DSM
In der Diskret formulierten Standardphysik  werden sehr kleine Objekte im Substrat des Vakuums postuliert, welche eine äquivalente Beschreibung zu den Standardmodellen von Elementarteilchen und Kosmologie ermöglichen. Die Formulierung mit den immateriellen Abständen von Uratomen entspricht der Standardphysik mit einem einheitlichen Abschneidefaktor. Grundidee:
Physikalische Felder werden aus Uratomen gebildet.
vorheriges Uratom
Die Entwicklung des Universums untersucht auch der Excellence Cluster Universe
DOM
Welche Kriterien führen zur Akzeptanz eines neuen Ansatzes? Bessere Ergebnisse als andere Alternativen.
95 % des Universums sind unerklärt (Dunkel),
95% der Menschen glauben, dass es Unerklärbares gibt.

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Diskret formulierte Standardphysik



Erzeugung von Dunkler Materie und Energie (.pdf des ersten Ansatzes)

Diskret formulierte Standardphysik

1. Existenz bewegter diskreter Objekte (Uratome in der Größenordnung der Plancklänge, verhindern Singularitäten)

2. Orte und Zeitpunkte von  Ereignissen (erzeugen die Möglichkeit von Superpositionen)

3. Stoßtransformationen (erzeugen durch Selbstwechselwirkung im Substrat wichtige Symmetrien)

4. Gültigkeit von Erhaltungssätzen (für Energie und Impulse entstehen einfach nach dem Satz von Pythagoras)

5. Erzeugung von Geschwindigkeits-Verteilungen (Maxwell-Boltzmann-Verteilung entsteht durch Thermalisierung)

6. Verteilung der freien Weglängen (sind unabhängig von Geschwindigkeiten und regeln die Wahrscheinlichkeit für Ereignisse)

7. Materie-Ansammlung (Verklumpung) (1.Anfangs-Mechanismus von  Strukturbildung mit Mastergleichung 2.Bildung von Asymmetrie 3.Gravitations-Mechanismus)

8. Emission in die Umgebung (Dunkle Energie)
(Bildung  von  Leerräumen mit Vergrößerung durchschnittlicher freier Weglängen)

9. Erste  Strukturbildung durch Materieansammlung (Dunkle Materie)
(Gravitation mit Verkleinerung der freien Weglängen durch maximale Aufenthaltsdauer zweier Uratome in der Nähe zueinander.)

10. maximale Verklumpung (dichte Kugelpackung)


bis hierher DUNKEL




ab hier BUNT


11. Jetbildung - Kondensation zu Materie
(Strukturbildung im Kleinen)

Diskretes Standard Modell  (älteres .pdf)

12. Kondensation zu Elementarteilchen (freie Weglängen, Drehimpuls und Spin,    Leptonen und Quarks (Spin 1/2 Fermionen), Bosonen, Hierarchieproblem)

Die hier zur Beschreibung erforderliche Quanten Chromo Dynamik ist vermutlich  schon ein Hinweis auf Emergenz und Holografisches Prinzip

13. Nullte Wechselwirkung führt zu Deltafunktionen

14. Stöße erzeugen die Feinstrukturkonstante

15. Elektrische und magnetische Eigenschaften

16. Raumzeit und Gravitation (Rotverschiebung und Äquivalenzprinzip)

17. Quantenhaftigkeit
(Wirkung, Unbestimmtheit, Stabilität)

18. Quantitative Zusammenhänge

19. Holografische Strukturbeschreibung

20. Resümee

21. Ausblick

22. Literatur

23. Anhang (Definitionen, ausführliche Stoßtransformationen)

 

Entwurf der Zusammenfassung  dieser Themen im

SM.pdf

 

Wichtig erscheint  demnächst:

- der Versuch zur Berechnung gravitativer Anziehung zwischen Scheiben Dunkler Materie

- die Berechnung  einer Funktion zur Beschreibung von Strukturen bei  der  Strahlaufweitung (Kondensation von Elementarteilchen)

 

