Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständig?

Einstein über die Schulter geschaut: Fragestellungen zur Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie, mathematische Methoden, Bedeutung und Interpretation

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon tomS » 24. Mai 2012, 23:35

Ich will hier gar nicht auf diese Details eingehen, weil sie wohl nicht beweisbar sind. Deswegen spreche ich bewusst unscharf vom "Sein der Erscheinungen". Minimal bedeutet, dass es eine minimale Realität geben muss, die zumindest diese Erscheinungen erklärt - oder mit ihnen identisch ist. Weniger geht nicht. Wenn ich - wie es die Phänomenologie tut - die Realität hinter den Erscheinungen negiere, dann ist letztlich die Erscheinung mit dem Sein identisch.

Wichtiger ist mir aber die "negative Ontologie".
Gruß
Tom

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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon HelmutHansen » 25. Mai 2012, 07:38

TomS: Einstein selbst wurde sicher [durch die Entdeckung der Quanten durch Planck im Jahre 1900] beeinflusst, die SRT selbst strukturell sicher nicht, denn diese war implizit bereits seit Jahrzehnten in der Maxwellschen Theorie vorhanden

Dieser Einwand suggeriert, dass es Einstein in der Entwicklung der SRT einzig und allein darum gegangen sei, der Elektrodynamik eine möglichst einfache Form zu geben. Dies entspricht jedoch nicht den Tatsachen – und Einstein hat dies nicht nur in seinem Nekrolog deutlich gemacht.

Seine Suche nach dem speziellen Relativitätsprinzip war eine unmittelbare Antwort auf die Konfrontation mit der Quantenstruktur der Wirklichkeit zu Beginn des 20. Jahrhunderts. 1955 schrieb er, befragt auf die Entstehungsgeschichte der SRT, in einem Brief an Carl Seelig:

"[Was an der SRT ] neu war, war die Erkenntnis, dass die Bedeutung der Lorentztransformation über den Zusammenhang mit den maxwellschen Gleichungen hinausging und das Wesen von Raum und Zeit im allgemeinen betraf. Auch war die Einsicht neu, dass die "Lorentz-Invarianz" eine allgemeine Bedingung sei für jede physikalische Theorie. Das war für mich von besonderer Wichtigkeit, weil ich schon früher erkannt hatte, daß die Maxwellsche Theorie die Mikrostruktur der Strahlung nicht darstelle und deshalb nicht allgemein haltbar sei.“

Wie dieses Zitat zeigt, hat er nach einer Theorie gesucht, die fundamental genug war, um auch in bezug auf die gerade entdeckte Quantenstruktur der Wirklichkeit in Geltung zu bleiben. Mit dem speziellen Relativitätsprinzip (inklusive der Lorentz-Invarianz) glaubte er ein entsprechend fundamentales Prinzip gefunden zu haben. Und dieses Prinzip ist nichts, was in irgendeiner Weise auf Maxwells Theorie beschränkt ist, es ist vielmehr, wie auch von Einstein angesprochen, ein Metaprinzip: Es geht weit über diese Theorie hinaus. Es stellt eine Regel dar, die nach Einsteins Auffassung von allen physikalischen Gesetzen erfüllt sein muss, gleichgültig auf welche Phänomene sich die Gesetze beziehen, seien dies nun elektrische und magnetische Erscheinungen oder auch Quantenerscheinungen. (Kip Thorne, Gekrümmter Raum und verbogene Zeit, S. 92)

Die Entwicklung und die Gestalt der speziellen Relativitätstheorie ist also sehr wohl durch die Begegnung mit der Quantenstruktur der Wirklichkeit beeinflusst worden. Sie war für Einstein entscheidender Anlass nach einem fundamentalen Prinzip zu suchen, dass nicht nur den elektromagnetischen Erscheinungen, sondern eben auch den Quantenerscheinungen genügte.

Es stimmt natürlich, dass sich die Quantentheorie 1912 entscheidend von dem Bild entschied, was sie 1925 bot. Doch in beiden Fällen handelte es sich um ein- und dieselbe Wirklichkeitsebene. Und darum ging es mir: Ich wollte zeigen, dass Einsteins Ringen um das Wesen der Wirklichkeit schon sehr früh der Aufklärung ihrer inneren Quantenstruktur galt. Das Ringen mit dieser Struktur sollte für ihn zeit seines Lebens das bestimmende Forschungsthema bleiben.

