Materie ist immer "gequantelt"; Körper wie Strahlung ist quantisiert.
Jegliche Materie existiert in jeweils einem charakteristischen Quantum (Menge) an Energie E, welche jeweils mit einer charakteristischen Schwingungsdauer T wirksam wird. In einer Quant/Welle-Komplementarität ist Materie immer zugleich Quant und Welle. Immer ist das Produkt aus der Energie E eines Energiequants und der Schwingungsdauer T seiner Welle konstant gleich dem "Wirkungsquantum" h; einer Fundamental-Konstanten der Physik und aller Existenz; es ist:
Wirkungsquantum h = 4,1356692 · 10-15 eVs = 6,626075 · 10-34 J·s .
Energiequant E und Schwingungsdauer T stehen miteinander in der universell gültigen Beziehung: E · T = h .
Die Quant/Welle-Komplementarität wurde mit der Quantenphysik erkannt. Das Quant ist eine konkrete Energie-Menge, die immer ungeteilt, also ganz oder gar nicht auftritt, wobei der Auftritt des Quants durch die zugehörige Welle bestimmt ist. Die Welle ist eine konkrete Periodizität im Raum und bzw oder in der Zeit, die über den Raum mit der Zeit ausgebreitet ist. Diese Periodizität ist eine Quasi-Oszillation (Schwingung) mit radialer Ausdehnung als "Feld" und bzw oder eine Quasi-Rotation (Drehung) mit zyclischer Geschlossenheit als "Spin".
Die offenbar sehr tiefe existentielle Beziehung von Energie (Quantum E) und Zeit (Dauer T) ist noch nicht ergründet. Quantenphysikalisch hat jedwelches Energiequantum E eine Schwingungsdauer T = h/E bzw ist jeder Schwingungsdauer T ein Energiequantum E = h/T eigen. Die Welle als solche ist nicht objektivierbar: nur als "Auftrittswahrscheinlichkeit" des Quants.
Der vier Elementar-Partikel der gegenständlichen kosmischen Körper – der beiden Baryonen Neutron n und Proton p, und der beiden Leptonen Elektron e und Neutrino – sind Energiequanten mit Wellen von sowohl Oszillation (Feld) als auch Rotation (Spin) eigen. Jedes hat einen halbzahligen Spin und ist damit ein "Fermion".
Die Fermionen treten mit einer klassisch unverständlichen "Fermi-Statistik" auf. Diese folgt aus dem "Pauli-Verbot", nach welchem in einem noch so großen System keine zwei Fermionen desselben Spin mit gleichem Energie-Zustand existieren können. ZB in der Bundesbahn-Oberleitung von München bis Hamburg sind jeweils nur zwei Elektronen (von entgegengerichtetem Spin) mit dem selben Impuls-Zustand. Aber überall ist jedes Elektron mit jedem Impuls-Zustand zugleich potentiell gegenwärtig (ohne diese "Allgegenwart " gäbe es keine elektrische Energie-Übertragung).
Eigenartige Analogien werden sichtbar: uraltes Wissen der Menschheit ist es, daß es im gesamten Menschengeschlecht keine zwei identisch-gleichen Menschen gibt. Fermistatistik und Pauliverbot beherrschen fundamental alle Reaktionen und die gesamte kosmische Existenz. Sollte Gott nicht allgegenwärtig sein können, wenn das schon irgendwie auch die Elektronen in jedem Kupferdraht sind?
Das Quant mit der Energie E ist der energetische Aspekt, die Welle mit der Schwingungsdauer T ist der raumzeitliche Aspekt. Es gibt drei grundverschiedene Arten von Wellen: (1) Die Raumwellen, denen etwa die gewohnten Schwingungen von Medien zugehören. (2) Die Raumzeitwellen, denen etwa die elektromagnetischen Strahlungen zugehören. (3) Die Zeitwellen, denen etwa die Materiewellen zugehören.
Zwischen den Raumwellen und den Raumzeitwellen ist eine quasi-unendliche, unüberkommbare Kluft. Die Raumzeitwellen liegen "zwischen" den Raumwellen und den Zeitwellen. Zwischen den Raumzeitwellen und den Zeitwellen liegt nochmals eine quasi-unendliche, unüberkommbare Kluft. Insbesondere gibt es kein System, inbezug auf welches eine Wellenart in eine andere dieser Wellenarten übergehen könnte.
