Für Feldbosonen, in dieser Arbeit gleichbedeutend für Kondensate aus Spin 0-Teilchen, wird hier eine modifizierte Form der speziellen Relativitätstheorie, kurz SBM, präsentiert. Sie leitet sich von der Hypothese ab, dass bei relativistischen Geschwindigkeiten eine Mindestgröße der Ortsunschärfe ∆x > 2∙rS (rS = Schwarzschildradius) wirksam wird, aus der sich je nach Größe der Feldbosonen unterschiedliche Grenzgeschwindigkeiten 0 < v(l,n) < c ableiten lassen. Entsprechend dem SBM-Modell werden Feldbosonen unterhalb einer definierten Phasengrenze durch spontane Symmetriebrechung massiv. Durch Wirkung der Gravitation können Feldbosonen zu größeren Kondensaten verschmelzen, wodurch ihre effektive Masse abnimmt und infolge dessen auch der gravitative Zusammenhalt auf großen Skalen.
Inhaltsverzeichnis
Abstract
Einleitung
Die Schwarzschild - de Broglie Modifikation der SRT für massive Feldbosonen (SBM)
Spontane Symmetriebrechung an der SRT-SBM Phasengrenze
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, die physikalischen Grundlagen der Dunklen Materie und Dunklen Energie durch die Einführung der Schwarzschild-de Broglie Modifikation (SBM) der speziellen Relativitätstheorie zu erklären. Durch die Ableitung modifizierter Grenzgeschwindigkeiten für Feldbosonen soll ein physikalischer Mechanismus gefunden werden, der die beobachteten Inkonsistenzen des Standardmodells der Kosmologie (Λ-CDM-Modell) auf galaktischen Skalen auflöst.
- Modifikation der speziellen Relativitätstheorie für massive Feldbosonen
- Mechanismus der spontanen Symmetriebrechung an der SBM-Phasengrenze
- Erklärung der Dunklen Materie durch effektive Massen von Feldboson-Kondensaten
- Ableitung einer modifizierten Maxwell-Jüttner-Verteilung zur Energieverteilung
Auszug aus dem Buch
Die Schwarzschild - de Broglie Modifikation der SRT für massive Feldbosonen (SBM)
Die vorliegende Arbeit hat sich zur Aufgabe gemacht, die gewonnenen Ergebnisse des SBM-Modells anhand von astrophysikalischen Daten [1-10, 50] auf Stimmigkeit zu überprüfen. Sie wird motiviert von der Möglichkeit physikalische Aspekte der Dunklen Energie und der Dunklen Materie besser zu verstehen bzw. nachvollziehen zu können.
Die Arbeit ist wie folgt strukturiert: Zuerst wird das zugrunde liegende SBM-Modell vorgestellt und daraus unterschiedliche Grenzgeschwindigkeiten für Feldbosonen verschieden großer Skalenmasse abgeleitet. Daran anschließend wird die Phasengrenze ermittelt, bei der relativistische Feldbosonen durch spontane Symmetriebrechung effektive Masse erhalten. Im anschließenden Abschnitt wird auf der Basis des SBM-Modells ein Higgs-artiger Mechanismus vorgeschlagen, um die Gesamtenergie der involvierten Feldbosonen in eine quantitative Beziehung zur ihrer massevermittelnden Wirkung zu stellen. Abschließend wird anhand der Ergebnisse die Brauchbarkeit des vorgeschlagenen SBM-Modells am Beispiel einiger astrophysikalischer Problemfelder diskutiert.
Im Rahmen des Konzeptes der Planck-Skala wird die Planklänge oft als ein Limit für die Gültigkeit der heute bekannten physikalischen Gesetze angeführt [40]. Die Plancklänge (3) ergibt sich aus einem Größenvergleich des Schwarzschildradius (1) mit der Compton Wellenlänge, Gleichung (2). Entsprechend einem Konzept von Max Planck [41,42] ist die Darstellung physikalischer Phänomene auf Distanzen kleiner als die der Plancklänge (1,616E 35 m), Gleichung (3), mit dem heutigen Wissensstand nicht möglich, sondern kann nur noch mit einer Quantentheorie der Gravitation formuliert werden.
Zusammenfassung der Kapitel
Abstract: Kurze Zusammenfassung der SBM-Hypothese, die besagt, dass bei relativistischen Geschwindigkeiten eine Mindestgröße der Ortsunschärfe wirkt und Feldbosonen durch spontane Symmetriebrechung massiv werden.
Einleitung: Darstellung der Problematik der Dunklen Materie und Dunklen Energie im aktuellen Standardmodell der Kosmologie und Vorstellung bestehender Erklärungsansätze.
Die Schwarzschild - de Broglie Modifikation der SRT für massive Feldbosonen (SBM): Mathematische Herleitung der SBM-Modifikation unter Verwendung von Grenzgeschwindigkeiten und Einführung der Skalenmasse als Bezugsgröße.
Spontane Symmetriebrechung an der SRT-SBM Phasengrenze: Untersuchung der energetischen Übergänge bei der Kondensation von Feldbosonen und Anwendung auf die Massengenerierung von Testteilchen.
Schlüsselwörter
SBM-Modell, Dunkle Materie, Dunkle Energie, Schwarzschild-de Broglie Modifikation, Feldbosonen, Higgs-Mechanismus, spezielle Relativitätstheorie, Phasengrenze, Symmetriebrechung, Skalenmasse, Maxwell-Jüttner-Verteilung, Galaxienrotation, Quantengravitation, Kosmologische Konstante, Planck-Skala
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit präsentiert eine Modifikation der speziellen Relativitätstheorie (SBM), um die Existenz und Dynamik von Dunkler Materie und Dunkler Energie als Folge von Feldbosonen-Kondensaten zu erklären.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf der Modifikation relativistischer Gesetzmäßigkeiten, der Anwendung der Symmetriebrechung auf Feldbosonen und der Erklärung galaktischer Phänomene wie Rotationskurven.
Was ist das primäre Ziel der Studie?
Ziel ist es, ein konsistentes theoretisches Modell zu entwickeln, das die beobachtete Verteilung von Dunkler Materie und Energie ohne die bekannten Inkonsistenzen des Standardmodells beschreibt.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird ein theoretisch-mathematischer Ansatz gewählt, der auf der Substitution der Lichtgeschwindigkeit durch feldbosonenspezifische Grenzgeschwindigkeiten und numerischen Analysen von Energie-Integralen basiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil befasst sich mit der mathematischen Herleitung des SBM-Modells, der Untersuchung von Phasengrenzen sowie der Anwendung eines Higgs-artigen Mechanismus zur Massenvermittlung an Elementarteilchen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie SBM-Modell, Dunkle Materie, Feldbosonen, Symmetriebrechung und Skalenmasse geprägt.
Wie erklärt das Modell das Fehlen von Dunkler Materie im Zentrum von Galaxien?
Durch die Analyse der Grenzgeschwindigkeiten zeigt das Modell, dass in Regionen geringer Rotationsgeschwindigkeit Feldbosonen mit großer Skalenmasse dominieren, was die Verteilungsdiskrepanzen (Core-Cusp-Problem) erklärt.
Welche Rolle spielt die Planck-Skala in diesem Modell?
Die Planck-Skala dient als theoretische Grenze, wobei das SBM-Modell Unterschiede zur Standard-Relativitätstheorie prognostiziert, die im Bereich unterhalb dieser Skala relevant werden.
- Arbeit zitieren
- Siegfried Gantert (Autor:in), 2014, Die Schwarzschild-de Broglie Modifikation der speziellen Relativitätstheorie für massive Feldbosonen (SBM), München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/281600
