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Beitrag von tomS » 5. Nov 2015, 08:38

@seeker:

Danke für deine Erklärung, ich verstehe jetzt recht gut, worauf du hinaus willst.

Ja, man kann das so angehen, und ja, der Zufall wird dann ein zentrales Element.

Ich halte trotzdem nicht sehr viel von dieser Interpretation der QM, weil sie gerade da sehr wenig leistet, wo eine Interpretation notwendig ist, nämlich hinsichtlich der Rolle der Wellenfunktion. Was "ist" dieses Ding, das da kollabiert? Und was "bedeutet" die Schrödingergleichung, die gerade dein zentrales Element, nämlich den Kollaps, nicht enthält? Warum gehst du nicht einen Schritt weiter zu einer "echten realistischen Kollapsinterpretation, die den Kollaps in die modifizierte Dynamik integriert?

Anyway, ich denke, dir ging es zunächst mal darum, zu zeigen, dass alternative und dennoch realistische Positionen möglich sind. Ja, da stimme ich dir zu.
Gruß
Tom

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Beitrag von tomS » 5. Nov 2015, 09:36

Bevor ich erkläre, warum ich dem Platonismus zuneige, möchte ich erst mal Gegenpositionen bzw. -argumente anführen - die ich dann später angreifen kann :-)

Nominalismus: dieser besteht auf dem Primat der Einzeldinge (du, ich, dieses eine Atom hier ...) und gesteht den Universalien ("Mensch", "Atom", ...) nur eine abstrakte Existenzweise zu; damit könnte die in der QM sichtbare Zufälligkeit tatsächlich das Grundprinzip auf Ebene der Einzeldinge sein, und darüberhinausweisende Naturgesetze wäre lediglich menschengemachte, näherungsweise gültige Ordnungsprinzipien.

Positivismus / Instrumentalismus: grob gesagt lehnen beide die Notwendigkeit ab, eine "Realität jenseits des Phänomens" anzunehmen; damit entfällt auch die Idee, diese Realität mit einer Entität der Theorie zu verknüpfen; letztere dient der Vorhersage experimentell überprüfbarer Phänomene, als von Messergebnissen; mathematische Entitäten sind lediglich funktionierende Instrumente ohne weiteren Realitätsbezug; da eine "Realität jenseits des Phänomens" sich ohnehin der experimentellen Überprüfung entzieht, ist diese Position sozusagen ontologisch und metaphysisch minimalistisch.

Theorienentwicklung / Paradigmenwechsel: der Platonist geht letztlich davon aus, das eine bestimmte Entität einer physikalischen Theorie eine (teilweise unzureichende) Entsprechung einer real existenten Entität darstellt; Beispiele wären die 4-dim. pseudo-Riemannsche Mannigfaltigkeit als Entsprechung "der Raumzeit" oder die Schrödingergleichung; das Problem ist, das im Zuge der Weiterentwicklung von physikalischen Theorien diese zunächst als fundamental angesehenen mathematischen Strukturen aus der Theorie eliminiert und durch völlig andere Strukturen ersetzt werden; so scheinen im Zuge der Quantengravitation sowohl die Mannigfaltigkeit als auch die Schrödingergleichung abhanden zu kommen; was bedeutet das für die Ontologie?? (jedenfalls entzieht sich der Positivismus / Instrumentalismus trivialerweise dieser Kritik)
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 6. Nov 2015, 15:18

tomS hat geschrieben:Was "ist" dieses Ding, das da kollabiert? Und was "bedeutet" die Schrödingergleichung, die gerade dein zentrales Element, nämlich den Kollaps, nicht enthält?
Diese Perspektive geht ja von einem Primat eines unbeschränkten Zufalls als Nicht-Struktur aus (ontologische Grundlage). Wobei mathematische Strukturen, die wir finden, die Einschränkungen dieses Zufalls dann beschreiben (diese Einschränkungen SIND hier Struktur).
D.h.: Die Schrödingergleichung "lebt" hier sozusagen auf diesem Zufall. Es ist auf dieser QM-Ebene nur noch sehr wenig Zufall übrig, fast alles ist bereits festgelegt: Ein Elektron kann hier z.B. noch zufällig die Eigenschaft Up- oder Down-Spin per Zufallswahl erhalten, aber es wird sich nicht im nächsten Moment in ein Proton verwandeln, denn das ist bereits strukturell verboten. Insofern ist die Schrödingergleichung hier "real", sie ist nur nicht grundlegend-real, weil man mit der Grundannahme (Grundlage: Zufall = Nicht-Struktur) allgemein schon jegliche Struktur als sekundär eingestuft hat.

Die reale Welt entsteht von der Basis eines totalen Zufalls durch fortwährende zufällige, aber dann (zumindest innerhalb von manchen Teilsystemen) stabile Einschränkungen dieses Zufalls:

totaler Zufall/völlige Unbestimmtheit --zufällige Wahl--> xxx ---ZW--> ... ---ZW--> yyy ---ZW--> schon fast völlig bestimmte Quantenwelt gemäß QM ---ZW--> makroskopische, faktische Welt
tomS hat geschrieben:Warum gehst du nicht einen Schritt weiter zu einer "echten realistischen Kollapsinterpretation, die den Kollaps in die modifizierte Dynamik integriert?
Könnte man wohl auch hier, einfach indem man "ZW" weglässt. Aber warum sollte man hier auf diese Weise den Zufall wieder loswerden wollen, wo man ihn doch als ontologische Grundlage verwendet?

So eine Weltanschauung hat natürlich auch ihre Probleme, aber ich finde sie immer noch sehr interessant.
tomS hat geschrieben:Anyway, ich denke, dir ging es zunächst mal darum, zu zeigen, dass alternative und dennoch realistische Positionen möglich sind.
Primär, ja genau.

