R.U. | Fragestellungen zum Fachpapier CERN-PH-TH/2008-025

( zu den worst-case-Berechnungen im Fachpapier CERN-PH-TH/2008-025,

Eine Nachfrage zur Vollständigkeit astronomischer Argumentationen / aA )

Gemäß den von G&M entwickelten astrophysikalischen Beurteilungen gelangen die Autoren zu einer theoretisch begründeten Sicherheit, deren astronomische Begründungen ausschlaggebend sind.

Im CERN-Fachpapier CERN-PH-TH/2008-025, erarbeitet von den o. genannten Autoren Giddings und Mangano, kann nachgelesen werden, wie die beiden Verfasser
die von ihnen selbst beschriebenen Schwierigkeiten und Unwägbarkeiten *) - teilweise aus einer letztlich nicht abgeschlossenen Theorie heraus und
auf der Basis von zugleich abgeleiteten Sicherheitsschrankenwerten - relativieren und bzgl. des LHC-Experimentes einen Sachverhalt begründeten, dass nämlich vor der Zerstörung der Erde infolge der Sonnenentwicklung, ihren Resultaten entsprechend, astronomisch kein Risiko nachzuweisen ist oder wäre.

*) sh. dazu im Anhang / Zitate A bis D aus der G&M-Arbeit unten.

Um die G&M-Arbeit zu verstehen, bedarf es eines tiefgehenden, physikalisch-mathematischen Verständnisses; insoweit können hier nur nach dem Augenschein
auffällige Umstände dargestellt werden; diese stellen sich jedoch mit ausgesprochener Gewichtigkeit dar.

Untenstehende Zitate C und D aus der G&M-Facharbeit wurden in privater Kommunikation bereits schon vor dem 04.03.09 ausgetauscht.

Rudolf Uebbing

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Anhang - ZITATE, unten mit A bis D bezeichnet, aus der G&M-Facharbeit CERN-PH-TH/2008-025:

A) sh. Abschnitt
4.4 Warped evolution
- dort Seite 26:
“The precise form of the evolution in this regime is not completely understood.”

B) sh. Abschnitt
4.4 Warped evolution
- dort Seite 26:
” t ~ 3 × 10^5 yr (4.52) ”
Mein Kommentar: Die präzise inhaltliche Bedeutung dieser Zeitangabe wäre allgemein verständlich näher zu erläutern.


C) sh. Abschnitt
4.3.5 Macroscopic time scales, D = 6, 7
- dort Seite 26:
“The D = 6 time is short as compared to geologic time scales.”
Mein Kommentar: Die damit zu verbindenden Zeitangaben fehlen im Fachpapier im Abschnitt 4.3.5 - sie wären ggf. nicht nur für Fauna und Flora beunruhigend klein!
Ein ggf. vorhandener, inhaltlicher Zusammenhang zum Zitat B sollte noch verdeutlicht werden.


D) sh. Abschnitt
4.6 Summary of growth on Earth
- dort Seite 27 u. 28:
“At these times, the black holes masses are still in the range of 10^11 gr, and have a growth rate of the order of 300 kW, which gives a bound on possible power output that is totally negligible in the geologic context.”

“The case of D = 7 also gives times longer than the Sun’s lifetime, with an overall timescale for the evolution, eq. (4.50), ranging from 6 to over 80 billion years. At such time scales, the growth rate reaches approximately 10 GW, about 10^-7 the solar flux on Earth, and much smaller than the ~ 40 TW heat flow from the interior of the planet; this bounds any possible thermal impact to be negligible. The case D = 6, with time scale (4.49), even though very long by human standards, is much shorter than the natural lifetime of the solar system.
As we saw, certain warped scenarios are also similarly potentially problematic.
Therefore, in order to constrain these scenarios we turn to their consequences for other astronomical bodies, particularly white dwarfs and neutron stars.”


Meine Kommentare:
1.) Der in Abschnitt 4.3.5 dort nicht gleichsam wie Fall D=7 abgehandelte Fall D=6 (also dieser dort  n i c h t  gleicherweise konkret bezifferte Fall) macht das astronomische Argument  n o t w e n d i g  und  u n v e r z i c h t b a r. 
Das astronomische Argument (aA) ist somit nicht bloß zusätzlich oder nur
unterstützend gemeint – es ist zwingend erforderlich.

Eine Anwendung der Formel (4.49) für den Fall D=6 (- wie G&M sie für den Fall D=7 mit Formel (4.50) durchführten, um für D=7 konkrete Zeitdauerangaben tatsächlich darzustellen -) würde die Notwendigkeit des astronomischen Argumentes bereits im Abschnitt 4.3.5 sehr drastisch verdeutlichen.
Diese Zahlenangaben unterbleiben im Abschnitt 4.3.5.

2.) Zur Verdeutlichung von Energieumsatzraten bei den denkbar möglichen, geophagen mBH:
Die Energieumsetzrate von mBH liegt gemäß G&M
          a) bei Remnants (bei etwa 1000 Protonenmassen) bei bis zu 0,1 Mikrowatt;
          b) bei mBH-Massen um 10^11 Gramm liegt sie bei ca. 300 Kilowatt, s.o.;
          c) bei mBH-Massen, weit oberhalb des Falles b), s.o., liegt sie bei bis zu ca. 10 Gigawatt
- unter Annahme bestimmter Extradimensionalitäten, vermutlich ist D=7 gemeint.

