Kvantiseret kosmisk tid og
Kvantiseret kosmisk entropi og
deres relationer til rum, tid og unitoner

Forklaring af 'tidens retning' og universets voksende entropi

Af lektor cand.scient. Louis Nielsen, Herlufsholm, louis44nielsen@gmail.com

Indledning
I det følgende defineres de fysiske størrelser, jeg betegner som: 'Kvantiseret kosmisk tid' og 'kvantiseret kosmisk entropi'. Definitionerne er baseret på de opdagelser, jeg har gjort, og fremlagt i min afhandling: 'Holistisk kvantekosmologi med aftagende gravitation. Ny teori om universet. Forening af det mindste med det største.' En af teoriens konsekvenser er eksistensen af et 'allestedsnærværende' kosmisk kvantemedium bestående af universets mindste energi-/stof-kvanter. Disse mindste energi-/stof-kvanter kalder jeg unitoner. Unitonerne – der er de sande atomer – er de fundamentale 'byggeklodser' i det vi kalder stof, og de er ansvarlige for alle virkninger. Eksistensen af et 'kosmisk unitonfelt' kan give en rationel mekanisk forklaring af eksempelvis gravitationskræfter.
En anden af teoriens konsekvenser er, at antallet af unitoner i universets er stadigt voksende – i takt med at universet som helhed vokser. Da universet blev dannet 'bestod' det af ét kvant – den kosmiske embryoton. Universets kvanteudvikling 'styres' af et 'kosmisk evolutionskvantetal', der 'tikker' op gennem de naturlige tal. Da universet blev 'født', antog det kosmiske evolutionskvantetal tallet ét. Den aktuelle talværdi af det kosmiske evolutionskvantetal er bestemmende for strukturen af og virkningerne i det aktuelle univers. F.eks. angiver det kosmiske evolutionskvantetal det aktuelle totale antal unitoner i universet. I vor epoke er antallet af unitoner således vokset til det uhyre store tal 7,2·10127. Universets aktuelle kvantetilstand kan karakteriseres ved det kosmiske evolutionskvantetal og nogle absolutte kosmologiske enheder.
Hvis vi definerer 'tid' som værende et mål for 'forandring', da kan ændringen i antallet af unitoner i universet være et absolut, entydigt og kosmisk mål for et 'tidsinterval'. Den 'kosmiske tid' – der er et mål for universets aktuelle alder – kan defineres som værende ligefrem proportional med det aktuelle, absolutte og totale antal unitoner i universet. Et sådant defineret kosmisk tidsmål vil være et kvantiseret tidsmål, der er reduceret til at være identisk med en 'tælleproces'. Den kosmiske tidsparameter er en asymmetrisk størrelse der 'forløber' i den retning, hvor antallet af unitoner stiger.
Hvis vi definerer den 'kosmiske entropi' som værende ligefrem proportional med det aktuelle og totale antal unitoner i universet, da vil denne entropistørrelse dels være kvantiseret og dels være stadigt voksende! Jeg viser, at den 'kosmiske entropi' er ligefrem proportional med universets aktuelle udstrækning, ligefrem proportional med universets alder og omvendt proportional med den aktuelle 'masse' af én uniton.
Det følgende vil også vise, at det 'kosmiske unitonfelt' i vor epoke har en uhyre lav absolut temperatur, meget tæt på det absolutte temperaturnulpunkt. Da unitonerne må opfattes som værende bosoner, kan det vi kalder 'stof' – eksempelvis elektroner – betragtes som værende Bose-Einstein-kondensater i det uhyre kolde kosmiske unitonfelt.

