Lainaa
Re: Sähkömagneettisen aallon olemus
\(\)\(\)Abezethibou
QS kirjoitti: 21 Huhti 2025, 18:58
Abezethibou kirjoitti: 16 Huhti 2025, 21:12 Löytyisikö se sähkömagneettisen aallon olemus Lorentz-invarianssista ja Poynting-vektoreista. En osaa sanoa, mutta mielenkiintoinen otsikko.
Joo, kenttävoimakkuustensorin F rakenteesta löytyy Lorentz-invariantti skalaari \(F_{\mu\nu}F^{\nu\mu}=2(\mathbf{E}^2-\mathbf{B}^2)\) ja duaalitensorin G avulla ilmaistuna toinen Lorentz-invariantti \(F_{\mu\nu}G^{\mu\nu} = 4 \mathbf{E}\cdot \mathbf{B}\).

Tämä kertoo jotain sähkömagnetismin niistä ominaisuuksista, jotka ovat havaitsijasta riippumattomia. Esimerkiksi jälkimmäinen sen, että E ja B-komponenttien välinen kulma on kaikille havaitsijoille sama.
Tästähän päästäisiin magneettisiin monopoleihin jos joku haluaa päänsä siihen kaninkoloon tunkea. Jos \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\) se rikkoo Maxwellin yhtälöiden symmetriaa, mutta mustassa aukossa ergosfäärin alueella jotain tämän tapaista on ehdoteltu.
 
Nuo magneettiset monopolit ovat kyllä mielenkiintoinen aihe. Mulla oli joskus ajatuksena avata ED-ketju, jossa Maxwellin teoriaan lisätään magneettinen varaus \(q_m\) tavallisen sähkövarauksen \(q_s\) rinnalle. Mulla on jossain kotona joku ikivanha luentomoniste, jossa Maxwellin teoriaa kehitellään kun magneettiset monopolit ovat mukana (ilman mitään kvanttifysiikkaa).Siellä oli muistaakseni joku abstrakti rotaatio, jolla "varauspari" \((q_s,q_m)\) voidaan muuntaa sopivalla muunnoksella uudeksi varauspariksi \((q'_s,q'_m) =(q'_s,0_m)\), missä siis muunnoksen jälkeen magneettinen varaus häviää, siis \(q'_m\equiv 0\). En kyllä tästä muista nyt enempää.

Tuo kirjoittamasi, että \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\) rikkoisi jotain fysiikkaa mustan aukon ergosfäärissä on voi olla ihan tottakin, koska ergosfääri on niin ekstremepaikka, että siellä kai oikeakin kääntyy vasemmaksi jne. Tavallisessa, klassisessa elektrodynamiikassa kuitenkin voi ihan helposti olla \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\), se ei ole mitenkään ristiriidassa minkään kanssa. Itse asiassa on voimassa sellainen, että jos \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\) on olemassa (suhteellisuusteoriassa) sellainen havaitsija tai Lorentz-muunnos jossa tämän koordinaatiston tai havaitsijan tietyssä aika-avaruuden pisteessä p mittaama sähkökenttä \(\mathbf{E}'\) ja magneettikenttä \(\mathbf{B}'\) ovat yhdensuuntaiset. Tuossa siis kyseinnen Lorentz-muunnos riippuu pisteestä p, joten globaalia muunnosta ei yleensä voida tehdä.
SI Resurrection!
Lainaa
Re: Sähkömagneettisen aallon olemus
Disputator kirjoitti: 04 Touko 2025, 13:06
\(\)\(\)Abezethibou
QS kirjoitti: 21 Huhti 2025, 18:58
Abezethibou kirjoitti: 16 Huhti 2025, 21:12 Löytyisikö se sähkömagneettisen aallon olemus Lorentz-invarianssista ja Poynting-vektoreista. En osaa sanoa, mutta mielenkiintoinen otsikko.
Joo, kenttävoimakkuustensorin F rakenteesta löytyy Lorentz-invariantti skalaari \(F_{\mu\nu}F^{\nu\mu}=2(\mathbf{E}^2-\mathbf{B}^2)\) ja duaalitensorin G avulla ilmaistuna toinen Lorentz-invariantti \(F_{\mu\nu}G^{\mu\nu} = 4 \mathbf{E}\cdot \mathbf{B}\).

Tämä kertoo jotain sähkömagnetismin niistä ominaisuuksista, jotka ovat havaitsijasta riippumattomia. Esimerkiksi jälkimmäinen sen, että E ja B-komponenttien välinen kulma on kaikille havaitsijoille sama.
Tästähän päästäisiin magneettisiin monopoleihin jos joku haluaa päänsä siihen kaninkoloon tunkea. Jos \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\) se rikkoo Maxwellin yhtälöiden symmetriaa, mutta mustassa aukossa ergosfäärin alueella jotain tämän tapaista on ehdoteltu.
 
Nuo magneettiset monopolit ovat kyllä mielenkiintoinen aihe. Mulla oli joskus ajatuksena avata ED-ketju, jossa Maxwellin teoriaan lisätään magneettinen varaus \(q_m\) tavallisen sähkövarauksen \(q_s\) rinnalle. Mulla on jossain kotona joku ikivanha luentomoniste, jossa Maxwellin teoriaa kehitellään kun magneettiset monopolit ovat mukana (ilman mitään kvanttifysiikkaa).Siellä oli muistaakseni joku abstrakti rotaatio, jolla "varauspari" \((q_s,q_m)\) voidaan muuntaa sopivalla muunnoksella uudeksi varauspariksi \((q'_s,q'_m) =(q'_s,0_m)\), missä siis muunnoksen jälkeen magneettinen varaus häviää, siis \(q'_m\equiv 0\). En kyllä tästä muista nyt enempää.