Die Raumwelle:
Die Raumwelle ist eine Periodizität im Raum; zB eine wellige Landschaft oder direkt die Meter-Marken eines Straßennetzes ("direkt" im Sinne der Raum-Ermessung selbst). Für die Raumwelle primär ist die Wellenlänge L. Zu jeder Raumwelle gibt es ein Eigensystem (zB das Straßennetz), in welchem die Wellenlänge als L0 maximal ist und keine Schwingungsdauer existiert (formal als "unendlich lang" erscheinend). Bezogen auf ein Bezugssystem (zB ein Auto), gegenüber welchem das Eigensystem mit v bewegt ist, kontrahiert diese Wellenlänge L0 zu L = L0 · κ, zugleich erscheint sekundär eine Schwingungsdauer L/v als Wellenlänge L pro Geschwindigkeit v. Die Schwingungsdauer ist somit eine sekundär auftretende Dauer (zB als Vorbeiticken der Meter-Marken) der Größe L/v = L0 · κ/v, die sich jedoch nicht relativistisch transformiert insbesondere nicht als Zeitkontraktion und nicht als Einsteindilatation.
Die Zeitwelle:
Die Zeitwelle ist eine Periodizität in der Zeit; zB eine im ganzen Land synchrone Temperatur-Schwankung oder direkt der überall synchrone Sekundenschlag aller über das Land verteilten Uhren ("direkt" im Sinne der Zeit-Ermessung selbst). Für die Zeitwelle primär ist die Schwingungsdauer T. Zu jeder Zeitwelle gibt es ein Eigensystem (zB die Uhrenmenge), in welchem die Schwingungsdauer als T0 maximal ist und keine Wellenlänge existiert (formal als "unendlich lang" erscheinend). Bezogen auf ein Bezugssystem, gegenüber welchem das Eigensystem mit (v bewegt ist und mit) w verstreicht, kontrahiert diese Schwingungsdauer T0 zu T0 · κ; zugleich erscheint sekundär eine Wellenlänge T/w als Schwingungdauer T pro Zeitgradient w. Dies ist die Strecke, längs welcher der Zeitgradient w die Zeit des Eigensystems relativ zur Zeit des Bezugssystems gerade um eine zeitliche Periode T verschiebt (zB das Eigensystem dem Bezugssystem um 1 Sekunde früher bzw später gegenübersteht).
Solche Zeitwellen sind die Materiewellen von allen Körpern; zB von Neutron, von Proton oder Elektron. Das Eigensystem zB eines Neutron ist dasjenige, in welchem dieses ruht; Schwingungsdauer T0 = 4,401682 · 10-24 s. Im Bezugssystem, gegen welches sich das Neutron mit v bewegt und mit seinem Eigensystem mit w verstreicht, wirkt das Neutron mit seiner erhöhten Bewegtenergie E = E0/κ entsprechend der kontrahierten Schwingungsdauer T = T0 · κ. Es ist h = E · T = (E0/κ)·(T0/κ) = E0·T0.
ZB in der Hülle des Atoms ist die Zeitverschiebung mit dem Zeitgradient w (wobei w = v/c2 mit v als Umlaufgeschwindigkeit des Elektrons) über den vollen Umfang der Elektronenbahn gerade eine Schwingungsdauer des quasi-umlaufenden Elektrons; dh: die Materiewelle ist in sich zeitidentisch geschlossen, und es erscheint die Hülle wie eine wolkenartige Verteilung der Elektron-Ladung e kugelig um den Atomkern.
Die irreale Anwendung der Vorstellung von den gewohnten Raumwellen auf die Zeitwellen hat ein halbes Jahrhundert lang frustrierende Diskussionen auslgelöst; zB: um die "Unendlichkeit der Wellenlänge bei ruhendem Körper", die man als Formalergebnis tolerieren zu müssen glaubte; um die "Überlichtgeschwindigkeit der Materiewelle", die man als Phasengeschwindigkeit c2/v zu erklären versuchte; um die "Permanenz des Wellenpakets", indem man keinen Grund gegen ein Auseinanderlaufen des Wellenfeldes sehen konnte. In Berufung auf Unvorstellbarkeit ließ man schließlich diese interessanten Diskussionen in Hoffnungslosigkeit abklingen; resignierend nur noch auf die Ergebnisse eines perfektionierten mathematischen Apparates vertrauend.
Zwar ist der Zeitgradient sehr schwierig vorstellbar; meist erst nach jahrelanger Eingewöhnung. Hat man aber einmal diesen Schlüssel sicher verfügbar, öffnet er die Türen trivial und wie von selbst. Ergebnislos gewälzte Probleme werden als Scheinprobleme sichtbar, die sich wie selbstverständlich lösen, sobald die raum/zeit-Vertauschung in den Zeitwellen erkannt ist:
Eine wellige Landschaft (oder die Metermarkierung eines Straßennetzes) hat keine unendliche Schwingungsdauer. Sie hat auch keine endliche, sondern überhaupt keine Schwingungsdauer. Analog raum/zeit-vertauscht: Etwa der synchrone Sekundenschlag aller Uhren eines Landes ist überall – hier und bis unbegrenzt weit entfernt – gleichzeitig (eben synchron); aber eben nicht als irgend eine unendliche Wellenlänge. Zeitwellen haben im Eigensystem weder eine unendliche noch eine endliche Wellenlänge, sondern überhaupt keine. Was sollte in einem solchen Uhrenfeld überhaupt laufen? Zeitwellen laufen nicht mit Überlichtgeschwindigkeit, laufen nicht schnell und nicht langsam, sondern überhaupt nicht. Die Größe c2/v ist keine Geschwindigkeit, sondern ist der Reziprokwert des Zeitgradient w. Zeitwellen laufen also auch nicht auseinander.
