Theory of Everything

[tomS]

Hallo zusammen,

mich würde mal eure Meinung bzw. euer Bauchgefühl interessieren:

[tomS]

Ich glaube, für die Quantengravitation ist es doch die LQG - allerdings benötigen wir etwas völlig neues für die anderen Wechselwirkungen. Ich habe aber immer noch die Hoffnung, dass sich diese rein geometrisch-topologisch aus der Raumzeit selbst ergeben.

[Maclane]

Die Quantisierung der Raumzeit in der LQG (kleinste Raumeinheiten, kleinste Zeiteinheiten) ist mir sehr sympathisch, bleibt es auch weiterhin.
Meine Skepsis ist mit der Zeit aber gewachsen, ohne es jetzt konkret festmachen zu wollen.

Ich fürchte, selbst wenn Ashtekar und seine Jünger richtig gerechnet haben sollten, dann wird man zwar mit der LQG einige Vorhersagen machen und einige Erklärungen liefern können, aber für eine TOE wird es nicht reichen.

Es sieht eben eher wie eine Teillösung aus denn wie eine Gesamtlösung. Was denn nun z.B. ein Teilchen (Elektron, Quark, Photon, etc.) wirklich ist, weiß auch die LQG nicht. Ebensowenig, wo alles (alles = Energie, Raumzeit, Naturkonstanten, Naturgesetze, etc) herkommt.

Bis wir einen Ansatz haben, der für eine TOE wirklich fundamental genug ist, stimme ich nicht ab. Es sei denn die Frage wäre so in der Art formuliert wie: "Mit welcher Theorie werden wir mal Schwarze Löcher am besten beschreiben können?".

Gruß
Mac

[tomS]

weitere Beteiligungen?

[seeker]

Ich kenne mich ja nicht wirklich aus. Deshalb nur mein Bauchgefühl:

Von dem, was wir im Moment haben, scheint die LQG am erfolgversprechendsten zu sein.
Sie könnte aber genauso in eine Sackgasse führen. Außerdem ist sie prinzipiell begrenzter als die Stringtheorien - oder habe ich dich da falsch verstanden?
Vielleicht werden wir es nie befriedigend herausfinden.
Vielleicht brauchen wir auch einen völlig neuen Ansatz: Seit Einstein scheint man sich sehr auf die Geometrie zu konzentrieren.
Vielleicht gibt es noch völlig andere Möglichkeiten?
Außerdem fehlt mir in unserem Denken ein genügendes Verständnis der Emergenz bzw. der Bedeutung des Reduktionismus.
Eine wirkliche TOE müsste auch eine Brücke zur Biologie, etc. schlagen können.

Manchmal fürchte ich auch fast, dass Douglas Adams recht hat, wenn er sinngemäß sagt:
"Wenn unser Universum genügend verstanden ist, dann wird es sofort durch etwas noch Unverständlicheres ersetzt."

Ich tendiere dazu zu sagen, dass eine TOE, wenn sie denn gefunden werden kann, wahrscheinlich etwas sein wird, das heute noch völlig unbekannt ist.
Die erste gefundene TOE wird wohl auch nicht die letzte TOE bleiben.

Beste Grüße
seeker

[tomS]

Ich kenne mich ja nicht wirklich aus. Deshalb nur mein Bauchgefühl:

Darum geht es; gib doch deine Stimme ab.

Von dem, was wir im Moment haben, scheint die LQG am erfolgversprechendsten zu sein. ... Außerdem ist sie prinzipiell begrenzter als die Stringtheorien

Das hast du genau richtig verstanden. Die LQG zielt auf eine Quantisierung der Gravitation / Geometrie und erlaubt die Einführung weitere Kräfte, ohne diese jedoch mit der Gravitation zu vereinheitlichen

Vielleicht brauchen wir auch einen völlig neuen Ansatz: Seit Einstein scheint man sich sehr auf die Geometrie zu konzentrieren.
Vielleicht gibt es noch völlig andere Möglichkeiten?

