Stringtheorie ... der Versuch einer Rechtfertigung

[wilfried]

Liebe Freunde

die Stringtheorie, welche von Euch ja nicht sonderlich geliebt wird möchte ich hier einmal in einem ganz anderen Licht betrachten. Ich will mal versuchen dieser Theorie ein klein wenig mehr Akzeptanz in diesem Forum zukommen zu lassen..mal sehen ob es gelingt...

Schaut Euch bitte mal meinen "alten" Beitrag unter physikalisches über die symmetrische Anschrift der Maxwellgleichungen an.

Diese sind darin wie folgt geschreiben:
E* = cos (alpha) E - sin (alpha) B
B* = sin (alpha) E + cos (alpha) B

wobei E* und B* darin die transformeirten Felder darstellen.
Dies System läßt sich auch rückwärts schreiben:

E = cos (alpha) E* + sin (alpha) B*
B = - sin(alpha) E* + cos(alpha) B*

jeweils mit E, B den Originalfeldern und E*, B* den transformierten Feldern

Diese Transformationen nennen sich duale Transformationen.

Das erst einmal als Einleitung. Was ist die Grundidee? In der Teilchenphysik war vor vielen Jahren die Notwendigkeit vorhanden, daß die durch Stöße mit Hochenergie-Beschleunigern neugebildeten Teilchen verstanden werden. Das war schwierig, da hier eine Brücke fehlte:
die Brücke zwischen der hochenergie Quantenphysik und der Ralativitätstheorie.

Ich werde diese Brücke versuchen mit Euch zusammen einmal nachzubauen. Dazu habe ich oben schon mal vorsorglich die Feldgleichung hingeschrieben, habe sie aber wohlweislich symmtrisch verfasst, so daß hier das sonst üblliche Postulat der Quellenfreiheit des magnetischen Feldes -div B = 0- aufgehoben wird. Diese Freiheit muß eingeführt werden, denn wenn man die Maxwell Gleichungen in einem transformierten Bezugssystem, einem rotierenden beispielswesie betrachten will, sind die Originalgleichungen nicht mehr invariant unter dieser Transformationsforderung.

Die Frage stellt sich unwillkürlich: warum soll oder muß den überhaupt transformiert werden?

In der Quantenphysik stellt die Rotationsquantenzahl eine bestimmende Größe dar. Der Spin, die Rotation beschreibt die Ortsabhängigkeit der Kernbestandteile, insbesondere der Elektronen. Da diese Elektronen die Träger der elektrischen Ladung sind und diese bei hochenergetischen Quanteneffekten, wie beispielsweise Stößen betrachtet werden müssen, ist es sehr sinnvoll die Feldgleichungen für den Quantenraum zu erfassen.

Original sind diese für den makroskopischen Raum erstellt worden, für die Beschreibung wie sich Licht oder elektromagnetische Wellen fortpflanzen.

Ich schreibe die Feldgleichungen nochmal in symmetrischer Form aber getreu der Formulierung nach Ampere, Induktion, Ladungserhaltung hin:

-rot E - 1/c dB/dt = 4 pi/c k
rot B - 1/c dE/dt = 4 pi/c j
div B = 4 pi rho_m
div E = 4 pi rho_e

k ist die magnetische Verschiebungsladung
j die elektrische Verschiebungsladung
rho_e die elektrische Ladungsdichte
rho_m die magneische Ladungsdichte

Ersetzt man innerhalb dieser Anschrift in der ersten und dritten Gleichung E durch -B, B durch E und k durch j und rho_m durch rho_e, so folgt darsu die zweite und vierte Gleichung. Toll nicht?

Damit sind diese so neu formulierten Feldgleichungen dual transformierbar.

Nehmen wir mal die Existenz magnetischer Monopole an und wären die auch noch gleichverteilt, dann wären die "alten" Maxwellgleichungen ledigleich konventionelle Niederschrift der allgemeineren Formulation der von mir gerade gezeigten Gleichungen.

Die in der Einführung durchgeführte Transformation beschreibt, daß eine in einem karthesisch ruhenden Koordinatensystem beobachtete Bewegung von Schwingungen zweier einander abhängender Feldkomponenten, nämlich E und B, wiefolgt abbilden läßt:

Es wird der sinus sowie der cosinus beschreibende Teil jeweils einer von 2 senkrecht aufeinanderstehenden Achsen zugeordnet. Die jeweilige Feldkomponente schwingt nun auf der einen bzw. anderen Achse hin- und her. Jedoch wird die Kopplung der Feldkomponenten durch eine Vektoraddition so beschrieben, daß sich aus beiden Vektorkomponenten ein neuartiger rotierender Vektor aufzeigen läßt. Dieser neuartige vektor beschreibt auf seiner Bahn jeweils beide Komonenten.
Der Trick der Transformation ist der, daß damit ein Vektor zwei Vektorkomponenten beschreibt.
Diese Beschreibung ist in der Mathematik als Drehgruppe O -Gruppe bekannt. O steht für Orbital = Drehung. In der Physik heißt diese Lorentzgruppe. Da wir mehrere Dimensionen haben, 3 davon beschreiben unseren physikalischen Raum Höhe, Breite, Tiefe, spricht man von der vollen Lorentzgruppe O,(1,3) wenn man Drehungen im dreidimensionalem Raum betrachtet.