Hier wäre nochmal zusätzlich zu unterscheiden bzgl. Energieumsetzung zwischen Abstrahlung (Hawkingstrahlung u. Akkretionsstrahlung) und Massenaufnahme. - Auch wegen der derzeitigen Ungewissheiten zu den Ausprägungen der Extradimensionen kam ein anderer, fachlich qualifizierter Autor in 2008 hingegen auf einen sehr hohen Wert der Hawking-Abstrahlung (etwa 1/3 der Gesamtsonneneinstrahlung auf der Erde); dieser Wert wurde in einer Antwort von G&M gemäß a), s.o., anders beziffert.
Die Bedenken des einschlägigen Fachwissenschaftlers blieben jedoch grundsätzlich aufrechterhalten.

3.) An anderen Stellen der Achtphasen-Webseite wurde bereits auf astronomische Beobachtungsbefunde hingewiesen, die in dem o.g. Fachpapier keine ausdrückliche Berücksichtigung gefunden haben.

Das sind

•   -  die überraschende Abschätzung bzw. Entdeckung von bis zu 1 Milliarde Röntgenobjekte in der Galaxie;
•   -  einige noch nicht geklärte Spektren;
•   -  ein weisser Zwergstern, der wider Erwarten nicht beobachtet werden konnte;
•   -  eine in 2008 ungeklärte astronomische Lichterscheinung;
•   -  ebenso der zu berücksichtigende Umstand, dass auf Grund der als Stichprobe verstehbaren, vorliegenden astronomischen Beobachtungen unerwartete Sternentwicklungslinien grundsätzlich nicht auszuschließen sind.

Zusätzlich:
Sind bei G&M folgende Fragestellungen angemessen, eingehend genug berücksichtigt ?

•   -  zu denkbaren bestimmten Inhomogenitäten / Verteilungen der kosmischen Strahlung in der Galaxie.
•   -  zu grundsätzlich unvorhergesehenen quantenmakroskopischen Merkmalen der Kerne kompakter Sterne (ggf. ebenso überraschend wie jüngere Ergebnisse zum QGP)
•   -  zu denkbaren Interaktionen zwischen Materie und Dunkler Materie.
  in  e x t r e m e n  Verhältnissen, angesichts dessen, dass die Dunkle Materie offenbar mehrfach häufiger im Universum vertreten ist als die gewohnte Materie.
•   -  zu dem Umstand, dass ein völlig neues, noch nicht bekanntes Teilchen erzeugt werden könnte, welches andauernd katalysatorisch wirksam, jedoch astronomisch nicht nachweisbar ist.
•   -  zu dem Umstand, dass im Gegensatz zur natürlichen Situation (Kosmische Strahlung beim Aufprall auf Gestirnsoberflächen) die künstlichen Kollisionsprodukte unrelativistisch langsam sein können und daher im angeregten Zustand - ungleich den natürlichen Kollisionsprodukten - Zeit finden können, sich  a n d e r s  fortzuentwickeln als in der Natur im übrigen zu erwarten und zu beobachten ist - dies bei einer erstmalig erreichten Laborenergie von bis zu ca. 10 hoch 17 eV
  (hier ist nicht die Schwerpunktsenergie gemeint).

Meine persönliche Schlussfolgerung und Fragestellung, - insbesondere aus D resultierend – lautet daher :
Sind die besonderen astronomische Beobachtungsbefunde nicht  o b l i g a t o r i s c h  und  z u s ä t z l i c h  zu bewerten (z.B. mit Stellarstatistiken, mit Bayes’sche Methodiken, mit der Test- u. Schätztheorie, ff) ?
Wie ich persönlich meine, ja.

Die Verlässlichkeit der als robust bezeichneten Werte in den G&M-Angaben zu den Sicherheitsschranken wäre damit auf ein eigenes Fundament stellbar und bewertbar.

Ein Unterbleiben einer vertieften Untersuchung scheint schlechterdings unvorstellbar zu sein.

Hier ein Beispiel für eine bereits durchgeführte wahrscheinlichkeitsanalytische Untersuchung zu einer nur hypothetischen, physikalischen Existenzform:
Für eine spezielle Fragestellung bei der sog. Dunklen Energie wurde von A.LIDDLE das Bayes’sche Verfahren bereits angewendet (sh. Wissenschaftsliteratur) - warum nicht für die hier vorliegenden Fragen zu Neutronensterne und Weissen Zwergen - z.B. für die Frage, gibt es die Möglichkeit bislang unbeobachteter Fälle der Neutronensternentwicklung, welche in die Entstehung Schwarzer Löcher mündete ?

Meine Meinung: Es fehlt an Hypothesentests, die nicht durch Angabe sogenannter robuster Werte zu Sicherheitsschranken ersetzt werden können; die eingehendere Beurteilung der G&M-Sicherheitsschranken steht aus.
Ich halte das G&M-Gutachten, wie aus meiner nicht professionellen Sicht bereits erkennbar - schon für Laien ersichtlich - für unvollständig.

Hervorhebungen in den Zitaten mittels Fettschrift sind von mir. R.U.