Tuo kirjoittamasi, että \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\) rikkoisi jotain fysiikkaa mustan aukon ergosfäärissä on voi olla ihan tottakin, koska ergosfääri on niin ekstremepaikka, että siellä kai oikeakin kääntyy vasemmaksi jne. Tavallisessa, klassisessa elektrodynamiikassa kuitenkin voi ihan helposti olla \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\), se ei ole mitenkään ristiriidassa minkään kanssa. Itse asiassa on voimassa sellainen, että jos \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\) on olemassa (suhteellisuusteoriassa) sellainen havaitsija tai Lorentz-muunnos jossa tämän koordinaatiston tai havaitsijan tietyssä aika-avaruuden pisteessä p mittaama sähkökenttä \(\mathbf{E}'\) ja magneettikenttä \(\mathbf{B}'\) ovat yhdensuuntaiset. Tuossa siis kyseinnen Lorentz-muunnos riippuu pisteestä p, joten globaalia muunnosta ei yleensä voida tehdä.
Joo tai se johtaa ergosfäärissä Penrose-prosessin syntymiseen. Kirjoittelen aina huolimattomasti, mutta puolustaudun sillä että on vain vasen käsi niin kaikki on kuin vasurilla heitettyä.
Abezethibou·daemon unimanus et unialis·abyssorum legatus·cuius nomen terram scindit. In tenebris lucet·in luce obscuratur. Per fractas alas suadet·per manum perditam ligat.
Per sigillum Beelzebub·Abezethibou inferorum·per sanguinem et ignem·responde mihi!
Avatar
Lainaa
Re: Sähkömagneettisen aallon olemus
Disputator kirjoitti: 04 Touko 2025, 12:43 Keskipäivää!
QS kirjoitti: 21 Huhti 2025, 18:58
Abezethibou kirjoitti: 16 Huhti 2025, 21:12 Löytyisikö se sähkömagneettisen aallon olemus Lorentz-invarianssista ja Poynting-vektoreista. En osaa sanoa, mutta mielenkiintoinen otsikko.
Joo, kenttävoimakkuustensorin F rakenteesta löytyy Lorentz-invariantti skalaari \(F_{\mu\nu}F^{\nu\mu}=2(\mathbf{E}^2-\mathbf{B}^2)\) ja duaalitensorin G avulla ilmaistuna toinen Lorentz-invariantti \(F_{\mu\nu}G^{\mu\nu} = 4 \mathbf{E}\cdot \mathbf{B}\).

Tämä kertoo jotain sähkömagnetismin niistä ominaisuuksista, jotka ovat havaitsijasta riippumattomia. Esimerkiksi jälkimmäinen sen, että E ja B-komponenttien välinen kulma on kaikille havaitsijoille sama.
 
Tähän pitikin jo aikoja sitten kommentoida. Hmm, tuo että E-ja B-komponenttien välinen kulma \(\phi\) olisi kaikille havaitsijoille sama ei mielestäni ole totta, jos \(\phi\not=\pi/2 \).

Kaavassa \(F_{\mu\nu}G^{\mu\nu} = 4 \mathbf{E}\cdot \mathbf{B}\) oikea puoli on havaitsijasta riippumaton, mutta nuo E ja B-kenttien pituudet \(|\mathbf{E}|\) ja\(|\mathbf{B}|\) annetussa aika-avaruuden pisteessä p riippuvat mielestäni havaitsijasta, kun merkitään pilkulla uuden koordinaatiston tai havaitsijan suureita:

\(\mathbf{E}\cdot \mathbf{B}=\mathbf{E}'\cdot \mathbf{B}'\)

tai

\(|\mathbf{E}||\mathbf{B}|\cos\phi =|\mathbf{E}'||\mathbf{B}'|\cos\phi'\)

josta saadaan

\(\cos\phi=\frac{|\mathbf{E}'||\mathbf{B}'|}{|\mathbf{E}||\mathbf{B}|}\cos\phi'\).

Tuo \(\frac{|\mathbf{E}'||\mathbf{B}'|}{|\mathbf{E}||\mathbf{B}|}\) ei siisole koordinaatistoinvariantti.
Totta, väitteeni ei pitänyt yleistäen paikkaansa. Kun olisin kirjoittanut auki, kuten sä teit, niin olisin itsekin huomannut, että

\(\cos\phi'=\dfrac{\mathbf{E}\cdot\mathbf{B}}{|\mathbf E'||\mathbf B'|}\)

missä \(\mathbf{E}\cdot\mathbf{B}\) on kyllä Lorentz-skalaari, mutta tuo toinen \(|\mathbf E'||\mathbf B'|\) ei ole Lorentz-skalaari vaikka skalaari onkin. Aiemmin mainittu \(|\mathbf E|^2-|\mathbf B|^2\) olisi Lorentz-skalaari, mutta se ei tässä auta.
Lainaa
Re: Sähkömagneettisen aallon olemus
--
Valmisteilla oleva tutkimus aiheeseen liittyen. Pääperiaatteet ovat selvät kritisoitaviksi, nyansseissa riittää korjailtavaa/täydennettävää.

Pääväite on se, että aika-avaruuden 4-eetterin rakenne perustuu yhteiseen spin½-kantoaallokkoon, globaaliin spinoriin, joka on löydetty jatkamalla suhteellisuusteorian domainissa takyonisektoriin ja tunnistamalla se sähköiseksi antipodaalisektoriksi; valokartion ulkopinnassa aikasuunnassa taaksepäin vaikuttavat vastakkaisen varauksen hiukkasten varauksentunnistussignaalit ja muualla saman varauksen antihiukkasten liikkeet toisilleen haamusektoreissa, jotka kytkeytyvät neutraalirakenteiden sidosten kautta toisiinsa. Tässä on kuvausta vapaasta putoamisesta kentässä, mutta ei vielä analysoitu vastakkaisten varausten toisiinsa putoamisen voimakkuuden muodostumista. Alustavasti se näyttäisi toimivan nolla-kuitujen päissä tapahtuvana kvanttihävikkinä energiakadon johdosta vastaavalla voimalla kuin samanmerkkisten varausten välisen kuidun päissä kvanttilisänä energian johdosta - silloin UV-katastrofilta vältytään.