Ja, Nominalismus, Instrumentalismus, usw. ...
In diesem Zusammenhang ist vielleicht auch Hilary Putnam interessant, mit z.B. "The Meaning of Meaning".
http://www.coli.uni-saarland.de/courses ... _boltz.pdf
Irgendwo sollte man das m. E. nicht ganz wegschieben. Man sollte solche Dinge versuchen ins Gesamtbild zu integrieren.
tomS hat geschrieben:Positivismus / Instrumentalismus
Ja, das scheint halt eine sehr vorsichtige Haltung zu sein, minimalistisch. Man muss, wenn man dem folgt, dann halt sagen: "Mehr geht halt nicht! Sieh es ein!"
...das wäre der zu zahlende Preis dort.
tomS hat geschrieben:das Problem ist, das im Zuge der Weiterentwicklung von physikalischen Theorien diese zunächst als fundamental angesehenen mathematischen Strukturen aus der Theorie eliminiert und durch völlig andere Strukturen ersetzt werden; so scheinen im Zuge der Quantengravitation sowohl die Mannigfaltigkeit als auch die Schrödingergleichung abhanden zu kommen; was bedeutet das für die Ontologie??
Das finde ich interessant und wichtig!


Grüße
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Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 7. Nov 2015, 09:10

Zum "realistischen Kollaps": ich halte diese Idee rein physikalisch für eine Sackgasse, aber generell ist der Ansatz, Zufall und Schrödingergleichung in einer erweiterten Gleichung zu vereinen, nicht abwegig; dBB läuft auf etwas ähnliches hinaus, wenn man die Quantengleichgewichtshypothese voraussetzt.

Instrumentalismus / Positivismus halte ich aus zwei Gründen für unbefriedigend:
1) sie stellen ein Denkverbot dar, indem sie Grenzen unserer Erkenntnis willkürlich postulieren; warum gerade da? warum soll die Physik gerade da nicht nachfragen dürfen? wären wir überhaupt bis zur QM gelangt, wenn derartige Denkverbote bereits vorher aufgestellt worden wären? ist es nicht so, dass diese Interpretation einem Pragmatismus entspringt, der angesichts der praktischen Anwendung der QM zwar nicht notwendig jedoch ausreichend erschien - im Sinne von "wir müssen das nicht verstehen, um es anwenden zu können"? dann sollte diese Einschränkung keinen universellen Gültigkeitsanspruch stellen (nur weil ich damit zufrieden bin, Autofahren zu können, negiere ich nicht die Existenz von Automechanikern)
2) diese Haltung lässt die Anwendbarkeit der Gleichungen der QM als reine Zauberei erscheinen; die Antwort auf die Fragen, warum gerade diese mathematische Struktur und warum gerade diese Gleichungen und keine anderen, muss unbeantwortet bleiben; es ist jedoch unverständlich, warum wir gerade mit diesen Gleichungen ein vernünftiges Werkzeug in der Hand haben, ohne zu verstehen, warum dieses Werkzeug vernünftig funktioniert;

Ich möchte mich jedoch eher auf mein letztes Gegenargument zum Paradigmenwechsel konzentrieren, denn dies erscheint mir das wichtigste und stärkste zu sein
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 11. Nov 2015, 21:18

Dieser Beitrag stammt von mir, 8. Nov 2015

Zum Instrumentalismus / Positivismus:
Kann man wohl so hart sehen bzw. vertreten, als Denkverbot. Das würde ich auch ablehnen.
Aber ich denke, man kann das auch etwas weicher sehen, als Hinweis, als Mahnung zur Vorsicht.

Und ja, das Wunderargument... ich halte das auch für gewichtig.
Nur muss die Welt ja nicht schwarz/weiß sein, d.h. es gibt zwischen "Unsere Gleichungen sind mit der realen Welt identisch!" und "Unsere Gleichungen haben mit der realen Welt überhaupt nichts zu tun!" beliebig viele Graustufen.
Und ich persönlich glaube, dass eben die Annahme irgendeiner dieser Zwischentöne für uns am angemessentsten sein wird, nur welcher genau?
Ich glaube, das ist die eigentliche harte Nuss dabei.

Du merkst vielleicht schon: Ich suche nach einem Weg durch diesen Dschungel aus widerstreitenden Arumenten, der allen Seiten vernünftig und angemessen Rechnung trägt. :)

Aber mach mal bitte weiter, dein drittes Argument wird wohl am interessantesten zu besprechen sein. :wink:
Ich habe auch noch ein, zwei Fragen, die ich aber noch zurückstelle.

Beste Grüße
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 11. Nov 2015, 21:22

Dieser Beitrag stammt von tomS, 9. Nov 2015
tomS hat geschrieben:Theorienentwicklung / Paradigmenwechsel: der Platonist geht letztlich davon aus, das eine bestimmte Entität einer physikalischen Theorie eine (teilweise unzureichende) Entsprechung einer real existenten Entität darstellt; Beispiele wären die 4-dim. pseudo-Riemannsche Mannigfaltigkeit als Entsprechung "der Raumzeit" oder die Schrödingergleichung; das Problem ist, das im Zuge der Weiterentwicklung von physikalischen Theorien diese zunächst als fundamental angesehenen mathematischen Strukturen aus der Theorie eliminiert und durch völlig andere Strukturen ersetzt werden; so scheinen im Zuge der Quantengravitation sowohl die Mannigfaltigkeit als auch die Schrödingergleichung abhanden zu kommen.
Ich halte dieses Argument gegen den Platonismus für wichtig - auch weil eine Erwiderung andere Aspekte wie das "Wunderargumemt" stärkt.

