Ist π wirklich konstant oder Ki ?
                                                     Ist die „Dunkle Materie“ der Äther des 21. Jahrhunderts?
                                Sind die Relativitätstheorie und die Quantenmechanik mit Ki endlich vereint?

Seit nunmehr über 100 Jahren wird nach der Vereinigung der Relativitätstheorie und der Quantenmechanik gesucht. Diese Vereinigung ist jetzt mit der Raumdichteabhängigkeit von π gelungen. Die zentrale Gleichung im jeweiligen Raumdichtenbereich ist:
                                                                                                                          π = Ki
Mit der Theorie der Raumdichteabhängigkeit von π werden die Beobachtungen, wie die scheinbare zum Rand ansteigende Expansionsgeschwindigkeit des Universums, die Eigenschaften von schwarzen  Löchern, die Eigenschaften des Vakuums, das Auftreten von hochenergetischer Röntgen- und Gammastrahlung in Abhängigkeit der Massenkonzentration (massereiche Kernteilchen, Galaxienhaufen, Galaxiensuperhaufen, Supernovae, Neutronensterne, Quasare und schwarze Löcher) und die heisenbergsche Unschärferelation erklärbar.
Die „Dunkle Materie“ ist als „Äther des 21. Jahrhunderts“ nicht mehr als „Erklärungsallheilmittel“ für scheinbar nicht erklärbare Beobachtungen im relativistischen Universum notwendig. Mit der äquivalenten Änderung von Ki in massereichen Raumbereichen, wie innerhalb der Singularitäten wie „Schwarzen Löchern“ oder der massereichen Kernteilchen verschmelzen die Relativitätstheorie und die Quantenmechanik, da sich mit π = Ki auch das plancksche Wirkungsquantum und die Coulomb-Kraft ändert.

I.    π als bisherige Hauptkonstante der Quantenmechanik ist nicht konstant, ist abhängig von der Raummassendichte und entspricht Ki im relativen Raumentstehungsbereich.
II.    Im jeweiligen Raum-Bezugssystem gilt:
π = Ki
In elektromagnetischen Wellen bestimmt dieser Wert den Wellenzustand zum Zeitpunkt der Entstehung der elektromagnetischen Welle und trägt diesen Wert in andere Raumbereiche relativ mit. Das Planksche Wirkungsquant des relativen Entstehungspunktes des Entstehungsraumbereiches und die Coulomb-Kraft zwischen unterschiedlich geladenen Teilchen hängt auch vom Ki  des jeweiligen Raumbereiches ab.
III.    Bei der Entstehung von elektromagnetischen Wellen hat Ki zunächst den Wert der Raumdichte des Entstehungspunktes. Das Ki bleibt jedoch nicht konstant und ändert sich jederzeit in Abhängigkeit der jeweilig geänderten Raumdichte, in deren Wirkbereiche sich die elektromagnetische Welle zu einem späteren Zeitpunkt befindet. Das Maß der Änderung hängt von der Raummassendichte ab. In der Folge sind Änderungen in Bereichen mit hoher Raummassendichte relativ schnell und im Vakuum bei sehr niederer Raummassendichte relativ langsam wirksam. Diese relative zeitliche Änderung hängt von der Raummassendichte ab.
IV.    Ki nimmt im Bezugssystem einer Singularität z.B. einem „Schwarzen Loch“ den Wert „0 (Null)“ an.
V.    Ki nimmt im Bezugssystem des Vakuums den Wert „∞ (Unendlich)“ an.
VI.    π = Ki → damit werden die Relativitätstheorie und die Theorie der Quantenmechanik verbunden. In den Formeln der Quantenmechanik ist π ein wichtiger Bestandteil und mit der Raumdichtenabhängigkeit von π werden die relativistischen Einflüsse in der Quantenmechanik berücksichtigt.

