Abstract: General relativity allows for a mathematically equivalent version in which length changes absorb the traditional changes in c. This conjecture is demonstrated for the special case of the radial Schwarzschild metric. Two size-change results obtained a decade ago in the context of the equivalence principle – one relativistic, one quantum – are re-obtained in the radial Schwarzschild metric. Hence a previously neglected radial observable defined by dℜ/dr = 1/(1–2m/r) determines physical distance. Since dℜ/dt ≡ c, Max Abraham’s constant- c postulate of 1912 is unexpectedly fulfilled. The well-known infinite “radar distance“ of the horizon of a Schwarzschild black hole therefore reflects an infinite distance. An infinite proper infalling time into black holes is a corollary. Since the latter time is canonically finite, an anomaly is encountered. To help decide it, an independent second proof is sketched based on a standing vertical light wave. An added merely qualitative third proof involves the Finkelstein diagram. If the new result can be confirmed, finished black-hole horizons, wormholes, Hawking radiation, charged black holes and singularities cease to exist in nature. Quantum-supported linear and curvature-supported nonlinear features of spacetime can be distinguished. ElNaschie’s fractal E-infinity theory offers itself as an independent test bed.
(April 9, 2007, March 20, 2008)

Otto E. Rossler | Abraham-like return to constant c in general relativity: “ℜ-theorem“ demonstrated in Schwarzschild metric
Added in proof: reception, erratum, confirmation

Reception. With several thousand downloads, the above paper is one of the most-read in general relativity. An early all-out criticism by the prestigious Einstein Institute [27] got subsequently replaced by a toned-down version in late July [28]. The latter no longer repeated the claims contained in the first that the Abraham paper contradicted both general relativity and experiment. The only relevant criticism that remained was a prediction: that if the gothic-R theorem were to be extended from the radial Schwarzschild metric to the full metric, it would prove incompatible with celestial mechanics. Even this conditional prediction had already been laid to rest by the successful re-formulation of the full Schwarzschild metric in terms of the gothic-R variable, achieved by an anonymous author signing with “Ich“ [29] (see his Eq.17). No further claim at falsification has been made to my knowledge. All the high-publicity claims at falsification made since by high-ranking institutions (like KET, CERN and two national parliamentary bodies) rely on the authority of Nicolai’s first paper and are, therefore, baseless as far as I can see. So are the ill-fated experimental decisions made in their wake.

Erratum. The merits of the already mentioned anonymous author do not stop here. He also succeeded in finding a first error in the above paper – not in the gothic-R theorem proper but in the added conjecture (erroneously labeled “Q.e.d.“) that the proper infalling time were infinite. This conjecture is false: the proper infalling time is finite [30]. The reasoning is based on the Rindler metric which is a valid approximation to the Schwarzschild metric [5,31]. The new result at first sight comes as a surprise from the point of view of the gothic-R theorem since the infinite distance implicit in the latter cannot be covered in finite proper time by definition – unless luminal observer speeds are involved. This appears absurd at first sight since observers are massive bodies and massive bodies cannot reach luminal speeds in finite time. Surprisingly, Ich’s result goes hand in hand with a corollary that implies exactly this.

