilchenebene.

Die natürliche Unruhe des Raums

Doppelt so viele negative geladene Teilchen mit halb so grosser Ladung, gleichmässig angeordnet, führen zwingend zur kristallinen Struktur des in seiner Gesamtheit experimentell prüfbar neutral geladenen Raums: in der Mitte jedes zweiten aus negativen Teilchen generierten Kubus befindet sich ein positives Teilchen.

Trotz dieser scheinbar ausgewogenen Situation besteht zwischen den Raumteilchen wegen der Ungleichverteilung eine hohe Bewegungsdynamik. 

Die an und für sich simple Konstellation erweist sich beim näherer Betrachtung als komplex und unausgeglichen.

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Man könnte meinen, dass sich atomare Objekte, seien es einzelne Atome oder Moleküle oder grössere Körper bis zur Grösse der Sterne durch den Raum bewegen. Im Detail betrachtet stimmt das nicht genau.

Man könnte auch meinen, dass sich die Teile dieser Objekte, deren Quarks und Elektronen durch das kristalline Gitter des Raums bewegen. Doch auch das ist im Detail betrachtet nicht das eigentliche, reale Ereignis.

Was sich durch das Elementarteilchengitter des Raums bewegt sind die Elementarteilchen der atomaren Objekte. Diese sind einzig durch ihre summierten Anziehungskräfte zu kleineren und grossen Objekten verbunden.

Es bewegen sich also winzige positiv und negativ geladene Elementarteilchen durch das Raumgitter, das aus den selben winzigen Elementarteilchen besteht, die innerhalb ihres Gitters im Verhältnis zu ihrer Grösse enorm weit auseinanderliegen.

Letztlich ganz präzise bewegen sich deren Unterteilchen bzw. wiederum deren Unterteilchen u.s.w. aneinander vorbei. Doch zum Verständnis der Mechanik sowie zur Veranschaulichung trägt diese weitere Unterscheidung an dieser Stelle nichts Wesentliches bei. Das Aufzeigen der Vorgänge und Mechanik würde erschwert.

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Die positiven Elementarteilchen (doppelte Ladung, halbe Anzahl) liegen deutlich weiter auseinander als die negativen Elementarteilchen.

Lokal hat der Raum jeweils eine feste Ordnung und eine homogene Struktur und Ausrichtung. Während sich atomare Elementarteilchen durch den Raum bewegen, egal in welche Richtung, passen sie sich als Dipole dem Muster des Raums an. Das Raummuster beinhaltet seine lokale, magnetische Grundausrichtung bzw. sein eigenes lokal homogenes Bewegungsmuster.

Statische zweidimensionale Betrachtung:

Das Raumgitter, das die Lichtwellen weiterleitet, ist im Bereich gravitativer Zentren dichter. Dort wird die Welle abgebremst: die Welle muss auf gleicher Distanz mehr Stationen durchlaufen, mehr Teilchen durchqueren. Ein Teil einer Lichtwelle erfährt eine Richtungsänderung.

So werden z.B. hinter der Sonne Sterne sichtbar, die sich eigentlich in ihrem Schatten befinden würden.