Zunächst mal scheinen m.E. seit ca. dem 19. Jh. echte Paradigmenwechsel mit vollständiger Entwertung der mathematischen Strukturen mehr vorzukommen. Physikalische Revolutionen sind eher möglichst vorsichtige Evolutionen. Insbs. bleiben die meisten physikalischen Strukturen einer "überholten" Theorie als Substrukturen einer "neuen" Theorie in gewissen Näherungen bzw. Grenzfällen gültig. Insofern kann die Annäherung an die Erkenntnis einer "fundamentalen ontologische Struktur" abgebildet werden auf eine "Ausdifferenzierung der mathematischen Struktur". Letztere spiegelt einen weiter ausgreifenden Erkenntnisgewinn, eine tiefere Einsicht in die "tatsächliche ontologische Struktur" wieder, ohne dass dabei strukturelle Eigenschaften vollständig eliminiert werden müssten.

Zum zweiten dürften sich die "fundamentaleren ontologischen Strukturen" eher auf der jeweiligen Metaebene wiederfinden denn auf derselben Ebene der "überholten" Theorie. Z.B. sind Theorien wie die Relativitätstheorie, die Quantenmechanik, die Quantenfeld- und Eichtheorie sowie ggf. die Stringtheorie eher Frameworks oder Meta-Theorien:
1) die ART stellt als fundamentalen Rahmen den Begriff der diff.-baren Mannigfaltigkeit, die lokale Lorentz-Invarianz sowie die Invarianz unter aktiven Diffeomorphismen in den Mittelpunkt (die spezielle Form der Einstein-Hilbert-Wirkung ist sekundär; andere Formen sind möglich und werden in dem gegebenen Rahmen untersucht)
2) die QM stellt den Begriff des Hilbertraumes mit unitärer Zeitentwicklung in den Mittelpunkt (ein spezieller Hamiltonian ist sekundär)
3) das Eichprinzip gilt unabhängig von einer speziellen Eichgruppe sowie für alle relevanten Feldtheorien
4) die Stringtheorie kann aufgefasst werden als Framework, das supersymmetrische Eichtheorien unter Einbeziehung der Gravitation als Vakuum-Lösungen erzeugt (statt postuliert)
Insofern bewegt sich die relevante Theorienentwicklung nicht auf der selben Ebene, wo z.B. die eine Feldtheorien durch die andere ersetzt wird, sondern auf die nächsthöhere Ebene, wo z.B. ein "Zoo" von Theorien aus einen einzigen neuen Prinzip abgeleitet werden kann. Teilweise existieren auch Selektionsprinzipien, warum gerade bestimmte Theorien relevant bleiben (z.B. die Renormierungsgruppentheorie, die zum einen die Äquivalenz zunächst verschiedener Theorien in einem "Theorie-Raum" zeigt und somit zu einer "Äquivalenzklasse von Theorien" führt, und die dabei m Kontext dieser Äquivalenzreaktion irrelevante Terme eliminiert.

Die Weiterentwicklung von Theorien entspricht somit einem "iterierten Höhlengleichnis", bei dem die zuvor wahrgenommenen Schatten in der Höhle als Teilaspekte einer übergeordneten Außenwelt weiterhin existent bleiben und nicht eliminiert werden.
Grüße
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 11. Nov 2015, 21:24

Mein Beitrag vom 10. Nov 2015

Sehr schön! :)

In diese Richtung gingen meine Gedanken bzw. Fragen auch.
Das ist in etwa das, was ich "Schatten hinter Schatten hinter Schatten" genannt hatte.
Wobei man hier hoffen kann, dass der derzeit gefunde vorerst letzte Schatten (die modernsten Theorien) näher an dem ist, was diesen Schatten wirft, als uns nähere Schatten (ältere Theorien, naive Beobachtungen).

Ja, ich frage mich seit ein paar Tagen, ob sich ein Prinzip oder etwas Ähnliches halbwegs klar identifizieren lässt, an dem man benennen kann, wie die Evolution von Theorien foranschreitet: Was unterscheidet moderenere Theorien von älteren Theorien, im Kern?

Und daraus ableitend (falls das identifiziert werden kann, und das ist mir dabei das eigentlich Wichtige):
Wo führt der Weg dann hin, wenn man das extrapoliert und ganz zu Ende denkt? Gibt es ein Ende?

Was ich meine in der Richtung zu sehen ist, dass neuere Theorien die alten oft als Spezialfall enthalten, so. z.B. im Verhältnis ART zu Newton.
Es werden auch Prinzipien erweitert: Bei Newton sind Raum und Zeit absolut, bei Einstein ist es die Raumzeit bzw. die Grenzgeschwindigkeit c.
Dadurch scheinen sie mir aber auch in ihren Formulierungsmöglichkeiten immer weiter zu werden. In der Strintheorie gibt es z.B. abartig viele Varianten davon. Wird da vielleicht die zunehmende Einfachheit (in den Grundannahmen) einer Theorie zwangsläufig durch eine ebenso zunehmende Unkonkretheit bzw. durch eine Inflation an Möglichkeiten erkauft?

Dann bewegen sich die Theorien in ihrer Evolution immer weiter von der Beobachtung weg, soll heißen: Sie sind zunehmend in der Lage auch Dinge zu beschreiben, die man nicht beobachten kann. Dramatisch wird das aus meiner Sicht dann schon in der QM in der VW-Interpretation: So gesehen beschreibt schon diese in ihrem mathematischen Kern praktisch nur noch Dinge (Welten), die man nicht beobachten kann (der beobachtbare Teil der Wellenfunktion ist in aller Regel verschwindend gering, wenn nicht gar exakt Null, im Fall von unendlich vielen Verzweigungen).
Bei der Stringtheorie erwarte ich, dass es dort noch krasser sein wird. (Ist es?)

