Danke für die dann nachfolgenden Ausführungen, ich wollte dann eh schon fragen...
Ich verstehe zwar nur Teile davon, aber es gibt einen Einblick.
Danke für die dann nachfolgenden Ausführungen, ich wollte dann eh schon fragen...
Welt der Physik: Wie unterscheidet sich die uns bekannte Alltagswelt von der Quantenwelt?
Renato Renner: Das lässt sich am besten am Beispiel eines einzelnen Teilchens veranschaulichen: Der Zustand eines Teilchens, das sich mit der klassischen Mechanik beschreiben lässt, ist durch seinen Ort und seine Geschwindigkeit gegeben. Diese beiden Informationen brauche ich, um das zukünftige Verhalten des Teilchens vorherzusagen. In der Quantenmechanik braucht man dagegen sehr viel mehr Informationen, um den Zustand eines Teilchens zu bestimmen. Außerdem ist es nicht möglich, den exakten Ort eines Teilchens anzugeben. Stattdessen weiß man nur, mit welcher Wahrscheinlichkeit sich das Teilchen an einem bestimmten Ort befindet.
https://www.weltderphysik.de/gebiet/tei ... cht-haben/Wie sieht das Gedankenexperiment aus?
Im Wesentlichen ist unser Gedankenexperiment eine Erweiterung eines früheren Experiments – „Wigners Freund“ genannt. Es gibt einen Beobachter – Wigners Freund –, der eine Münze wirft. Betrachtet man die Münze als Quantensystem, befindet sie sich nach dem Wurf – solange man nicht nachguckt – in einem Superpositionszustand aus „Kopf“ und „Zahl“. Erst durch eine Beobachtung von Wigners Freund wird gemessen, auf welcher Seite die Münze gelandet ist. Jetzt ist Wigners Freund aber in einem abgeschlossenen Labor, das von einer außenstehenden Person – Wigner selbst – als Quantensystem betrachtet wird. Und aus Wigners Sicht befinden sich Wigners Freund und die Münze in dem Labor in einem Superpositionszustand, obwohl sein Freund schon weiß, wie die Münze gefallen ist.
Ist das nicht ein Widerspruch?
Nicht wirklich. Denn sobald Wigner das Labor öffnet und nachschaut, wird er genau ein Wurfergebnis – „Kopf“ oder „Zahl“ – beobachten. Und dies wird das gleiche Ergebnis sein, das auch sein Freund beobachtet hat. Das Gedankenexperiment spricht also nicht gegen die Quantenmechanik, weil die Messergebnisse von Wigner und seinem Freund sich nicht widersprechen. In unserem erweiterten Gedankenexperiment fügen wir noch zwei weitere Akteure hinzu. Diese können jeweils auf ihre eigene Art und Weise erfahren, auf welche Seite die Münze gefallen ist. Dafür können die vier Beteiligten teilweise miteinander kommunizieren. Wir haben nun berechnet, dass unter bestimmten Umständen zwei der Beobachter zu einem unterschiedlichen Ergebnis des Münzwurfs kommen. Einer ist sich sicher, dass die Münze „Kopf“ zeigt, und der andere beobachtet gleichzeitig das Wurfergebnis „Zahl“. Doch natürlich können nicht beide recht haben – und damit haben wir einen Widerspruch.
Woran liegt das?
Wir haben in unserem Gedankenexperiment verschiedene Annahmen gemacht. Da das Ergebnis insgesamt zu einem Widerspruch führt, muss eine der Annahmen falsch sein. Eine Annahme ist beispielsweise, dass die uns bekannte Quantenmechanik tatsächlich auf das ganze Labor mitsamt Wigners Freund und der Münze anwendbar ist – die Quantenmechanik also allgemeingültig ist. Das ist die komplexeste Annahme des Gedankenexperiments. Ich persönlich würde diese Annahme am ehesten aufgeben, da sie noch nie experimentell bestätigt wurde.