--
Completing Relativity — A Topological Spinor Framework for Emergent Electromagnetism
(Global-phase formulation; a wistor implementation is discussed in Section 7)

Abstract
We develop a differential-geometric extension of general relativity in which quantum behaviour and electromagnetism emerge from a single common global U(1) phase field on the Spin(3,1) principal bundle. Local particles carry no intrinsic spinors; the global phase Φ projects rhythmic structures into space-time.
The spatial gradient of that phase defines a mass-density field
\(\rho(x)=\bigl\|\nabla\!\arg\Phi(x)\bigr\|\)
and gravity is experienced as free fall along
\(a^\mu=-\nabla^\mu\ln\rho.\)
Electromagnetism is the curvature of the U(1) connection \(A=\Phi^{-1}d\Phi\).
All rigid results are derived in 4-D geometry; Section 7 shows how the same structure appears in a generalised wistor (“wistor”) space with a Klein-bottle phase surface.

1. Introduction
Two pillars of modern physics remain conceptually disjoint: GR describes causal geometry, QFT relies on local operator algebras.
We eliminate the gap by positing that all dynamical content is encoded in a global U(1) phase
\(\Phi:P\to U(1), \qquad P\xrightarrow{\text{Spin(3,1)}}M,\)
with no local spinorial degrees of freedom attached to matter.
The global phase Φ may be realised either (i) may be realised either (i) as a conventional spinor field on \(P\) or (ii) in a generalised twistor (“wistor”) picture where space‑time points correspond to CP¹ fibres as tangents on a Klein‑bottle sheet — the latter interpretation is reserved for the Discussion.

Postulate I – Global Phase: Every space-time point carries a unique U(1) phase, defined as a Spin(3,1)-equivariant functional that naturally admits a dual (antipodal) holomorphic representation in an appropriate phase space.
Postulate II – Neutral-Fibre Coupling: Positive and negative electric sectors are disjoint sections of the same U(1) bundle, interacting only through neutral fibres that conserve energy.
Postulate III – Entropic Proper Time: Time equals the statistical loop‑rate of entropic evolution; proper time is the geodesic average of that rate.

2. Mathematical Foundation

2.1 Spin Bundle and Mass Density
Let (M,g) be a 4-D pseudo-Riemannian manifold (-+++). Define a global phase on the Spin(3,1) principal bundle; the U(1) connection and curvature
\(A=\Phi^{-1}d\Phi,\qquad F=dA.\)
We identify Maxwell's tensor with F.
The mass-density field is
\(\rho(x)=\|\nabla\arg\Phi(x)\|,\)
and effective gravity
\(a^\mu=-\nabla^\mu\ln\rho.\); gradients yield the observed gravitational acceleration.

2.2 Dirac Dynamics as Phase Transport
Project Φ into the Clifford bundle gives a local spinor ψ. The usual Dirac operator
satisfies \(\gamma^\mu\partial_\mu\arg\Phi=\rho(x),\)so mass is not a fixed parameter m but the local magnitude ρ(x) of the phase gradient.

3. Maxwell Equations as Topological Identities
Because \(F=dA\), the Bianchi identity
\(dF=0 \quad\text{and current conservation}\quad \nabla^\mu F_{\mu\nu}=J_\nu.\) follow directly.
Charge is a topological degeneracy of Φ.

4. Relativistic Dynamics without Superposition
During each Planck‑time phase loop only one projection of Φ is realised; alternative branches remain virtual, eliminating ontic superposition. Entanglement occurs when separated points share the same global phase (mod 2π).

5. Rigid Results

Koodi: Valitse kaikki

Phenomenon       ' Standard description      ' Present framework
---------------------------------------------------------------------------
Electromagnetism ' Local U(1) gauge field Aµ ' Curvature of A=Φ¹dΦ
Mass term        ' Constant m                ' Local phase-gradient norm ρ(x)
Gravity          ' Metric curvature Rµν      ' Free fall along -∇lnρ
Superposition    ' Linear state combination  ' Non-realised phase branches
Entanglement     ' Non-local wavefunction    ' Equal global phase at distinct points

6. Conclusions
A single global U(1) phase field recreates the empirical content of GR and QED: Maxwell’s equations arise from curvature, Dirac dynamics from phase transport, and gravity from the gradient of mass density. The framework is self‑contained in four dimensions; a twistor (wistor) interpretation provides complementary insights but is not essential.

7. Discussion — Twistor/Wistor Realisation
In twistor theory each point of complexified Minkowski space corresponds to a Riemann sphere (CP) inside twistor space CP³. To accommodate the global phase philosophy, we enlarge this construction into a wistor space where CP fibres are glued to a non‑orientable Klein‑bottle sheet:

The Klein bottle surface identifies antipodal points after a 180° rotation in spacetime, encoding the sign flip between positive‑ and negative‑charge sectors.

Open null‑fibres attached to opposite rims represent causal lines of the two sectors; they remain disjoint in the absence of neutral linkages.

A neutral linkage occurs when a real space‑time loop executes a half‑turn relative to the conformal background; the two fibres then meet on the Klein surface, allowing energy‑preserving exchange (Figure A1).

Within the global phase becomes a holomorphic section; its curvature matches the U(1) connection used in Sections 2–3. The wistor integral formula reproduces classical fields but automatically embeds mass density as the norm of holomorphic phase gradients. Hence twistor geometry is fully compatible with our four‑dimensional derivation while revealing why electric sectors decouple and re‑join only via neutral structures.

7.1 Pilot-Wave Field from Null-Geodesic Carrier Modes
In this framework Bohm’s pilot wave is realised as a physical carrier lattice of standing null‑geodesic fibres threaded through the global four‑dimensional spinor holomorphy. Each fibre is a zero‑mass geodesic whose phase is locked to the universal spinor Φ; together they form a pre‑computed guidance network that is continually refreshed via coherence with the neutral structures described earlier. Therefore, when an energy pulse enters the system it already follows the prepared null‑fibre map—no extra pilot excitation is needed.

Electromagnetic radiation appears as the combined signal of two opposite‑charge carrier modes. A fixed Planck‑scale phase offset between those modes elevates the effective wavelength from infinity to the finite value that matches a photon energy packet. Light energy propagates along whichever null fibre inherits that phase from its source charge sector; if both sectors swing in mirror phase the signals cancel and annihilation occurs. A spin‑1 photon is thus a bound pair of antipodal spin‑½ carrier waves. Macroscopic neutral structures hide the microscopic dual orientation, yet the duality is fundamental.

This carrier‑fibre picture offers an explicit path‑integral realisation of QED: the ensemble of stationary null geodesics, weighted by their phase relative to Φ, reproduces quantum amplitudes without resorting to abstract configuration space.