Confirmation. The new confirmative corollary follows from the Rindler metric. Since the Rindler metric involves only special relativity, it can be fully understood in terms of a 2-D Minkowski diagram (the familiar x,t frame of special relativity). The Rindler metric – if I may dwell on it a bit more – refers to a long rocket in constant acceleration in outer space, with earth‘s gravity (1 g) reproduced at the tip. The full rocket consists of many segments each carrying its own pair of boosters on the outside. (Picture many solid hollow cylinders pairwise connected by a rubber tube.) In the x,t plane, the trajectories of all segments come to lie in between t = + x (right-hand part of first bisector) and t = – x (second bisector). This quarter of the full Minkowski plane is called the “Rindler wedge.“ Inside the wedge, we have our 1-light-year-long rocket, momentarily located motionless along the x-axis while accelerating all along at at full blast while stretching from x = 0 (bottom) to x = 1 (tip). In the x,t plane, the trajectory of the tip then rises up vertically to gently bear right along a curved line in the form of a half-hyperbola that asymptotically approaches the first bisector to asymptotically reach it at t = x = ∞. The lower (past) part of the same trajectory does the same thing reflected downwards, approaching the second bisector in negative infinite time. (This means, physically speaking, that the constant acceleration is superimposed onto a constant negative, initially at t = – ∞ luminal, speed.) The more inner segments of the rocket (x ⟨ 1 on the x-axis) all do the same thing along proportionally downscaled full hyperbolas having a correspondingly larger constant acceleration each (g/x locally). This principle continues right down to the 90-degree angle at x = 0 (the origin) where the acceleration becomes infinite (g/0). The assumed gradient in accelerations is necessary in order for the rocket to remain connected over time – an accepted if paradoxical fact in special relativity [5]. It follows that the intra-rocket times (“rocket tip times“) T remain definable indefinitely – all along straight lines through the origin. The bundle of these “T times“ ranges, from T = – ∞ at slope – 1, via T = 0 at slope zero, to T = + ∞ at slope = + 1 [5]. All T-times are on the same footing, that is, can each be identified with the x-axis on shifting the initial condition by simply “scrolling up“ or “scrolling down,“ respectively.

Now the two results announced. First, the finite proper infalling time result [30]: The internal observer at the tip of the rocket (at x = 1 and t = 0) lets go of his handle and simply stays put while moving up in time t along the x = 1 vertical. He then simultaneously is “falling“ freely inside the rocket – so as to leave it through an opening in the bottom at t = 1 (1 year) at the point x = t = 1 while the rocket’s bottom departs from him at the speed of light. He at this point has effectively “fallen“ through the whole length of the rocket in 1 year of his proper time.

Second, the new luminal-speeds result: To best see it, we assume for starters that the hole in the tail had been plugged by a trampoline (the asssumption can be dropped later). The coasting passenger – if resilient enough – then bounces back all the way up toward the tip in another year of his proper time. In the Rindler diagram, this rebouncing trajectory is again a straight line: starting at the point x = t = 1, it continues along the first bisector in coincidence with the latter so as to let the jumper re-catch his handle, which contimued along the curved hyperbola of the rocket‘s tip, at x = t = ∞.

That is all. One sees that the two straight legs of the observer’s trip are mutually equivalent (except for orientation in time). For it is possible to “scroll down“ the initial time T when the observer lets go of his handle, all the way down from T = 0 (asumed so far) to T = – ∞. In the new equivalent picture, the observer reaches the trampoline, not at x = t = 1 but rather at x = t = 0 (origin). This symmetric picture reveals that during either half trip (the two being mirror images of each other), an infinite distance in outer space is covered by the observer – in finite proper time! Hence there always exists an appropriately chosen frame in which an infinite distance is being bridged by the falling (or rebouncing) observer in finite proper time.

This new result is surprising since luminal speeds of massive bodies had no place in physics up until now. The reason they are a reality lies in the free choice of frames that is the hallmark of the Rindler metric, the above “scrolling operation.“ For we can always make sure that the “arriving event“ at the bottom of the rocket (which is the horizon [31]) coincides with the origin of the metric (the 0,0 foot point of the Rindler wedge). This point can be reached from inside the wedge (or be left into the wedge, respectively) only along one of the two 45- degree trajectories, that is, along luminal trajectories coincident with one of the wedge‘s boundaries.