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Zu I. und II.
In den bisherigen Theorien wird stets π als konstant gesetzt. Dies entspricht aber nicht der Realität. Die Bestimmung von π erfolgte bisher immer im Raumdichtenbereich des makroskopischen Gravitationseinflusses unserer Sonne und Erde und des mikroskopischen Gravitationseinflusses der Elektronenhülle der Atome und der Moleküle. In diesem Bezugssystem kann Ki als näherungsweise konstant mit dem bisher allgemein verwendeten Wert von π betrachtet werden. Diese Bedingungen sind auf der ganzen Erde und auf der Sonnenoberfläche gegeben. Sobald jedoch Bereiche mit höherer Raumdichte wie z.B. im Atomkern, anderer raumdichter Elementarteilchen oder der Sonnenkern betrachtet werden, ergeben sich kleinere Werte von Ki. Im Wirkbereich von sehr dichten Raumbereichen (Neutronensterne, Pulsare, Galaxienhaufen, Galaxiensuperhaufen, etc.) wird Ki noch kleiner und es entsteht daher dort sehr kurzwellige elektromagnetische Strahlung (Röntgenstrahlung und Gammastrahlung). Aus den raumdichten Bereichen der Atomkerne entsteht daher auch die Gammastrahlung und aus der Elektronenhülle die Strahlung im niederenergetischen Bereich.
Die thermische Entstehung von Röntgenstrahlung erklärt sich mit der Beschleunigung von Elektronen auf nahe der Lichtgeschwindigkeit durch eine hohe elektrische Spannung oder sehr hohe Temperaturen. Damit steigt die träge Masse der Elektronen mit steigender Geschwindigkeit sehr stark an, damit wird das Ki in diesen Elektronen sehr klein und damit entsteht bei der Emission energiereiche Strahlung wie Röntgenstrahlung bzw. das kontinuierliche Bremsstrahlungsspektrum.
Die Coulomb-Kraft zwischen unterschiedlich geladenen Teilchen steigt, je höher die Massendichte ist und damit Ki immer kleiner wird, bis gegen unendlich an. Es werden daher im Atom die Elektronenhülle und der Atomkern zusammengezogen. Es entstehen somit neutrale und sich immer weiter verdichtende neutrale Masseteilchen. Mit diesem Mechanismus wird die Entstehung von Neutronensternen erklärt. Erst werden die Atomhülle und der Atomkern vereinigt. Damit wird die unterschiedliche Polarität aufgehoben. Diese neutralen Masseteilchen fallen unter dem Einfluss immer höherer Massendichte immer weiter in sich zusammen. Die Coulomb-Kraft steigt weiter an und die Massendichte wird immer höher. Falls Ki  = 0 ist wird die Coulomb-Kraft unendlich stark und die Masse fällt in sich zusammen, da sich die unterschiedlich geladenen Elementarteilchen unendlich stark anziehen. Ein Atom, mit positivem Kern und negativer Atomhülle, ist damit im „normalen“ Gravitationsbereich so wie wir die Atome kennen. Im Neutronenstern oder gar schwarzen Loch fällt das Atom durch die immer stärker werdende Coulomb-Kraft in sich zusammen und verdichtet sich mit anderen Atomen immer weiter.