Ich glaube, dassman mehr und mehr diskrete Strukturen verwenden wird; ggw. befinden wir uns in einem Prozess, wo wir diskrete Strukturen aus glatten Objekten konstruieren; die LQG ist jedoch teilweise in einem Stadium angekommen, wo die diskreten Strukturen fundamental zu sein scheinen und die glatte Geometrie nur unserer makroskopischen Betrachtungsweise geschuldet ist.

Außerdem fehlt mir in unserem Denken ein genügendes Verständnis der Emergenz bzw. der Bedeutung des Reduktionismus.
Eine wirkliche TOE müsste auch eine Brücke zur Biologie, etc. schlagen können.

Letztlich ja, aber im engere Sinne wäre eine ToE immer noch eine reduktionistische, physikalische ToE. Ich glaube nicht, dass das Ziel einer alles umfassenden ToE erreichbar ist, denn diese müsste sich selbst mathematisch als eindeutig ausgezeichnete, einzigartige Struktur beweisen - was prinzipiell inmöglich ist.

[seeker]

Darum geht es; gib doch deine Stimme ab.

Hab ich schon vor Tagen getan - nur damals noch ohne Beitrag.

Grüße
seeker

[gravi]

Ich glaube nicht, dass es die TOE überhaupt einmal geben wird. Die Natur ist viel zu komplex, als dass sie sich mit ein paar Formeln beschreiben ließe.
Können nicht einfach Quantentheorie und ART/SRT friedlich nebeneinander weiter existieren? Mir ist schon klar, dass wir etwas brauchen, um die Physik im Quantenbereich unter Einbeziehung extremer Gravitationsfelder zu beschreiben. Vielleicht sind aber alle oben genannten Theorien auf der falschen Fährte und wir müssen nach einer ganz anderen Physik für diese Extrema suchen.
Um aber die "normale" Natur zu beschreiben, sollten die gängigen Theorien/Gesetze doch eigentlich ausreichend sein.

Gruß
gravi

[Maclane]

Ich glaube nicht, dass es die TOE überhaupt einmal geben wird. Die Natur ist viel zu komplex, als dass sie sich mit ein paar Formeln beschreiben ließe.
Können nicht einfach Quantentheorie und ART/SRT friedlich nebeneinander weiter existieren? Mir ist schon klar, dass wir etwas brauchen, um die Physik im Quantenbereich unter Einbeziehung extremer Gravitationsfelder zu beschreiben. Vielleicht sind aber alle oben genannten Theorien auf der falschen Fährte und wir müssen nach einer ganz anderen Physik für diese Extrema suchen.
Um aber die "normale" Natur zu beschreiben, sollten die gängigen Theorien/Gesetze doch eigentlich ausreichend sein.

Sind sie ja auch.

Eigentlich ist das sowieso komisch, wenn die Komplexität der Natur vorgeschoben wird. Sind doch "nur" vier Grundkräfte und ne "Handvoll" Naturkonstanten. Eigentlich, so möchte man meinen, kann das doch alles so schwer nicht sein.

Unsere Mathematik ist (vermutlich) nicht falsch, aber vielleicht ist sie einfach nur zu kompliziert/aufgebläht (Mathematikblase Haha ).

Gruß
Mac

[tomS]

Die ToE hat ja auch den Anspruch, etwas "hinter" die Dinge zu schauen.

Die Symmetriegruppe des Standardmodells ist U(1)*SU(2)*SU(3) - warum?
Die Teilchen haben alle eine bestimmte Masse - warum?
...

[Maclane]

Naja, ob wir auf diese fragen Antworten finden bzw. ob eine TOE dazu Antworten liefern kann, weiß ich nicht.

Denkt man das weiter, muss man ja zwangsläufig zu der Frage kommen, warum es überhaupt Etwas gibt und nicht Nichts.

Mathematisch stell ich mir das so vor:
Wenn man alle natürlichen Zahlen von 1 bis 100 zur Verfügung hat, dann kann man mit diesen Zahlen alles mögliche machen: addieren, multiplizieren, quadrieren, whatsoever.
Aber wenn man nur eine oder mehrere Nullen hat, was kann man dann machen? Wie kann aus einer Null eine echte Zahl werden?