Schaut man sich diese Transformatiion an, macht das mal auf dem Papier. geht einfach: Malt eine sinus-Schwingung und eine cosinus-Schwingung in einem karthesischen System auf und bezeichnet auf diesem Papier mal alle 10 Grad oder Periode der Schwingung in mm * 360/10 dort einen Strich machen. Dann werden 2 aufeinander senkrechte Achsen gmalt, jeweils Makierungen machen an jeder Achse +1 bis -1 und 1/10 der Strecken als Markierungsabstand. Geodreieck nehmen, Winkel des karthesischen Systems in das neue System übertragen...eine Kreisbahn entsteht. Bewegt sich der Zeiger vor- oder rückwärts, so sieht das System keine Änderung in der Kreisbahn. Im karthesischen System jedoch passiert etwas..was???? Bitte erst mal nicht weiterlesen!! zurück zum gemalten Bild.

Vorwärtsbewegung malen, dann im Kreisbild, dann das ganze rückwärts...aber im karthesischem System geht die Zeit ja nicht zurück, sondern die x-Achsae stellt die Zeit dar!!! Also was passiert??

Ja, ein Phasensprung um volle 180 Grad oder pi spring der cosinus bezüglich des sinus, wenn sich die Richtung ändert!!

Nochein Experiment: Tragt mal den Winkel des rotierenden Zeigers, als des transformierten Systems auf die y-Achse auf und die Zeit auf die x-Achse auf. Und was seht ihr jetzt????

Eine Gerade, besser einen Sägezahn. Der Sägezahn hat eine Periode -Anfang bis Ende und diese entspricht was??

Ja, der Frequenz der Schwingung.
Und bei der Rückwärtsbewegung im rotierenden System??

Die Periode bleibt gleich, aber der Sägezahn verhält sich exakt umgekehrt. Wo er vorher bei Null anfing, fängt er jetzt bei 360 an und umgekehrt. Steigung vorher +1 jetzt -1 (Wird etwas weiter unten als Signatur eingeführt). Und die Überkreuzung liegt eakt in der Mitte.
Volle Symmetrie und als Transformationsergebnis eine Gerade.
diese Abbildungstransformation nennt sich dann dyadischer Tensor.

Gehen wir in der Physik etwas weiter, nachdem wir die Eigenschaften des Systems jetzt kennengelernt haben:

Die so transformierten Maxwellgleichungen sind gegenüber der vollen Lorentzgruppe O(1,3) invariant. Soll heißen, die Vektoren wurden unverändert durch die Transformation gespült.
In der Elektrodynamik (E, B Feldkomponenten sind zeitlich veränderlich = variant, also haben wir eine Dynamik) verhalten sie sich demzufolge kovariant. Sie sind im Sinne des Tensorkalküls mit der Signatur 1 oder -1 behaftet. Das zeigt unsere Gerade. Ich hoffe ihr habt sie alle mal gezeichnet. Die Steigung ist die Signatur oder die Kenngröße der Transformation.

Das alles werden wir bei einem Fahrradreifen feststellen können, der auf einer Straße seine Pflicht tut. Aber uns genügt das noch nicht, denn wir haben erst eine Hälfte verstanden. Die andere Hälfte beschäftigt sich mit der Relativiät. Wir wollten ja kleinste Partikel mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit c aufeinandprallen lassen, und wollen sehen was mit den Partikeln so passiert. Deshalb brauchten wir die Quantenmechanik mit ihrer Wellen- und Teilchenvorstellung sowie der Ungenauigkeitsformulation (Heißenberg), daß man halt nicht so scharf weiß wo was wann ist.

Die Relativistik sagt jetzt etwas aus über das Verhalten bei Geschwindigkeiten nahe der Grenzgeschwindigkeit c. Damit "sieht" ein Beobachter an der Straßenlaterne, wie sich der Reifen dreht und wie lange ein Punkt auf diesem Reifen für eine festgelegte Meßstrecke braucht, jedoch ein Beobachter auf dem Reifen sieht das auch. Beide sehen für sich alleine das gleiche, aber im Vergleich zu beiden etwas unterschiedliches. Während für den einen die Uhr brav weitertickt (freut jeden Schweizer Uhrenhersteller), ist für den anderen der zeitliche Fortgang viel viel langsamer. Diesen Unterschied müssen wir jetzt auch noch berücksichtigen. Das heißt diese Kreisbahnbewegung muß auf die relativistische Zeitdistanz Rücksicht nehmen. Dieses wird auch Lorentzboost genannt.