This fact – that the origin of the Rindler metric is “nonsingular“ – comes as a surprise. Recall that the bottom of the rocket was factually reached by our first “falling“ observer on his stepping out into the light from the hole in the rocket’s bottom, at x = t = 1. This fact [30] now also means that a luminal speed is accessible to a falling observer or particle inside the Rindler metric. But cannot such a speed only be reached after an infinite period of constant acceleration by definition? This is correct. Amazingly, both seemingly contradictory facts are mutually compatible for once. For the waiting time under permanent constant acceleration inside the rocket, is infinite: The handle (or a companion sitting on the neighboring seat) has to wait upstairs an infinite period of time under constant acceleration, bridging an infinite distance in outer space in the process, before being at last reunited with the back-bouncing, youthful, observer.

More abstractly speaking, the “scrolling operation“ includes the two 45-degree singular limiting cases – with their luminal speeds – as effective nonsingular cases. This mathematical finding is amenable to a deeper (differential-topological) explanation. Here, it suffices to note that such a situation – that the singular limits are nonsingular – is unheard of in physics. This fact gives the Rindler metric and its close relative, the Schwarzschild metric, a unique place in nature.

What does the effective infinite intra-rocket (and extra-rocket) distance found mean? It means that a well-known result possesses a new corollary. So far, it was known that photonic Hawking radiation by definition takes zero proper time to emerge from the horizon after having bridged the whole (infinite) gothic-R distance and now, material Hawking radiation analogously takes a finite proper time to come out. Similarly light takes an infinite external time to come out as we saw in the paper and now, material particles take a longer (twice as long) infinite outside time to come out across the whole gothic-R distance. Again, we only have reproduced a self-evident fact one feels.

Nevertheless the (now trivial) prediction of an infinite “emerging time“ because of an infinite distance to be covered from the horizon, is what gave the above paper its worldwide attention. For this prediction implies that microscopic black holes generated on earth cannot evaporate in finite time – and hence put the planet at risk if earth-bound. In this way, an ethical dimension got suddenly attached to a pure-physics result. This dimension was, interestingly, not seen at the time of writing the paper but was the merit of a relativist colleague who when recommending publication jokingly wondered whether there could not be repercussions on the “LHC“ experiment. Although I had never heard of the latter, the remark eventually triggered a vain attempt at defusing the joke. When it failed, a more serious attempt followed so it almost became a sport to hunt for a more sophisticated argument in order to defuse the joke. Each floundered for a different reason so that a vague hunch of a danger-conserving principle being at work formed – that all the uncanny failures may be non-coincidental. The suspicion turned tangible when the final unsuccessful attempt at giving the all clear had been communicated to CERN in May and published in July [32]: neutron stars seem to possess a special quantum protection against natural, cosmic ray-borne, very fast analogs to any miniblack holes potentially created on earth (superfluidity was the likely culprit). Eventually the idea of a joke played by nature on humankind – that the artificial slowness of human-made analogs could be a curse – befell the whole planet on September 10 when more than 500 newspapers across the globe referred to it in one way or the other. The joke still waits to be defused. Thinking twice (by no longer opposing the safety conference publicly demanded on April 18 [33]) remains an option to date following the felicitous fehlleistung that occurred at CERN on September 20. The whole globe is grateful for the second chance at falsification granted to it. Letting an idea die is always the less costly option according to Karl Popper.

I thank Gerhard Huisken for leading me to Robert Wald’s book, Georg Slotta for references [29,30] and many exchanges that opened my eyes to the Rindler metric, Dieter Fröhlich, Christophe Letellier and Peter Kloeden for discussions and Andy Hilgartner, Artur Schmidt, and Kensei Hiwaki for stimulation. For J.O.R. 12/31/08.
Otto E. Rossler | Abraham-like return to constant c in general relativity: “ℜ-theorem“ demonstrated in Schwarzschild metric

2009-01-03 | achtphasen | 06:58:48 | Email | 4 comments




 

Comment from: ralfkannenberg [Visitor]
Hallo zusammen,

ich wünsche allen Usern und Lesern der achtphasen ein gutes und gesundes neues Jahr !