Aber wieso erscheinen dann überhaupt "Wellen"? Die hügelige Landschaft mit Strecke L von Berg zu Berg wird erst zur "Welle" inbezug auf ein mit Geschwindigkeit v durchfahrendes Auto; mit der Dauer zwischen jedem auf-ab-auf erscheint so etwas wie eine "Schwingungsdauer" t = L/v. Analog raum/zeit-vertauscht: Der Sekundenschlag aller Uhren eines Landes verschiebt sich relativ zu einem dazu verstreichenden System mit der relativistischen Zeitverschiebung, welche der Zeitgradient w längs räumlicher Strecken s bewirkt: die Strecke der Zeitverschiebung um gerade eine Sekunde (dh um gerade eine ganze Schwingungsdauer, um 1 T) erscheint damit als "Wellenlänge" l = T/w. Diese Periodizität ist eine "Welle", jedoch ganz anderer Art als die gewohnte Raumwelle.
Unpassende Benennungen erschweren das Verstehen, bis zur Unverständlichkeit. "Das Konzert war grün" sagt an sich nichts, verleitet aber den Unwissenden zum Fehlschluß, ein Konzert sei eine Gartenschau.
Die Raumzeitwelle:
Zwischen den Raumwellen und den Zeitwellen sind die Raumzeitwellen der mit Invarianzgeschwindigkeit c übertragenen Energien. Für diese gibt es kein Eigensystem. Inbezug auf jedes System ist immer das Verhältnis L/T von Wellenlänge L zu Schwingungsdauer T gleich c. Inbezug auf verschiedene Systeme S' oder S" sind zwar L' und L" und sind auch T' und T" verschieden. Aber immer ist das Verhältnis L/T = L'/T' = L"/T" = c; unverändert gleich der Invarianzgeschwindigkeit c.
Vermutlich ist die Gravitation mit "Gravitonen" komplementär zu Raumzeitwellen. Jedenfalls geht jedes "Photon" – Energie-Quant einer jeden elektromagnetischen Strahlung – mit einer Raumzeitwelle über. Das übergehende Quant ist jedoch zwischen Emission und Absorption raumzeitlich unobjektiviert: im ganzen Wellenfeld – das Kubik-Lichtjahre groß werden kann – überall und nirgends zugleich. Hierbei treten in ihrer Tiefe kaum auslotbare Probleme auf.
Ein solches Problem ist das reaktive Mitschwingen der elektrischen Ladungen etwa von tonnenschweren Glasblöcken beim Durchgang einer Welle. Das Mitschwingen nimmt Energie aus dem Wellenfeld auf – und gibt diese wieder an das Wellenfeld ab. Dies ist jedoch total verlustfrei, sodaß dickste Medien ohne jede Rotverschiebung durchleuchtet werden, sofern nicht das volle Quant absorbiert wird. Dies sind Energie-Umsetzungen mit weniger als einem Wirkungsquantum (< 1 h); gleichsam photon-intern, virtuell, quasi-quantendynamisch. Durch die Mitschwingung wird die Lichtgeschwindigkeit in Medien – entsprechend dem "Brechungsindex" – kleiner als die Invarianzgeschwindigkeit c. Vor allem wird damit die gesamte durchlaufene Materie für die Absorption des Quants abgetastet. Unter Bereitstellung energie-angeregter Atome ist dies ua für Maser oder Laser technisch nutzbar.
Ein weiteres Problem ist wie-wo-wann hierbei der Lichtdruck auftritt; der Lichtdruck durch Photon-Impuls, welcher ua die leuchtenden Sterne aufbläst. Auf welchen Spiegel eines Fresnel-Paares überträgt das erst später in seiner Welle interferierende Photon seinen Reflektions-Impuls; abhängig von den Beobachtungs-Maßnahmen, die sogar noch während des Weiterlaufs willkürlich veränderbar sind? Diese gespenstische Problematik ist sogar mit der Streuung von Gamma-Photonen an Elementarpartikeln gegeben, womit meßbare Compton-Stöße resultieren.
Mit der Quant/Welle-Komplementarität sind tiefstgreifende Unobjektiviertheit und Offenheit verbunden. Die Wirkungen und Reaktionen sind überhaupt nur möglich aufgrund prinzipieller Unbestimmtheiten.
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Finalisiert: 12:34 06.03.2007