https://de.wikipedia.org/wiki/Gravitati ... ravitationExperimentell nicht zugänglich sind extrem hohe Konzentrationen von Masse bzw. Energie auf engstem Raum, für deren Beschreibung neben der Gravitation auch Quanteneffekte berücksichtigt werden müssen. Versuche einer Quantenfeldtheorie der Gravitation gibt es in Ansätzen. Es mangelt allerdings an Vorhersagen, die sowohl berechenbar als auch beobachtbar wären. Das Grundproblem dabei ist, dass sich bei solchen Konzentrationen schnell Schwarze Löcher bilden, in deren Innerem sich Quanteneffekte abspielen, die sich einer Beobachtung entziehen.
Hallo Tom,
Du hast Recht, der Satz war irreführend formuliert; es soll heißen: so entstehen Schwarze Löcher bzw. bestehen andere gravitierende Objekte aus gewöhnlicher Materie, die durch die Quantenmechanik beschrieben wird.ralfkannenberg hat geschrieben: ↑1. Mär 2021, 12:05Hallo Tom,
hierzu habe ich eine Frage: stimmt es, dass Schwarze Löcher aus gewöhnlicher Materie bestehen ? Ich dachte, man weiss das nicht, weil man ja keine Information darüber hat, wie es "hinter" dem Horizont aussieht. Und aus dem, was da an Hawkingstrahlung wieder "herauskommt", lassen sich meines Wissens auch nicht mehr allzuviele Rückschlüsse ziehen.
Freundliche Grüsse, Ralf
Zu A) Wir verstehen das Gravitationsfeld mittels der ART genau so gut oder schlecht wie das klassische elektromagnetische Feld oder irgendein quantenmechanisches Feld; wir verstehen das Gravitationsfeld lediglich nicht quantenmechanisch, aber das ist für das Gravitationsfeld alleine auch nicht logisch zwingend notwendig.Frank hat geschrieben: ↑1. Mär 2021, 11:30A) Gehe ich richtig in der Annahme, dass man zwar die Gravitation in ihrer Wirkungsweise verstanden , aber bis jetzt keinen Schimmer hat, wie sie im Grunde funktioniert?
B) Das die Gravitation, obwohl die schwächste aller Naturkräfte, Zustände erschaffen kann(oder die Weichen dafür stellt), in denen die bekannte Physik aufgehoben ist? (Irrsinnige Massenkonzentrationen auf dem Stecknadelkopf z.B.)
C) Ist der Urknall dann nicht doch die (Die Einzige bis jetzt)Umkehrung eines Schwarzen Loches(Singularität zum Makrokosmos) ?
D) Die dunkle Energie, (im Grunde auch ein Platzhalterwort, wie die dkl. Materie) ist dann unter Umständen auch nur ein Effekt der Gravitation, dass aber einer gewissen Ausdehnung, diese in den Überlichtbereich geht und sich unserer Beobachtung entzieht?
E) Warum befassen sich die Physiker(also die, die es tun) mit Objekten wie Schwarze Löcher, wenn sie die (Grundsätzliche)Funktion der Gravitation noch gar nicht verstanden haben?
Ach wär das schön, wenn wir das schon tatsächlich messen könnten und nicht nur prinzipiell...
Danke! Sehr schön auf den Punkt gebracht.tomS hat geschrieben: ↑1. Mär 2021, 12:54Nur - und das ist der springende Punkt - wir beschreiben das Gravitationsfeld ja rein klassisch - und das Gravitationsfeld kann sich nicht in einem Superpostionszustand im quantenmechanischen Sinne befinden!
...
das Gravitationsfeld ist rein klassisch, unsere Erklärung wird scheitern, wenn wir nicht in der Lage sind, das Gravitationsfeld ebenfalls quantenmechanisch zu verstehen, so dass derartige Superpositionen möglich sind.
Dies zwingt uns zu einer Entwicklung der Quantengravitation, wiederum ohne experimentellen Hinweis, einfach weil wir die Quantenmechanik nur dann in einer der o.g. Weisen interpretieren können, wenn sie das Gravitationsfeld einschließt.