Physikalisch ausgedrückt heißt das:
Der Wechsel eines Koordinatensystems oder Bezugssystems von einem Inertialsystem (das ist dies karhesiche, worin die Zeit immer von links nach rechts fortschreitet) in ein rotierendes wird sowohl durch die räumlichen Drehkompoenten -die Drehmatrix- als auch durch den relativistisch bedingten Lorentzboost beschrieben- Insgesamt wird dadurch eine 6-parametrige (hier sagt man auch 6-dimensionale) Gruppe erzeugt.

Die Zeitrichtung bleibt dabei stets invariant. Wir bewegen uns stets im Vorwärts-Lichtkegel!!

Da Physiker sehr erpicht sind auf Vollständigkeit ihrer Beschreibungen, gibt es hier noch Nebenklassen, diese lasse ich aber weg. Wer die kleine Diskussionsserie der Zeitumkehr hier im Forum gelesen und mitverfolgt hat, findet diese in diesen Nebengruppen wieder.

Kurz -ohne weiteren Tiefgang: Die antichrone Lorentztransformation ist die Zusammenhangskomponente, welche die vollständige Inversion beschreibt: zeitumkehr und Rauminversion. Vorsicht Vorsicht Vorsicht...nicht reininterpretieren, sondern im Falle der Zweifel bitte die genannte Diskussionserie über Zeitinversion lesen. Da steht alles Wesentliche drin. PCT Theorem...

Kommen wir jetzt wieder zu den magnetischen Monopolen zurück:

Jetzt lassen sich die vollsymmetrischen Maxwellgleichungen zu einer Feldgröße zusammenfassen. Der Einfachheit halber mag man sagen, daß sich die Viererströme (auf Grund der zeitabhängigen Dreidimensionalität) durch Punktquellen darstellen lassen.

Da es ab hier mathematisch sehr kompliziert wird fasse ich das Komplizierte mal verbal zusammen:

(Wenn Masochisten unter Euch sind, kann ich das ja gerne mal irgendwann ins Forum setzen...aber alles andere was ich sonst hier schon an mathematischen Beschreibung veröffentlicht habe, verblaßt dann ein wenig...also vieleicht nicht so die Idee oder doch??)

Der sich ergebenede Verscheibungsstromdichte ist durch ein Feldintegral bestimmt. Jedoch sind die Integrabilitätsbedingungen, also damit die Lösbarkeitsbedingungen, nur auf der Weltlinie der magnetischen Monoplole verletzt!!
Das bereicht zur Annahme eines singulären (eines einzigen und nur dieses ... gint eine schöne Beschreibung der Singularität auf gravis "homepage" lohnt sich zu lesen!!) Vektorpotenzials, das den Pol beschreibt. Ein im Ursprung eine Koordinatensystems befindlicher magnetischer Monopol kann jetzt erdacht werden und das im ganz normalen Dreiermechanismus (3-dimensionales Gebilde des Koordinatensystems). Darauf dann Anwendung des Gaußschen satzes und wegen dem Vektorpotential gilt: B = rot A. Jedoch kann A nicht regulär sein, denn ich habe es ja gerade erwähnt: auf jeder Kugelfläche, die den Pol enthält muß mindestens eine Singularität vorliegen.

Durch die Existenz dieser Singularität ist gesichert, daß sich eine vom Pol ins unendliche ausstreckende Linie gibt, längs der das Vektorpotential A singulär wird. Das ist der String!!!

Wenn wir jetzt diesen Monopol bewegen, d.h. er wandert auf irgendeiner Weltlinie im Minkowskiraum, muß sich zu jedem Zeitpunkt ein solcher halbseitig ins Unendliche erstreckender String ergeben, der die Flußbedingung B erfüllt. Mit der Einführung dieser bewegung entsthet ein sich halbseitig in die Unendlichkeit bewegendes verschränkendes Blatt -nennt sich sheet- im Minkowskiraum.

Wichtig ist die Erkenntnis, daß sich sowohl der String als auch das Blatt nur als reine Rechenhilfsmitel darstellen!!!
Der String kann als Kette von Dipolen jedoch physikalisch beschreiben werden, welche aber nicht real existieren.
Das wiederum heißt, daß bei einer konsistenten Beschreibung keine Ladung diesen String durchlaufen kann, da sonst die Wirkung der Ladung auf den String beobachtbar wäre.

Das ist das DIRAC-Veto.

Zum Schluß möchte ich erwähnen, daß die Eichtransfomationen eine Menge Freiheitsgerade lassen, diese Strings zu beschreiben, aber letztlich bleibt es bei den Aussagen, die ich hier einmal dargestellt habe.