Irgendein ganz tiefes Geheimnis muss es geben, wie aus Nichts Etwas werden kann.

Dass man aus wenig viel machen kann, das seh ich ein. Gibt doch diese schöne Demo-Szene, wo Programmierer winzig kleine Programme schreiben, die dann anhand weniger Algorithmen neuen Code erzeugen, der sich dann weiter ausführt. Man startet mit wenigen kB auf der Festplatte und hat ruckzuck mehrere GB im Hauptspeicher, inklusive komplexer 3D-Engine, Texturen, Sound, etc.

Also viel aus wenig -> schwierig aber machbar.

Aber etwas aus nichts? Keine Ahnung, ob wir dem jemals auf die Schliche kommen (können)...

Gruß
Mac

[seeker]

Die Frage "Warum ist überhaupt etwas und nicht vielmehr nichts?" ist per Definition nicht mehr Gegenstand der Physik.

Die Physik/Naturwissenschaft kann nur beschreiben: Sie beantwortet nur WIE - Fragen.
Die WAS und die WARUM - Fragen sind Gegenstand der menschlichen Neugier - nicht der Physik.
Die Physik kann in diesen Bereich allenfalls etwas hineinspicken - selbst dann verlässt sie eigentlich schon ihren Boden.
Das sind Bereiche der Philosophie und der Theologie.
Eine ToE muss immer noch Naturwissenschaft sein.

Grüße
seeke

[Maclane]

Wenn es einen Grund gibt, warum es überhaupt irgendetwas gibt, dann hat imho auch die Physik das Recht danach fragen, was denn dieser Grund gewesen sein könnte.
Denn wir wenn nach diesem Grund fragen, dann ist das eine Frage der Kausalität und die Kausalität gehört nunmal zu den Prinzipien, die wir in den Naturwissenschaften voraussetzen.

Es kann ja sein, dass die Physik mit ihren (letztlich auch nur begrenzten) Mitteln, dazu keine Aussage machen kann. Aber das heißt ja nicht, dass sie danach nicht fragen darf.

Was mit einem Klumpen Materie passiert, nachdem er in ein Schwarzes Loch gefallen ist, kann auch keiner sagen. Trotzdem glaube ich nicht, dass sich hier die Physiker die Butter vom Brot nehmen lassen und sagen: "Darum sollen sich mal die Philosophen und Theologen kümmern."

Gruß
Mac

[gravi]

Die ToE hat ja auch den Anspruch, etwas "hinter" die Dinge zu schauen.

Die Symmetriegruppe des Standardmodells ist U(1)*SU(2)*SU(3) - warum?
Die Teilchen haben alle eine bestimmte Masse - warum?
...

Das ist schon einleuchtend. Ich kann mir jedoch nicht vorstellen, dass wir einmal den Grund bzw. die Ursache dafür finden, weshalb ein Neutron gerade die Masse hat die es hat, oder die Ladung des Elektrons so fein auf die des Protons abgestimmt ist. In der Natur finden wir sicherlich viele ähnliche Gegebenheiten (Lichtgeschwindigkeit, Gravitatioskonstante usw.), wo man sich fragen kann, wieso gerade ausgerechnet diese Größe?

Ich bezweifle, dass eine ToE solche Fragen beantworten könnte...

Netten Gruß
gravi

[tomS]

... weshalb ein Neutron gerade die Masse hat die es hat, oder die Ladung des Elektrons so fein auf die des Protons abgestimmt ist.

Bei der ersten Frage würde ich statt dessen auf die Massen dervQuarks abzielen; die Massen der Baryonen sind mittels der Gitter-QCD inzwischen sehr gut berechenbar.

Bei der Ladung gibt es das Argument der elektroschwachen Symmetrie. Aus dieser Theorie geht hervor, dass die Gesamtladung einer bestimmten Gruppe von Fermionen sich in ganz bestimmter Weise zu Null addieren muss, ansonsten ist die Theorie inkonsistent (ihre Eichsymmetrie wird durch eine Anomalie verletzt). D.h. diese Abstimmung ist in gewisser Weise verstanden.