Es wird auch alles scheinbar immer abstrakter. Dadurch scheint es mir aber auch immer schwieriger zu werden den Gleichungen eine physikalische Bedeutung zu geben: Worauf bezieht sich Gleichung x in der beobachtbaren Welt??
(Und ohne physikalische Bedeutung ist es eben nur Mathematik. Da liegt aus meiner Sicht eins der Kern-Probleme drin.)


Einer meiner Gedanken ist nun der folgende:
Nehmen wir an, ich hätte eine "magische" Super-Messtechnik zur Verfügung. Ich könnte dir damit belegen, dass die QM in der VWI-Interpretation stimmt, dass auch die Stringtheorie stimmt (auch welche bei uns), usw.
Gleichzeitig würde ich aber auch nachweisen können, dass auch andere Stringtheorien in anderen Universen wiederum stimmen und auch, dass es noch "Orte" im "Irgendwo" gibt, die nahelegen, dass es dort überhaupt nicht mit Strings zugeht und dass es daher noch eine Supertheorie dazu geben muss.
Was dann?
Du würdest vielleicht diese Supertheorie theoretisch finden, ich würde sie mit meiner Supermesstechnik bestätigen, jedoch wiederum weitere Dinge finden, die darauf hindeuten, dass es auch hier noch eine übergeordnete Theorie geben muss. Vielleicht würde ich auch finden, dass ALLE Varianten deiner Theorie tatsächlich existieren.
usw., usw.

Nun meine Frage:
Wie könnte das am Ende aussehen? Kann es überhaupt eine Ende geben?
Gibt es nicht immer Anfangsbedingungen/Randbedingungen oder kann man prinzipiell auch diese Grenze überschreiten?
Falls ja: Wie würde diese "Mutter aller Theorien" ausschauen müssen, die "maximal einfache und maximal weite Theorie", die absolute Grundstruktur?
"42!" ???

Also: Wenn man die mathematischen Strukturen immer weiter fasst, in den Grundannahmen immer einfacher, usw., wo kommt man dann da am Ende hin?
Und wo kommt diese Struktur dann her?
(Ich suche hier auch nach einer durchgängig-plausiblen Geschichte, wie man vom überhaupt denkmöglichen "Beginn/Anfang" zu unserer Welt hier und jetzt kommen kann. Wenn ich als Grundannahme den "totalen Zufall" annehme scheint mir, dass das gelingen kann, nicht aber, wenn ich eine "totale Ordnung" annehme. Irre ich mich?)

Noch eine Frage direkt hierzu:
so scheinen im Zuge der Quantengravitation sowohl die Mannigfaltigkeit als auch die Schrödingergleichung abhanden zu kommen
Was bedeutet das? Enthält diese übergeordnete Struktur noch dasselbe Element, das man entweder als Zufälligkeit/Möglichkeit oder als faktische viele Welten interpretieren kann oder ändert sich da auch diese Qualität? Bleiben diese Interpretationsmöglichkeiten oder verschwinden sie und werden durch etwas nochmal anderes ersetzt?


Beste Grüße
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 11. Nov 2015, 21:25

Dieser Beitrag stammt von positronium, 10. Nov 2015
seeker hat geschrieben:Wie könnte das am Ende aussehen? Kann es überhaupt eine Ende geben?
Die Frage nach dem "Wie" ist vermutlich nicht beantwortbar, aber die nach dem "Ob" m.M.n. schon: Ich denke, es muss ein Ende geben, weil man ohne Ende bzw. Anfang nicht zum hier und jetzt kommen könnte.
seeker hat geschrieben:Also: Wenn man die mathematischen Strukturen immer weiter fasst, in den Grundannahmen immer einfacher, usw., wo kommt man dann da am Ende hin?
Und wo kommt diese Struktur dann her?
Das ist die grosse Frage. Warum gibt es überhaupt etwas? Und hier muss ich Dir eigentlich recht geben, auch wenn ich das nicht gerne so sehe:
seeker hat geschrieben:(Ich suche hier auch nach einer durchgängig-plausiblen Geschichte, wie man vom überhaupt denkmöglichen "Beginn/Anfang" zu unserer Welt hier und jetzt kommen kann. Wenn ich als Grundannahme den "totalen Zufall" annehme scheint mir, dass das gelingen kann, nicht aber, wenn ich eine "totale Ordnung" annehme. Irre ich mich?)
Aus dem totalen Zufall bzw. allem denkbaren könnte sich eine stabile Struktur heraus bilden. Aber auch wenn die Natur so konstruiert wäre, müsste es eine innere Konsistenz geben, die eigentlich nur durch eine festgelegte Teilmenge der Mathematik hergestellt sein könnte. Denn was wäre, wenn widersprüchliche Regeln existieren würden, wie A:"B ist nicht erlaubt" und B:"A ist nicht erlaubt". Wenn es alles gibt, wäre auch so etwas existent, aber ein Widerspruch in sich. Auch deshalb will ich lieber an eine Konstruktion vom allereinfachsten zum komplexen glauben, nur bleibt man in dem Fall nie ganz ohne Startbedingungen.
Möglicherweise ein wenig esoterisch, aber: Vielleicht muss man beim Geist bzw. der Intelligenz beginnen, um die Natur zu beschreiben. Mag sein, dass wir das Universum nur denken. :roll:
Grüße
seeker