Das ist die Geburt der Stringtheorie, eine Theorie welche die Relativität mit der Quantenmechanik zusammenband und aus der dann diese Strings entstanden.

Ich denke, es ist eine Sache von viel Wissen um die mathematischen Formulierungen, die sich ergebenden Konsequenzen in der Physik eine Wertung abzugeben über die Qualität dieser Theorie. Allzuoft erlebe ich es und lese es auch hier, daß sich Leute über die Stringtheorie ärgern, diese gar verwerfen und am Liebsten versenken wollen. Aber bitte tute es Euch an nochmal meinen kleinen Artikwl hier zu lesen. Beim zweiten Durchlesen sich über die selbser formulierte Kritik an der String Theorie zu erinnern und diese Kritik in diesen mathematisch - physikalischen Zusammenhang einzubringen und neu zu überdenken.

Mal gespannt, wieviel noch übrigbleibt!!!

Ganz netten Gruß

Wilfried

[wilfried]

Lieber Tensor

damit gebe ich mich nicht zufrieden, mit den mathematischen Spielereien. Denn dann müssen wir das Hilfsmittel der Transformationen fallen lassen.
Klar, der Punkt des physikalischen beweises ist stets richtig. Nur auch hier: wie lange hat es zum Teil gedauert, bis eben das ein oder andere bewiesen wurde.

Es gilt jedoch auch:
eine Theorie ist per se nichte anderes als eine Darlegung, die mathematische und physikalisch bewiesene Methoden und Erkenntnisse beinhaltet, alles andere ist erst einmal eine Annahme. Insofern komme ich Dir entgegen, dass hier der Begriff "Theorie" enventuell nicht scharf genug ist oder verfrüht verwendet wird.

Aber wird er das nicht immer wieder??ß

Gruß
Wilfried

[AlTheKingBundy]

ich muss tensor wieder einmal zustimmen. es ist gut, dass die string-annahme (ich sage bewusst nicht theorie, weil eine physiktheorie meiner meinung nach ihren experimentellen segen bekommen haben muss) diskutiert wird und wer weiß, welche erkenntnis aus der diskussion fruchten wird. vielleicht wird aus der annahme auch einmal eine theorie. was ich aber keinesfalls gutheißen kann, ist die künstliche aufgeblasene aufmerksamkeit, die die string-annahme in veröffentlichungen, kongressen, instituten und nicht zu letzt forschungsgeldern genießt. es gibt bestimmt eine menge junger, talentierter physiker, die dadurch weniger beachtung bekommen, obwohl ihre ideen bestimmt genauso gehört werden sollten.

[wilfried]

Euch zwei Profis erst mal eine gute nacht

ich sitze hier und warte, daß dieser blöde Regen mal aufhört und ich einen Adlerblick nach draußen auf die Mondfinsertnis werfen kann, aber auf der Alb regnet es...

jetzt zu Euren Antworten

Die Quantenfeldteheorie wurde, wie ich ja ausführte entwickelt, diesen Spagat zwischen der Hocherngiephysik sowie der Relativitätstheorie zu vollziehen.Aus diesen Arbeiten ist ja auch etwas herausgekommen, was verwertbar war:
- die Antimaterieteilchen konnten beschrieben werden
- die Zusammenhangsbeziehungen zwischen dem Spin, der Statistik sowie der CPT konnte ermittelt werden.
Weiter wurden mit diesen Ansätzen das Standard Model der Teilchenphysik verbessert. Siehe hier die Eichsymmetrien der SU(3), SU(2) U(1), mit ohren 3 Familien der Quarks und der Leptonen.

Klar, Gravitation wird in diesem String Ansatz nicht erklärt. Dafür war dieser Ansatz nie gedacht und ist auch dafür nicht geeignet. Auch die Grenze Richtung der Planck Skala von 10^ 19 GeV wird beileibe nicht erreicht.
Hier zeigt der Stringansatz stärkste Stabilitätsprobleme.

Auch die Erklärungen de 4-dimensionalen Raumzeit sind mit der String Theorie nicht erklärbar. Warum gibt es die oben genannten 3 Gruppen, wie sieht die Massenkopplung aus, was macht die kosmlologische Konstante?

Alles das zeigt uns die String Theorie nicht.

ABER:

Ist diese deshalb schlecht??

Was mich persönlich etwas berührt ist diese scharfe Aburteilung, das "gegen die Wand schmeißen". Die String Theorie ist erweitert worden, ich sehe diese sogar als DEN Kandidaten an, der die Fundamentale Theorie, die umfassende Beschreibung der Impulse erst ermöglicht hat. Ohne diese wäre es doch niemals zu einer Schleifen-Quantentheorie gekommen.

Und die letzte macht Euch doch nur deshalb Spaß, weil sie moderner ist und mehr umfaßt.