Vergessen wir bitte nicht, dass Professor Rössler's Theorem akademisch interessant sein und entsprechend seine Berechtigung haben mag, dass dieses Theorem aber NICHTS mit der Sicherheitsthematik der Erde aufgrund möglicher am LHC erzeugter Schwarze Loch-artiger Gebilde hat. Und diese Sicherheitsbeurteilung ist ja meines Wissens die Haupt-Thematik der Diskussionen auf achtphasen.

Somit ist der einzige aus Sicherheitsbedenken bedeutsame Satz obiger Ausführungen von Professor Rössler der folgende:

"The suspicion turned tangible when the final unsuccessful attempt at giving the all clear had been communicated to CERN in May and published in July [32]: neutron stars seem to possess a special quantum protection against natural, cosmic ray-borne, very fast analogs to any miniblack holes potentially created on earth (superfluidity was the likely culprit)."

Nach wie vor ist eine Begründung für dieses Szenario AUSSTEHEND und ich bedauere sehr, dass sich Professor Rössler aufgrund der Bedeutung dieses Statements nach wie vor nicht die Mühe gemacht hat, diese Aussage auf ein solides natur-wissenschaftliches Fundament zu stellen. Gemäss derzeitigem Kenntisstand kann eine Gefahr für die Erde seitens geladener LHC-artiger Schwarzer Löcher ausgeschlossen werden, weil solche in der Erde stecken bleiben und seit über 4 Milliarden Jahren von der kosmischen Strahlung erzeugt werden. Verbleibt die Sicherheitbetrachtung somit für ungeladene LHC-artige Schwarze Löcher; solche aber reagieren NUR auf Gravitation und nicht auf Fluidizitätseigenschaften, welche bekanntlich als "Reibung" elektrostatischer Natur sind. Somit besteht auch hier KEINE Gefahr, die mit den derzeitigen Kenntnissen UND/ODER den Experimenten/Beobachtungen der Physik und Astronomie vereinbar wäre, d.h. eine solche Gefahr ist REIN spekulativ.

Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
PermalinkPermalink 2009-01-03 | 14:02
Comment from: Rudolf Uebbing [Visitor]
Betreff: Denkbare stabile Ausnahmesituationen von mBH /BH-Remnants

Aus Laiensicht stellen sich folgende Fragen bzw. mögliche Aussagen:

1.) Soweit ich den LSAG-Bericht v. 20.06.08 verstanden habe, teilten die Forscher Giddings und Mangano in dieser Facharbeit mit, dass ein BH zum Neutronensternkern vordringen kann (Hawking-Strahlung hier nicht vorausgesetzt.)

2.) Dr. Stöcker beschrieb in seiner Patentschrift, dass ein geladenes mBH-Remnant in normaler Materie aufbewahrt werden kann - auf Grund seiner elektrischen Eigenschaften kann es gebunden werden. (Die mBH-Remnants werden von ihm zudem als eine mögliche Klasse neuer Elementarteilchen aufgeführt.)

3.) In extremen QGP-Umgebungen von Neutronensternkernen mögen besondere, gravitative Quanteneffekte, nach denen ja auch eigens geforscht wird, eintreten - z.B. verursacht bzw. begünstigt durch makroskopische Quantenzustände (MQZ).

4.) Auf Grund der Umstände unter 3.) mag eine Situation im QGP-Material - aus meiner naiven Sicht,  a n a l o g  wie unter 2.) beschrieben - eintreten können, da zumal bei höherer Energie ein Schritt in Richtung auf eine Vereinheitlichung der Naturkräfte zu erwarten ist. Ziel der CERN-Forschung ist ja auch eine Vereinheitlichung der Quantenphysik mit der Relativitätstheorie, was also selbst einen hier mitbetroffenen Hauptforschungsgegenstand darstellt.