Relation to existing Bohmian field models (Dürr et al.)
Standard Bohmian quantum field theory à la Dürr, Goldstein and Zanghì (1992, 2013) introduces both bosonic and fermionic configuration variables and a guiding-wave functional on Fock space. In contrast, our carrier‑fibre picture needs only bosonic field modes: the spin‑1 photon pair and its higher‑spin generalisations already form a complete guiding scaffold. What are usually called fermions appear here as terminations (nodes) of the standing null‑geodesic lattice, correlated through the global spinor holomorphy Φ. They inherit effective half‑integer spin because each termination carries a single carrier mode—half of the photon pair—and their statistics follow from the Klein‑bottle phase sign.

Accordingly, the focus shifts from “particle decoherence” to field coherence: measurement outcomes are set by the phase‑locked lattice itself, not by environment‑induced suppression of wave‑function branches. Decoherence is re‑interpreted as a local loss of phase lock; the underlying lattice remains coherent on the global scale. This resolves the apparent dualism between guiding field and particle ontology noted in conventional Bohmian analyses.

Key distinction: whereas Dürr et al. treat the pilot wave as an abstract functional that must be specified in addition to the Hamiltonian, our model derives the pilot lattice from space‑time null geodesics already present in the differential geometry of GR.

Outlook
• Quantising gravity via ρ alone?
• Particles as knotted CP¹ fibrations.
• Vacuum energy = ⟨|∇argΦ|²⟩?
• Observable polarisation patterns from Φ-fluctuations.

Appendix A – Neutral-Linkage Diagram
Electric-sectors.jpg
Electric-sectors.jpg (84.99 KiB) Katsottu 250 kertaa
Figure A1. Opposite-charge null fibres (left), tachyonic to each other, and their neutral linkage produced by a 180° null-fibre loop phase (right).

References
(1) Kobayashi & Nomizu, Foundations of Differential Geometry.
(2) Penrose & Rindler, Spinors and Space-Time.
(3) Nakahara, Geometry, Topology and Physics.
(4) Woodhouse, Geometric Quantization.
(5) Isham, Modern Differential Geometry for Physicists.
Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹
Lainaa
Re: Sähkömagneettisen aallon olemus
Jään odottamaan, että tuo julkaistaan Naturessa.😉
Abezethibou·daemon unimanus et unialis·abyssorum legatus·cuius nomen terram scindit. In tenebris lucet·in luce obscuratur. Per fractas alas suadet·per manum perditam ligat.
Per sigillum Beelzebub·Abezethibou inferorum·per sanguinem et ignem·responde mihi!
Lainaa
Re: Sähkömagneettisen aallon olemus
Abezethibou kirjoitti: 05 Touko 2025, 07:53 Jään odottamaan, että tuo julkaistaan Naturessa.😉
Se jää kyllä tapahtumatta, jos ei tule kommentteja. 🤨
Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹
Lainaa
Re: Sähkömagneettisen aallon olemus
Disputator kirjoitti: 04 Touko 2025, 13:06
\(\)\(\)Abezethibou
QS kirjoitti: 21 Huhti 2025, 18:58
Abezethibou kirjoitti: 16 Huhti 2025, 21:12 Löytyisikö se sähkömagneettisen aallon olemus Lorentz-invarianssista ja Poynting-vektoreista. En osaa sanoa, mutta mielenkiintoinen otsikko.
Joo, kenttävoimakkuustensorin F rakenteesta löytyy Lorentz-invariantti skalaari \(F_{\mu\nu}F^{\nu\mu}=2(\mathbf{E}^2-\mathbf{B}^2)\) ja duaalitensorin G avulla ilmaistuna toinen Lorentz-invariantti \(F_{\mu\nu}G^{\mu\nu} = 4 \mathbf{E}\cdot \mathbf{B}\).

Tämä kertoo jotain sähkömagnetismin niistä ominaisuuksista, jotka ovat havaitsijasta riippumattomia. Esimerkiksi jälkimmäinen sen, että E ja B-komponenttien välinen kulma on kaikille havaitsijoille sama.
Tästähän päästäisiin magneettisiin monopoleihin jos joku haluaa päänsä siihen kaninkoloon tunkea. Jos \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\) se rikkoo Maxwellin yhtälöiden symmetriaa, mutta mustassa aukossa ergosfäärin alueella jotain tämän tapaista on ehdoteltu.
 
Nuo magneettiset monopolit ovat kyllä mielenkiintoinen aihe. Mulla oli joskus ajatuksena avata ED-ketju, jossa Maxwellin teoriaan lisätään magneettinen varaus \(q_m\) tavallisen sähkövarauksen \(q_s\) rinnalle. Mulla on jossain kotona joku ikivanha luentomoniste, jossa Maxwellin teoriaa kehitellään kun magneettiset monopolit ovat mukana (ilman mitään kvanttifysiikkaa).Siellä oli muistaakseni joku abstrakti rotaatio, jolla "varauspari" \((q_s,q_m)\) voidaan muuntaa sopivalla muunnoksella uudeksi varauspariksi \((q'_s,q'_m) =(q'_s,0_m)\), missä siis muunnoksen jälkeen magneettinen varaus häviää, siis \(q'_m\equiv 0\). En kyllä tästä muista nyt enempää.