So hat er sehr bald – nach Veröffentlichung der SRT im Jahre 1905 - einsehen müssen, dass seine auf dem speziellen Relativitätsprinzip gründende SRT selbst keinerlei Hinweise lieferte, wie die Maxwellsche Theorie in natürlicher Weise modifiziert werden müsste, um auch den Quantenerscheinungen gerecht zu werden. Dies war der Startschuss zur Entwicklung der Allgemeinen Relativitätstheorie, die – mehr oder weniger – in gerader Linie in Einstein’s Suche nach seiner Einheitlichen Feldtheorie einmünden sollte; eine Theorie, die u.a. mit der Hoffnung verknüpft war, über die Vereinheitlichung von Elektromagnetismus und Gravitation auch der Quantenstruktur der Wirklichkeit Herr zu werden, was Einstein jedoch, wie wir wissen, nicht gelang.

Wenn man diese wissenschaftshistorische Sichtweise teilt, dann ist es nicht abwegig zu vermuten, dass Einstein in seinem Bemühen, die Quantenstruktur der Wirklichkeit mit klassischen Mitteln beschreiben zu wollen, zu dieser Struktur gehörige Elemente fehlerhaft oder unzureichend abgebildet hat. Die Lichtgeschwindigkeit ist, wie ich behaupten möchte, eines dieser unzureichend abgebildeten Elemente.

Gruss
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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon tomS » 25. Mai 2012, 08:52

Ich habe da zwei Einsprüche.

Unabhängig davon welche Intention Einstein bei der Entwicklung der SRT (und später ART) hatte - andere Forscher hatten diese nicht, haben jedoch fast zeitgleich an ähnlichen (teilw. identischen) Formulierungen gearbeitet. Z.B. ist die "Wirklichkeitsebene" von SRT und ART letztlich identisch. Die ART wurde aber praktisch zeitgleich von David Hilbert entwickelt, der bzgl. Philosophie und Intention (er war außerdem Mathematiker) völlig anders dachte als Einstein. D.h. dass unterschiedliche Zugänge durchaus zu den selben Theorien führen können (weswegen ich z.B. dem Konstruktivismus widerspreche und glaube, dass wir Physiker da eben doch nicht nur etwas konstruieren sondern tatsächlich finden).

Entgegen deiner Aussage ist die Wirklichkeitsebene der QM von 1912 und 1925 völlig verschieden. Erstere ist bzgl. ihrer Beschreibung vollständig in der klassischen Theorie verhaftet (auch wenn klar ist, dass dies eigtl. nicht so sein kann, das Bohrsche Modell physikalsich ist in sich widersprüchlich). Letztere war um 1912 in keinster Weise absehbar!
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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon HelmutHansen » 25. Mai 2012, 13:03

Zunächst zu Deinem zweiten Einspruch:

Die Theorien resp. theoretischen Ansätze von 1912 und 1925 waren zweifellos verschieden, aber nicht die Wirklichkeit, auf die sie sich bezogen. Es stimmt, dass das Bohr'sche Modell in hohem Maße klassischen Begriffen verhaftet war, aber die Wirklichkeit, um die es 1912 ging, war die Welt der Quanten - und um genau diese Welt ging es auch 1925.

Das Bohr'sche Postulat, wonach Elektronen nur auf bestimmten, fest definierten Bahnen um den Kern kreisen durften, ist doch keineswegs zufällig als "Bohr'sche Quantenbedingung" in die Geschichte der Physik eingegangen.Das Bohr'sche Modell war trotz seiner Unzulänglichkeiten und Widersprüche der erste Schritt in diese Welt. Sie wird daher wissenschaftshistorisch zu Recht als das Sprungbrett für die noch kommende Quantenmechanik gewürdigt.

Zu Deinem ersten Einspruch: Ich teile Deine Auffassung, dass die Physiker Entdeckungen machen. Deswegen stelle ich auch keineswegs in Abrede, dass in und mit der Speziellen Relativitätstheorie tatsächlich existierende Aspekte der Wirklichkeit entdeckt resp. aufgedeckt worden sind. Doch die SRT liefert meines Erachtens ein "Zerrbild" von der Wirklichkeit - und ein Wesensmerkmal von Zerrbildern ist es, dass sie mit dem, was sie abbilden, etwas gemeinsam haben.

Die SRT ist eine so ungemein raffinierte Theorie, dass es außerordentlich schwierig ist, herauszufinden, warum das von ihr gelieferte Zerrbild so aussieht, als sei es ein entzerrtes Bild.

Doch es gibt eine nicht geringe Zahl von Physikern, die das spüren. Sie konstatieren daher, zumindest wenn ihre Kritik moderat ausfällt, dass die SRT brillant, aber eigenartig sei.Es gibt jedoch auch sehr drastische Stimmen. Albert Abraham Michelson beispielsweise ging so weit, sie als ein Monstrum zu bezeichnen, dem er unfreiwillig auf die Beine geholfen habe - eine Beurteilung, die ich natürlich nicht teile, weil ich glaube, dass die von Einstein als fundamental erkannte Lorentz-Invarianz - um mit Heisenberg zu sprechen - ein echter Zug der Natur ist. Sie ist eine entscheidende Symmetrieigenschaft der Wirklichkeit. Dies aufgedeckt zu haben, ist zweifellos der Verdienst von Einstein.

