Interdisziplinäre Wissenschaften
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Matrixtheorie: Eine neue Theorie zu Raum und Zeit

Wenn wir verstehen wollen, woraus die Welt besteht und welche Gesetze sie für uns bereit hält, ist die Physik die zentrale Wissenschaft. Wie ich aber feststellen musste, sind fundamentale Fragen der Physik bis heute ungeklärt. So sind bspw. die Mechanismen für die Verlangsamung der Zeit bei Beschleunigung und Bewegung (=Zeitdilatation, die beim GPS eine große Rolle spielt) und für die Krümmung des Raumes (die essentiell für das Phänomen der „Schwarzen Löcher“ ist) bisher unbekannt. Auch die Dreiteilung der Zeit in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft, die für unser Leben eine elementare Erfahrung ist, existiert in der physikalischen Formelwelt nicht. Und auch die große Frage, wie Relativitätstheorie und Quantenmechanik zusammenpassen, die – obwohl beide sich immer wieder als zutreffend erwiesen haben – in ihren Aussagen sehr gegensätzlich sind, ist bisher nicht gelöst.

Diese Suche nach den Naturgesetzen hatte mich schon immer fasziniert. Wohin krümmt sich der Raum, wenn nicht in den Raum? Wie kann Zeit langsamer laufen? Wie macht das die Natur? Ist hier das Geheimnis von Raum und Zeit verborgen? Gibt es ein fließendes „Jetzt“? Liegt hier vielleicht sogar die Ursache für die Dynamik unserer Welt? Wie passt das alles zusammen? Denn weitere Fragen tauchten auf. Wieso entstehen gegen den 2. Hauptsatz der Thermodynamik überall Strukturen (Zeitpfeil der Evolution)? Und was ist mit der rätselhaften Dunklen Energie, die das Universum ausdehnt (kosmologischer Zeitpfeil)?

Nachdem ich 2019 begann, meine Erkenntnisse aus den Jahren 2005 bis 2010 – s. Buch „Einsteins Irrtümer“ – noch einmal zu überprüfen und weiterzuführen, bestätigte sich bald, dass es nur eine einzige Änderung am bisherigen physikalischen Weltbild braucht, um eine völlig neue Auffassung von Raum und Zeit zu erhalten: ich ersetzte das in der Physik etablierte Raumzeitkontinuum durch ein skalares Feld aus Wirkungsquanten. Diese neue Theorie zu Raum und Zeit nenne ich mittlerweile Matrixtheorie.

Nachdem ich diese Arbeiten 2020 beendete, widme ich mich heute – angeregt durch die Fragen der Quantengravitation – seit etwa Beginn 2023 wieder verstärkt der Grundlagenforschung in der Physik. Die aktuellen Ergebnisse konnte ich im August 2023 in einem Vortrag beim Kongress „Symmetries in Science“ vor Quantenphysikern vortragen. In der Vor- und vor allem Nachbereitung des Vortrags stieß ich auf die überraschende Entdeckung, dass der Ursprung von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie identisch mit dem Ursprung der Quantenphysik ist, es ist das Plancksche Wirkungsquantum. Möglicherweise lassen sich damit erste erfolgreiche Schritt in Richtung einer Theorie der Quantengravitation anstoßen, in der Relativitätstheorie und Quantenphysik miteinander verbunden werden können.

Die Matrixtheorie, die das Raumzeitkontinuum durch ein Skalarfeld aus Wirkungsquanten ersetzt – mehr ist es nicht – hat nun nicht nur eine Erklärung, auf welche Weise Raum und Zeit gekrümmt oder dilatiert werden, sondern sie führt wie von selbst zu zahlreichen weiteren Lösungsvorschlägen bei zentralen Problemen der Physik – wie z.B. erstmals (!) eine Einführung von Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft in die Physik sowie Vorschläge zur Zusammensetzung des Higgs-Feldes. Gleichzeitig werden enge Verbindungen zwischen Allgemeiner Relativitätstheorie und Quantenphysik sichtbar und auch Lösungen, wieso gegen das Wesen der Entropie überall Strukturen entstehen, zeigen sich. Besteht unser Universum also nicht aus Raum und Zeit, sondern aus Wirkung?

Diese Schlussfolgerung führt nicht nur zu einer neuen Idee zur Dunklen Energie, sondern auch zur Konsequenz, dass unser Universum gar kein abgeschlossenes System ist.

Um die Gedanken zu verfolgen, die zur Matrixtheorie führen, stehen zwei Texte zur Verfügung, einer, der in englischer Sprache als Grundlage für den Vortrag im August 2023 diente, sowie ein Text in deutscher Sprache, der meine neuesten Arbeiten zu einer Theorie der Quantengravitation wiedergibt und weitgehend identisch ist mit dem Inhalt des Buches "Quantengravitation - Das Planck-Quantum als Ursprung der Allgemeinen Relativitätstheorie" ist, das im November 2024 publiziert wurde. Ein weiterer Text beschäftigt sich mit den Folgen, die die Matrixtheorie für das Phänomen der Dunklen Energie als Erklärung liefert.

Dr. Michael Harder, 21. November 2024

Links:
[PDF] The Matrix Theory: A matrix of quanta of action replacing the space-time continuum (only english language)
[PDF] Das Planck-Quantum als Ursprung der Allgemeinen Relativitätstheorie – der Schlüssel zur Quantengravitation?
[PDF] Ein Vorschlag zur „Dunklen Energie“