Unsere Geschwindigkeit im Universum.

 

Die Frage, mit welcher Geschwindigkeit könnten wir uns alle im Universum bewegen, ist nicht einfach zu beantworten oder zu berechnen. Es gab unzählige Versuche eine Antwort darüber zu bekommen. Ich habe aber angenommen, dass wir uns als Licht mit fast Lichtgeschwindigkeit im Universum bewegen. Fast, da uns nur die Schwerkraft des ganzen Universums bremsen könnte. Ich habe zwei Wege gefunden, die mir erlauben würden, unsere Geschwindigkeit abzuschätzen.

Ich habe für die Berechnungen eine Konvention zu treffen, indem ich auf alle Variablen in Physik verzichte, die mit einem Strich gezeichnet sind, um eine Division durch 2π zu markieren. Z.B. ich werde keine λ benutzen die durch 2π geteilt wurde als eine selbständige Variable, die für die Wellenlänge stehen sollte.

Ich habe aber neue Erkenntnisse über unsere absolute Geschwindigkeit im Universum, die ich unter (14.03.2017) am Ende der Seite vorgestellt hatte.

 

Der erste Weg.

Beschäftigt man sich mit Wasserstoff Atom und Coulombkraft muss man sich wohl mit einer Konstante ohne Maßeinheit auseinander setzen. Diese Konstante sollte die elektromagnetischen Kräfte charakterisieren. Sie wurde mit dem griechischen Buchstaben alfa (α) benannt und wir nennen sie Feinstrukturkonstante. Sie kommt in vielen Formeln und vielen Korrekturen zur Formeln vor. Ich würde hier einige vorstellen. Die wichtigste hier für mich, wäre die folgende:

Formel Nr. 7

re = λe α           (7)

Wo:

re = 2,8179402894 10-15 m – ein elektromagnetischer Radius eines Elektrons ist.

Es ist eine künstliche Konstante, die besagt nur, dass ein Elektron fast diesen Radius haben müsste, wenn seine ganze Energie elektromagnetisch wäre. Diese Kostante spielt aber sehr große Rolle in allen Berechnungen von „Licht“ Streuung auf Elementarteilchen oder auf Photonen. Oft spricht man hier über einen sogenannten Wirkungsquerschnitt, wenn man diesen Wert zu Potenz zwei macht – (re)2

λe = 2,4263102175 10-12 m - ist eine Wellenlänge, die einer elektromagnetischen Welle entspricht, die in unserem Labor die Energie des Elektrons besitzt. Sie ist aus der folgenden Gleichung zu bestimmen:

mec2 = h c λe-1

Die Formel Nr. 7 ähnelt einer des Lorentz Physikers, die besagt, dass sich die Länge eines Körpers in Bewegungsrichtung umso stärker verkürzt um so schneller sich der Körper bewegt. Sie sieht folgend aus:

 

L = L0 (1- u2 c-2 )1/2

 

Hier könnte L dem Wert von re aus der Formel Nr. 7 entsprechen,

dann würde L0 dem Wert von λe  gleich.

 

Wir hätten folgende Gleichung, aus der man die u Geschwindigkeit mit der wir uns im Universum bewegen doch berechnen könnte.

 

re = λe (1- u2 c-2 )1/2

 

Ich habe diese Gleichung auf u aufgelöst und bekam eine Geschwindigkeit die nur um ca. 404 m/s kleiner ist als die c Licht Geschwindigkeit im leeren Raum. Damit hat die Alfa Konstante eine neue Bedeutung bekommen. Sie ist einfach auf unsere Geschwindigkeit im Universum zurück zu führen und kann somit folgend dargestellt werden:

Formel Nr. 8.

 

re / λe  = α = (1- u2 c-2 )1/2                           (8)

 

Waren, sind und werden die Elektromagnetischen Kräfte in ganzem Universum gleich, müssen sich also alle Objekte im Universum mit dieser u Geschwindigkeit bewegen. Die Schwerkraft müsste sich im Universum stetig verringert, da das Universum immer schneller expandiert, wie die Beobachtungen zeigen. Wächst aber die u Geschwindigkeit stetig, dann müsste sich die α Konstante stetig verringern.

Andererseits ist α mit anderen Konstanten mit folgender Gleichung verbunden:

Formel Nr. 9.