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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon tomS » 25. Mai 2012, 19:38

HelmutHansen hat geschrieben:Die Theorien resp. theoretischen Ansätze von 1912 und 1925 waren zweifellos verschieden, aber nicht die Wirklichkeit, auf die sie sich bezogen. Es stimmt, dass das Bohr'sche Modell in hohem Maße klassischen Begriffen verhaftet war, aber die Wirklichkeit, um die es 1912 ging, war die Welt der Quanten - und um genau diese Welt ging es auch 1925.

Ich kann dir nicht zustimmen. Die zugrundeliegende Wirklichkeit war natürlich die der Quanten, aber davon war 1912 nichts zu sehen. Alles das, was die klassische Sicht auf Welt und die quantenmechanische Natur der Welt grundlegend unterscheidet, war 1912 unbekannt.

HelmutHansen hat geschrieben:Das Bohr'sche Postulat, wonach Elektronen nur auf bestimmten, fest definierten Bahnen um den Kern kreisen durften, ist doch keineswegs zufällig als "Bohr'sche Quantenbedingung" in die Geschichte der Physik eingegangen.Das Bohr'sche Modell war trotz seiner Unzulänglichkeiten und Widersprüche der erste Schritt in diese Welt. Sie wird daher wissenschaftshistorisch zu Recht als das Sprungbrett für die noch kommende Quantenmechanik gewürdigt.

Korrekt, aber das Bohrsche Modell ist bzgl. seiner Sicht der Realität praktisch ausschließlich klassisch.

Bzgl. der SRT kann ich nur insofern folgen, als du das historisch siehst. Die Realitätssicht der SRT und der ART ist weiterhin ebenfalls klassisch. Der Schritt vom absoluten zum relativen Raum ist verglichen mit dem riesigen Sprung Quantenmechanik ein winziger Hüpfer.
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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon HelmutHansen » 26. Mai 2012, 08:22

Zu sagen, 1912 sei nichts von der Welt der Quanten zu sehen gewesen, ist ein seltsames Argument, selbst wenn ich den Standpunkt einnehme, dass das, was gesehen wurde, erst 1925 richtig erkannt worden ist. Es geht mir in meiner Argumentation um FAKTEN, nicht um ihre theoretische Deutung. Dein Argument hingegen bezieht sich in der vor Dir vorgetragenen Striktheit vor allem auf die spätere theoretische Deutung dieser Fakten.

Wenn ich diese rein epistemische Perspektive einnehme, dann könnte ich - wie Du - in der Tat den Standpunkt einnehmen, dass die Physiker nichts von dem, was sie 1912 gesehen haben, wirklich verstanden haben.

Ungenau hier liegen die bis heute anhaltenden Probleme, denn bis heute hat keiner die Quantenmechanik wirklich verstanden - und deswegen weiß auch bis heute keiner verbindlich, welche Fakten der Welt der Quanten zuzurechnen sind und welche nicht - und wie weit die Welt der Quanten überhaupt in den "ontologischen Raum" hineinreicht.

Keiner kennt den Punkt, wo diese Welt möglicherweise endet und einer anderen Welt Platz macht. Ich denke, dass Deine Bemühungen via negativer Ontologie z.T. dem Ziel gelten, dies auszuloten.

Um zu meiner Argumentation zurückzukehren: Mir ging es, um dies noch einmal klar herauszustellen, um FAKTEN, die der Welt der Quanten zuzurechnen sind - und nicht so sehr um ihre theoretische Deutung. Und solche Fakten gab es zweifellos schon 1912, wie z.B. Planck's Wirkungsquantum (1900) und der photoeelektrische Effekt (1905).

Meine These ist, dass das experimentelle Ergebnis des Michelson-Morley-Experimentes (1887) ebenfalls dieser Welt der Quanten zuzurechnen ist. Mit anderen Worten: Als die Physiker zu diesem verblüffenden Nullresultat kamen, hatten sie es in realiter mit einem Faktum zu tun, dass der Welt der Quanten entstammte, ohne dies freilich erkannt zu haben.


Zum Schluss:

"Der Schritt vom absoluten zum relativen Raum ist verglichen mit dem riesigen Sprung Quantenmechanik ein winziger Hüpfer."

Das ist ja gerade das, was ich kritisiere: Dass Einstein versucht hat, quantenmechanische Strukturen und Strukturelemente klassisch zu interpretieren. Er hat den gewaltigen Schritt zur Quantenmechanik nicht vollzogen - und stattdessen in Gestalt der SRT & der ART einige dieser Strukturen und Elemente klassisch zu deuten versucht. An eben diesem Versuch hat er bis zum Schluss festgehalten...Es ist ihm jedoch nie gelungen, die Quantenerscheinungen aus seinen "klassischen" Gleichungen abzuleiten. Deswegen sahen viele Physiker in Einstein auch eine tragische Figur.