Wir wissen, dass schwarze Löcher Masse enthalten, also massetragende Objekte sind. Ihre Herkunft ist uns klar, sie stammt aus dem, was hineingefallen ist. Welcher Art diese Masse aber im SL selber ist, ist unbekannt und empirisch auch nicht direkt zugänglich.ralfkannenberg hat geschrieben: ↑1. Mär 2021, 12:05stimmt es, dass Schwarze Löcher aus gewöhnlicher Materie bestehen ? Ich dachte, man weiss das nicht, weil man ja keine Information darüber hat, wie es "hinter" dem Horizont aussieht. Und aus dem, was da an Hawkingstrahlung wieder "herauskommt", lassen sich meines Wissens auch nicht mehr allzuviele Rückschlüsse ziehen.
Hallo seeker,
An die Firewall-"Lösung" glaubt ohnehin keiner wirklich; sie ist lediglich ein weiteres Indiz, dass etwas ganz Grundsätzliches nicht stimmt. Genauso wie diverse Replica- und Wormhole-"Lösungen" (ich finde es befremdlich, was heute alles als Lösung bezeichnet wird ;-)
Hallo zusammen,
Man kann das wissen. Zwischen EH und Singularität kann Materie nicht verweilen, also kann man das einmal außen vor lassen, weil dort eh nicht viel sein kann. Und in der Singularität... was immer dort vor sich geht, es ist viel dichter als Neutronensternmaterie. Neutronensterne kollabieren ja zuweilen zu SLs, sie expandieren nicht zu SLs. Und bei den Raum-Zeit-Verhältnissen dort kannst du sicher davon ausgehen, dass die dortige Massequelle ebenfalls sehr seltsam ist, eben keine gewöhnliche Materie, wie du sie kennst, extreme Verhältnisse eben, vielleicht irgendeine unscharfe aber untrennbare "Quanten-Quark-Lepton-Boson-Suppe" oder noch extremer.ralfkannenberg hat geschrieben: ↑1. Mär 2021, 13:33woher weisst Du, dass es keine Atome und auch keine Hadronen (und stillschweigend Leptonen) sein können ? Zumindest zwischen dem Ereignishorizont und dem Zentrum könnte doch sehr wohl "klassische Materie" vorliegen.
Was ich sagen will: man weiss es nicht, man kann es meines WIssens aber auch nicht ausschliessen.
Vielleicht sollte man eine Singularität zuerst einmal nachweisen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Singulari ... stronomie)Dabei ist das fragliche physikalische Gesetz für den Grenzwert r → r c .......... ein kritischer Parameterwert ist, nicht definiert, ungültig und ungeeignet, die Verhältnisse zu beschreiben. Singularitäten können punktförmig, also unendlich klein, oder nicht-punktförmig sein, wobei sich die Raumzeit so sehr um das Objekt krümmt, dass Größenangaben nicht in ein sinnvolles Verhältnis zur Metrik des umgebenden Raumes gesetzt werden können.
Das funktioniert nicht.Skeltek hat geschrieben: ↑1. Mär 2021, 19:47@Tom:
Würde es helfen, wenn man die Gravitation auf Elektromagnetismus zurückführen könnte? Daß beide bezüglich Entfernung unterschiedlich skalieren ist ja möglicherweise erstmal nur ein Scheinwiderspruch, der nur bei der statischen Betrachtung nicht aufzulösen ist.
Wäre das nicht genau das Gegenteil von dem was ich meine? Meinem Wissen nach gehen solche Theorien davon aus, daß es bereits x Dimensionen gibt, dann nehmen solche Theorien ein x-dimensionales Gebilde, kompaktifizieren einige Dimensionen und hauen dann die 4 Dimensionen als Näherung aus. Oder betrachten die 4-dimensionale Raumzeit als Hyperfläche in einem höherdimensionalen Raum.