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Unschärfe

Buchmesse in Leipzig vom 14. - 17. März 2013
A K V Arbeitskreis Kleinere Verlage im Börsenverein des Deutschen Buchhandels

Vortrag beim Lesefest »Leipzig Liest« auf der Leipziger Buchmesse 2010 am 19. 03. um 17:00 Uhr

in Halle 3, Stand H300, Sach- und Fachbuchforum und 19:30 Uhr bei Lehmanns Fachbuchhandlung Brüderstr. 53 (am Uniklinikum):

Die Ambivalenz der Heisenbergschen Unschärferelation
Warum wirken transversal unscharfe elektromagnetische Wellenpakete als Strahlen raumzeitlich absolut exakt?

Die Unschärferelation von Werner Heisenberg führte in ihrer extremsten Auslegung zu der Frage, ob nicht vielleicht das gesamte Universum unbestimmt sei. Dem ist jedoch nicht so. Die Mineralogen widersprachen sogar schon heftig der einfachen Unschärfe und verwiesen auf die Exaktheit der Kristallgitterplätze. Im Vortrag werden beide Aspekte beleuchtet. Die kritische Analyse gräbt tiefer und schränkt jede dieser beiden Aussagen in gewisser Weise ein. Übrig bleibt in beiden Darlegungen ein spezifischer Wahrheitswert.

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Diagramme aus der Abiturientenzeit

DiagrammeAbiturOhneTitel

Fehldeutung aus dem Sinusbild

3xsinRotKlein
03Spirale5LambdaGross

Die allgemein bekannte Sinuskurve suggeriert ein An- und Abschwellen des Funktionswertes. Das trifft jedoch nur für bestimmte Arten von Schwingungen zu: nämlich für Pendel, Saiten, Metronom, Wasserwellen, Erdbeben usw., bei denen tatsächlich ein Hinundherbewegen auftritt. Das trifft jedoch für elektromagnetische Schwingungen nicht zu. Denn hier handelt es sich um eine konstante Rotation (Spin). So mancher mag fragen: Was bedeutet das schon? In diesem Falle jedoch sehr viel! sage ich. Erinnern sie sich bitte des Bildes der räumlichen Spirale. Die Auslenkung (Elongation) aus der Ruhelage ist der Radius r, und der verändert sich im Raumbild nicht. Wenn man tiefer eindringt in die Literatur der Quantenphysik, dann findet man diesen Wert in der QED als Amplitude A wieder. Er tritt über die Wahrscheinlichkeitsrechnung so stark in Erscheinung, weil er sich dort ebenso oft wiederholt wie das Wirkungsquantum h in der Natur

3.5LaSinus Elongation midi sehrgut
8Loops3DwagOKMit2Pihquer8

.Verhängnisvolle Bequemlichkeit

Wenden wir uns nun dem ħ zu (gesprochen h-quer). In der Planck-Konstante h stecken 2p, denn es gilt:                                        h = 2p.ħ.
Da in h allgemein nur ein zwar ungemein wichtiger, aber eben absolut konstanter Wert zu sehen ist, meinen die meisten Mathematiker und Physiker, die immer wieder in gleicher Weise auftretenden 2p brauchen nicht besonders beachtet zu werden. Für bestimmte quantitative Berechnungen trifft das ja auch zu. Man fügt die 2p am Schluss wieder ein.
Das Wirkungsquantum h ist jedoch nicht nur eine physikalische Konstante wie andere ebenfalls sehr wichtige Konstanten auch. Sie hat eine Entsprechung in der Natur. Vermutet hat das Jean-Louis Destouches spätestens bereits 1958.
Dieses Naturanalogon ist in der Spiralfeldtheorie eine einzelne Windung des spiral gewickelten räumlichen Feldes:                 Die Einzelrotation des Spins

VerhängnisvollBequem

Das Entscheidende zur Unschärfe

Wir wissen nun, was das Wirkungsquantum h  ist:  Eine einzelne Windung, eine volle Umdrehung d.h. exakt eine Periode in genau einem einzelnen elektromagnetischen Strahl (Monostrahl, Spiralfeldstrang, Quantenstrang, String oder ganz einfach vom Spin). Daraus lassen sich dezidierte Schlussfolgerungen ziehen.
Im folgenden Bild sehen Sie oben links die Raum-Zeit-Darstellung des einzelnen Wirkungsquantums h. Darunter die vergrösserte Sicht in Bewegungsrichtung des Einzelstrahls (Monostrahls, Quantenstrangs). Auf der rechten Seite sind angefangen von der Seitenansicht in Sinusform perspektivische Phasen gezeigt, wenn man das Raumbild des Wirkungsquantums in Winkelschritten von 18 Grad bis in die Bewegungsrichtung dreht.