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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon tomS » 26. Mai 2012, 08:40

Dein letzter Absatz ist sicher richtig.

Außerdem hast du recht, 1912 waren durchaus einige der seltsamen Quantenphänomene experimentell bekannt. Daraus konnte man z.B. auch einen Welle-Teilchen-Dualismus ableiten (zumindest für Licht).

Dennoch ist es ein gewaltiger Unterschied, ob ich zwei widersprüchliche Theorien habe, die die selben Objekte beschreiben, unterschiedliche Gültigkeitsbereiche haben, ich jedoch hoffen darf eine vereinheitlichte Theorie noch zu finden (1912) - oder ob ich diese vereinheitlichte Theorie habe und damit erkennen muss, dass die o.g. Widersprüche eben gerade nicht meiner Unwissenheit (von 1912) sondern der Natur selbst geschuldet sind.

Insofern ist die Situation 1912 und 1925 tatsächlich völlig unterschiedlich.

Das erkennt man auch an den Diskussionen z.B. bzgl. der Schrödingergleichung, die die konservativen Kräfte praktisch wieder wie eine klassische Gleichungn interpretieren wollten; Heisenbergs Ansatz wurde von Sommerfeld (ich bin mir nicht sicher) deswegenstrikt abgelehnt. Es zeigte sich jedoch in den folgenden Jahren, dass diese "klassische" Interpretation tatsächlich nicht durchzuhalten war.

Was 1912 unbekannt war, waren die "Eigenschaften" der Wellenfunktion bzw. des Quantenzustandes, nämlich insbs. der "Kollaps" (eher eine Interpretationsfrage) sowie insbs. die Verschränkung und nicht-Lokalität.
Gruß
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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon HelmutHansen » 26. Mai 2012, 11:35

Ich glaube, Dein Argument zu verstehen, aber es trifft nicht ganz das, was ich sagen will. Was Du meiner Meinung nach sagst, ist dies: 1912 haben die Physiker von der Quantenwelt so wenig gewusst, dass Einsteins Irrtum/Vorhbehalt etc. noch entschuldbar war, während 1925 mit der Entwicklung der Quantenmechanik klar war, dass er mit seinem Festhalten an gewissen klassischen Vorstellungen erkennbar irrte. Insofern besteht in der Tat ein gravierender Unterschied zwischen 1912 und 1925.

Was ich aber sagen will, ist, dass Einstein bereits 1905 irrte, als er glaubte, in Gestalt des speziellen Relativitätsprinzips ein fundamentales Prinzip formuliert zu haben, welches nicht nur den elektromagnetischen Erscheinungen, sondern auch den Quantenerscheinungen genügte.

Mein Argument (was natürlich überhaupt nicht mit dem, was gegenwärtig in der Physik verhandelt wird, konform ist) ist, dass das Nullresultat des Michelson-Morley-Experimentes gar kein experimenteller Beweis für das spezielle Relativitätsprinzip ist, so wie es Einstein später vertrat, sondern dass sich bereits in ihm ein passables Stück Quantenrealität zu erkennen gibt.

Teilt man diese (!) Auffassung, dann irrte Einstein bereits 1905.

Die Quelle unser wechselseitigen Missverständnisses würde ich daher darin sehen, dass Du den gesamten Themenkomplex mehr aus einer innerdisziplinären Perspektive beurteilt, was aufgrund Deiner Ausbildung als Physiker auch naheliegend ist. Ich bin in diesem Punkt ein wenig 'unschuldiger' und daher sicherlich auch ein wenig unbedarfter. Das musst Du mir nachsehen... Es gibt sicherlich, wie ich zugebe, keinen Physiker, der so argumentieren würde wie ich es tue.. Er würde sich sicherlich - so wie Du es auch vertrittst - sehr viel näher an das halten, was in der Physik allgemeiner Konsens ist.

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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon tomS » 26. Mai 2012, 15:00

Ich glaube, ich verstehe jetzt noich besser, was du sagen willst, aber ich bin da anderer Meinung. Das Relativitätsprinzip musste bereits im Zuge der ART umformuliert bzw. erweitert werden. In dieser Formulierung ist es weiterhin ein klassisches Prinzip; eine Zusammenführung der ART und der QM verlangt wiederum nach einer Neuformulierung. Aber das ist die übliche Vorgehensweise in der Physik und nicht wirklich falsch (genausowenig wie die Newtonschen Axiome falsch sind, sie sind nur nicht allgemeingültig).