 

re / λe  = α = ke2 / (h c)                       (9)

 

wo:

h = 6,62606896(33)10-34  J s – Planck Konstante ist.

c = 2,99792458 108 m – Lichtgeschwindigkeit in Vakuum ist.

k = 1 / 4πε0  - Coulomb Konstante ist

e = 1,602176487 10-19 C – elementare Ladung bedeutet.

Ich muss also mit stetiger Verringerung der Elektromagnetischen Kräfte im Universum seit Anfang an rechnen (sehen Sie die Formel Nr. 9), wenn die Multiplikation hc die ganze Zeit gleich sein sollte. Die Masse muss von Elementarteilchen wohl mit wachsenden u auch wachsen.

In langen Zeitperioden sollte man für das ganze Universum die Atommodelle überdenken und anpassen versuchen.

Ich kann versuchen, die Masse von z.B. einem Proton oder Neutron im Anfangsstadium des Universums zurück zu berechnen, wenn sich die Objekte (Elementarteilchen) im Universum noch im Vergleich zu Lichtgeschwindigkeit im Vakuum sehr langsam bewegten. Ich muss nur eine Frage formulieren, um diese Berechnung durchführen zu können. Die Frage lautet.

Was für ein Wert hätte eine Ruhemasse eines Elementarteilchens, was sich heute mit einer Geschwindigkeit bewegt, was nur 404 m/s weniger als Lichtgeschwindigkeit im Vakuum beträgt. Für diese Berechnung setzte ich hier „meine Feinstrukturkonstante“ α.

m = m0 α-1  und daraus ergibt sich m0 = m α

Ich habe hier die Massen des Protons oder Neutrons in Elektronen Masse umgerechnet.

wenn:

mp = 1836,15267245 me

und

α-1 = 861,445

dann

m p0 = 2,131 me

Für ein Neutron.

mn = 1838,6836605 me

 

Dann

mn0  = 2,134 me

Ich könnte mir vorstellen, dass ein Neutron oder Proton aus zwei Photonen bestand und besteht, die die Energie von zwei Elektronen hatten. War das ein Paar, die aus Positron und Elektron (Negaton) bestand?

Wenn ja, dann, was wäre also damals ein Elektron?

me0 = α me = 1,16084 10-3 me

Wenn:

me c2 = 0,510 998 928 106 eV

dann:.

me0 = 593,1881 eV

 

Der zweite Weg.

Bewegen sich geladene Elementarteilchen mit der c Geschwindigkeit in der gleichen Richtung, dann müssen sie wohl, genau wie zwei Leiter mit Strom auf einander mit einer magnetischen Kraft wirken. Ich habe für die Berechnung nur zwei Elektronen berücksichtigt.

Dafür reicht die bekannte uns folgende Formel für die Kraft zwischen zwei langen, parallelen Leitern, auszurechen (Ampèresches Gesetz).

 

 

I1 und I2 sind gleich dem I.

I = e/t , wo t = L/c ist.

Die Ladung eines Elektrons ist gleich e.

Ich setzte L als eine Längeneinheit also 1m in [MKS].

Dann

t = 1m/c

und

I = ec /1m oder genau I = ec / L

F = (2π r)-1 μ0 (1m) e2 c2 / 1m2  oder genau F = (2π r)-1 μ0 L e2 c2 / L2

Aber

c2  = 1 / (ε0 μ0)

Ich setzte auch die r auf 1m, dann ist die Kraft gleich:

F = e2 / ((2π ε0 ) 1m2 ) oder genau F = e2 L / ((2π ε0 r) L2 )

Also

Formel Nr. 10

F =2 k e2 / 1m2 genauer aber F = 2 k e2 L/r 1/L2 = 2 k e2 / (r L)                  (10)

Wo:

k = 1 / (4π ε0 )

r – die Entfernung von den beiden Elektronen also von den beiden Stromleitungen.

L – die in Betracht kommende Länge der Stromleitung, für die wir die Kraft berechen.

Die magnetischen Kräfte zwischen Elementarteilchen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen sind den elektrostatischen Kräften bis auf den Faktor 2 gleich und entsprechen der folgenden bekannten Formel für Coulombkraft:

 

F = k e2 / r2

 

Würde ich die Richtung der Kraft berücksichtigen, wenn sich alle die allen geladenen Teilchen in die gleiche Richtung bewegen, dann müssen sich Elektronen anziehen genau so wie Plus geladene Jonen oder einfach Protonen, aber Elektronen müssen sich mit Protonen oder Plus geladenen Jonen abstoßen. Diese Kräfte der geladenen Teilchen, die sich mit fast c in gleiche Richtung bewegen, wirken entgegen den Coulombkräften.

