Quantengravitation E-Book

Michael Harder

• Herausgeber: BoD - Books on Demand
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 90

Veröffentlichungsjahr: 2026

Beschreibung

Zu den großen ungelösten Wissenslücken in unserem physikalischen Weltbild gehört die Frage nach der Vereinbarkeit von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie (ART) und der Quantenphysik. Die derzeitige Suche nach den Antworten führt in der Physik zum etablierten Forschungsgebiet der Quantengravitation, wo allerdings bereits verschiedene Lehrmeinungen miteinander konkurrieren. Eine Synthese wurde bisher dadurch erschwert, dass die Forschergruppen überwiegend in engen disziplinären Strukturen angesiedelt sind und ihre jeweiligen Modelle verteidigen. Bei einer interdisziplinären Sicht eröffnen sich jedoch aufregende Perspektiven. So führt allein eine Kombination des neu entdeckten Higgs-Feldes mit der Hintergrundunabhängigkeit aus der ART zu einer Art Äther, in dem das Raumzeit-Kontinuum durch ein Skalarfeld aus Wirkungsquanten mit dynamischer Quantengeometrie ersetzt wird. Dabei zeigt sich, dass das Planck´sche Wirkungsquantum nicht nur die Basis der Quantenphysik ist, sondern offensichtlich gleichzeitig der Ursprung von Einsteins ART! Damit kommen in diesem Quantum die ART und die Quantenphysik zusammen, und das Planck-Quantum erhält eine völlig neue Bedeutung in der Physik. Der spannende Weg zu dieser neuen Theorie namens Matrixtheorie wird begleitet von den Lösungen elementarer Zeitfragen. Viele weitere Lösungsvorschläge zu fundamentalen Fragen der Physik incl. zur Dunklen Energie und zum Higgs-Feld geben Anlass zur Hoffnung, dass hier möglicherweise etwas Grundlegendes gefunden wurde, das es weiter zu verfolgen gilt.

Leseprobe

Zu diesem Buch:

Zu den großen ungelösten Wissenslücken in unserem physikalischen Weltbild gehört die Frage nach der Vereinbarkeit von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie (ART) und der Quantenphysik.

Die derzeitige Suche nach den Antworten führt in der Physik zum etablierten Forschungsgebiet der Quantengravitation, wo allerdings bereits verschiedene Lehrmeinungen miteinander konkurrieren. Eine Synthese wurde bisher dadurch erschwert, dass die Forschergruppen überwiegend in engen disziplinären Strukturen angesiedelt sind und ihre jeweiligen Modelle verteidigen. Bei einer interdisziplinären Sicht eröffnen sich jedoch aufregende Perspektiven.

Dieser „Forschungsbericht“ beschreibt die Arbeitsweise und Erkenntnisse eines Wissenschaftlers, der frei von der universitären Disziplin des Denkens Befunde aus verschiedenen Wissensgebieten zusammenführt.

So führt eine Kombination des neu entdeckten Higgs-Feldes mit der Hintergrundunabhängigkeit aus der ART zu einer Art „Äther“, in dem das Raumzeit-Kontinuum durch ein Skalarfeld aus Wirkungsquanten mit dynamischer Quantengeometrie ersetzt ist. Dabei zeigt sich, dass das Planck´sche Wirkungsquantum nicht nur die Basis der Quantenphysik ist, sondern offensichtlich gleichzeitig der Ursprung von Einsteins ART! Damit kommen in diesem Quantum die ART und die Quantenphysik zusammen, und das Planck-Quantum erhält eine völlig neue Bedeutung in der Physik.

Der spannende Weg zu dieser neuen Theorie namens „Matrixtheorie“ wird begleitet von den Lösungen elementarer Zeitfragen. Viele weitere Lösungsvorschläge zu fundamentalen Fragen der Physik incl. zur Dunklen Energie und zum Higgs-Feld geben Anlass zur Hoffnung, dass hier möglicherweise etwas Grundlegendes gefunden wurde, das es weiter zu verfolgen gilt.