ABER: umfaßt diese wirklich alles?? Kommen nicht orgen andere "tensors" und andere "AltheKingBundies" und verdammen m it dem gleichen Elan die Schleifenquanten Ansätze -denn auch dies ist immer noch ein Ansatz, nicht bewiesen, geschweige denn gemessen...!!!.

Noch ist das, was wir die Quanten Raumzeit nennen eine sehr sehr wage Formulierung. Mathematisch ist der Schleifenquanten Ansatz durchformuliert. Da aber, lieber Tensor möchte ich Deine Worte verwenden:

Zitat tensor: Hypothesen und Annahmen können recht nützlich sein um Zusammenhänge zu ergründen. Ob sie sich bestätigen steht dann auf einem anderen Blatt.

Diese Untersuchungen der physikalischen Geschehennisse in diesen kleichten Dimensionen -Planck Skalierung- ist lange noch nicht wirklich dingfest.

Ich nenne mal einige andere Ansätze, die ebenso ernsthaft daneben stehen:

- Twister Theorie
. Nichtkommunikative Theorie
- bereinfachte Quanten Gravitation
- Euklid'sche Quanten Gravitation
- die Null-Oberflächen-Darstellung

Nur leider hat es sich ergeben, daß hier irgendwie sowas wie ein Glaubenskrieg ausbrach zwischen den String Theoretikern und den Schleifen Quanten Theoretikern

Ich finde das sehr schade, sogar kontraproduktiv. Das hat eher mit Fundamentalsimen zu tun und solche schaden der Menschheit nur!!

Viel schöner und auch weierführender finde ich, wenn Toleranz dieser beiden Parteien wieder zunehmen täte und sich hier aus den verschiedenen Richtungen etwas konsolidiert, was diese Welt beschreiben kann.

Eine Möglich dazu ist:
Fie Hochernergie Physiker haben mit ihren SU Gruppen ihr Standard Modell etabliert. Damit sind die Jungs und Mädels wohl echt zufrieden.

Die Superstringser haben m it ihren Ansätzen in 10 oder 11 Dimensionen versucht sowas wie einen vereinheitlichten Weltansatz zu erstellen und sind an ihre Grenzen gestoßen. Wie oben erwähnt.

Der String verbindet eben nur die Teichenphysik mit der Relativistik

Verbinden wir jetzt jedoch die allgemeine Relativitätstheorie mit der Stringtheorie wird die Geschichte schon anders. In diesen Formulierungen -ich nenne mal dazu Begriffe wie Ashetkar Variable und Verbindungs-Dynamik wird die Idee einer eigenständigen dualen Verbindungs als Feld Variable erörtert oder sogar eingeführt.
Abhay Ashetkar erkannte, dass in der SU(2) der Phasenraum eine solche eigenständige duale Verbindung beschreibt und hat darauf aufbauend seinen kanonischen Formalismus, den Ashtekar Formalismus veröffentlicht.
Ashtekar, A., ``New Hamiltonian formulation of general relativity'', Phys. Rev., D36 (6), 1587-1602, (1987).
Ashtekar, A., Lecture notes on non-perturbative canonical gravity. Notes prepared in collaboration with R Tate. Advanced Series in Astrophysics and Cosmology, Volume 6, (World Scientific, Singapore, 1991).

Ich könnte jetzt noch viele andere Beispiele solcher Arbeiten aufführen: Rovellim Smollin, Yang-Mills etc.

Nur allen gemein ist, daß sie eben auch von den String Ansätzen partizipierten.

Und das ist meine Botschaft:

Für uns sollte es wichtig sein, diese Ansätze zu verstehen, bevor irgendeiner kommt und diese einfach mit dem Straßenbesen wegfegt. In diesen Ansätzen steckt viel Wissen, viel Erfahtung von Kollegen und diese soll uns ein goldener Boden sein.

Niemand glaube ich ist ernsthaft daran interessiert nochmal einen Gral zu erstellen, aber die Erkenntnis in unserer schönen Wissenschaft bedürfen der Anerkennund UND auch des Verstehens der vorangegangenen Arbeiten.

Machen wir es einfach an einem trivialen Besipiel am Ende meiner weiterführenden Stellungnahme:

Welche Integrationsansatz ist der bessere?
Ich stelle mal vier zur Auswahl:

- Forwärts Euler
- Rückwärts Euler
- Trapez Integration
- Simpson Integration

Verhalten sich diese Ansätze steif-stabil?

Wie beantwortet sich die Frage? Soll nur eine kleine Gedankenstütze sein, wie mit wissenschaftlichen Problemen umzugehen ist.

Netten Gruß

Wilfried

[Stephen]

Hallo,

ich will mich einmal als "Nicht-Wissenschaftler" zu diesem Thema äußern - vielleicht hilft Euch das ja sogar etwas weiter, denn ich vertrete wahrscheinlich den überwiegenden Teil der Bevölkerung. Harte Kritik ist also durchaus erwünscht

1. Die Stringtheorien wurden entwickelt, um die scheinbar unüberwindbaren Differenzen zwischen Mikro- und Makrokosmos zu schließen (ich lasse das Thema Weltformel jetzt mal außen vor)...

