Wir haben uns angewöhnt, Beobachten und Messen als typisch menschliche Tätigkeiten anzusehen. Eine Theorie basaler Elementarteilchen als autonome Agenten muss hingegen eine Theorie sein, die beschreibt, wie basale Elementarteilchen Informationen gewinnen und daran ihr Verhalten ausrichten. Das Beobachten muss also auf die Ebene der basalen Elementarteilchen verlegt werden.
Die Physik muss dafür zur Denkweise von Einstein zurückkehren, der sich schon in jungen Jahren mit der Frage befasste, wie die Welt aus der Perspektive eines Lichtstrahls aussieht. In ähnlicher Weise sollten wir uns fragen, wie die Welt aus der Perspektive eines basalen Elementarteilchens aussieht und welche Informationen es braucht, um sich gemäß den bekannten physikalischen Gesetzen zu verhalten.
Als Ausgangspunkt bietet sich die Wellenfunktion an, mit der in der Quantenmechanik jedes Teilchen beschrieben wird. Nach der breit akzeptierten Deutung der Quantenmechanik besitzt die komplexwertige Wellenfunktion selbst keine empirische Bedeutung, sondern erst der betragsmäßige Wert des Quadrats der Wellenfunktion ergibt eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung, das Teilchen zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort anzutreffen. Das hier das Quadrat vorkommt, hat uns auf den Gedanken gebracht, dass es sich hierbei um eine Abbildung der Wellenfunktion auf sich selbst handelt. Dieser Interpretation zufolge beschreibt die Quantenphysik Objekte, die sich selbst beobachten und bei dieser Selbstbeobachtung eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung über den gesamten Raum des Universums erzeugen. Die Selbstbeobachtung findet innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne, die sich aus der de-Broglie-Beziehung τ = h / E ergibt, im ganzen Raum statt, d.h. die damit verbundene Informationsübertragung erfolgt quasi instantan und unterliegt nicht der Geschwindigkeitsbeschränkung der Speziellen Relativitätstheorie. Daraus ergibt sich das Einstein-Podolski-Rosen-Paradox, dass bei gekoppelten Quantenzuständen eine Feststellung des Quantenzustands an einem der beiden gekoppelten Quanten instantan auch eine Festlegung des Zustands des räumlich entfernten anderen Quanten impliziert.
Wir vermuten, dass mit dieser Selbstbeobachtung der basalen Elementarteilchen auch die gravitative Anziehung einhergeht. Die basalen Elementarteilchen beobachten demnach ihre eigene Verteilung im Raum in Relation zur Verteilung sämtlicher anderer basaler Elementarteilchen im Raum, was zu einer geänderten eigenen räumlichen Verteilung führt. Die Gravitation würde demnach nicht durch ein separates Feld bzw. ein Wechselwirkungsteilchen („Graviton“) vermittelt, sondern wäre unmittelbares Resultat der permanenten Selbstbeobachtung aller basalen Elementarteilchen in Relation zu allen anderen Teilchen.
Andere Eigenschaften beobachten die basalen Elementarteilchen vermutlich nicht direkt, sondern nur indirekt vermittels einiger spezieller Wechselwirkungsteilchen, die als Bosonen im Standardmodell auftauchen. Ein Teilchen kennt daher beispielsweise seine eigene elektrische Ladung nicht, über diese Information verfügt nur das Wechselwirkungsteilchen. Damit löst sich übrigens auch der Widerspruch der unendlichen Eigenenergie eines elektrisch geladenen Teilchens auf einfache Weise auf: Ein Elektron kann sein eigenes elektrisches Feld nicht vermessen und besitzt daher keine Wechselwirkungsenergie mit sich selbst.
Da die Photonen die Wechselwirkungsteilchen des Elektromagnetismus sind, muss es im Übrigen verschiedene Subtypen von Photonen geben. Heute ist nur die Unterscheidung in linksdrehende und rechtsdrehende Photonen bekannt. Die Photonen als Wechselwirkungsteilchen des Elektromagnetismus müssen zum einen wissen, ob sie von einer positiven oder einer negativen Ladung stammen. Diese Information könnte im Drehsinn der Photonen codiert sein. Zum anderen müssen die Photonen aber auch die Größe der wechselwirkenden Ladungen kennen, die bekanntlich 1/3, 2/3 oder 3/3 der Ladung des Elektrons betragen kann. Folglich müsste es nicht nur zwei, sondern insgesamt zwei mal drei gleich sechs verschiedene Subtypen von Photonen geben. Zudem dürfen sich diese Subtypen nicht spontan ineinander umwandeln können, denn sonst gingen die Informationen verloren, die für die Vermittlung der elektromagnetischen Wechselwirkung relevant sind.