Zum Autor:

Dr. Michael Harder promovierte 1980 in Kiel im Fach Chemie mit Nebenfach Wirtschaftswissenschaften und arbeitete dann in der BASF AG an der Forschung und Entwicklung von Datenträgern. 1986 wechselte er zur Leitung eines systemischen Beratungsbüros in Freiburg. Zwischenzeitlich gehörte er zur Endauswahl der Wissenschafts-Astronauten der D2-Mission.

2002 gründete er das Büro für Interdisziplinäre Wissenschaften (Interwiss) in Staufen. Seitdem forscht er interdisziplinär an der Verknüpfung der einzelnen Wissenschaften und hält Vorträge zu fundamentalen Fragen in Physik und Ökonomie.

Die Natur ist einfach, wie auch ihre Gesetze.

Albert Einstein

Inhalt

Wichtige Anmerkungen zu diesem Buch

0. Zusammenfassung

1. Einführung

2 . Warum brauchen wie eine Theorie der Quantengravitation?

3. Der einzige gut bekannte Quantenbaustein in der Physik als Gamechanger

4. Nicht die Energie ist in Wirklichkeit gequantelt, sondern die Wirkung (= Energie x Zeit)

5. Die Physik und die Zeit: Fragen über Fragen

6. Festlegung der Forschungsstrategie

7. Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit

8. Die Äther-Diskussion und das Higgs-Feld

9. Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie (ART) und ihre Hintergrundunabhängigkeit

10. Ein Skalarfeld und die Anisotropie der Zeitdilatation

11. Eine Matrix aus Wirkungsquanten ersetzt das Raumzeitkontinuum

12. Veränderungen von Zeit und Längen und das Higgs-Feld

13. Dreiteilung der Zeit und die universelle Gleichzeitigkeit

14. Die Basis der Quantengravitation: ART und Quanten-physik haben denselben Ursprung

15. Der Zeitpfeil der Evolution

16. Matrixtheorie, kosmologischer Zeitpfeil und Dunkle Energie

17. Die Welt ist Wirkung und nicht Materie + Raumzeit

18. Eine neue Geschichte der Zeit

19. Ausblick

20. Literaturliste

Wichtige Anmerkungen zu diesem Buch

Als ich im Frühjahr 2024 auf das Buch „Philosophie der Physik“ von Michael Esfeld [1] stieß, in dem sich einige Artikel mit dem Thema Quantengravitation beschäftigen, dem ich bei eigenen Forschungen bisher immer ausgewichen war, fiel mir bei der Lektüre etwas auf. Es war zum einen, dass die Physik bei der Suche nach einer Quantengravitation immer wieder auf die ungelöste Frage nach dem Wesen der Zeit stößt, und es war zum anderen, dass es eine Kritik am Standardmodell der Physik gab, die darauf hindeutete, dass die Quantenphysik wohl zu reformieren ist.

Als Nächstes fiel mir auf, dass ich bei meinen eigenen theoretischen Forschungen längst auf vielversprechende Antworten gestoßen war, dass ich aber gleichzeitig etwas die ganze Zeit übersehen hatte, das von fundamentaler Bedeutung für die Physik sein könnte: Danach ist das Plancksche Wirkungsquantum nicht nur die Basis der Quantenphysik, sondern auch der Ursprung von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie (ART). So wird jetzt innerhalb dieses Quantums der Mechanismus der Raumkrümmung durch die Gravitation deutlich, und es lässt sich damit nicht nur die Frage beantworten, wie „die Natur das denn macht“, sondern auch die Frage danach, wohin sich der Raum krümmt, wenn nicht in den Raum. Liegt hier, in dem gemeinsamen Ursprung von Quantenphysik und Relativitätstheorie, der Schlüssel zur Quantengravitation?

Nun ist es heute schwer, eine neue Theorie in den Universitäten ins Gespräch zu bringen, zumal wenn man von außen kommt und gleichzeitig feste Glaubenssätze in Frage stellt. Es schien mir sogar, als ob man gar nicht an einem wirklich neuen Denken interessiert war und sich in der Fülle ungelöster elementarer Fragen gut eingerichtet hat.

Wie ich dann aber feststellen musste, sind es gleich mehrere Gründe bzw. Mechanismen, die dafür sorgen und die es gilt zu verstehen.