PhasenSammlung_Fin_Kreise

 

Die letzte Ansicht vom Wirkungsquantums h (Bewegungsrichtung) ist ein Kreis um den Lichtstrahl der linearen Optik

Topologie des Wirkungsquantums h im Spiralkontinuum

Entlang der spiralförmigen Umfangslinie, welche durch den rotierenden Lichtvektor r in den Raum gezeichnet wird, existiert von –∞ über den Bereich unseres Koordinatensystems bis +∞ tatsächlich kein bevorzugter Ort als Aufenthalt für das Wirkungsquantum h. Eine Einschränkung auf einen bestimmten einzelnen Punkt ist unmöglich.
In Bewegungsrichtung ist das jedoch anders. Das Zentrum vom Wirkungsquantum hat eine exakte Position. Daraus folgt, dass jeder Einzelstrahl, jedes Photon, jeder Quantenstrang jeweils eine wohldefinierte eineindeutige Lage im Raum-Zeit-Kontinuum einnimmt.

Diesen Punkt, der im Prinzip messbar ist, nenne ich Wirkpunkt.

KonstruktionLichtvektor
LichtvektorBuch7Fin

Unvermögen der Empirie auf der Weltlinie

Zunächst ein Hinweis: Der Begriff „Weltlinie“ erscheint vielleicht verstaubt, aber er wurde auch von Richard P. Feynman und seinem Lehrer John Archibald Wheeler verwendet.

Bleiben wir aber weiter bei dem, was die Unschärferelation meint: Die von Max Planck indirekt aus den Strahlungsgesetzen isolierte extrem kleine Konstante h in der Grössenordnung 10-34 ist ein Produkt aus Energie mal Zeit. Sie tritt u.a. im Licht auf. Aber schon beim Licht wissen wir doch noch nicht einmal, was ein einzelner Lichtstrahl ist. Sehr deutlich zurzeit im Internet formuliert:
„Dieser Mediensatz dient der Erarbeitung der Tatsache, dass einzelne Lichtstrahlen durch Ausblenden von Licht nicht hergestellt werden können, sondern dass sich dabei immer ein (beliebig dünnes) Lichtbündel ergibt.“
Das ist jedoch nicht das Einzige, was der Klärung im Wege steht. Wir können nicht im Entferntesten so exakt Messen, dass wir überhaupt in die Nähe der Dimension von 10-34 [J.s] kommen könnten. Damit ein einziger Messblitz entsteht, sind 1020 Wirkungsquanta h erforderlich. Die Probleme der Unschärfe Heisenbergs hingegen reichen bis zu noch viel winzigeren Werten: um ein Masse unterhalb von 6,62606896(33).10-34 J.s. In dieser Hinsicht hat sich der Mainstream total verlaufen, wenn er entscheidende Änderungen meint und von Quantensprüngen redet. Man könnte sich sogar zurücklehnen und diese feinsten Differenzen auf sich beruhen lassen. Wichtig sind diese Fakten aber dennoch, wie das heute sehr vielen Menschen der verschiedensten Wissensgebiete klar ist; auch wenn sie mit Feynman gemeinsam die Quantenphysik nicht verstehen.
Während ein Lichtstrahl unterwegs ist, gibt es jedenfalls tatsächlich keine Möglichkeit, irgendwelche Details über ihn herauszufinden. Daraus entwickelte sich die Wortkombination „idle photons“ (müssige Photonen).
Festzuhalten ist:
Empirisch können wir in der Nähe von h rein gar nichts ermitteln! Als einziges Mittel für die Erkenntnis bleibt nur die logische Deduktion.

 

Exaktheit des Energietransports

Mathematisch bedeutet die räumliche Unsicherheit: Der Radius r bzw. die Amplitude A = maximale Elongation ist im Bereich von –∞ bis +∞ unabhängig von der Stelle innerhalb des Spiralkontinuums immer gleich. Das ist vom Ereignis der Emission bis zum Ereignis der Absorption (Albert Einstein / Max von Laue) für die Finaltheorie “SpiralFeldModell” selbstverständlich:
Dabei ist völlig gleichgültig, ob zwischen diesen beiden Ereignissen winzige Sekundenbruchteile im Kristallgitter oder Äonen des Durchmessens astronomischer Entfernungen liegen.
Unser gegenwärtiges Interesse richtet sich ja weniger auf die Stelle, wo sich ein einzelnes Wirkungsquantum h gerade befindet, als vielmehr darauf, wieviel Energie E uns zugetragen wird. Deshalb noch eine Übersetzung für die Einheit Joule mal Sekunde zur reinen Angabe in Joule:  In der Formel E = h . n, die ich für die wahre Weltformel halte, treten folgende Dimensionen auf:  J = J.s / s. Daraus liest man die einfache Beziehung ab:
Uns wird soviel Energie zugetragen, wie Wirkungsquanta h pro Sekunde auf den Wirkpunkt treffen. Übereinstimmend mit den Fakten: Je höher die Frequenz n, desto mehr Energie wird übertragen.
Durch Einstein schon früh hervorgehoben.

Poincare_Wo_die Energie_solange

 Spiralfeldmodell: Vom Ereignis der Emission bis zum Ereignis der Absorption

 ist die Energie in der Verformung des physikalischen Feldes gespeichert

(in den Strahlen, in den Spiralfeldsträngen, in den Quantensträngen, in den Photonen)

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