9. Erste Strukturbildung durch Materieansammlung (Dunkle Materie)

Weil nicht nur Selbstwechselwirkung innerhalb Dunkler Materie13 wichtig erscheint, sondern die Einbettung und Wechselwirkung mit der Umgebung des Vakuums bzw. der Dunklen Energie, wird das im Rahmen des Postulats untersucht.  Die Forderung von Stabilität gegenüber der Umgebung führt auf Flächen, die ein interessierendes Gebiet begrenzen, durch welche Raten hinein und heraus betrachtet werden. Eine zugeordnete Stoßfrequenz sollte sich nach kurzer Zeit im Gleichgewicht befinden, weil es immer und überall Thermalisierungsströme gibt.
Wegen der Thermalisierung ist die gesamte Umgebung einer anfänglichen  kleinen Störung als Keim der Strömung mit zu betrachten. Bei Stößen entscheidet diese selbst, welcher der beiden Stoßpartner besser zu ihr passt. Das lässt sich nachvollziehen und  mathematisch beschreiben. Eigentlich gibt es zu dieser Zeit noch keine höher entwickelten intelligenten Strukturen, aber wir können mit einem Computerprogramm wegen unserer eigenen Existenz versuchen, diesen Beobachter zu spielen. Für den Anfang sollte es eine einfache Entscheidung sein, welche der Auswahl in der Natur nahe kommt. Das sei vorerst der Vektor, dessen Öffnungswinkel besser zur Richtung der lokalen Strömung passt. Deren Richtungsstabilität wird bei durchschnittlichen Stößen nur um einen ganz kleinen Faktor gebrochen. Das erscheint mit höherer Wahrscheinlichkeit von allein geschehen zu können, anders als die sofortige Bildung einer fertigen Struktur. Daraus kann bei genügend zur Verfügung stehender Zeit mit höherer Wahrscheinlichkeit eine ring- und dann scheibenförmige Strömung entstehen.
Dafür wird folgende Erklärungsmöglichkeit angedacht:
Ein kleiner Strömungskeim erzeugt eine sehr kleine zusätzliche Asymmetrie, welche durch den Zusammenhang mit dem Feinstrukturfaktor der Gravitation die Größenordnung des Sammeleffekts (Verklumpung) zeigt. Auf einer Seite einer betrachteten Ebene sind nach einem Zeitintervall, das von einer Stoßzahl definiert wird, mehr Uratome zu erwarten, als vorher. Das sollte hier ein, wegen der Isotropie und der noch unbekannten (klassischen) Materie, nur von der lokalen freien Weglänge abhängender variabler Faktor sein. Dieser Absorptions- oder Asymmetrie-Faktor lässt sich möglicherweise mit dem Energie-Impuls-Tensor bzw. der Metrik identifizieren und könnte dadurch auch als Krümmung der Raumzeit der ART bezeichnet werden. Dazu liefert eine Durchschnittsbildung das effektive ein-eindeutige Feld, mit welchem die Differentialgeometrie und auch die  Inversionsmethode anwendbar werden.
Sehr wenige Uratome, wie in Abbildung 8, könnten zu einem Grenzwert führen, welcher auf die Quantisierungs­möglichkeit deutet. Ohne bereits gebildete Elementarteilchen ist diese Art von Ansammlung in Form eines Rings als Dunkle Materie schwer zu beobachten, aber etwas wahrscheinlicher als die direkte Bildung von Elementarteilchen. Diese würden sich wegen der Isotropie und dem  gleichzeitigen  Auftreten  von Strukturen positiver und negativer Geschwindigkeitsbetragsabweichungen trotz gleicher freier Weglängen (Antiteilchen) in  der Form  von  Vakuumfluktuationen schnell  gegenseitig  vernichten. Die Quantenmechanik steht zur Beschreibung auch noch nicht zur Verfügung. Trotzdem können aber versuchsweise Größen betrachtet werden, welche aus den Anzahlen, Geschwindigkeiten der betrachteten Uratome und freien Weglängen bestehen. Diese bilden Wirkungen, welche stabil zur Umgebung quantisiert sein sollten. Das bezieht sich auf eine Menge stoßender Uratome mit einer Periode m v L = h. Zweidimensional wird diese trotz kleiner Krümmung erst nach vielen freien Weglängen erreicht. Wird als wirksame Masse für den Impuls nur jeweils ein Uratom pro freier Weglänge (Durchschnittswert) betrachtet, ergeben die freien Weglängen L in Einheiten von d eine Anzahl, nach der diese eine quantenmechanische Periode erreicht. Als Grenze für einen Absorptionsbereich ist das vor allem vorstellbar, wenn diese Periode wieder auf sich selbst trifft. Das geht bei ungefährer Kreisform. Die notwendige Krümmung wird nach der ART von einer Asymmetrie der Masse, also einer verringerten freien Weglänge im hiesigen Modell, verursacht. Diese entspricht nach Abbildung 8 einer dazu gehörigen kleineren Durchschnittsgeschwindigkeit der Störung. In diese könnten auch Uratome mit passenden Geschwindigkeitsvektoren absorbiert werden. Als Absorption bzw. Emission erscheinen dann lokale Bereiche mit erhöhter bzw. verringerter Aufenthaltszeit, weil die abweichenden Durchschnittswerte in die Umgebung fluktuieren. Stabil bleibende Bereiche würden als Quellen oder Senken der betrachteten Struktur erscheinen, die bei Berücksichtigung der dritten Dimension für Elementarteilchen wichtig werden14.
Hauptmerkmal für die Ansammlung in Form eines Rings ist die kleiner werdende freie Weglänge als in der Umgebung, welche auch die Masse beschreibt. Für jede neue Schicht innerhalb der Ansammlung gelten die gleichen Überlegungen, weshalb deren Durchschnittswerte bis zu einer Grenze der Auffüllung jeweils neu normiert werden können. Anschaulich kann so eine Scheibe aus dunkler Materie entstehen, der sich bereits eine Masse zuordnen lässt. Der Mechanismus korrespondiert vorerst nur mit der klassischen (Newtonschen) Gravitation. Allgemeiner wird die Betrachtung durch die Berücksichtigung der Geschwindigkeitsänderungen bei Stößen in der interessierenden Menge. Dadurch gehen die Linearität und Superponierbarkeit verloren, auch wenn bei den effektiv konstruierten Feldern Durchschnitte gebildet werden. Die ART ist deshalb so kompliziert. Bei Simulationen lässt sich dieser Einfluss möglicherweise in einer Änderung der Verteilungsfunktionen für die zwei Richtungen berücksichtigen, welche neben der freien Weglänge und dem Geschwindigkeitsbetrag auch schon kleine Asymmetrien von Strömungen beschreiben sollen. Ein zusätzlicher Krümmungsskalar bzw. die Metrik oder das synonyme Linienelement würden sich darin verstecken. Mit der Annahme, dass die Plancklänge dem Durchmesser d der Uratome entspricht und die freien Weglängen L größer sind, als die heute von der umgebenden Dunklen Materie geprägten Compton-Wellenlängen von Elektronen, ergibt sich eine Möglichkeit zur Abschätzung erster Krümmungsradien von entstehenden Strukturen Dunkler Materie, deren erste DACHO-Scheiben heißen könnten. Der Krümmungsradius eines solchen DACHO´s und damit dessen Durchmesser ergibt sich15 zu 
    rDACHO≈ (LE2/lP )/2 ∏ ≈ 3.6•(10-12)2/10-35 m ≈ 5.8•1010 m,
 