Tuo kirjoittamasi, että \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\) rikkoisi jotain fysiikkaa mustan aukon ergosfäärissä on voi olla ihan tottakin, koska ergosfääri on niin ekstremepaikka, että siellä kai oikeakin kääntyy vasemmaksi jne. Tavallisessa, klassisessa elektrodynamiikassa kuitenkin voi ihan helposti olla \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\), se ei ole mitenkään ristiriidassa minkään kanssa. Itse asiassa on voimassa sellainen, että jos \(\mathbf{E} \cdot \mathbf{B} \neq 0\) on olemassa (suhteellisuusteoriassa) sellainen havaitsija tai Lorentz-muunnos jossa tämän koordinaatiston tai havaitsijan tietyssä aika-avaruuden pisteessä p mittaama sähkökenttä \(\mathbf{E}'\) ja magneettikenttä \(\mathbf{B}'\) ovat yhdensuuntaiset. Tuossa siis kyseinnen Lorentz-muunnos riippuu pisteestä p, joten globaalia muunnosta ei yleensä voida tehdä.
Edellä esittelemässäni teoriakehyksessä postuloidut antipodiset peilikaikkeudet ovat läsnä kaikkialla. Tässä magneettisuudesta ja pseudomonopoleista:

Mallini tuottaa sähkömagneettisen kentän Liénard–Wiechert-projektio­periaatteen mukaisesti, kuitenkin sisältäen varaus-antipodaalisuuden kenttäilmiönä, ei hiukkasiin liimattuina ominaisuuksina. Hiukkasilla on vain invariantti massatiheys ja suhteellinen energia määräytyy toistuvuusrakenteisesta kentän divergenssigeometriasta:

1. Yksi kaarevuustensori riittää
Kenttä alkaa yhteysmuodosta A = Φ⁻¹ dΦ, ja F = dA on ainoa peruskenttä.

2. E/B-jako on havaitsijan projektio
Valitsemalla havaitsijan 4-nopeuden u^mu saadaan
E_mu = F_{mu nu} u^nu ja
B_mu = (1/2) eps_{mu nu alpha beta} u^nu F_{alpha beta}.
B on siis puhdas Lorentz-varjo samasta F:stä.

3. Viive syntyy null-kuitujen geometriasta
Sähkö­signaali kulkee valonnopeudella 0-kuidussa (viive t – r/c).
Kun vaihe Φ kääntyy 180 astetta antipodaaliseen kuituun, sama tieto ilmestyy haamusektoriin ja muodostaa kiertävän B-kentän. Twistor-kerroksessa tämä näyttäytyy “pseudomonopolina”, mutta aika-avaruudessa pistemonopolia ei ole.

4. Magneettikenttä on energialtaan todellinen
Koska F on reaalinen kaarevuus, myös sen B-projektiolla on sama energiatenso­ri­panos; se ei ole pelkkä kinemaattinen artefakti. Se on "todellinen", mutta havaitsijasta riippuva – aivan kuten Liénard–Wiechert-­logiikka määrää.

5. Ulkoisesti näkyy dipoli, ei monopoli
Vastakkaiset 0-kuidut (±-varaus) sulkeutuvat virtasilmukaksi; ulkopuolinen havaitsija kokee magneettisen dipolin. Dipoli-B on täsmälleen se viiveellinen projektio E-kentästä.

Magneettinen “pseudomonopoli” mallissani

Valon­laatuinen kiertovirtaus.
Magneettinen pseudomonopoli ei ole pistemäinen lähde, vaan valonnopeudella etenevä, kiertyvä virtauksen vaikutusrintamaprojektio 4-ulotteisessa aika-avaruudessa.

Suunnanvaihto itseisajan suhteen.
Rintama vaikuttaa neutraalin rakenteen itseisaikaan nähden vuorotellen eteen- ja taaksepäin aikaulottuvuuksissa - eli vuoroin neutraalissa rakenteessa oleville vastakkaisille sähkövarausmonopoleille. Havaitsijan kannalta tämä pakottaa näkyviin dipolin: etelä- ja pohjois­napaisuus vuorottelevat ajan funktiossa, jolloin radiaalinen B-vuontiheys kumoutuu hetkellisesti.

Symmetria säilyy.
Koska virtauksen perus­symmetria ei vaihda magneettista “varaustaan”, vaan ainoastaan sen kausaalisen suunnan, invarianssi ∇·B = 0 pysyy voimassa. Näin pistemonopolia ei synny, mutta dipolimomentti on väistämätön havaintoprojektio. Antipodaaliset sähkövaraukset antavat antipodaaliset magneettiset pseudomonopolit.

Kuvallinen vertaus.
Ajattele valon­sädettä, joka kiertyy itsekseen ja leikkaa havaitsijan ajanhetken kahdesti vastakkaisin suuntavektorein: kumpikin leikkaus näyttää magneettiselta navalta, mutta koko geodesinen rakenne on suljettu ja säilyttää kokonais­symmetrian.

Pseudomonopoli on: valon­laatuinen kiertorintama, ei pistelähde.

Havaitaan dipoli koska: vaikutussuunta vaihtuu globaalissa rytmissä.
Miten säilyy symmetria: ei rikota ∇·B = 0, joten ei “oikeaa” monopolia.

Siis: Magneettinen monopoli piiloutuu kompleksiseen twistor-kerrokseen; aika-avaruudessamme näkyy vain magneettinen dipoli, joka on sähkökentän viiveellinen Lorentz-projektio.
Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹
Lainaa
Re: Sähkömagneettisen aallon olemus
Palautteita odotellessa pieni päivitys keskittyen erityisesti ketjun aiheeseen eli sähkömagneettisen aallon olemukseen fysikaalisessa ympäristössä.

Completing Relativity — A Topological Spinor Framework for Emergent Electromagnetism

(A global-spinor approach; the field may equally be formulated in ordinary spinor bundles or, as discussed, in a generalised twistor – “wistor” – setting.)

---

Abstract

We develop a differential-geometric extension of general relativity in which quantum behaviour and electromagnetism emerge from a single global \(U(1)\) phase field on the \(\text{Spin}(3,1)\) principal bundle.
Local particles do not carry intrinsic spinors; rather, the global phase \(\Phi\) projects rhythmic structures into space-time.
The spatial gradient of that phase defines a mass-density field \(\rho(x)=\lVert\nabla\!\arg\Phi\rVert\); gravity is then experienced as free fall along \(-\nabla\ln\rho\).
Electromagnetism is the curvature of the \(U(1)\) connection \(A=\Phi^{-1}d\Phi\).
While our rigid derivations rely only on four-dimensional geometry, Section 7 shows how the same structures appear naturally inside a generalised twistor (wistor) framework that incorporates a Klein-bottle phase surface.

