Ausgewählte Innovationen und Lösungen
Ausgewählte physikalische Lösungen
Die FRM liefert für eine Reihe offener physikalischer Fragen geometrische Erklärungen, die sich direkt aus der 7-dimensionalen Raumzeit und der Dynamik zwischen Wellenfeld und Teilchenfeld ergeben. Während der Welle-Teilchen-Dualismus, die Generalformel für Teilchenmassen/-frequenzen und die Vereinigung der Grundkräfte bereits auf die gemeinsame geometrische Ursache zurückgeführt werden konnten, zeigen die folgenden Abschnitte, wie sich daraus konkrete Lösungen für kosmologische und teilchenphysikalische Probleme ableiten lassen.
Die dunkle Energie erscheint als natürliches Spin-0-Paar im Wellenfeld, dessen Stabilisierung durch die minimale Kopplungsfrequenz und die globale Raumzeitdeformation bestimmt wird.
Das Stabilisierungspotenzial und die Skalierungsrelationen verknüpfen Mikro- und Makrokosmos über den Feldradius und die Kreisfrequenz zu einer einheitlichen Beschreibung.
Das Hierarchie-Problem wird durch die geometrische Verdünnung der Gravitation und die unterschiedlichen Skalen von Feldradius und Volumenradius gelöst.
Abschließend wird der Drehimpuls über Mikro- und Makrobereich sowie der Casimir-Effekt als Manifestation derselben Feldraumgeometrie dargestellt.
Ausgewählte Innovationen
Unter Verwendung der Geometrie des Wellenfeldes eröffnen sich neue Möglichkeiten, Materie zu modellieren. Durch die gezielte Auswahl von Anregungsfrequenzen können bestimmte Felder für das Teilchenfeld erzeugt oder Wechselwirkungen von Materie manipuliert werden. Nachfolgend werden ausgewählte technische Anwendungen im Überblick dargestellt, die im Dokument mit ihrer Berechnungsgrundlage genauer erläutert werden. Diese Vorhersagen ergeben sich aus dem FRM-Modell und suchen durch die technische Anwendung ihre Bestätigung.
Der erste technische Anwendungsfall gewährt einen Einblick in das Baryon. Mit der korrekten Anregungsfrequenz für ein beliebig ausgewähltes Baryon werden Mesonen (gelbe und braune Kreise) im begrenzten Sphärenraum erzeugt, die einen See aus Quark-Fionen-Plasma bilden. Die Pfeile zeigen die Rotationsrichtung der Austauschfionen aus den drei Baryonquarks (blau und rot markiert) zum Bindungsneutrino (grüner Kreis). Die drei Quarks des Baryons entfernen sich vom Zentrum mit dem Bindungsneutrino. Der Quarksee wächst. Die Sphäre (schwarzer umgebender Kreis) kann die empfangene Energie nur begrenzt relativistisch ausgleichen. Ein Teil der Energie wird in die periodische Trägheitsbewegung der Quarks umgewandelt. Dabei wird nicht nur das Teilchen in Bezug auf die Raumzeit scheinbar schwerer, sondern die starke Wechselwirkung könnte ab einem bestimmten Anregungszustand am Rand der Sphäre nach außen wirken. Auf diese Weise könnte es gelingen, die starke Wechselwirkung nutzbar zu machen.
Optimierung der heißen Fusion
Der herkömmliche Fusionsprozess wandelt Tritium und Deuterium in Helium, ein Neutron und Wärme um:
Parameter konventionell:
- D-T-Schwelle: niedrigste Barriere (sehr schnell) und höchster Wirkungsquerschnitt unter den Fusionsreaktionen
- Spezifische Leistungsdichte Typ Stellarator ≈ 200 – 500 kW/kg
- Temperatur ≈ 100 – 150 Mio. K
- Teilchendichte ≈ 1020 m-3
- Kopplungsfrequenz: Elektron-Zyklotron ≈ 140 GHz
- Wirkungsgrad der Einkopplung mit Gyrotron ≈ 50 – 60%
- Output: thermische Wärme aus den Fusionsreaktoren
Die FRM bietet drei Verbesserungsansätze:
- Resonante Protonen-Kopplung mit der Kopplungsfrequenz fProton. Die Energie wird näher an den Kern-Stoßpartnern deponiert.