Det forenede kvanteunivers. Verdensformlen og universets kvanteudvikling
Min opdagelse – for mere end 30 år siden – er følgende fundamentale kvanteformel, der giver en sammenhæng mellem universets aktuelle udstrækning R og den fysisk mindste afstand i universet – elementarlængden r0:

(1)

r0 har sammenhæng med Plancks konstant h, lysets hastighed c0 og universets totale energi-/stofmasse M0. kC er Coulombs konstant, e elektronens elektriske ladning og me dens masse. G er den aktuelle talværdi af Newtons gravitations'konstant', som i min kvantekosmologi er en diskret aftagende størrelse! N er lig med det aktuelle brøkforhold mellem størrelsen af de elektrostatiske og de gravitostatiske kræfter mellem to elektroner. I vor epoke er N = 4,17·1042.
Formel (1) forbinder de vigtigste fysiske størrelser der 'bestemmer' strukturen og virkningerne i mikrokosmos og makrokosmos. Det er en holistisk formel – en Verdensformel, på tysk kaldet 'Die Weltformel'. (Bemærk: Holistisk kommer fra græsk: Holos, og betyder 'Helhed').

Universet – med dets energi, stof og rum udvikler sig i kvantespring. Universets kvanteudvikling 'styres' af det 'kosmiske evolutionskvantetal' N³, der 'tikker' op gennem de naturlige tal. Universet blev 'født' da det kosmiske evolutionskvantetal antog tallet ét. I 'fødselstilstanden' bestod universet af kun ét kvant – den kosmiske embryoton. Den kosmiske embryoton havde en udstrækning lig med elementarlængden og en 'fødselsmasse' lig med universets totale masse, der antages at være konstant. I takt med en større og større talværdi af det kosmiske evolutionskvantetal er den kosmiske embryoton blevet opdelt i flere og flere energi-/stof-kvanter, unitoner, der er blevet spredt ud i et stadigt voksende univers.
Ved omformning af ligning (1) fås:

(2)

hvor mu er den aktuelt fysisk mindste masse i universet. Denne mindste masse er knyttet til en uniton, – den mindste energi-/stof-portion i universet.
Af ligning (2) ser vi, at universet indeholder N³ unitoner. I vor epoke indeholder universet 7,2·10127 unitoner. I et uhyre stort antal er der også – hurtigt bevægende – unitoner til stede i det man kalder vacuum. Eksistensen af unitoner i hele det kosmiske rum, kan give en rationel stød-mekanisk forklaring af eksempelvis gravitationskræfter.

Andetsteds beregner jeg universets totale masse M0 til 1,6·1060 kg. Med denne talværdi fås en aktuel unitonmasse lig med 2,2·10-68 kg og en elementarlængde lig med 1,4·10-102 m. Af (1) ser vi, at universets aktuelle udstrækning er ligefrem proportional med antallet af unitoner. I vor epoke er dets udstrækning tæt ved 1·1026 m.

Mindste kvanteforandring og elementartiden. Invariant, absolut og diskret kosmisk tid
'Tid' er et mål for 'forandring' i et system. (Tidsmotto: Tempus mutatio est, 'tid er forandring'). Et relevant spørgsmål: Hvad er den mindste forandringsproces i universet? Min kvantekosmologi giver svaret: Dannelsen af én ny uniton svarer til den mindste kvanteforandring. Denne kvanteforandring, fra en uniton mindre til en uniton mere, skal definere det fysisk mindste kosmiske tidsinterval – elementartiden.
Af Ligning (1) ser vi: Hver gang der er dannet én ny uniton foretager universet et kosmisk kvantelængdespring, svarende til elementarlængden. Med andre ord: Universets udstrækning forøges med elementarlængden for hver nydannet uniton! Det skal bemærkes, at dannelsen af unitoner foregår skalainvariant, dvs. alle dannede unitoner har samme geometriske udstrækning – lig med elementarlængden.
Vi vil definere elementartiden t0 ved følgende:

(3)

hvor c0 = 3·108 m/s er lysets hastighed, i såkaldt vacuum, og målt i forhold til en lokalt defineret tidsenhed.

Alle fysiske afstande, fysiske tidsintervaller og fysiske masser er lig med et naturligt tal multipliceret med de respektive elementarstørrelser r0, t0 og mu.