Das Relativitätsprinzip widerspricht übrigesn in keinster Weise der QM (QFT) u.u. - im Gegenteil, die QFT und die RT vertragen sich prächtig. Was nicht so gut passt ist die Quantisierung der Gravitation selbst - und auch da gibt es Anzeichen, dass die Unverträglichkeit keine grundlegende ist, sondern nur dem unvollständigen Verständnis und evtl. sogar "nur" den unzureichenden mathematischen Methoden geschildert ist.

Wie ich bereits sagte, die Problematik spielt sich weniger im Bereich der Physik selbst ab, sondern in ihrer (ontologischen) Interpretation, bzw. in dem Anspruch, die Interpretation möge bestimmten (klassischen) Prinzipien genügen. Wenn man damit in Schwierigkeiten gerät, dan sollte man diese Prinzipien (evtl. könnte man auch im Sinne von Kant von Kategorien sprechen) hinterfragen.

Über dein Argument
HelmutHansen hat geschrieben:... dass das Nullresultat des Michelson-Morley-Experimentes gar kein experimenteller Beweis für das spezielle Relativitätsprinzip ist, so wie es Einstein später vertrat, sondern dass sich bereits in ihm ein passables Stück Quantenrealität zu erkennen gibt.
muss ich noch mal nachdenken. Zunächst mal musst du erklären, in wie weit überhaupt Quanten eine Rolle spielen. Und was meinst du mit 'Nullresultat'? kein Äther?
Gruß
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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon HelmutHansen » 29. Mai 2012, 09:11

TomS:

Zur Verträglichkeit von SRT und QM hier eine kurze Anmerkung:

SRT und QM wären erst dann in befriedigender Weise in Einklang miteinander gebracht, wenn die QM in einer vollständig lorentzinvarianten Weise formuliert wäre. Doch das Messproblem widersetzt sich bislang dieser Möglichkeit. Es ist zwar möglich, die Wahrscheinlichkeitsamplituden und Wahrscheinlichkeiten für die Messergebnisse verschiedener Experimente in einer vollkommen lorentzinvarianten Weise zu berechnen, es ist aber - zumindest nach orthodoxer Auffassung - nicht möglich, in derselben lorentzinvarianten Weise zu beschreiben, wie das eine oder andere bestimmte Ergebnis aus der Fülle der Quantenmöglichkeiten hervorgeht. Durch den Kollaps der Wellenfunktion, der gleichzeitig überall im Raum erfolgt, wird ein bestimmter Beobachter ausgezeichnet, was mit der Kernaussage der speziellen Relativitätstheorie (i.e. der Gleichwertigkeit aller Beobachterstandpunkte) letztlich unverträglich ist.

Dieses bislang nicht befriedigende gelöste Messproblem ist jedoch, wie ich behaupten möchte, nicht allein der QM anzulasten, sondern zu einem großen Teil auch der SRT, insbesondere ihrer Fassung der Lorentz-Invarianz. Diese Fassung ist wesentlich durch das spezielle Relativitätsprinzip geprägt.

Es wäre also naheliegend, wie von Dir beschrieben, dieses Prinzip "kategorial" zu hinterfragen. Doch dieses Hinterfragen des speziellen Relativitätsprinzips gleicht einer Operation am offenen Herzen, denn dieses Prinzip ist tief in die Physik hineingewoben. Es gilt als eines seiner fundamentalsten Prinzipien.

Es bedarf daher sehr präziser Schnitte, um erkennen zu können, was sich hinter ihm verbirgt - und wie es dazu gekommen ist, dass es an die Stelle dessen getreten ist, was es verbirgt.

Um meine Ansichten hierzu nachvollziehen zu können, ist es unverzichtbar, die geometrische Struktur des Mandalas vorauszusetzen. Ich weiß, dass Du schwerste Vorbehalte gegen diese Voraussetzung hegst. Für einen weniger spannungsbeladenen Diskurs wäre es daher sicherlich von Vorteil gewesen, wenn ich an Stelle von archetypisch besetzten geometrischen Strukturen von Gleichungen gesprochen hätte. Gleichungen wirken unpersönlicher als geometrisch gefasste Symbole. Ich wünschte, es wäre so gewesen, aber in diesem Fall ist - wie ich an anderer Stelle dieses Forums schon erklärt habe - die Geometrie den Gleichungen vorausgegangen. Bei der SRT war es ja umgekehrt.Und dass es in diesem Fall anders war, hat natürlich Gründe: Geometrische Muster sind allgemein zugänglicher als es Gleichungen sind.

Auch auf die Gefahr hin, dass ich Dich verschrecke, hier meine Erklärung, inwiefern ich das Nullresultat des MM-Experimentes für ein Stück Quantenrealität halte, dessen Existenz durch das spezielle Relativitätsprinzip nachhaltig "verschleiert" worden ist. Diese Erklärung stützt sich unmittelbar auf dieses geometrische Muster.