2. Quantenphysik ist für "Otto Normalverbraucher" schon kaum zu verstehen, Stringserei erst Recht nicht (sollte keine Wertung sein, vielleicht ist wirklich alles viel komplizierter, als wir es erahnen...)

3. Die Beweisbarkeit rückt in immer weitere Ferne - selbst die Quantenphysik beinhaltet "Gesetzmäßigkeiten", die eigentlich gar keine sind und ausschließlich vom Zufall abhängen (wenn auch durch Wahrscheinlichkeitsrechnungen wieder nachvollziehbar sind)...

4. Ich spüre ein extremes Desinteresse der jung ausgebildeten Menschen an Wissenschaft und Technik: Neutronenstern? Orionarm? Tunneleffekt? Quantenphysik? Stringtheorie? Sie haben keine Ahnung. NULL!

Aber vielleicht sollte ich auch einmal in einen Kurs gehen - z.B. in einen namens Börsenmechanik. Da lerne ich dann Begriffe wie "Bulle" (Hausse)und "Bär" (Baisse). Und vielleicht kann ich mir dann mal eine Aktie kaufen

Gruß, Steffen

[wilfried]

Liebe Freunde,

ich probiere mal den Unterschied zwischen dem String- und dem Schleifenansatz zu formulieren:

Die String Theoretiker haben eine sehr schöne Vereinigung der grundlegenden physikalischen Strukturen gefunden und formuliert. Diese Formulierung besitzt jedoch eine wesentliche Einschränkung:
die Pertubation
daunter wird die Beeinflussung einer Eigenschaft von anderen Eigenschaften verstanden.
Beispielsweise die Beeinflussung der Mondbahn von der Erde.

Das fehlende Element des Stringansatzes ist, daß dieser "nicht-pertubierende Effekte" unvollständig oder sogar gar nicht erfasst. Da aber der Quantenuntergrund eben genau solche Eigenschaften aufweist, nämlich dieser läßt sich nicht durch andere Effekte beeinflussen, ist es nicht möglich die String Theorie auf diesen Quantenuntergrund -die Quantenfluktuation- anzuwenden.

Jedoch trotz und alledem, auch da haben einige spitzfindige Theoretiker Ansätze ermittelt und diese werden untersucht. Es sieht aber an dieser Front so aus, daß diese Ansätze unmittelbar in die Schleifentheorie mündet. Aber das weiß ich nicht..noch nicht.
Auf alle Fälle ist bereits eine Einschränkung aus diesen Arbeiten bekannt: die String Theorie kann nichts aussagen über Geomerieen unterhalb der Planck Skala.

Der zweite Erfolg der String Theorie wurde erreicht durch die Ableitung der Bekenstein-Hawking Entropie Gleichung für Schwarzes-Löcher, aber auch nur für einige derselben:

Dazu: Horowitz G., Lowe D.A. Maldcena, "Statistical Entropy of Nonextrmal Four-Dimensional Black-Holes and U_Duality", Phys.Rev.Letter 77, 430-433, 1966

Isham C.J. "Quantum Logic and the Histories Approach to Quantum Theorie", J.Math Phys., 35, 2157-2185, 1994

Strominger A. and Vafa G. "Microscopic Origin of the Bekenstein-Hawking Entropy", Phys. Lett. B. 379, 99-104, 1996


Der wesentliche Erfolg der Schleifen Theorie ist daß diese eine sehr gut formulierte und insbesonders mathematisch exakte Formulierung der Untergrund unabhängigen, nicht-pertubenten allgemeinen kovarianten Quantenfeld Theorie darstellt.
Die Schleifen Theorie beinhaltet zwei wesentliche Formulierungen:

1. Die Ableitung der auf der Planck-Skala basierenden Eigenwerte der geomerischen Gegebenheiten wie Flächen und Volumina
2. Die Ableitung der Entropie schwarzer Löcher insbesonderer der "normalen" schwarzen Löcher jedoch mit der zur Zeit noch vorhandenen Einschränkung, daß dies nur bis zu einer gewissen numerischen Greinze gilt.

Zusammenfassend läßt sich sagen:

die String und die Schleifen Theorie sind an und für sich keine konkurrierenden Theorien oder Ansätze.
Sie unterscheiden sich in gewissen Zügen, wie Komplementatität und methodisches Vorgehen und sie unterscheiden sich in wesentlichen Aussagen, siehe oben 1. und 2..