So ist zum einen die Physik sehr reduktionistisch geworden, zusammen mit einer hohen Mathematisierung. In der Flut von Publikationen kleinster mathematischer Mosaiksteine sind übergreifende Gedanken kaum noch möglich, das „Ganze“ ist zunehmend außer Sicht geraten. So schaut man in der Physik zunehmend auf die einzelnen Bäume, meidet das Verknüpfende und schaut nur noch selten auf das Ganze, den Wald.

Als nächstes wirkt offenbar der sog. „Gollum-Effekt“, der ein territoriales Verhalten in der Wissenschaft aufdeckt, das zu einem Gatekeeping der Wissenschaftler an den Universitäten führen kann [2].

Hinzu kommt, dass die hier vorgestellten Arbeiten gegen das etablierte universitäre Denken verstoßen. Denn sie beschreiben ein Vorgehen, das – angelehnt an die Entdeckung des Higgs-Feldes – dem Weg eines „Äther-Feldes“ folgt und damit auf eines der Fundamente der Physik, nämlich die Spezielle Relativitätstheorie, verzichtet. In seiner Art ist dieser Weg neu, aber die vielen Antworten auf elementare Fragen der Physik, zu denen dieser Weg führt, sollten überzeugen, diesen Weg weiter zu gehen. Warum fällt dies der Physik so schwer?

Eine weitere Antwort darauf fand ich beim Kommunikationswissenschaftler und Systemtheoretiker Niklas Luhmann, der analysierte, dass es nicht Personen sind, die ein soziales System konstituieren, sondern die Kommunikation es ist. Diese Kommunikation entwickelt sich funktional und will sich in jedem System rekursiv erhalten, auch um Komplexität zu reduzieren. So ist nur das, was innerhalb dieser systemeigenen Kommunikation als anknüpfbar selektiert wird, relevant für das System. Alles, was außerhalb dieser erprobten Kommunikation ist, wird nur als Rauschen empfunden – d.h. andere Argumente und Fakten werden gerne als störend ausgeblendet. [3]

Nach Luhmann wird daher ein Subsystem wie die Physik einem potentiellen Umdenken automatisch mit Ignoranz begegnen – es sind nur Gedanken erlaubt, die der gewohnten Kommunikation im Subsystem entsprechen, auch um erhöhter Komplexität aus dem Wege zu gehen.

Dies bestätigt meine Erfahrungen, dass ein Umdenken etablierter Physiker von der Raumzeit zu einer Welt aus Wirkung, wie ich sie vorschlage, mehr als schwer ist – obwohl ein Ersetzen der Raumzeit durch etwas, was aus Raum und Zeit und zusätzlich Kräften bzw. Materie/Energie besteht, nach Einsteins ART und ihrer Hintergrundunabhängigkeit ziemlich naheliegend ist. Wie noch gezeigt werden wird.

Was ist zu tun? Nun, ich bin mittlerweile überzeugt, dass neue Ideen zur Lösung der elementaren Fragen der Physik wie die der Quantengravitation aus den oben genannten Gründen eher von außen kommen werden – von externen Wissenschaftlern, die nicht der gedanklichen und kommunikativen Disziplin der Universitäten unterliegen und die interdisziplinär und damit übergreifend arbeiten – also mit Arbeiten der Art, wie ich sie hier versuchsweise durchgeführt habe.

Wie vertrauenswürdig ist nun das hier vorgestellte Forschungsergebnis, das von mir als Außenseiter und interdisziplinärer Wissenschaftler erarbeitet wurde und als Ergebnis die Raumzeit durch ein Skalarfeld aus Wirkungsquanten ersetzt?

Wie ich jedenfalls bei aktuellen Recherchen feststellen konnte, sind aus unterschiedlichen Perspektiven mehrere angesehene Physiker zu Ideen gekommen, die – verknüpft man sie in der richtigen Art und Weise – sehr nahe an die hier vorgestellte Lösung kommen!

Was zu der Frage führt, warum diese Physiker nicht diesen letzten Schritt weg von der Raumzeit gehen, obwohl vieles darauf hindeutet, dass er gegangen werden muss und wohl auch irgendwann gegangen wird?