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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 16. Nov 2015, 12:05

positronium hat geschrieben:Die Frage nach dem "Wie" ist vermutlich nicht beantwortbar, aber die nach dem "Ob" m.M.n. schon: Ich denke, es muss ein Ende geben, weil man ohne Ende bzw. Anfang nicht zum hier und jetzt kommen könnte.
Ich hoffe dennoch, dass man dazu doch noch etwas herausarbeiten kann, wenigstens ein Stück weit.
Und bei der Frage nach dem "ob" sind wir wieder bei der Unendlichkeitsfrage - ganz so klar ist das also eigentlich nicht.
Das Interessante an den Fragen nach einem Anfang ist ja auch immer, dass man dabei eine Qualität sozusagen festhält, während man eine andere sozusagen verfolgt.
(Beispiel: Bei der Frage nach der ersten Ursache wird die Qualität "Ursache/Wirkung" festgehalten, während die Qualität dass das eine sich verändernde Dynamik sein soll verfolgt wird. Eines bleibt also konstant, ein anderes ändert sich - in unserer gedanklichen Analyse.)
Was aber wenn sich alle Qualitäten dabei verändern? Dann wird es schwierig...
positronium hat geschrieben:Aus dem totalen Zufall bzw. allem denkbaren könnte sich eine stabile Struktur heraus bilden.
Das interessante dabei ist, dass das der VWI nicht einmal widersprechen muss, ebensowenig der KI, etc.
Wir sind hier also sozusagen noch eine Ebene höher.

Worauf ich hier an dem Punkt noch u.a. hinaus will ist die Frage nach "Struktur vs Chaos":

Ist es sinnvoll anzunehmen, dass die Natur vollständig strukturiert ist, dass also alles stets und überall und völlig exakt kausal abläuft und dass es nirgendwo in der Natur auch nur das kleinste bißchen Zufall, Nicht-Struktur gibt?
Das ist ja die Grundlage der Annahme, dass sich daher dann solche gegebene Struktur zumindest prinzipiell vollständig in der Sprache der Mathematik erfassen lässt.
Wie kommen wir zu solchen Annahmen?
Ist das nur fromme Hoffnung oder können wir dazu triftige Gründe auf den Tisch legen?

Grüße
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von positronium » 16. Nov 2015, 12:53

seeker hat geschrieben:Ist es sinnvoll anzunehmen, dass die Natur vollständig strukturiert ist, dass also alles stets und überall und völlig exakt kausal abläuft und dass es nirgendwo in der Natur auch nur das kleinste bißchen Zufall, Nicht-Struktur gibt?
...
Ist das nur fromme Hoffnung oder können wir dazu triftige Gründe auf den Tisch legen?
Ich glaube, von beidem ein bisschen. Der "triftige Grund" ist dabei eher die Erfahrung, dass zumindest im makroskopischen Bereich alles determiniert erscheint. Aber man kann halt leider nicht unbedingt vom Grossen auf's Kleine schliessen. - Kann sein, dass wir diese Frage nie lösen können werden.
Auf jeden Fall bewegt man sich mit solchen Überlegungen natürlich im spekulativen Bereich. Zumindest sehe ich keine Möglichkeit, wie man aus der Physik solche Antworten ableiten könnte - und das gerade weil sie heute zu 100% auf Mathematik aufbaut.

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Job » 24. Nov 2015, 14:51

Aus meiner Sicht werden wir diese Art von Diskussion nur dann einmal zu Ende führen können, wenn wir wissen, was das Vakuum ist. Derzeit bewegen wir uns doch auf auf einem sehr schwammigen Fundament. Viele der zentralen Grundbegriffe der Physik sind immer noch unklar bzgl. ihrer Bedeutung. Wir wissen nicht, was Raum, Zeit, Energie, Materie, Gravitation, elektromagnetische Wechselwirkung, starke Wechselwirkung, etc. wirklich "sind". Wir wissen zwar inzwischen sehr viel über deren messbaren Auswirkungen auf verschiedene beobachtbare Phänomene, über die "Natur" dieser Begriffe wissen wir aber kaum etwas. Solange wir dies nicht wissen, tappen wir bei einigen fundamentalen Fragen sprichwörtlich im Dunkeln :-). Auch hier liegt der Schlüssel m.E. in einem ausreichenden Verständnis des Vakuums und damit verbunden der Geometrie des Universums.

Ich möchte daher anregen, ob Ihr Lust habt, einmal das, was wir heute über das Vakuum sagen können, zusammenzutragen.

Jede der drei fundamentalen Theorien hat dazu etwas zu sagen. Nach Maxwell gibt es zwei Vakuum-Feldkonstanten, die QM hat verschiedenste Sichten auf das Vakuum (welche davon sind aktuell und was bedeuten sie?), die kosmologische Konstante ist ein Beitrag der ART.

Was sagen sie uns über das Vakuum? Sind sie unabhängig voneinander oder haben sie etwas gemeinsames?

Zur Motivation ein paar Fragen. Bei den Beiträgen von Maxwell und Einstein handelt es sich um Konstanten, also Beiträge, die (heute) unabhängig von der Zeit sind. Legt dies nahe, dass auch die Beiträge der QM in bestimmter Weise konstant sind? Warum sind sie überhaupt konstant und ab wann? Das Universum ist ja nicht statisch und hat in seiner Entstehungsphase eine sehr stürmische Phase hinter sich gebracht. Ab wann sind Maxwell und die ART dann überhaupt gültig? Zumindest in der Sturm und Drang Phase kann ich mir z.B. eine konstante kosmologische Konstante beim besten Willen nicht vorstellen. Ich kann die Inflationsphase auch, soweit ich das überblicke, in keiner Lösung der Friedmann Gleichungen wieder finden. Diese setzen aus meiner Sicht schon ein "fertiges" Vakuum voraus. Inflationsphase und Friedmann Gleichungen passen so gesehen nicht wirklich zusammen. Beide scheinen aber notwendig zu sein, um das, was wir bisher über das Universum zu wissen glauben zu erklären. Hier haben wir aus meiner Sicht einen ähnlichen Konflikt wie bei QM und ART. Was bedeutet das für die Entwicklung des Vakuums selber? Ab wann können wir überhaupt von DEM Vakuum sprechen? Die Konstanten setzen ja irgendwie eine Gleichgewichtsphase voraus. Gleichgewicht womit? Woher kommt die Energie der heute angenommenen Expansion, die dafür sorgt, dass die Konstanten konstant bleiben?