Ein sehr kleines mBH bildete in dieser extremen Umgebung (Suprafarbleitung, extremer Druck) zusammen mit freien Quarks eine neue Form von stabilen Quantenobjekten, anstelle einer Akkretionsscheibe, aus - analog wie Dr. Stöcker den Einfang bzw. das Verwahren von elektrisch geladenen mBH-Remnants in normaler Materie voraussagte. Dies kann freilich nur für eng begrenzte Massenintervalle gelten; die Zustandsgleichungen der Materie (EoS)in extremen Verhältnissen sind ja selbst noch Ziel weiterer Forschung.

5.) Hier kommt eine möglicherweise berechtigte Laienfrage: Wenn die Aussagen unter 1.), 2.) und 3.) gelten, welche zu benennenden Forscher schließen zur Zeit das Entstehen einer neuen Form von Quantenobjekten - gebildet nach 4.) - definitiv aus ?

Erst Mitte Januar beabsichtige ich, hier wieder auf das Thema einzugehen. Ich wünschte sehr, wirklich kompetente Personen würden das Thema abhandeln.

Ein frohes Neues Jahr!

R.U.
PermalinkPermalink 2009-01-03 | 19:42
Comment from: ralfkannenberg [Visitor]
Sehr geehrter Herr Uebbing,


bitte erlauben Sie mir, erst heute auf Ihren Beitrag und Ihre Ideen einzugehen.

Sie schreiben unter (2): "Dr. Stöcker beschrieb in seiner Patentschrift, dass ein geladenes mBH-Remnant in normaler Materie aufbewahrt werden kann - auf Grund seiner elektrischen Eigenschaften kann es gebunden werden. (Die mBH-Remnants werden von ihm zudem als eine mögliche Klasse neuer Elementarteilchen aufgeführt.)"

Hier ist noch anzufügen, dass man für geladene Schwarze Loch-artige Gebilde keine Neutronensterne heranzuziehen braucht, weil solche Gebilde, wenn sie vom LHC erzeugt werden können, seit Jahrmilliarden auch von der kosmischen Strahlung erzeugt werden würden und in der Erde steckenbleiben. Als Sicherheitsabschätzung kann man also im Falle von geladenenen LHC-artigen Schwarzen Löchern das Lebensalter der Erde heranziehen. Neutronensterne muss man also im Falle von UNGELADENEN LHC-artigen Schwarzen Löchern heranziehen.


Sie schreiben "Ein sehr kleines mBH bildete in dieser extremen Umgebung (Suprafarbleitung, extremer Druck) zusammen mit freien Quarks eine neue Form von stabilen Quantenobjekten" und folgern unter (5): "Hier kommt eine möglicherweise berechtigte Laienfrage: Wenn die Aussagen unter 1.), 2.) und 3.) gelten, welche zu benennenden Forscher schließen zur Zeit das Entstehen einer neuen Form von Quantenobjekten - gebildet nach 4.) - definitiv aus ?"


Nun, ich zitiere bezüglich der Farbladung aus der auch von Ihnen genannten Sicherheitsanalyse der Forscher Giddings und Mangano:

"Even ignoring this, if a black hole is bound to a nucleon via the color force, it will absorb the remaining partons of the nucleon, and thus become color neutral, on a relatively short time scale. One can readily estimate this time scale." (S.48 oben)


Und schliesslich das Resultat der Überlegungen auf S.50 oben:

"Combining the results of this and the preceding subsections, we find that the rate-limiting step to destroy a neutron star is the time required for a black hole to be produced and reach the surface of the neutron star. Once it reaches the core, the accretion times are very rapid compared to the neutron star's lifetime, O(Gyr)."