Ausgangspunkt ist die durch dieses Muster begründete geometrische "Verschränkung" von Kreis & Quadrat, die beide, was ihre physikalische Semantik anbelangt, denselben internen Parameter aufweisen, nämlich: c = 1.

Diese beiden geometrischen Matrizen besagen, dass die Lichtgeschwindigkeit

a) in allen Geschwindigkeitsrichtungen (= Kreis)

und

b) bei allen Geschwindigkeitsbeiträgen (= Quadrat)

stets dieselbe ist.

Durch das MM-Experiment haben die Physiker die unter dem Buchstaben a) bezeichnete Matrize/Blaupause des Universums entdeckt - und zwar entdeckt im eigentlichen Wortsinne, so wie man einen bis dahin ungesehenen Kontinent entdeckt hat, ohne dies allerdings bis heute bewusst realisiert zu haben. Diese Entdeckung schließt nicht nur sehr spezielle formale Bestimmungen ein, nämlich jene für den Einheitskreis geltenden, sondern auch die Erkenntnis, dass die Lichtgeschwindigkeit in jeder Richtung dieselbe ist.

Gedeutet wurde diese Entdeckung allerdings in einem buchstäblich "negativen" Sinne, weswegen man auch von einem NULL-RESULTAT spricht. Die Tatsache, dass die Lichtgeschwindigkeit in jeder Geschwindigkeitsrichtung dieselbe ist, wurde im Rahmen der SRT dahingehend interpretiert, dass die Richtung, in der sich ein Beobachter gegenüber dem hypothetisch angenommenen Äther bewegt, keinerlei (!) Rolle spielt. Das MM-Experiment wurde daher von Einstein auch ausdrüchlich als Beweis für die Gültigkeit des speziellen Relativitätsprinzips gedeutet - und nicht als Beweis für die Isotropie der Lichtgeschwindigkeit, so wie es viele andere Physiker getan haben.

Obwohl diese beiden theoretischen Deutungen einander diametral gegenüberstehen, so sind sie experimentell un-unterscheidbar, denn es ist - von außen betrachtet - nicht ohne weiteres einsehbar, ob die Lichtgeschwindigkeit eine Konstante ist, die von der Richtung unabhängig ist, oder ob sie, begründet durch eine spezielle geometrische Matrize, in jeder Richtung denselben Wert aufweist, nämlich c = 1.

Was die Lage physikalisch nahezu undurchschaubar macht, ist die Tatsache, dass die Lichtgeschwindigkeit, vermittelt durch die geometrische Matrize des Quadrats, auch bei jedem Geschwindigkeitsbetrag stets denselben Wert aufweist so wie sie es mit Blick auf die Richtung auch tut, nämlich c = 1. Dies erzeugt unvermeidlich den Eindruck, als sei die Lichtgeschwindigkeit eine Art monolithischer Konstante, die sowohl von der Geschwindigkeitsrichtung als auch dem Geschwindigkeitsbetrag, mit dem sich ein Beobachter gegenüber dem hypothetisch angenommenen Äther bewegt, unabhäng sei, während sie - in Wahrheit - das Ergebnis zweier zusammenwirkender Blaupausen ist.

Dieses tiefgreifende Mißverständnis führt im Kontext eines für fundamental gehaltenen Relativitätsprinzips zu der verhängnisvollen Schlussfolgerung, die Geschwindigkeit sei eine relative Größe, während sie in Wahrheit eine absolute Größe ist.

Hier lauern zweifellos die größten Schwierigkeiten und Herausforderungen einer dieser Idee der "Dualen Parametrisierung von c" folgenden Physik, denn sie werfen unvermeidlich die Frage auf: Wie messen wir diese absolute Geschwindigkeit?

Um das beantworten zu können, bedarf es natürlich eines ausgearbeiteten, auf Gleichungen basierenden Algorithmus, der präzise Vorhersagen darüber erlaubt, wie diese absolute Geschwindigkeit messbar ist.. eine Aufgabe, die meines Erachtens prinzipiell lösbar ist, aber noch aussteht.

Noch zu der Aussage, inwiefern mit dem MM-Experiment ein Stück Quantenrealität aufgedeckt worden ist. Im Kontext dessen, was ich zum gegenwärtigen Zeitpunkt überblicke, stützt sich diese Aussage bislang allein auf den Umstand, dass die beiden geometrischen Matrizen von Kreis & Quadrat nathlos miteinander "verschränkt" sind: Sie zeigen also dieser Lesart zufolge in einer geometrischen Fassung, wie das quantentheoretische Phänomen der Nicht-Lokalität codifiziert ist.

Ich vermute, dass mit der Struktur des Mandalas in toto gezeigt ist, in welchem Umfang vom Mittelpunkt ausgehende Photonenpaare im Zwillingszustand - in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Polarisationsfilters - korreliert sind. Pointiert formuliert könnte man sagen, dass mit den mittlerweile als klassisch geltenden Polarisaionsexperimenten von John Clauser zum Nachweis des Phänomens der Quantenverschränkung aus dem Jahre 1972 diese archetypische Struktur experimentell ausgemessen worden ist.