Damit es im Universum stabile Strukturen geben kann, muss das Prinzip der Wechselwirkungsarmut erfüllt werden. Dies ist nur möglich, wenn räumlich entfernte Objekte voneinander entkoppelt werden. Während die Selbstbeobachtung der basalen Elementarteilchen quasi instantan erfolgt und die Verortung im Raum erzeugt, dürfen die Beobachtungen durch die Wechselwirkungsteilchen über räumliche Distanzen hinweg nicht beliebig schnell möglich sein. Mithin muss es eine endliche Höchstgeschwindigkeit für die Informationsübertragung über räumliche Distanzen hinweg geben. In unserem Universum wird diese Höchstgeschwindigkeit von den Photonen, den Wechselwirkungsteilchen des Elektromagnetismus, markiert. Aus dieser endlichen Übertragungsgeschwindigkeit für Informationen ergeben sich die Transformationsgleichungen der Speziellen Relativitätstheorie für gleichförmig gegeneinander bewegte Bezugssysteme, wenn man zusätzlich fordert, dass die physikalischen Gesetze in allen Bezugssystemen dieselbe Gestalt haben.
Was bislang noch im Dunkeln liegt, ist die Irreversibilität der Zeit. Während die Vergangenheit unveränderlich ist, aber in der Gegenwart umso unvollständiger konserviert ist, je weiter sie zurückliegt, ist die vor uns liegende Zukunft in gewissen Grenzen offen und unbestimmt. In jedem Augenblick müssen folglich „Entscheidungen“ getroffen werden, die aus den alternativen Möglichkeiten der verschiedenen möglichen Zukünfte eine Gegenwart auswählen. Diese Entscheidungen müssen irgendwo abgespeichert werden, damit sie als Vergangenheit auch noch in zukünftigen Gegenwarten gegenwärtig sein können.
Die zeitliche Entwicklung der Wellenfunktion eines Teilchens sowie die daraus abgeleiteten Bewegungsgesetze der Mechanik sind prinzipiell reversibel, sie konservieren gewissermaßen die Vergangenheit, weil sie Rückschlüsse vom jetzigen Zustand auf frühere Zustände erlauben. Die Irreversibilität der Zeit kann daher nur durch bestimmte Ereignisse zustande kommen, bei denen die Teilchen selbst verändert werden und die Wellenfunktion zusammenbricht – also z.B. durch die Entstehung oder Umwandlung von Teilchen.
Grundsätzlich sind bei diesen irreversiblen Ereignissen zwei Möglichkeiten denkbar: Entweder die Informationen kommen zu den bereits abgespeicherten Informationen hinzu oder es werden ältere Informationen überschrieben. Unsere Vermutung ist, dass weder alle früheren Informationen gelöscht werden (dann gäbe es keine Spuren der Vergangenheit mehr in der Gegenwart), noch alle früheren Informationen erhalten bleiben (dann wäre die Vergangenheit perfekt in der Gegenwart konserviert), sondern es gibt es gewisse Rate, mit der bisherige Informationen überschrieben werden. Die Rate dieser „Informationsumwandlung“ dürfte bestimmen, wie schnell die Zeit verfließt. Wenn es so ist, dass irreversible Ereignisse nur durch Entstehung, Umwandlung oder Vernichtung von Teilchen zustande kommen können, muss das Voranschreiten der Zeit untrennbar mit einer Veränderung der Teilchenzahl im Kosmos verbunden sein – mutmaßlich einer Zunahme, solange die Zeit vorwärts geht.
Damit die Zukunft durch die Gegenwart unterbestimmt ist, darf der jetzt ermittelbare Zustand eines Teilsystems des Universums nicht bereits alle künftigen Zustände des Teilsystems vollständig determinieren. Vielmehr muss es so sein, dass der Zustand eines Systems und seine Veränderungsdynamik niemals gleichzeitig mit beliebiger Präzision gemessen werden können. Diese Forderung gilt insbesondere für die postulierten Universalteilchen als basalen Agenten des Weltgeschehens. Für die bestimmenden Größen ihrer Bewegungsgleichungen müssen daher Unschärfe-Relationen gelten, wie wir sie aus der Quantenmechanik beispielsweise für die Messung von Ort und Impuls eines Teilchens kennen.
Interessanterweise verbinden die bekannten Unschärferelationen der Quantenmechanik jeweils physikalische Größen (Zeit und Energie, Impuls und Ort sowie die Komponenten des Drehimpulses), die aufgrund einer Symmetrie-Eigenschaft miteinander verbunden sind.
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