Wie ist Eure Sicht auf das Vakuum? Was sagt die QM heute dazu?

Viele Grüße
Job
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Alberich » 9. Dez 2015, 23:44

seeker hat geschrieben: Vielleicht muss man beim Geist bzw. der Intelligenz beginnen, um die Natur zu beschreiben. Mag sein, dass wir das Universum nur denken.
Ich denke immer an Konrad Lorenz: "Der Affe sieht wie wir den Mond; aber er wird nie begreifen, was das ist".
Erkennen wir absoluten Raum, absolute Zeit?
Meine Frage: Viele-Welten-Theorie kann man noch erklären - im Rahmen der "unbestimmten" Unbestimmtheit.? Aber ein Multiversum? Wenn eines möglich ist, warum nicht zwei, drei,..... Bilden die dann auch Haufen, wie Sterne oder Galaxien?
So geht das unendlich oft weiter.
Warum nicht dann den Newtonschen Raum, natürlich im Umwelt von Massen gebeult? Dann wird aber auch die Frage nach dem Anfang obsolet. Zurück vor den Urknall?
Wir haben dank Wissenschaft ein Großteil des Universums erkannt. Ob nicht einfach ein Rest bleibt?
Viele Themen im Forum kreisen um die Unendlichkeit - auch bei Mathematikern. Ist das unser "Mond"?
MfG
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 23. Dez 2015, 07:38

seeker hat geschrieben:Noch eine Frage direkt hierzu:
so scheinen im Zuge der Quantengravitation sowohl die Mannigfaltigkeit als auch die Schrödingergleichung abhanden zu kommen
Was bedeutet das?
Ein alter Thread, aber evtl. interessiert die Antwort doch.

Im Zuge einer QG scheint die Mannigfaltigkeit durch eine andere mathematische Struktur ersetzt zu werden. Bsp. LQG: hier liegen Spin-Netzwerke vor, aus denen sich jedoch im semiklassischen Grenzfall dieselben Observablen sie in der ART berechnen lassen. In anderen Theorien sieht das wieder anders aus.

Zur Schrödingergleichung: wenn man diese in der QG formuliert, stellt man fest, dass ein verallgemeinerter Hamiltonoperator konstruiert werden muss, für den H ~ 0 bzw. eigtl. H |phys.> = 0 gilt. D.h. dass bzgl. jeder möglichen Koordinatenzeit t und jedes physikalischen Zustandes |phys.> die Zeitableitung verschwindet: d/dt |phys.> = 0.
Gruß
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 25. Dez 2015, 23:38

Das ist interessant.
Was heißt das in der LQG?
Ist es so, dass es dort auch keine Bewegung/Veränderung mehr gibt, ist alles "auf einmal da"?
Enthält das Spin-Netzwerk sozusagen statisch codiert schon alle Zeit? Ist das Spin-Netzwerk statisch oder dynamisch?

Ist das vergleichbar, wie wenn man die ART "sehr ernst nimmt" und die Zeit dort als vollwertige 4. Dimension versteht, wodurch man zu einem statischen 4D-Blockuniversum kommt (in dem sich auch nichts verändert, es ist ja schon alles da, daher auch ohne Zeit, im Sinne von "vergehen").

Ist das (im Denken) vergleichbar mit der VW-Interpretation der QM, wo ja auch alles gleichermaßen (diesmal die parallelen Welten statt die Zeit, sozusagen als eine Art 5. Dimension) existiert?

Falls ja: Ist all das ein Artefakt unseres Denkens bzw. der Art wie wir unsere Theorien bauen (also sozusagen ein Zirkel-Ergebnis) oder hat es tatsächlich physikalische Relevanz in der "echten Welt"?
(Ich halte das für die Gretchenfrage und mir ist bewusst, dass wir darauf keine echte Antwort haben.)

Gruß
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 26. Dez 2015, 09:26

Die Gleichung H ~ 0 folgt in jeder kanonischen Quantisierung der ART. Es handelt sich um einen sogenannten Constraint, was auch in anderen Theorien für andere Größen gilt. In der QED ist das Gaussche Gesetz ein derartiger Constraint; in integraler Form folgt daraus Q ~ 0, d.h. dass die Ladung physikalischer Zustände verschwinden muss. Für das relativistische Teilchen folgt ebenfalls H ~ 0.

In der ART liegt eine sogenannte Diffeomorphismeninvarianz vor, d.h. dass beliebige (differenzierbaren und invertierbare) Koordinatentransformationen zulässig sind. H ~ 0 hat etwas damit zu tun, dass dies auch für Koordinatenzeiten gilt, und dass die Zeitentwicklung "entlang" einer willkürlichen Koordinatenzeit physikalisch irrelevant ist.

Dieses Problem der "fehlenden Zeit" ist weithin bekannt, einheitliche Schlussfolgerungen sind jedoch nicht Konsens. Die m.W.n. am weitesten verbreitete Ansicht ist, dass die ART tatsächlich keine Zeit enthält, sondern dass diese aus einer weiteren physikalischen Observable, z.B. dem Wert eines Feldes o.ä. folgt. Man kann in einfachen Modellen (LQC) die Gleichungen so umschreiben, dass dieses Feld sozusagen die Rolle einer Zeit übernimmt, d.h. dass es auch in einer modifizierten Schrödingergleichung an Stelle einer Zeit auftritt.