Dies ist allerdings - wie alles andere auch - bislang nur eine Hypothese. Auch hier bedarf es noch eingehender Analysen.

Gruss
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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon Hawkwind » 29. Mai 2012, 16:31

HelmutHansen hat geschrieben:TomS:

Zur Verträglichkeit von SRT und QM hier eine kurze Anmerkung:

SRT und QM wären erst dann in befriedigender Weise in Einklang miteinander gebracht, wenn die QM in einer vollständig lorentzinvarianten Weise formuliert wäre. Doch das Messproblem widersetzt sich bislang dieser Möglichkeit. Es ist zwar möglich, die Wahrscheinlichkeitsamplituden und Wahrscheinlichkeiten für die Messergebnisse verschiedener Experimente in einer vollkommen lorentzinvarianten Weise zu berechnen, es ist aber - zumindest nach orthodoxer Auffassung - nicht möglich, in derselben lorentzinvarianten Weise zu beschreiben, wie das eine oder andere bestimmte Ergebnis aus der Fülle der Quantenmöglichkeiten hervorgeht. Durch den Kollaps der Wellenfunktion, der gleichzeitig überall im Raum erfolgt, wird ein bestimmter Beobachter ausgezeichnet, was mit der Kernaussage der speziellen Relativitätstheorie (i.e. der Gleichwertigkeit aller Beobachterstandpunkte) letztlich unverträglich ist.

Dieses bislang nicht befriedigende gelöste Messproblem ist jedoch, wie ich behaupten möchte, nicht allein der QM anzulasten, sondern zu einem großen Teil auch der SRT, insbesondere ihrer Fassung der Lorentz-Invarianz. Diese Fassung ist wesentlich durch das spezielle Relativitätsprinzip geprägt.



Hier soll offenbar angedeutet werden, dass eine SRT ohne Relativitätsprinzip besser mit der Quantentheorie zu "verheiraten" wäre?
Das halte ich für abwegig.
Auch in der historisch letzten - zur SRT physikalisch äquivalenten - Fassung der Lorentzschen Äthertheorie gibt es keine instantanen Fernwirkung.
Die nichtlokalen Eigenschaften der Quantentehorie befinden sich unvermeidbar in einer gewissen "Spannung" (wenn auch nicht im echten Widerspruch) zur klassischen Physik, ganz gleich welche Variante der klassischen Formulierung man vorzieht.

Gruß,
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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon HelmutHansen » 30. Mai 2012, 06:55

Hawkwind:

Der Bruch geht viel tiefer. Es geht darum, in eine Wirklichkeitsschicht vorzudringen, die noch jenseits der QM und der SRT liegt. Meine These ist, dass wir mit der QM und der SRT bereits in diese Wirklichkeitsschicht vorgedrungen sind, dass wir aber die von diesen beiden Theorien berührten Bereiche entweder unzureichend oder fehlerhaft wahrgenommen haben.

Mit anderen Worten: Mit dem speziellen Relativitätsprinzip, dem Postulat von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, der Wellenfunktion und der Lorentz-Invarianz haben wir bereits zentrale Bereiche dieser Wirklichkeitsschicht wahrgenommen - allerdings nicht in der richtigen Weise. Durch die von Dir als "Spannungen" bezeichneten Stellen zeigt sich dies. Die einzelnen "Theoriepuzzles" passen irgendwie nicht richtig zusammen.

Wie diese verschiedenen Puzzles am Ende zusammengehören, diese Erkenntnis wird uns allerdings erst dann zur Verfügung stehen, wenn wir diese Wirklichkeitsschicht in einer umfassenden Theorie abzubilden vermögen. Es geht also nicht darum, irgendwelche bereits bestehenden Theoriepuzzles zusammenzuflicken, sondern eine Theorie zu formulieren, die neu ist.

Richard Feynman hat einmal gesagt, dass man bei der Formulierung einer neuen Theorie nicht an etwas Vollendetem einfach ein bißchen herumfuschen kann; man muß seinerseits etwas Vollkommenes schaffen.
(Feynman, Richard P., Vom Wesen physikalischer Gesetze, München 1990, S. 206)

Wenn die geometrische Struktur, um die es mir in diesem Thread geht, dieses Merkmal vollkommener Schönheit nicht besäße, dann würde ich mich mit meinen Skizzen und Mutmaßungen (und mehr ist es noch nicht) gar nicht so weit vorgewagt haben wie ich es hier in diesem Forum getan habe.