Ich vermute mittlerweile, dass es – s. Luhmann – ganz natürlich daran liegt, dass die Raumzeit so fest in der Physik verankert ist, dass ein Umdenken kaum möglich ist. Zumal ein Rütteln an der Raumzeit potentiell zu Verwerfungen führen kann, deren komplexe Auswirkungen kaum abzuschätzen sind. Es betrifft in diesem Zusammenhang nicht nur die derzeitige Lehre sondern auch die umfangreiche Literatur zur Physik, die sich neuen Aspekten öffnen müsste.

Mit dieser Publikation wage ich nun diesen Schritt und erweitere die Raumzeit um Kräfte und Energien incl. Materie hin zur Wirkung.

Als Nicht-Universitätsangehöriger, für den es schwer ist, in den üblichen wissenschaftlichen Fachorganen zu publizieren, wähle ich außerdem die Publikation in diesem Buch mit dem Vorteil, dass der Weg zu dieser neuen Idee, auf die vielen ungeklärten Fragen der Physik Antworten zu finden, ausführlich und möglichst allgemeinverständlich beschrieben werden kann. Möge diese 2. überarbeitete Auflage dieses Buches mit einigen Ergänzungen weiter dazu beitragen.

Dr. Michael Harder, im September 2025

Danksagung

An dieser Stelle möchte ich mich ganz besonders bei dem Quantenphysiker Prof. Dieter Schuch von der Universität Frankfurt bedanken, der mir mit seinem Wissen bei der Diskussion meiner theoretischen Arbeiten oft zur Verfügung stand und mich stets ermunterte, die Idee der Wirkung (statt Energie) als das eigentlich Gequantelte weiter zu verfolgen. Weiterhin möchte ich mich beim Physiker Dr. Dieter Schumacher aus Offenburg bedanken, der mir eine wichtige Hilfe beim Lektorieren dieses Buches war.

0. Zusammenfassung

Bei einer tiefer gehenden Untersuchung der unterschiedlichen Fachgebiete der Physik stößt man auf viele Wissenslücken und Ungereimtheiten, die zeigen, dass die Physik auf gleich mehrere fundamentale Fragen wie z.B. zur Vereinbarkeit von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie (ART) mit der Quantenphysik oder zum Urknall und der Dunklen Energie, zur Natur des Higgs-Feldes, zu den fundamentalen Zeitfragen oder zur Entwicklung von Strukturen gegen die Entropie bisher keine Antworten hat. Das ist viel, und es deutet darauf hin, dass unser Weltbild noch nicht stimmt. Dies führt zur Vermutung, dass die Physik in manchen grundsätzlichen Aspekten zu korrigieren ist und dafür neue Ideen braucht.

Prüft man beispielsweise die bisherigen Ansätze für eine Theorie der Quantengravitation, die endlich die beiden großen Theorien der Physik, nämlich Einsteins ART und die Quantenmechanik verbinden sollen, fällt auf, dass das in der Physik etablierte Raumzeitkontinuum aufgrund seines Kontinuums einer Lösung mit einer gequantelten Metrik, die für eine Theorie der Quantengravitation notwendig ist, massiv im Wege steht.

Auf der Suche nach einem neuen Ansatz wird auf der Grundlage der heutigen Erkenntnisse der Quantenphysik die über 100 Jahre alte Ätheridee neu untersucht – in der Abkehr von der Speziellen Relativitätstheorie (SRT). Dabei wird eine Anisotropie sichtbar, die automatisch zu einem Ätherfeld mit Quantengeometrie führt, dessen Eigenschaften nun zu bestimmen waren. Wie sich zeigt, lässt sich mit dieser veränderten Physik analog zum kanonischen Zugang zur Quantengravitation ein Zustandsraum definieren, der in kleine Würfel aufgeteilt ist und mit dem das Raumzeitkontinuum mittels einer Metrik aus Quanten ersetzt wird – wie es ja auch eine Theorie der Quantengravitation fordert.

Bei der Suche nach einem geeigneten Quantenbaustein fiel auf, dass die Physik üblicherweise gerne mit Energiequanten arbeitet und dabei übersieht, dass das eigentlich Gequantelte in der Quantenphysik Wirkung