wenn LE die freie Weglänge in unserer Umgebung und lP die Plancklänge sind. Da LE für die geringe Dichte in Elektronen steht, wird der Einfluss größerer Dichte auf die Ausdehnung von DACHO´s deutlich.
Damit lässt sich auch die Masse eines solchen Objekts abschätzen. Sie würde mit den bekannten gemessenen Größen der Standardphysik ungefähr
mDACHO ≈ 3.27•1015 kg.
Durch gegenseitige gravitative Anziehung muss es auch zu Wechselwirkungen der DACHO´s kommen. Diese können mit einer Superposition der zugehörigen Wahrscheinlichkeiten beschrieben werden. Einzelne Uratome stoßen bei einer Durchdringung nur im Maß der lokalen Stoßfrequenzen zusammen. Dabei kann es zu fast von Stößen freien Durchdringungen oder auch häufigerem Aufeinandertreffen der zu DACHO´s gehörenden Uratome kommen. Bei den letzteren ist eine stärkere Störung der Stabilität zu erwarten. Die angesammelte Masse wird sich durch Thermalisierungsströme schnell neu verteilen. Wegen jeweils höherer Dichte in den Zentren wird die lokale Stoßfrequenz von dieser und der DACHO-Bewegung dominiert. Kleinere freie Weglängen im Zentrum (Compton-Wellenlängen von Nukleonen) könnten wegen der Ansammlung von DACHO´s in einer dichteren Umgebung deren Durchmesser verkleinern. Viele von diesen ziehen sich gegenseitig an und sollten dadurch Standardscheiben16 aus Dunkler Materie als Vorläufer beobachtbarer Galaxien17, bilden. Die Umgebung der DACHO´s wird dabei allerdings verdünnt. Bis zum nicht unbedingt scharfen Rand der Ansammlung entsteht durch Thermalisierung mit der Umgebung ein Durchschnittswert von freien Weglängen und  Geschwindigkeiten. Größere freie Weglängen außerhalb der DACHO´s könnten somit die Ausdehnung von Galaxien in die beobachtete Größenordnung (≈1021m) bringen. Ob eine solche Größenbegrenzung bereits bei der Entstehung Dunkler Materie vorhanden ist, muss noch untersucht werden.
Die gesamte in bekannten Volumen gesammelte Dunkle und sichtbare Materie kann auch eine Berechnung der ursprünglichen freien Weglängen L liefern. Daraus lässt sich vielleicht auf den Krümmungsradius des sichtbaren Universums und den möglichen Urknall schließen. Mit der Bildung Dunkler Materie sowie Emission Dunkler Energie entsteht das Expansionsphänomen.
Das Szenario der Ansammlung zu Dunkler Materie durch den Mechanismus der Absorption, also einer mit der ART beschreibbaren Verklumpung, kann als Kollaps gedeutet werden, falls es schnell abläuft. Die zwei Möglichkeiten der Ansammlung in galaxienartigen Standardscheiben Dunkler Materie (diese führen auf Arps Modell unterschiedlicher Galaxienalterung) oder in einem einzigen Gebiet (Urknallhypothese) lassen sich teilweise durch Beobachtung unterscheiden. Beide können auf das bekannte Λ-CDM-Modell führen. Die Konsequenzen welche durch die Ausdehnung d der betrachteten Uratome entstehen, sollen nun angeschaut werden.

Abbildung 10: Entstehung von DACHO´s (Dark Astrophysical Cold Halo Objects)


16 Mit der Magnetohydrodynamik wird deren Entstehung erklärt, vgl. z.B. [Mü 2004].
17 Wie beispielsweise Galaxis mit 99.9% dunkler Materie Dragonfly 44 [vDok 2016].



Stichworte
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Wiese, Albert Lothar: Struktur und Dynamik der Materie im Uratom-Modell,  Porec/ Sarajevo 2000-2018