Aber es sind auch sehr große Ähnlichkeiten innerhalb der beiden Disziplinen vorhanden:

Beide bauen auf, daß die eigentliche Anregung zu diesen Disziplinen aus der Notwendigkeit Inanspruchnahme der Plack-Skala beruht
ob man das nun String oder Schleife nennt ist lediglich eine Frage des Lösungsmechanismus

Ein schöner Aufsatz dazu findet ihr unter diesem link:

Smolin L. "Loops and Strings", 1998 Article in the Online Journal Living Reviews in Relativity: cited 29.9.1997

Mir ist es einfach wichtig, diese Unterschiede zwischen String Theorie und Schleifen Quanten Theorie hier zu beschreiben, damit mal etwas zum Hintergrund der beiden Ansätze erklärt wird und wir endlichen wissen, warum viele von uns so gegen die String Theorie sind.

Aber vieleicht könnt ihr Antistringser mal eure Argumente auf den Tisch legen. Ich meine aber hier nicht irgendwelche Worthülsen, sondern wirklich die Fakten, welche Euch veranlassen so hart gegen die String Theorei zu opponieren. Das wäre mal ein sehr interessanter Diskussionsstoff. Ich bin gespannt und mit Argumenten, glaube ich, ganz gut gewappnet. Also....auf eine tolle kontrovers wissenschaftliche Debatte..ich freu mich drauf!!!!

Netten Gruß

Wilfried

[AlTheKingBundy]

wir eiern im kreis herum aber ich sage es gerne noch mal: die string-annahme hat bisher keinerlei vorhersagen machen könne, die durch das experiment bestätigt wurden, noch konnten bereits bestehende experimentelle fakten erklärt werden, die noch einer erklärung bedürfen -> physikalisch absolut wertlos.

[wilfried]

Lieber Al,

das ist doch eine sehr dünne Antwort. Ich möchte schon gerne einige fakten hören.

Gruß

Wilfried

[wilfried]

Lieber Tensor

nun so habe ich das ja nicht gemeint, ich hätte mir halt gerne eine Diskussion über das für und wider der beiden Theorien gewünscht.

Aber so wie es ist, ist e halt nunmal.

Danke für Deine Worte und netten Gruß

Wilfried

[wilfried]

Liebe leute,

nein, mir geht das Thema nicht so einfach von der Hand, ich kann es nicht einfach so schließen..

Die Raumzeit ist als gekrümmt anerkannt. Was aber ist mit dem Drehimpuls, dem Spin, der Torsion?
Auch diese müssen in die Raumzeit Definition einfließen. Also sind die Eichtheorien erweitert worden inklusive der Berücksichtigung der Gravitation??
Ist das so?
Innerhalb der Minkowski Raumzeit müssen diese jedoch invariant sein gegenüber allgemeinen lokalen Theorien. Das bedeutet, daß vereinfachte Theorienen wie z.B. die hier auf der Erde so schön formulierte Newton Gravitation auch unter diesem Minkowski Raumzeit Begriff gültig sind und natürlich auch umgekehrt. Klar mit Einschränkungen, welche sich aber in diesen Asätzen wiederspiegeln müpssen.

Damit müssen meiner Ansicht nach die Translationen invariant gegenüber der vollen Poincare Gruppe -das is diejenige welche die Translationen beinhaltet- sowie gegenüber der Lorentztransformation.
Damit erwarte ich allerdings, daß es hier auch Aussagen über einen Austausch zwischen Torsion, also Verdrehungen und Spin geben sollte. Dieses Austauschprinzip erwarte ich dann auch als gültig für alle Gravitationstheorien in einer 4-dimensinalen Raumzeit.

Frage an Euch: Ist denn meine Annahme in dieser Art so richtig oder ist noch etwas weiteres zu brücksichtigen.

Denn wäre meine Annahme so richtig, hätte ich hier zumindest einen kleinen Ansatz gefunden, daß die Stringtheorie, welche ja die Gravitation nicht beinhaltet, unvollständig ist.

Wer kann mir dazu Literatur nennen?

Leute verzeiht mir meine Hartnäckigkiet, ich versuche ja nur zu verstehen, warum diese String Theorie denn so hart in die Kritik gekommen ist.

Netten Gruß

Wilfried

[wilfried]

Lieber Tensor

ich denke mal, das Problem ist in den links so auch adressiert. Damit folgt daß eine Wechselwirkung zwischen der Verdrehung, also der Torsion sowie dem Spin, der eben in allen Gravitationsansätzen vorhanden vorliegen muß. Damit läßt sich bestimmt eine kovariabte Formulierung innerhalb der 4-dimensionalen Raumzeit finden. Habe ich jetzt nicht gemacht, das herzuleiten dauert mir zur Zeit zu lange und wenn man fleißig sucht, wird diese sicherlich vorhanden sein. Du, Al oder Raylight werdet diese Gleichung (Wecheslwirkung wie gerade beschrieben) bestimmt kennen. Vieleicht könnt ihr mir sie ja zeigen.