Zu III.
Bei der Entstehung von elektromagnetischen Wellen hat Ki zunächst den Wert der Raumdichte des Entstehungsraumpunktes. Das Ki bleibt jedoch nicht konstant und ändert sich jederzeit in Abhängigkeit der jeweilig geänderten Raumdichte, in deren Wirkbereiche sich die elektromagnetische Welle zu einem späteren Zeitpunkt befindet. Das Maß der Änderung hängt von der Raummassendichte ab, in der Folge sind Änderungen in Bereichen mit hoher Raummassendichte relativ schnell und im Vakuum bei sehr niederer Raummassendichte relativ langsam wirksam.
Bei dem Wirksamwerden einer sehr hohen Raummassendichte kommt es zu einer relativ schnellen Verkürzung der Wellenlängen (Quasaren, schwarzen Löchern, etc.) der Strahlung. Da die Ki-Verkleinerung  der Strahlung in dem nachfolgenden Raum mit geringer Raummassendichte bis zu unserem Beobachtungspunkt nicht mehr vollständig rückgängig gemacht wird, erscheint hier die Wellenlänge „Blauverschoben“. Dies ist eine Erklärung für den „Sachs-Wolfe-Effekt“ ohne die Notwendigkeit der Postulation der „Dunklen Materie“.
Der Raum zwischen den Galaxien ist hauptsächlich leer und es überwiegen die leeren Bereiche gegenüber den Bereichen mit höherer Raumdichte (Sterndichte). Das Ki der elektromagnetischen Strahlung, die aus fernen Bereichen des Universums zu uns unterwegs war, wird bei dem Weg durch Raumbereiche mit einer geringen Raumdichte im Laufe der Zeit immer größer. Dies führt zu einer Rotverschiebung der elektromagnetischen Welle. Durch diesen Effekt ist die immer größere Rotverschiebung von weit entfernten elektromagnetischen Strahlungsquellen begründet und ist damit kein Beweis für die bisher postulierte inflationäre Expansion des Universums. Dies führt auch zu der Beobachtung, dass die kosmische Hintergrundstrahlung nahezu überall konstant ist. Die „Silk-Dämpfung“, eine der Hauptbeweise für die Existenz der dunklen Materie, läßt sich damit ohne die „Dunkle und nicht beobachtbare Materie“, die als „beliebig wählbare Masseausgleichsvariable“ derzeit in den meisten Modellen genutzt wird,  erklären. Das Ki der in Sternen entstandenen elektromagnetischen Strahlung ist im Universum nahezu überall gleich. Aus der Beobachtung, dass die Rotverschiebung dieser elektromagnetischen Strahlung immer größer wird, je weiter entfernt die Objekte sind, lässt sich daher nicht die Expansion des Universums ableiten. Ki wird aufgrund des immer längeren Kontaktes in Bereichen mit geringer Raumdichte größer. In der Folge ist die Rotverschiebung zu beobachten. Der gegenteilige Effekt ist bei der gravitativen Blauverschiebung zu beobachten.  Bei elektromagnetischen Wellen, die sich auf ein sehr dichtes Gravitationszentrum zubewegen, werden die Wellenlängen zu kürzen Wellenlängen hin verschoben. In der Nähe eines schwarzen Loches wird dieser Effekt immer größer, so dass bei der Annährung eine kurze Annäherung reicht, um die elektromagnetische Welle zu kürzeren Wellenlängen hin zu verschieben.
Der Effekt der Zunahme oder Abnahme von Ki überlagert den Dopplereffekt und gewinnt in den Grenzbereichen in der Nähe zu Singularitäten oder langen Laufzeiten von elektromagnetischen Wellen in Bereichen mit geringer Raumdichte die Oberhand. Diese Effekte machen das Postulat der „Dunklen Materie“ überflüssig. Durch die Abhängigkeit des Wertes von Ki von der Raumdichte ist keine „Dunkle Materie“ zur Erklärung der scheinbaren immer höheren Expansionsgeschwindigkeit des Universums in Abhängigkeit zum immer größeren Entfernung notwendig.
Das Universum ist aus dem Vakuum überall gleichzeitig entstanden. Bildlich gesprochen „kondensierte das Vakuum als Masse“, das Plancksche Wirkungsquantum nahm Werte > 0 an und Ki nahm endliche Werte < ∞ an.
In Raumbereichen mit sehr hoher Raumdichte (Zentrum von Galaxien, Galaxienhaufen, Galaxiensuperhaufen, Supernovae, Neutronensternen, Quasaren, Pulsaren, etc.) sind Röntgen- oder Gammastrahlungsquellen vorhanden. Hier werden die elektromagnetischen Wellen aufgrund der geringen Werte von Ki als Röntgen- und Gammastrahlung emittiert. Mit diesem Erklärungsansatz können auch die Röntgenquellen in sehr kalten aber massereichen Gasnebeln erklärt werden.
Das Plancksche Wirkungsquantum ist infolge der Raumdichtenabhängigkeit von Ki nicht konstant. Das Plancksche Wirkungsquantum wird bei steigender Raumdichte immer größer. Somit lässt sich sich die Beobachtung erklären, dass zur Beschleunigung einer Masse immer höherer Energiemengen benötigt werden und damit eine Masse niemals Lichtgeschwindigkeit erreichen kann, da hier das Plancksche Wirkungsquantum gegen ∞ geht.