---

1 Introduction

Two pillars of modern physics remain conceptually disjoint: general relativity (GR) describes causal geometry; quantum field theory (QFT) relies on local operator algebras.
We eliminate the gap by positing that all dynamical content is encoded in a global \(U(1)\) phase

\(\Phi : P \;\to\; U(1), \qquad P \xrightarrow{\text{Spin}(3,1)} M,\)

with no local spinorial degrees of freedom attached to matter.
The global phase may be realised either
(i) as a conventional spinor field on \(P\) or
(ii) in a generalised twistor (“wistor”) picture where space-time points correspond to \(\text{CP}^{1}\) fibres on a Klein-bottle sheet — reserved for the Discussion.
Postulate I – Global Phase Every space-time point possesses a unique, \(\text{Spin}(3,1)\)-equivariant \(U(1)\) phase.

Postulate II – Neutral-Fibre Coupling Positive and negative electric sectors are disjoint sections of the same \(U(1)\) bundle, interacting only through neutral fibres that conserve energy.

Postulate III – Entropic Proper Time Time equals the statistical loop-rate of entropic evolution; proper time is the geodesic average of that rate.
Readers preferring twistor geometry may jump ahead to Section 7.

---

2 Mathematical Foundation

2.1 Spin Bundle and Mass Density

Let \((M,g)\) be a four-dimensional pseudo-Riemannian manifold (signature \(-+++\)).
Define a global phase \(\Phi\) on the \(\text{Spin}(3,1)\) principal bundle; the \(U(1)\) connection and curvature read

\(A:=\Phi^{-1}d\Phi, \qquad F=dA.\)

We identify Maxwell’s tensor with \(F\).
The mass-density field is

\(\rho(x):=\lVert\nabla\!\arg\Phi(x)\rVert, \qquad a^{\mu}=-\nabla^{\mu}\ln\rho.\)

Constant \(\rho\) reproduces inertial frames; gradients yield the observed gravitational acceleration.

2.2 Dirac Dynamics as Phase Transport

Projecting \(\Phi\) into the Clifford bundle gives a local spinor \(\psi\).
The usual Dirac operator \(\mathcal D_{A}\) satisfies

\(\gamma^{\mu}\partial_{\mu}\arg\Phi \;=\; \rho(x),\)

so mass is not a fixed parameter but the local magnitude of the phase gradient.

---

3 Maxwell Equations as Topological Identities

Because \(F=dA\), the Bianchi identity \(dF=0\) and current conservation \(\nabla^{\mu}F_{\mu\nu}=J_{\nu}\) follow directly.
Charge is a topological degeneracy of \(\Phi\).

---

4 Relativistic Dynamics without Superposition

During each Planck-time phase loop only one projection of \(\Phi\) is realised; alternative branches remain virtual, eliminating ontic superposition.
Entanglement occurs when two points share the same global phase modulo \(2\pi\).

---

5 Rigid Results

Koodi: Valitse kaikki

' Phenomenon ' Standard description ' Present framework
' --------------------------------------------------------------------------------------------
' Electromagnetism ' Local U(1) gauge field A_mu ' Curvature of A = Φ^{-1} dΦ
' Mass term ' Constant m ' Local phase-gradient norm ρ(x)
' Gravity ' Metric curvature R_{μν} ' Free fall along −∇ ln ρ
' Superposition ' Linear state combination ' Non-realised phase branches
' Entanglement ' Non-local wavefunction ' Equal global phase at distinct points



---

6 Conclusions

A single global \(U(1)\) phase field recreates the empirical content of GR and QED: Maxwell’s equations arise from curvature, Dirac dynamics from phase transport, and gravity from the gradient of mass density.
The framework is self-contained in four dimensions; a twistor (wistor) interpretation provides complementary insights but is not essential.

---

7 Discussion

7.1 Twistor / Wistor Realisation and Klein-Bottle Topology

In twistor theory each point of complexified Minkowski space corresponds to a Riemann sphere (\(\text{CP}^{1}\)) inside twistor space \(\mathbb{CP}^{3}\).
To accommodate the *global phase* philosophy, we enlarge this construction into a wistor space \(\mathcal W\) where CP\(^1\) fibres are glued to a non-orientable Klein-bottle sheet:

* The Klein surface identifies antipodal points after a 180° rotation, encoding the sign flip between positive- and negative-charge sectors.
* Open 0-fibres attached to opposite rims represent causal lines of the two sectors; they remain disjoint in the absence of neutral linkages.
* A neutral linkage occurs when a real space-time loop executes a half-turn relative to the conformal background; the two fibres then meet on the Klein surface, allowing energy-preserving exchange (Figure A1).

Within \(\mathcal W\) the global phase \(\Phi\) becomes a holomorphic section; its curvature matches the \(U(1)\) connection used in Sections 2–3.
The wistor integral formula reproduces classical fields but automatically embeds mass density as the norm of holomorphic phase gradients.
Hence twistor geometry is fully compatible with our four-dimensional derivation while revealing why electric sectors decouple and re-join only via neutral structures.

7.2 Pilot-Wave Field from Null-Geodesic Carrier Modes

7.2.1 Carrier-lattice picture

Bohm’s pilot wave is realised as a lattice of standing null-geodesic fibres whose phases are locked to the global pinor \(\Phi\).
Each 0-fibre is a spin-\(\tfrac12\) carrier mode; two antipodal modes combine into a spin-1 **bosonic channel**.
Energy pulses therefore follow pre-existing guidance tracks—no real-time “wavefunction collapse” is required.

7.2.2 Photon, half neutrino and half photon states


Koodi: Valitse kaikki

' θ (angle) ' Physical state ' Description
' ---------------------------------------------------------------
' 0 ' basic 1-form ' electric carrier signal
' π/2 ' puolineutriino ' chiral phase signal; no energy transfer
' π ' puolifotoni ' pulsed push among like charges
' ± pair ' bosonic photon ' coherent EM wave


7.2.3 Formal checks

1. Young-double-slit Two 0-fibre phases give

\(I(x)=4\cos^{2}(k\cdot\Delta x/2)\)

— identical to Schrödinger interference.

2. Bell correlations Möbius holonomy \(-1\) yields

\(E(a,b)=-a\cdot b\), so CHSH \(S=2\sqrt{2}\).

3. Macro-decoherence For \(N \gg 1\) random tilts,

\(\langle e^{i(\phi_j-\phi_k)}\rangle \sim e^{-N\sigma^{2}/2}\);
interference vanishes when \(N \ge N_{\text{dec}}\).