Vi vil definere den invariante, absolutte og kvantiserede 'kosmiske tid' T ved følgende: T er ligefrem proportional med det aktuelle totale antal unitoner i universet. Vi definerer:

(4)

hvor vi vælger elementartiden t0 som proportionalitetskonstant. T definerer også alderen af universet. Ligning (4) giver: T = 10,7·109 år.
Vor erfaring af et asymmetrisk 'tidsforløb' i én 'retning' – også kaldet tidens pil – kan forklares ved den her definerede 'kosmiske tid', idet både lokale 'tidsforløb' og 'kosmiske tidsforløb' er i den 'retning', hvor antallet af unitoner vokser!

Vi kan også udtrykke T ved massen af én uniton på følgende måde:

(5)

Vi ser, at T er en diskret funktion af den aktuelle unitonmasse og omvendt proportional med denne.

Kosmisk entropi og kosmisk unitontemperatur.
Stof som Bose-Einstein-kondensater

Vi kan definere talværdien S af en absolut, invariant og kvantiseret 'kosmisk entropi' ved følgende ligning:

(6)

hvor k = 1,38·10-23 joule/kelvin er Boltzmanns konstant og N³ er det aktuelle antal unitoner i universet.
Ligning (6), der er en kvanteformel, giver for vor epoke S = 1·10105 joule/kelvin.

Da S er ligefrem proportional med antallet af unitoner i universet, gælder der: Den 'kosmiske entropi' er en størrelse, der vokser i takt med det voksende antal unitoner i universet!
Størrelsen S af den 'kosmiske entropi' kan også udtrykkes ved de diskrete variable R, T eller mu, idet der gælder:

(7)

Vi ser, at S er ligefrem proportional med universets aktuelle udstrækning R, ligefrem proportional med universets alder T og omvendt proportional med den aktuelle unitonmasse mu.
Lad os definere en 'kosmologisk entropienhed', 1 entropon ved: 1 entropon = 1,38·10-23 joule/kelvin. I entroponer er den aktuelle talværdi af den 'kosmiske entropi' således: S = 7,2·10127 entroponer, lig med den aktuelle talværdi af det kosmiske evolutionskvantetal.

Vi kan definere talværdien af en absolut, invariant og kvantiseret kosmisk unitontemperatur ved:

(8)

mu·c0² er lig med den totale energi af én uniton. I vor epoke er den kosmiske unitontemperatur = 1,4·10-28 kelvin, altså meget tæt på det absolutte nulpunkt for temperatur. En konsekvens af denne ekstrem lave kosmiske unitontemperatur er: Det vi kalder 'stof' består af Bose-Einstein-kondensater af unitoner. Kondensaterne dannes i det uhyre kolde kosmiske unitonfelt.
Eksempelvis er elektroner Bose-Einstein-kondenserede unitonerklynger!

De kvantekosmologiske enheder og universets aktuelle kvantetilstand
De fundamentale mindste kvantestørrelser r0, t0 og mu definerer et absolut og invariant kvantekosmologisk enhedsystem.
Jeg kalder kvanteenhederne for afstand, tid og masse: 1 spaton, 1 tempon og 1 masson. Hertil kommer den kosmiske entropienhed: 1 entropon.
I disse kvantekosmologiske enheder kan universets aktuelle kvantetilstand i vor epoke kendetegnes ved følgende:
Talværdien af det 'kosmiske evolutionskvantetal':  7,2·10127
Det totale antal unitoner i universet:7,2·10127
Universets udstrækning:7,2·10127 spatoner
Universets alder:7,2·10127 temponer
Universets totale masse:7,2·10127 massoner
Universets totale kosmiske entropi:7,2·10127 entroponer

Som det ses, er de naturlige kvantekosmologiske enheder uafhængige af lokale systemer – såsom os selv – og som sådan er de derfor meget fundamentale!

©  Louis Nielsen,   25. december 1999

 


  Næste artikel

Hovedsiden