Für eine neue Form von stabilen Quantenobjekten, die nur bei Neutronensternen wirksam sind und nicht bei der Erde, gibt es also weder theoretische Hinweise noch experimentelle Daten und/oder Beobachtungsdaten. Sie sind folglich rein spekulativ und wenn wir uns auf das Niveau rein spekulativer Physik, also solcher Physik, welche weder theoretisch noch durch Experimente und Beobachtungsdaten erhärtet ist, begeben, dürfte es schlimmere Probleme geben als mögliche Schwarze Löcher vom LHC. Beispielsweise das spontane Erlöschen unserer Sonne, ein Szenario, welches man analog zu Ihrer Argumentation fehlender Neutronensterndaten aufgrund fehlender Hauptreihensterndaten lichtschwacher Spektraltypen in bereits verhältnismässig nahen Entfernungen in Kombination mit Supernova-Ausbrüchen jederzeit begründen könnte.

Man möge mich bitte nicht falsch erstehen - ich will dieser Art Physik keineswegs ihre Berechtigung absprechen, aber ich will darauf hinweisen, dass es dann andere und vor allen Dingen dringlicher zu lösende Probleme geben dürfte als die Erzeugung Schwarzer Löcher am Teilchenbeschleuniger.


Sie schreiben: "Ich wünschte sehr, wirklich kompetente Personen würden das Thema abhandeln."

Ich verstehe Ihre Aussage dahingehend, dass Sie versuchen, mir jegliche Kompetenz abzusprechen. Wenigstens möchte ich daran erinnern, dass es meine Person war, die vor einigen Monaten den Vorschlag unterbreitet hat, dass sich die Kritiker an Spezialisten ihres Vertrauen wenden und von ihnen ein Gutachten zu dieser Thematik erstellen lassen sollen. Ein solches Gutachten mag vielleicht einige hundert Euro kosten, aber dafür erhalten Sie dann auch Herleitungen und Erklärungen nachgewiesener Fachkräfte Ihres Vertrauens.

Ich unterstütze also Ihren Vorschlag vollumfänglich und bitte Sie, das Resultat eines solchen Gutachtens zusammengefasst in diesem Forum zu veröffentlichen; anschliessend werde auch ich mich wieder gerne zu Wort melden.


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
PermalinkPermalink 2009-01-09 | 20:12
Comment from: achtphasen [Member] Email
Weitere fachliche Klärungen zum astronomischen Argument (auf physikalischer Basis)


Dem vorherigen Beitragsverfasser vielen Dank für die fachlichen Hinweise zu der Facharbeit von G&M (LSAG). - Mit "wirklich kompetent" meine ich, bitte, zunächst die entsprechende fachliche bzw. berufliche Ausbildung und bedauere die Wirkung, die Schlußfolgerung, die aus meiner Formulierung gezogen werden konnte. In meinen Beiträgen versuche ich immer klarzustellen, dass ich die entsprechende, einschlägige Fachausbildung (leider) nicht habe. So bleibt mir eigentlich nur übrig, Fragen aufzuwerfen.

Noch vor wenigen Stunden habe ich mich um Informationen zu in Frage kommenden gutachterlichen Stellen gekümmert - ich denke für eine weitergehende fachlich orientierte Antwort sollte Zeit bis ca. Mitte Februar sein, soweit nicht offenkundige sachumstände sofort erkennbar wären. -

... ... ...
Auch die Mondfahrt wurde lange Zeit als Spekulation der Menschheitsgeschichte gehandelt; insoweit stehen spekulative Theorien, die nicht im Widerspruch zu den bisherigen Erkenntnissen stehen, nicht ganz aussen vor, wie ich meine.

Fehlstellen in der Entwicklungsfolge der Hauptreihensterne wären in der Tat sehr interessant, einmal mit gründlichen Signifikanztests auf Relevanz zu prüfen - unterschiedliche Ursachen wären danach näher zu untersuchen und einzugrenzen. Warum geschieht dies nicht CERN-seitig oder wenn diese Untersuchungen dort vorgenommen würden, warum werden sie nicht publiziert, wäre eine erlaubte Frage - es sei denn, ich hätte derartige Veröffentlichungen übersehen.

R.U.
PermalinkPermalink 2009-01-10 | 13:31
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