Result — Interference, Bell violation, and decoherence all follow from the topological pinor lattice without invoking ontic superposition.

Outlook

* Gravitational waves may be re-interpreted as propagating modulations in \(\rho\) or as oscillatory deformations of the Klein surface.
* Particle taxonomy could arise from topologically stable \(\text{CP}^{1}\) fibrations linked by neutral loops, generalising skyrmion models.
* Experimental signature: phase-gradient correlations might imprint distinctive polarisation patterns in cosmic backgrounds.

---

References

[1] S. Kobayashi & K. Nomizu, Foundations of Differential Geometry, Vols I–II (Wiley, 1963).
[2] R. Penrose & W. Rindler, Spinors and Space-Time, Vol. II (CUP, 1986).
[3] M. Nakahara, Geometry, Topology and Physics, 2nd ed. (Taylor & Francis, 2003).
[4] N. M. J. Woodhouse, Geometric Quantization (OUP, 1997).
[5] C. J. Isham, Modern Differential Geometry for Physicists (World Scientific, 1999).
[6] D. Dürr, S. Goldstein & N. Zanghì, “Quantum Equilibrium and the Origin of Absolute Uncertainty”, J. Stat. Phys. 67, 843 (1992).
[7] D. Dürr & S. Teufel, Bohmian Mechanics (Springer, 2009).

---

Appendix A – Neutral-Linkage Diagram
Electric-sectors.jpg
Electric-sectors.jpg (57.29 KiB) Katsottu 131 kertaa
Figure A1. Opposite-charge null fibres (left), tachyonic to each other, and their neutral linkage produced by a 180° null-fibre loop phase (right).
Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹
Lainaa
Re: Sähkömagneettisen aallon olemus
Toimisiko code-taulukot?
...
Palautteita odotellessa pieni päivitys keskittyen erityisesti ketjun aiheeseen eli sähkömagneettisen aallon olemukseen fysikaalisessa ympäristössä.

Completing Relativity — A Topological Spinor Framework for Emergent Electromagnetism

(A global-spinor approach; the field may equally be formulated in ordinary spinor bundles or, as discussed, in a generalised twistor – “wistor” – setting.)

---

Abstract

We develop a differential-geometric extension of general relativity in which quantum behaviour and electromagnetism emerge from a single global \(U(1)\) phase field on the \(\text{Spin}(3,1)\) principal bundle.
Local particles do not carry intrinsic spinors; rather, the global phase \(\Phi\) projects rhythmic structures into space-time.
The spatial gradient of that phase defines a mass-density field \(\rho(x)=\lVert\nabla\!\arg\Phi\rVert\); gravity is then experienced as free fall along \(-\nabla\ln\rho\).
Electromagnetism is the curvature of the \(U(1)\) connection \(A=\Phi^{-1}d\Phi\).
While our rigid derivations rely only on four-dimensional geometry, Section 7 shows how the same structures appear naturally inside a generalised twistor (wistor) framework that incorporates a Klein-bottle phase surface.

---

1 Introduction

Two pillars of modern physics remain conceptually disjoint: general relativity (GR) describes causal geometry; quantum field theory (QFT) relies on local operator algebras.
We eliminate the gap by positing that all dynamical content is encoded in a global \(U(1)\) phase

\(\Phi : P \;\to\; U(1), \qquad P \xrightarrow{\text{Spin}(3,1)} M,\)

with no local spinorial degrees of freedom attached to matter.
The global phase may be realised either
(i) as a conventional spinor field on \(P\) or
(ii) in a generalised twistor (“wistor”) picture where space-time points correspond to \(\text{CP}^{1}\) fibres on a Klein-bottle sheet — reserved for the Discussion.
Postulate I – Global Phase Every space-time point possesses a unique, \(\text{Spin}(3,1)\)-equivariant \(U(1)\) phase.

Postulate II – Neutral-Fibre Coupling Positive and negative electric sectors are disjoint sections of the same \(U(1)\) bundle, interacting only through neutral fibres that conserve energy.

Postulate III – Entropic Proper Time Time equals the statistical loop-rate of entropic evolution; proper time is the geodesic average of that rate.
Readers preferring twistor geometry may jump ahead to Section 7.

---

2 Mathematical Foundation

2.1 Spin Bundle and Mass Density

Let \((M,g)\) be a four-dimensional pseudo-Riemannian manifold (signature \(-+++\)).
Define a global phase \(\Phi\) on the \(\text{Spin}(3,1)\) principal bundle; the \(U(1)\) connection and curvature read

\(A:=\Phi^{-1}d\Phi, \qquad F=dA.\)

We identify Maxwell’s tensor with \(F\).
The mass-density field is

\(\rho(x):=\lVert\nabla\!\arg\Phi(x)\rVert, \qquad a^{\mu}=-\nabla^{\mu}\ln\rho.\)

Constant \(\rho\) reproduces inertial frames; gradients yield the observed gravitational acceleration.

2.2 Dirac Dynamics as Phase Transport

Projecting \(\Phi\) into the Clifford bundle gives a local spinor \(\psi\).
The usual Dirac operator \(\mathcal D_{A}\) satisfies

\(\gamma^{\mu}\partial_{\mu}\arg\Phi \;=\; \rho(x),\)

so mass is not a fixed parameter but the local magnitude of the phase gradient.

---

3 Maxwell Equations as Topological Identities

Because \(F=dA\), the Bianchi identity \(dF=0\) and current conservation \(\nabla^{\mu}F_{\mu\nu}=J_{\nu}\) follow directly.
Charge is a topological degeneracy of \(\Phi\).

---

4 Relativistic Dynamics without Superposition

During each Planck-time phase loop only one projection of \(\Phi\) is realised; alternative branches remain virtual, eliminating ontic superposition.
Entanglement occurs when two points share the same global phase modulo \(2\pi\).