- Erzeugung einer Engstelle mit Sonnendichte ρ ≈ 150 g/cm³. Die Stoßrate steigt mit ρ².
- Wärmeabfuhr unmittelbar am Ort der Wärmeerzeugung
Konzept:
Der FRM-Reaktor erzeugt an einer Engstelle eine Dichte von ≈ 150 g/cm³. Die Reaktionspartner werden räumlich näher zusammengeführt. Die räumliche Trennung und gezielte Wiederzusammenführung erlaubt es, die Stoßrate lokal zu steigern, ohne das gesamte Volumen auf hohe Temperatur und Dichte bringen zu müssen. Die resonante Einkopplung unterstützt zusätzlich die Tunnelwahrscheinlichkeit in der Phase maximaler Annäherung. Die Stoßrate steigt um mehrere Größenordnungen gegenüber dem Tokamak.
Funktionsprinzip:
Das D-T-Gemisch wird in den plasmatischen Zustand versetzt und in eine Reaktorkammer geführt. Ein elektrisches Feld trennt Ionen und Elektronen auf entgegengesetzte Bahnen. Sie werden an einer Engstelle mit lokaler hoher Dichte zusammengeführt. Dort liegt der Stoßkanal. Daraus folgt eine Fusion mit ausreichender Schwerpunktenergie.
Simulation:
Parallel zur Führung des Plasmas im Reaktorraum wird es mit der geeigneten Kopplungsfrequenz bestrahlt. In diesem Fall wird die Frequenz von Protonen gewählt. Das Plasma heizt sich auf und wird an der Engstelle verdichtet. Die Stöße nehmen dort in technisch einstellbaren Größenordnungen zu.
Nach dem Fusionsprozess wird die entstehende Wärme konventionell an einer zentralen Wärmestange und an der Reaktorwand abgenommen.
Aufbau:
Der Reaktor besitzt im Kern eine angesteuerte Torsionsspule, die die Feldführung und lokale Dichte erzeugt. Der obere sowie der untere Abschnitt sind mit Baugruppen versehen, die der gezielten Einkopplung elektromagnetischer Strahlung bei einer geeigneten Kopplungsfrequenz dienen. Das Plasma im gesamten Volumen wird dabei aufgeheizt. Die Reaktorwand selbst muss die Wärme und Bestrahlung abschirmen bzw. ableiten können. Primär könnte im Zentrum eine Wärmestange (z.B. aus Wolfram) verbaut sein, die die Wärme am Ort der Fusion nach unten und oben ableitet. Um die Kammer müssen diamagnetische Flächen eingebaut werden, damit das magnetische Torsionsfeld eingeschlossen bleibt. So wird verhindert, dass die Energie für den Betrieb der Torsionsspule nach außen über ihr Magnetfeld entweicht. Ein hoher Wirkungsgrad an der Engstelle wird erreicht.
FRM (Sonnendichte, Protonen-Kopplung):
- Temperatur kann aufgrund höherer Stoßraten auf ≈ 30 Mio. K gesenkt werden
- Dichte an Engstelle ρ ≈ 150 g/cm³
- Energie pro Ion: kBT ≈ 3,9 keV
- Anzahl Ionen aus 10 mg D-T-Gemisch ≈ 2,4 1021
- Thermische Energie ≈ 1,5 MJ
- Bei hypothetischem Wirkungsgrad η ≈ 75% mit FRM-Kopplungsfrequenz beträgt der Input ≈ 2 MJ
- Input P Input ≈ 6,66 kW für 5 min Heizung (10 mg) = 0,555 kWh
→ PInput = 12 ⋅ 0,555 kWh = 6,66 kWh (120 mg)
Der FRM-Input liegt damit um den Faktor ≈ 4,5 unter dem konventionellen Input bei gleicher Reaktionsmasse.