Ich halte diese Schlussfolgerung für sinnvoll. Leerer Raum für sich alleine definiert keine physikalische Zeit. Diese folgt erst aus einem physikalischen "Prozess", der eine beobachtbare Zeitskala einführt.

Was ich lediglich andeuten wollte war, dass die allseits bekannten mathematischen Strukturen in einer fundamentalen Theorie nicht unbedingt noch vorhanden sein müssen. Das ist auch ein wesentlicher Einwand gegen den Platonismus, da wir in keiner Weise sicher sein können, dass die Strukturen, die wir heute als fundamental ansehen und denen wir eine "fundamentale ontische Bedeutung" zuschreiben, dies auch tatsächlich sind. Nehmen wir an, wir hätten Wasser als Fluid als fundamental angesehen, darauf eine physikalische Theorie entwickelt und ihr eine ontologische Interpretation gegeben. Davon wäre heute verdammt wenig üblich.
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 26. Dez 2015, 12:27

Danke!
tomS hat geschrieben:Was ich lediglich andeuten wollte war, dass die allseits bekannten mathematischen Strukturen in einer fundamentalen Theorie nicht unbedingt noch vorhanden sein müssen. Das ist auch ein wesentlicher Einwand gegen den Platonismus, da wir in keiner Weise sicher sein können, dass die Strukturen, die wir heute als fundamental ansehen und denen wir eine "fundamentale ontische Bedeutung" zuschreiben, dies auch tatsächlich sind. Nehmen wir an, wir hätten Wasser als Fluid als fundamental angesehen, darauf eine physikalische Theorie entwickelt und ihr eine ontologische Interpretation gegeben. Davon wäre heute verdammt wenig übrig.
Der nächste logische Schritt ist daher für mich zu fragen:

Was bleibt denn übrig? Tatsächlich gar nichts? Oder bleibt beim Hinaufsteigen auf dieser Leiter doch immer irgendein Rest? Ist dieser Rest vielleicht eine Art Konstante, die von höchster ontologischer Relevanz ist oder ist es nur der Teil, den wir stets sozusagen "von außen", durch uns selbst, durch unsere eigene Natur in unsere Theorien einfließen lassen?

Daher frage ich auch danach wie sich das mit den Theorien verhält.
Im Fall der leeren ART-Raumzeit haben wir ja schon eine Struktur, die aber noch keine Zeit beinhaltet, ja seh ich auch so.
Nun kann man aber in diese Struktur eine Zeit hineinkonstruieren, als Zusatz!
Könnte man an dem Punkt nicht dieselbe Kritik anwenden, die auch die VWI-Befürworter anwenden, wenn sie dort den Zusatz "Bornsche Regel" kritisieren?
Und in der LQG ist es genauso? Auch in der ST?

Kann man da sagen, dass die Grundstrukturen der Theorien "am Anfang" zunächst stets "weiter" gefasst sind, als die Strukturen, die wir dann letztlich daraus modellieren? Was bedeutet das? Was ist die denkmöglich weiteste Struktur, wenn man die bisherige Evolution der Theorien extrapoliert?

Und: Liegt all das vielleicht an unserem grundsätzlichen reduktionistischen Denken: "Je einfacher und weiter, desto grundlegender!"?
Stimmt womöglich damit etwas nicht bzw. haben wir auf dieser Leiter vielleicht langsam eine Grenze erreicht, ab der sie nicht weiter nützlich ist?

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Tarek » 29. Dez 2015, 12:52

Ich muss bei diesem Experiment einfach immer an Big Bang Theory denken. Pennys Reaktion ist genial :D :D

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Skeltek » 29. Dez 2015, 13:13

Sehr einfache Dinge bilden sehr oft komplexe Strukturen. Komplexe Compounds dieser einfachen Strukturen können sich makroskopisch relativ oft wie einfache primitive Bausteine verhalten. Das sieht man in der Realität fast überall.
Die einfachste und plausibelste Lösung ist auch öfter mal komplex - man muss sich nur gängige Holons ansehen.
Es zählt das Ausschlussverfahren: Das Einfachste das die erforderliche Funktion gerade so noch erfüllen kann ist zu bevorzugen, nicht das Einfachste.
Die plausibelste Erklaerung jedes hinreichend komplizierten Systems ist falsch

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 30. Dez 2015, 22:04

seeker hat geschrieben:Der nächste logische Schritt ist daher für mich zu fragen:

Was bleibt denn übrig? Tatsächlich gar nichts? Oder bleibt beim Hinaufsteigen auf dieser Leiter doch immer irgendein Rest? Ist dieser Rest vielleicht eine Art Konstante, die von höchster ontologischer Relevanz ist oder ist es nur der Teil, den wir stets sozusagen "von außen", durch uns selbst, durch unsere eigene Natur in unsere Theorien einfließen lassen?
Das können wir nicht wissen.
seeker hat geschrieben:Daher frage ich auch danach wie sich das mit den Theorien verhält.
Im Fall der leeren ART-Raumzeit haben wir ja schon eine Struktur, die aber noch keine Zeit beinhaltet, ja seh ich auch so.
Nun kann man aber in diese Struktur eine Zeit hineinkonstruieren, als Zusatz!
Könnte man an dem Punkt nicht dieselbe Kritik anwenden, die auch die VWI-Befürworter anwenden, wenn sie dort den Zusatz "Bornsche Regel" kritisieren?
Nee, es verhält sich grundlegend anders. Die physikalische Zeit resultiert durch Hinzufügen von weiteren Feldern, die erst zu physikalischen Prozessen führen. Natürlich sind diese ad hoc, solange wir keine umfassende Theorie haben.
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Skeltek » 31. Dez 2015, 12:19

Ich differenziere immer etwas anders. Für mich ist es ein Unterschied, ob es etwas gibt, oder ob es auch existiert.
Existente Dinge stehen immer in Wechselwirkung mit Universum, anderen Dingen bzw dem Beobachter für den es existent ist.