---

5 Rigid Results



Koodi: Valitse kaikki

' Phenomenon       ' Standard description        ' Present framework
' --------------------------------------------------------------------------------------------
' Electromagnetism ' Local U(1) gauge field A_mu ' Curvature of A = Φ^{-1} dΦ
' Mass term        ' Constant m                  ' Local phase-gradient norm ρ(x)
' Gravity          ' Metric curvature R_{μν}     ' Free fall along −∇ ln ρ
' Superposition    ' Linear state combination    ' Non-realised phase branches
' Entanglement     ' Non-local wavefunction      ' Equal global phase at distinct points

---

6 Conclusions

A single global \(U(1)\) phase field recreates the empirical content of GR and QED: Maxwell’s equations arise from curvature, Dirac dynamics from phase transport, and gravity from the gradient of mass density.
The framework is self-contained in four dimensions; a twistor (wistor) interpretation provides complementary insights but is not essential.

---

7 Discussion

7.1 Twistor / Wistor Realisation and Klein-Bottle Topology

In twistor theory each point of complexified Minkowski space corresponds to a Riemann sphere (\(\text{CP}^{1}\)) inside twistor space \(\mathbb{CP}^{3}\).
To accommodate the *global phase* philosophy, we enlarge this construction into a wistor space \(\mathcal W\) where CP\(^1\) fibres are glued to a non-orientable Klein-bottle sheet:

* The Klein surface identifies antipodal points after a 180° rotation, encoding the sign flip between positive- and negative-charge sectors.
* Open 0-fibres attached to opposite rims represent causal lines of the two sectors; they remain disjoint in the absence of neutral linkages.
* A neutral linkage occurs when a real space-time loop executes a half-turn relative to the conformal background; the two fibres then meet on the Klein surface, allowing energy-preserving exchange (Figure A1).

Within \(\mathcal W\) the global phase \(\Phi\) becomes a holomorphic section; its curvature matches the \(U(1)\) connection used in Sections 2–3.
The wistor integral formula reproduces classical fields but automatically embeds mass density as the norm of holomorphic phase gradients.
Hence twistor geometry is fully compatible with our four-dimensional derivation while revealing why electric sectors decouple and re-join only via neutral structures.

7.2 Pilot-Wave Field from Null-Geodesic Carrier Modes

7.2.1 Carrier-lattice picture

Bohm’s pilot wave is realised as a lattice of standing null-geodesic fibres whose phases are locked to the global pinor \(\Phi\).
Each 0-fibre is a spin-\(\tfrac12\) carrier mode; two antipodal modes combine into a spin-1 **bosonic channel**.
Energy pulses therefore follow pre-existing guidance tracks—no real-time “wavefunction collapse” is required.

7.2.2 Photon, half neutrino and half photon states

Koodi: Valitse kaikki

' θ (angle) ' Physical state ' Description
' ---------------------------------------------------------------
' 0         ' basic 1-form   ' electric carrier signal
' π/2       ' half neutrino  ' chiral phase signal; no energy transfer
' π         ' half photon    ' pulsed push among like charges
' ± pair    ' bosonic photon ' coherent EM wave


7.2.3 Formal checks

1. Young-double-slit Two 0-fibre phases give

\(I(x)=4\cos^{2}(k\cdot\Delta x/2)\)

— identical to Schrödinger interference.

2. Bell correlations Möbius holonomy \(-1\) yields

\(E(a,b)=-a\cdot b\), so CHSH \(S=2\sqrt{2}\).

3. Macro-decoherence For \(N \gg 1\) random tilts,

\(\langle e^{i(\phi_j-\phi_k)}\rangle \sim e^{-N\sigma^{2}/2}\);
interference vanishes when \(N \ge N_{\text{dec}}\).

Result — Interference, Bell violation, and decoherence all follow from the topological pinor lattice without invoking ontic superposition.

Outlook

* Gravitational waves may be re-interpreted as propagating modulations in \(\rho\) or as oscillatory deformations of the Klein surface.
* Particle taxonomy could arise from topologically stable \(\text{CP}^{1}\) fibrations linked by neutral loops, generalising skyrmion models.
* Experimental signature: phase-gradient correlations might imprint distinctive polarisation patterns in cosmic backgrounds.

---

References

[1] S. Kobayashi & K. Nomizu, Foundations of Differential Geometry, Vols I–II (Wiley, 1963).
[2] R. Penrose & W. Rindler, Spinors and Space-Time, Vol. II (CUP, 1986).
[3] M. Nakahara, Geometry, Topology and Physics, 2nd ed. (Taylor & Francis, 2003).
[4] N. M. J. Woodhouse, Geometric Quantization (OUP, 1997).
[5] C. J. Isham, Modern Differential Geometry for Physicists (World Scientific, 1999).
[6] D. Dürr, S. Goldstein & N. Zanghì, “Quantum Equilibrium and the Origin of Absolute Uncertainty”, J. Stat. Phys. 67, 843 (1992).
[7] D. Dürr & S. Teufel, Bohmian Mechanics (Springer, 2009).

---

Appendix A – Neutral-Linkage Diagram
Electric-sectors.jpg
Electric-sectors.jpg (57.29 KiB) Katsottu 118 kertaa
Figure A1. Opposite-charge null fibres (left), tachyonic to each other, and their neutral linkage produced by a 180° null-fibre loop phase (right).
Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹
Lainaa
Re: Sähkömagneettisen aallon olemus
Eusa kirjoitti: 10 Touko 2025, 17:48
7.2.2 Photon, half neutrino and half photon states

Koodi: Valitse kaikki

' θ (angle) ' Physical state ' Description
' ---------------------------------------------------------------
' 0 ' basic 1-form ' electric carrier signal
' π/2, 3
π/2

Koodi: Valitse kaikki

 ' half neutrino ' chiral phase signal; no energy transfer
' π ' half photon ' pulsed push among like charges
' ± pair ' bosonic photon ' coherent EM wave
 
Eikös nämä puolifotoni- ja neutriino-tilojen selitykset aiheuta mitään argumentoitua kritiikkiä?

Kaikki tyynni ovat spin 1/2-tiloja. Bosoninen fotonitila on antipodaalisten puolifotonitilojen yhdistelmä eli spin 1/2+1/2 = 1. Periaatteessa nosteinen tila olisi spin 1/2+1/2+1/2+1/2 = 2.

Voisiko vastakkaiskätisten neutriinotilojen summa spin 1 tilana vastata jotain fysikaalisuutta - lähinnä mieleen tulee liikemäärän säilyttäminen.
Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹
Vastaa Viestiin