Zu IV.
Ki nimmt im Bezugssystem einer Singularität z.B. einem „Schwarzen Loch“ den Wert „0 (Null)“ an. Je größer die Gravitation wird, je kleiner wird Ki. Es wird damit die Längenkontraktion und Zeitdilation bis auf Null im Raumbereich der Singularität erklärt.
In der Folge gibt es keine elektromagnetische Strahlung, keine Zeit und das Plancksche Wirkungsquantum geht gegen ∞. Mit diesem Postulat sind alle beobachteten Eigenschaften eines „schwarzen Loches mit Ereignishorizont“ erklärt. Es gibt bei Ki = 0 keine elektromagnetische Wellen die detektiert werden könnten, die Zeit existiert nicht und man benötigt unendlich viel Energie um den nächsten Quantenzustand zu erreichen.
Die Coulomb-Kraft zwischen unterschiedlich geladenen Teilchen steigt, je höher die Massendichte ist und damit Ki immer kleiner wird, bis gegen unendlich an. Bei Ki  = 0 wird die Coulomb-Kraft unendlich stark und die Masse fällt in sich zusammen. Der Mechanismus der Bildung einer Singularität ist somit eine Folge der gegen unendlich ansteigenden Coulomb-Kraft zwischen unterschiedlich geladenen Teilchen.

Zu V.
Ki wird kleiner je kleiner die Massendichte wird. Die emittierten Wellenlängen werden damit immer länger, die Längenkontraktion wird immer kleiner und der Raum wird dadurch immer größer und dehnt sich scheinbar aus. Ki nimmt im Bezugssystem des Vakuums den Wert „∞ (Unendlich)“ an. Das Plancksche Wirkungsquantum geht gegen Null. Es gibt daher keine Quantenzustände da sich diese nicht unterscheiden und in der Folge gibt es eine Zeit die gegen „∞“ geht. Es gibt keine unterschiedlichen Quantenzustände, daher auch keine zeitliche Abfolge und Wellenlängen die unendlich lang sind, so dass diese im Vakuum überall gleichzeitig vorliegen.
Die Coulomb-Kraft zwischen unterschiedlich geladenen Teilchen fällt, je kleiner die Massendichte ist und damit Ki immer größer wird, bis gegen „0“ ab. Es findet somit keine Anziehung zwischen den geladenen Teilchen mehr statt.


Zu VI.
π = Ki → damit werden die Relativitätstheorie und die Theorie der Quantenmechanik verbunden. In den Formeln der Quantenmechanik ist π ein wichtiger Bestandteil und mit der Raumdichtenabhängigkeit von π werden die relativistischen Einflüsse in der Quantenmechanik berücksichtigt. Die Formeln der Quantenmechanik behalten ihre Gültigkeit. Durch die Raumdichteabhängigkeit von π = Ki werden die relativistischen Effekte in die Theorie der Quantenmechanik eingebracht.
Zum Beispiel ist der Betrag der Coulomb-Kraft und der Gravitationskraft proportional zum Produkt der beiden Ladungsmengen bzw. Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes der Wirkungsmittelpunkte. Die Coulomb-Kraft und die Gravitation verhalten sich hier gleich. Dies läßt sich mit der Abhängigkeit der Coulomb-Kraft von Ki  erklären.



Verfasser dieser wissenschaftlichen Veröffentlichung vom 17.08.2019:
Hartmut Kielkopf
Am Bach 8
88480 Achstetten

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