- Ausbeute (Burn-up + Wärmeabfuhr) aufgrund der Geometrie (Zyklus): ≈ 72%
Radialer Abstand zwischen Fusionsort und Wärmestange bei 30 Mio. K: 12 – 18 cm
- Output (brutto): 12 ⋅ 2,4 1021 ⋅ 17,6 MeV ⋅ 1,6 10-13 J/MeV ⋅ 1/(3,6 ⋅ 106 J/kWh) ⋅ 72% ≈ 16,218 MWh
- Output (netto): 16218 kWh – 6,66 kWh ≈ 16,2 MWh
- Brennstoffkosten: 0,06 g (Tritium) ⋅ 27500 €/g ⋅ 1/16211 kWh = 0,101 €/kWh
FRM spezifischer Vorteil – Selbsterhaltung:
Die hohe Dichte ist auf die Engstelle konzentriert. Die dort erzeugte Leistung heizt lokal stark und gibt nur einen Bruchteil an den Volumenraum ab. Dadurch bleibt der Volumenraum unter der Zündschwelle, während die Engstelle selbsttragend werden kann. Der externe Input dient dann hauptsächlich der Stabilisierung der Engstelle und der Zuführung frischen Plasmas, nicht mehr der Grundheizung.
Die Strahlung von der Engstelle unterstützt die Energiebilanz und reduziert den erforderlichen Input. Sie bringt ihn aber nur dann auf ein Minimum nahe null, wenn die lokale Verbrennung die globalen Verluste übersteigt. Die Kosten im Dauerbetrieb könnten hierdurch weiter sinken.
Kalte Fusion
Die kalte Fusion der FRM nutzt dieselbe Reaktorgeometrie und dieselbe Sonnendichte an der Engstelle. Die Heizung erfolgt über die 10. Dimensionsfamilie. Diese verschiebt den Feldaustausch relativ zur Dimensionsebene D56 zwischen zwei Feldraumebenen. Die im Teilchenfeld geführte Masse wird dadurch stark reduziert. Die direkte Coulomb-Wechselwirkung im sichtbaren Raum wird schwach, während der Austausch im Wellenfeld erhalten bleibt. Primär könnte im Zentrum wieder eine Wärmestange (z.B. aus Wolfram, radialer Abstand 3 – 6 cm zum Fusionsort) verbaut sein, die die Wärme am Ort der Fusion nach unten und oben ableitet.
Die verschobene Masse emittiert im Teilchenfeld eine wirksame Masse, die pro Proton um den Faktor 922,6 kleiner als die Referenzmasse ist. Dieselbe thermische Energie pro Ion bewirkt daher eine um denselben Faktor höhere Schwerpunktenergie relativ zur Coulomb-Barriere. Die freigesetzte Wärme verbleibt zum größten Teil im Wellenfeld. Nur ein Bruchteil von 1:922,64 erscheint als nutzbare Wärme im Teilchenfeld.
FRM-kalte Fusion (Sonnendichte, Protonen-Kopplung – 10. Dimensionsfamilie):
- Kopplungsfrequenz ≈ 191,3 THz
- Temperatur Tkalt ≈ 3,25 104 K
- Dichte an Engstelle ρ ≈ 150 g/cm³
- Energie pro Ion: kBT ≈ 4,2 eV
- Anzahl Ionen aus 10 mg D-T-Gemisch ≈ 2,4 1021
- Thermische Energie E ≈ 1,615 kJ
- Bei hypothetischem Wirkungsgrad η ≈ 75% beträgt der Input ≈ 2,15 kJ
- Input PInput ≈ 7,2 W für 5 min Heizung (10 mg)
→ PInput = 7,2 Wh für die Heizung von 120 mg D-T-Gemisch in einer Stunde
- Ausbeute:
- Faktor a) Jedes Ion wird im Zyklus über die Betriebszeit verbrannt → 95%
- Faktor b) Wärmeabfuhr an der Wärmestange 75%: Wirkungsgrad von 85%
- Faktor c) Wärmeabfuhr an der Wand 25%: Wirkungsgrad von 5%
- Rest bleibt im Volumenraum
- Gesamt: 0,95 (0,75 ⋅ 0,85 + 0,25 ⋅ 0,05) ≈ 62%
- Ausbeute (Burn-up + Wärmeabfuhr): ≈ 62%
mit: radialer Abstand 3 – 6 cm zwischen Wärmestange und Fusionsort