Die mit dieser neuen Theorie bezeichnete Forschungsaufgabe kann jedoch - wie ich vermute - nicht von einem Einzelnen geleistet werden so wenig wie die Entwicklung der Atomphysik von einem Einzelnen geleistet werden konnte. Deswegen bin ich hier...Ich bin auf der Suche nach Menschen, die meine Vision von dieser neuen Theorie teilen.

Gruss
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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon Hawkwind » 30. Mai 2012, 12:41

HelmutHansen hat geschrieben:Hawkwind:

Der Bruch geht viel tiefer. Es geht darum, in eine Wirklichkeitsschicht vorzudringen, die noch jenseits der QM und der SRT liegt. Meine These ist, dass wir mit der QM und der SRT bereits in diese Wirklichkeitsschicht vorgedrungen sind, dass wir aber die von diesen beiden Theorien berührten Bereiche entweder unzureichend oder fehlerhaft wahrgenommen haben.

Mit anderen Worten: Mit dem speziellen Relativitätsprinzip, dem Postulat von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, der Wellenfunktion und der Lorentz-Invarianz haben wir bereits zentrale Bereiche dieser Wirklichkeitsschicht wahrgenommen - allerdings nicht in der richtigen Weise. Durch die von Dir als "Spannungen" bezeichneten Stellen zeigt sich dies. Die einzelnen "Theoriepuzzles" passen irgendwie nicht richtig zusammen.



Helmut, es geht hier m.E. mehr um unser Unvermögen, die Quantentheorie wirklich begreifen zu können als um Inkompatibilitäten mit Relativitätsprinzip etc..
Um es ebenfalls mit Feynman zu sagen: "Wer glaubt, die Quantentheorie verstanden zu haben, hat sie nicht verstanden."

Gruß,
Hawkwind
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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon HelmutHansen » 30. Mai 2012, 13:22

Hawkwind:

Du hast sicherlich recht, dass das vielleicht entscheidendste Hindernis, die Wirklichkeit zu verstehen, in unserem Unvermögen begründet ist, die Quantenmechanik zu verstehen. Ich glaube, dass einer der Schlüssel zu ihrem Verständnis darin besteht, herauszufinden, ob und wie die klassische Logik auf der fundamentalsten Ebene der Wirklichkeit realisiert ist. Die von uns als unverständlich wahrgenommene Quantentheorie ist nichts anderes als eine Widerspiegelung der quasi-paradoxen Natur dieser Ebene.

Es ist daher meines Erachtens auch keineswegs ein Zufall, dass einige Theoretiker angesichts der Etablierung der Quantenmechanik die Möglichkeit erwogen haben, die klassische Logik abzuändern und an ihre Stelle eine neue, dreiwertige Logik zu setzen. Das Problem mit der Quantenmechanik ist jedoch meines Erachtens nicht logischer, sondern ontologischer Natur. Wir wissen bislang nicht, was es mit der klassischen Logik auf sich. Ist sie eine Erfindung des menschlichen Geistes oder handelt es sich bei ihr um etwas, was der Wirklichkeit innewohnend ist?

Gruss
Helmut
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Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitragvon deltaxp » 4. Jun 2012, 12:17

tomS hat geschrieben:Ich plädiere an dieser Stelle für eine Art „negativen Realitätsbegriff“; wir können die Wirklichkeit sozusagen umzingeln, einkreisen, befragen, auf die Probe stellen. Sie wird sich wehren, sie wird zu bestimmten Thesen „Nein“ sagen, sie wird bestimmte Interpretationen nicht zulassen usw. Insofern ist es tatsächlich so, dass die Physik nicht sagen kann, wie die Natur ist, sie kann allerdings zu verlässlichen Aussagen kommen, wie die Natur nicht ist.


ganz so hart würde ich das nicht sagen, denn es sind ja durchaus durch physikalische theorien voraussagen genamcht wuorden, die später gemessen wurden. also kann schon zutm teil auch sagen, wie natur funktioniert. (das sind ja naturgesetze), oder eben, wie du open sagtest, wie nicht. aber sie kann nicht sagen, um in diesem bild zu bleiben, was natur ist.

noch ein kommentar zum thema: QM vs. SRT
Wenn ein QM-system aus 2 unverschänkten zuständen verschränkt wird (zb elektron+positron zum positronium) oder aus einem 2 verschränkte gemacht werden (photonaufspaltung). dann ist letzteren nur EIN system, wird durch EINE wellenfunktion, die die information enthät (zb spin 0), zb beschrieben. Dieses eine system breitet sich nun mit max. c aus (sei es in eine oder 2 richtungen oder was auch immer).

wenn ich dann später ne informationsfestlegende messung mache, wird die für das EINE system festgelegt. das kann dann halt spin-up/down für das eine spin 0 system egal wo. die information wude halt VOR der messung durch die SRT-konforme ausbraitung des EINEN (spin 0)- Systems verteilt.

oder seh ich das falsch ?
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