 

Ist also die Coulombkraft, eine sich nur der Bewegung mit c wegen manifestierende Kraft?

Es schient, wir bewegen uns doch mit fast Licht Geschwindigkeit.

Ich könnte aus dem ersten Weg die u Geschwindigkeit berechnen, um sie hier anstatt der c Geschwindigkeit einzusetzen.

Das überlasse ich aber Ihnen.

Ich hatte diese Berechnungen selbst noch nicht gemacht.

 

Diese folgende Formel (Formel Nr. 10a) ist aber sehr Interessant:

F = 2 k e2 / (r L)                     (10a)

Die Formel liefert ganz andere Ergebnisse im Vergleich zu der folgenden Ausgangsformel:

 

Wächst die L in beiden Formeln, dann nach der Formel Nr. 10 verringert sich die Kraft zwischen den beiden Stromleitungen mit je ein Elektron aber sie wächst nach der zweiten Formeln.

Ich habe bei den sehr großen Geschwindigkeiten für die Formel Nr.10 keine relativistische Effekte berücksichtig.

Ist das der Grund, dass die beiden Formeln ganz andere Ergebnisse liefern, wenn sich die Ladungen mit relativistischen Geschwindigkeiten bewegen oder ist die Formel des „Ampèresches Gesetzes“ nur für kleine Geschwindigkeiten von Ladungen in Stromleitungen richtig?

 

(14.03.2017)

Ich hatte folgende Formel für die α Konstante (Feinstrukturkonstante, fine-structure constant) gefunden.

Bitte beachten Sie, dass ich hier für die Berechnung von α die plancksche Konstante dividiert mit 2 Pi genommen hatte,

zum Vergleich zu den früheren Berechnungen am Anfang der Seite.

In Tabellen hat sie den folgenden Wert:

 

  α = 7,2973525376(50)E(-3)  mit relativer Unsicherheit 6,8E(-10)

oder

  α^(-1) = 137,035999679(94)

 

Um sie zu berechnen kann man auch folgende Werte benutzen und keine anderen.

Die erste kosmische Geschwindigkeit  v_k für Erde unmittelbar an Erdoberfläche.

v_k = 7912 m/s

und Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und an der Erdoberfläche!

c = 299792458 m/s

 

Es geht um die folgende Formel:

 

(1 ((c - v_k) / c)^2)^(1/2)

 

(c v_k) / c  = 0,9999736084

((c - v_k) / c)^2  =  0,9999472175

1 ((c - v_k) / c)^2 = 5,278248591E(-5)

Dann aber:

(1 – ((c - v_k) / c)^2)^(1/2) = 7,265155601E(-3)             (11)

und

(1 – ((c - v_k) / c)^2)(-1/2) = 137,6433011

 

Das kann kein Zufall sein, dass die beiden Zahlen so Nah einander liegen!

Aber jeder Körper in Sonnensystem hat ja andere erste kosmische Geschwindigkeit v_k, was bedeuteten müsste,

dass Alfa keine Konstante im Universum ist.

 

Sie wurde mit folgender Formel ausgerechnet:

 

α  =  e 2 / (2 εο h c)               (12)

Wo:

εο - die elektrische Konstante ist.

εο = 8,854187817E(-12) F/m

h - planksche Konstante

h = 6,62606896(33)E(-34) J s

e Elementare Ladung

e = 1,602176487(40)E(-19) C

Eine von den hier in der oberen Formel (2) vorkommenden Konstanten,

muss wohl keine mehr sein oder sogar alle sind keine Konstanten im Universum.

 

Ich würde hier noch die Lorenztransformation der c Geschwindigkeit hier unten analisieren.

In den Lorenzgleichungen (Transformation) kommt eine u (u auf meiner Seite) Geschwindigkeit mit der sich ein System relativ zu unserem bewegen würde.

Diese u hat in der Formel (11) den Wert

 u = c – v_k

Ich hatte hier bewissen, dass Lorenzfaktor für unsere Erde der Feinstrukturkonstante für unseren Planten gleich ist.

https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzfaktor

 

Es könnte sein, dass diese Lorenztransformation, die von Einstein in seine Gleichungen aufgenommen wurde

zwar unsere Messwerte richtig interpretieren lässt,

aber sie könnte auch gut die Realität der Gesetzte im Universum verschleiern,

wie Herr Grosch auf seiner Webseite auch behauptet.

http://www.grosch.homepage.t-online.de/

 

RT oder ART wäre also nur eine Interpretation von gemessenen Wertern für etwas,

aber sie ist keine richtige Beschreibung von Realität, da auch c die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum nicht konstant werden müsste.