- Output (brutto): 12 ⋅ 2,4 1021 ⋅ 17,6 MeV / 922,64 ⋅ 1,6 10-13 J/MeV ⋅ 1/(3,6 ⋅ 106 J/kWh) ⋅ 62% ≈ 15,14 kWh
- Output (netto): 15,14 kWh – 7,2 Wh ≈ 15,14 kWh
- Brennstoffkosten: 0,06 g (Tritium) ⋅ 27500 €/g ⋅ 1/15,14 kWh = 109 €/kWh
Fazit kalte vs. heiße Fusion mit dem Stand des Konzepts:
Wird die Phasenverschiebung des Materiepulses über die 10. Dimensionsfamilie realisiert und reduziert sie die im Teilchenfeld wirksame Masse um den Faktor 922,64, dann sinkt die nutzbare Wärme pro Reaktion um denselben Faktor. Bei Sonnendichte und einer Temperatur von 3,25 10⁴ K beträgt die thermische Energie des 10 mg-Gemischs etwa 1,615 kJ. Bei einem Wirkungsgrad von 75% liegt der erforderliche Input bei etwa 2,15 kJ (7,2 Wh). Unter dieser Annahme liefert die heiße Fusion bei gleicher Betriebszeit einen Output von ≈ 16,2 MWh, während die kalte Fusion denselben Output nur durch eine entsprechend höhere Brennstoffzufuhr (Faktor 922) erreichen würde. Selbst unter der Berücksichtigung der Wartungsfreundlichkeit, geringerer Aufwände für die Anbauten, des geringeren Inputs und sonstigen Kostenpunkten bleibt die Tritiumherstellung der Kostentreiber. Mit dem Stand des theoretischen Konzepts scheint das größte Optimierungspotenzial bei der heißen Fusion zu liegen.
Der Raumverzerrungsvektor - interdimensionale Reisen
Der Raumverzerrungsvektor beschreibt die geometrische Verschiebung eines Hüllenbereichs, sobald eine Feldlinie an der Quelle deaktiviert wird. Der Radius rH bezeichnet die Hülle, die den verzerrten Raumbereich umschließt. Der Radius gibt den Abstand zwischen der Quelle und dem verzerrten Ort an. Die effektiv verzerrte Strecke zwischen der Hülle und dem verzerrten Ort wird mit Δ erfasst.
Die zugehörigen Impuls-Energie-Tensoren charakterisieren die energetischen Verhältnisse während der Verzerrung. Der Tensor T00 beschreibt die Energiedichte und speist die Hülle; der Tensor beschreibt den Impulsfluss und richtet die Feldlinie; Tensor T0i(verzerrt) beschreibt den verzerrten Impulsanteil hinter der Hülle nach außen. Der Tensor Tij gibt die räumlichen Spannungen der Raumzeit wieder.
Das Objekt wäre innerhalb des Gravitationsfeldes in einem feldraumverschobenen Zustand mit zwischengespiegelten Kräften.
Die Feldraumverschiebung führt zu exakt entgegengesetzten Feldkraftrichtungen für das Objekt zu seiner Umgebung. Folglich reagiert das Objekt nicht mehr mit den umgebenden Feldern. Es ist in seiner Existenz als unsichtbare Materie (dunkle Materie) verschoben. Im Teilchenfeld ist es unsichtbar. Es kann auf diese Weise durch alle realen Objekte hindurchwandern, ohne mit diesen zu wechselwirken.
Sobald die Feldlinie an der Quelle deaktiviert wird, löst sich die Bindung zur Hülle. Die Hülle bewegt sich daraufhin an den verzerrten Ort, wobei die geometrische Differenz die tatsächliche Verschiebung bestimmt. Der Vorgang stellt die Rückführung des verzerrten Raumbereichs in einen stabilen Zustand dar.
Die Feldgleichungen zur Berechnung des Raumverzerrungsvektors sowie die erforderlichen Parameter werden im entsprechenden Dokument dargestellt.