Es ist nicht die Frage eines Sachverhaltes, sondern des Verständnisses der Frage selbst, ob Dinge existieren, welche nicht in Wechselwirkung mit uns stehen.
Das "Framework" welches unser Universum bedingt und dieses aufspannt muss selbst nicht zwangsläufig existent sein.
So wie die Oberfläche eines Kegels, welche selbst nicht zum Inneren dieses Volumens gehört.
Das Verständnis des Wortes "Existenz" ist von Innerhalb des Universums nach Außen nicht unbedingt übertragbar.
Nur meine Meinung.
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Alberich » 31. Dez 2015, 13:41

TomS hat geschrieben:Die physikalische Zeit resultiert durch Hinzufügen von weiteren Feldern
Wie geschieht das? Im Kopf oder durch Auffinden jener Felder. Existent oder Vorstellung?
@Skeltek:Wie wäre es, wenn das Universum tatsächlich unendlich groß ist? Oder unendlich viele Multiversen?
Selbst Einstein zweifelte: Das Universum und die menschliche Dummheit sind unendlich; beim Ersteren bin ich mir nicht ganz sicher.

MfG
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 31. Dez 2015, 15:05

tomS hat geschrieben:Nee, es verhält sich grundlegend anders. Die physikalische Zeit resultiert durch Hinzufügen von weiteren Feldern, die erst zu physikalischen Prozessen führen. Natürlich sind diese ad hoc, solange wir keine umfassende Theorie haben.
Kommt darauf an, was du unter einem physikalischen Prozess verstehst -nicht?
Leere Raumzeiten tragen nichtverschwindende Eigenschaften - und sie müssen expandieren oder kontrahieren.
Ich bin geneigt so eine Expansion schon einen "physikalischen Prozess" zu nennen.
"Von außen gesehen" oder mithilfe von zwei Probeteilchen könnte ich damit auch eine "Zeit" definieren.

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 31. Dez 2015, 15:26

Alberich hat geschrieben:
TomS hat geschrieben:Die physikalische Zeit resultiert durch Hinzufügen von weiteren Feldern
Wie geschieht das? Im Kopf oder durch Auffinden jener Felder. Existent oder Vorstellung?
Das ist ziemlich einfach.

Man erweitert die Einstein-Hilbert-Wirkung der ART z.B. um ein Skalarfeld (oder auch um ein es.-nag. Feld, aber dann wird's halt komplizierter). Dann führt man die Quantisierung (z.B. gemäß LQC) durch (das ist mathematisch sehr aufwändig) und stellt fest, dass man die Schrödingergleichung (zunächst ohne Zeit) so umschreiben kann, dass eine erste Ableitung nach dem Skalarfeld auftritt. Formal sieht dies so aus wie eine Schrödingergleichung, wobei statt nach der Zeit nach dem Wert des Skalarfeldes abgeleitet wird. Ein konstanter Wert entspräche einem zeitlosen Universum; die Änderung des Skalarfeldes ist das Zeitnormal für alle anderen Prozesse.
Gruß
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 31. Dez 2015, 15:29

seeker hat geschrieben:
tomS hat geschrieben:Nee, es verhält sich grundlegend anders. Die physikalische Zeit resultiert durch Hinzufügen von weiteren Feldern, die erst zu physikalischen Prozessen führen. Natürlich sind diese ad hoc, solange wir keine umfassende Theorie haben.
Kommt darauf an, was du unter einem physikalischen Prozess verstehst -nicht?
Leere Raumzeiten tragen nichtverschwindende Eigenschaften - und sie müssen expandieren oder kontrahieren.
Ich bin geneigt so eine Expansion schon einen "physikalischen Prozess" zu nennen.
"Von außen gesehen" ... könnte ich damit auch eine "Zeit" definieren.
Nee, kannst du nicht, weil du keine intrinsische Dynamik hast.

Für deinen Hamiltonoperator gilt H |phys> = 0, d.h. d/dt |phys> = 0, d.h. alle physikalisch realisierbaren Zustände sind statisch, und damit "existiert" keine Zeit.

Die Dynamik der Raumzeit selbst hilft dir da nicht.
Gruß
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Alberich » 1. Jan 2016, 23:08

tomS hat geschrieben:
Alberich hat geschrieben:
TomS hat geschrieben:Die physikalische Zeit resultiert durch Hinzufügen von weiteren Feldern
Wie geschieht das? Im Kopf oder durch Auffinden jener Felder. Existent oder Vorstellung?
Man erweitert die Einstein-Hilbert-Wirkung der ART z.B. um ein Skalarfeld (oder auch um ein es.-nag. Feld, aber dann wird's halt komplizierter). Dann führt man die Quantisierung (z.B. gemäß LQC) durch (das ist mathematisch sehr aufwändig) und stellt fest, dass man die Schrödingergleichung (zunächst ohne Zeit) so umschreiben kann, dass eine erste Ableitung nach dem Skalarfeld auftritt. Formal sieht dies so aus wie eine Schrödingergleichung, wobei statt nach der Zeit nach dem Wert des Skalarfeldes abgeleitet wird. Ein konstanter Wert entspräche einem zeitlosen Universum; die Änderung des Skalarfeldes ist das Zeitnormal für alle anderen Prozesse.
Also nicht existent. Sondern Kopfgröße.
MfG
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