 

Die absolute Geschwindigkeit, mit der wir im Universum reisen, hatte ich auf diese Weise gefunden.

Sie unterscheidet sich von c nur um die erste kosmische Geschwindigkeit für unseren Planeten.

Wir bewegen uns im Universum also fast mit c.

Über die u = c – v_k muss noch diskutiert werden.

 

15.06.2017

Die Alfa „Konstante“ α kommt in vielen Formeln vor.

Sie ist aber vom dem Gammafaktor α = 1 / γ von Lorenz-Transformation auf eine einfache Weise abhängig, wie man sieht,

wenn man für v die folgende Geschwindigkeit

v = c – v_k und v_k = 7912 m/s die 1. kosmische Geschwindigkeit nimmt.

 

https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentz-Transformation

 

γ  = 137, 6433011

und

α = 1/ γ 

 

Es ist also α = 1/γ und ich kann einige Formeln auch folgend schreiben:

 

re = λe α/2π  =   λe/2π γ               (13)

 

oder:

 

 λe.= 2π re γ.= 2π re 1/sqrt(1 ((c - v_k) / c)^2)    (13a)

 

wo:

 

 λedie Compton Wellenlänge vom Elektron ist. 

 

λe = h / me c

 

 

Die Formel (13a) ist eine Lorenz-Transformation von Länge für auch vermutlich Wellen, sonst feste Körper,

die sich mit einer Geschwindigkeit von v = c – v_k bewegen und dort die Länge re haben, auf die Laborbedingungen in unserem System, wo v = 0 ist.

Würde sich also ein Elektron mit der Geschwindigkeit c – v_k bewegen, müsste seine Compton Wellenlänge re betragen.

Seine Energie müsste auch 137 größer sein also auch seine berechnete Masse müsste 137 me betragen.

 

Es ist noch eine Formel zu betrachten:

 

Der Radius von Wasserstoffatom, wenn Elektron auf der ersten Umlaufbahn verbleibt, ist:

 aο = εο h2 / π e2 me 

 

und nach einigen Umstellungen, um Alfa zu bekommen:

 

aο = λe /2π α

 

re = λe α/2π  = aο α2 = a0/ γ2                (14)

 

also:

 

 λe = 2π a0/γ                                                  (15)

 

Würde sich Wasserstoffatom mit der v = c – v_k bewegen, würde sich, aus unserer Sicht,

die Länge von ersten Elektronumlaufbahn auf die Compton Wellenlänge vom Elektron λe reduzieren.

Ich gehe davon aus, dass die Lorenz Verkürzung alle Richtungen betrifft und nicht nur die Richtung in der sich ein Körper mit v bewegt.

Eine kritische Arbeit darüber ist hier zu finden:

http://www.physik.uni-siegen.de/didaktik/materialien_offen/artikel/die_lorentz-kontraktion_ist_irreal.pdf

 

Noch ein Beispiel.

Die Energie von Elektron im Wasserstoffatom kann man mit folgender Formel (Bohr) berechnen:

 

En  = - me e4 / 8εο h2 n2                  (16)

 

Und n = 1,2,3 .. ist die Zahl, die mit Elektronumlaufbahn verbunden ist.

me – Masse eines Elektrons

Die Formel (16) lässt sich folgend umschreiben:

 

En = - ½ k2 e4 / (h2 c2 / 4π2) * mec2/ n2                         (16a)

 

Oder vereinfacht:

 

En = - ½ α2 mec2/ n2=  - ½ 1/γ2 me c2 / n2          (16b)

 

wo:

 n=1,2,3 ….

Ist n = 1, dann bekomme ich die innere Energie vom Elektron, die - mec2 beträgt,

wenn er sich auf der Oberfläche von schwarzen Loch befinden sollte, denn, dann nur dann  v_k = c sein muss (sehen Sie bitte 17b).

 

 

 

 

Wenn:

v = c – v_k

und v_k = c, dann  v = 0

und:

E1 = - ½ me c2

 

Wird die innere Energie vom Elektron me c2durch die negative aber gleiche Energie  - me c2 neutralisiert?

Wird Elektron im Wasserstoffatom zu einer elektromagnetischen Welle übergehen, oder ganz verschwinden?