Ich gehe davon aus, diese Wechselwirkungs Gleichung zu haben.
Ich denke, daß diese Infromation oder Aussage der Schlüssel zur Quantifizierung der Problematik String- Schleifen-Quantentheorie ist:

Über diese Art der Wechselwirkung ist der der Spin enthalten, Spins bedingen den Quantenuntergrund in der SQG.

Frage an Euch: ist das so richtig, wie ich es hier sage?

Wenn ja, ist damit für mich der Fall String zu SQG verstanden. Ich kann das dann ja mal mathematisch zu beschreiben versuchen, was aber sicherlich sehr lange dauern wird, denn einfach ist das nicht!!!

Netten Gruß

Wilfried

[wilfried]

Liebe Freunde

die Situation, welche Tensor hier ins Spiel bringt hat wieder mit den Symmetriene zu tun.

Bevor das verstanden werden kann, muß ich mal wieder auf die Lie Algebra zurückkommen. Diese befaßt sich, wie Ihr ja aus vielen meiner Beiträge bereits rfahren habt mit Drehungen. In dieser Klassifizierung ist zu unterscheiden, ob wir es mit der Mathematik -hier werden die exakten Formulierungen verwendet oder besser die vollständigen- oder ob wir es mit der Physik -hier werden diejenigen Lie Gruppen verwendet, welche für uns Physiker relevant sind- zu tun haben.

Wir bleiben bei der Physik. Hier sprechen wir von den halbeinfachen Lie-Gruppen. Es macht keinen Sinn jetzt in die Tiefen zu gehen, das wäre dann ein anderes Thema. Woran jedoch stets zu denken ist, daß wir es mit Translations-Rotationsgruppen zu tun haben. Dabei zeigt sich, daß die Translation eine Abel'sche Untergruppe ist, schärfer noch: eine invariante Abel'sche Untergruppe. Man sporicht hier von einem Abel'schen Normalteiler der TR - Gruppe (TR:Translation-Rotation).

Die Definition:

Eine Liegruppe wird als einfach bezeichnet, wenn sie keinen Normalteiler besitzt.

Eine Liegruppe wird als halbeinfach bezeichnet, wenn sie keinen Abel'schen Normalteiler besitzt. Das heißt: keine Abel'sch invariante Untergruppe.

Für die spitzfindigen unter Euch eine kleine Ergänzung dazu:

Eine halbeinfache Gruppe darf einen Normalteiler besitzen, nur keinen Abel'schen Normalteiler haben!


Zu Cartan:

Die Lie Algebra läßt zu, daß sich lineare Transformationen in andere überführen lassen. Für diese Überführungen hat Cartan gezeigt, daß sich eine maximale Zahl verschiedener Lösungen finden läßt, so daß bei den halbeinfachen Liegruppen nur noch der Eigenwert bei r=0 entartet ist.

Nun, wofür der ganze Zauber?

Der Grund dieser wohl für fast alle von Euch sehr undurchsichtigen Algebren ist, eine Ordnung in die Sachlage zu bringen, der Versuch einer Systematik. Führt man diese Techniken weiter, so lassen sich damit Vektordiagramme für verschiedenartige Drehungen und Translationen aufstellen, welche dann mittels ihrer Gruppenzugehörigkeit als Diagramme -diese heißen Dynkin Diagramme- und iher Lösungen darstellbar werden.

Desweiteren hat Cartan die Drehungen als Matrix aufgefaßt -das ist nicht sonderlich neu- aber mittels dieser Drehmatrizen Niederschrift konnte er für die SU(3) beispielsweise zeigen, daß auf Grund der Spinlage -Spin bedeutet ja Drehung- der Winkel zwischen den Wurzeln der Koeffizienten 120 Grad beträgt. Das ist sogar recht einfach nachzuvollziehen, denn hier liegt nur einen 2-dimensionale Drehmatrix vor. Über Drehmatrizen habe ich hier im Forum eine MAPLE Abhandlung gezeigt. Schaut Euch diese mal an, da erkennt ihr alles, was ich gerade erzählt habe.

Bei der SU(4) verhält sich das etwas komplizierter: hier liegt eine 3-dimensionale Drehmatrix vor. Cartan hat diese weiterbehandelt und daraus eine 2-dimensionale Unterdrehmatrix ermittelt, welche aber einen Symmetriebruch aufweist.

Das hat Konsequenzen.

Ich laß mal die Mathematik beiseite, denn diese ist hier sehr aufwendig und diese nachzuvollziehen bedarf mehr als eines Forums. Ich bitte Euch mir das nachzusehen. Wenn gewünscht kann ich das gerne tun, aber das ist dann sehr sehr umfangreich und verlangt von Euch ein sehr tiefgehendes Wissen in der Mathematik. Ich hoffe da auf Euer Verständnis, wenn hier eine Erklärungslücke verbleibt.

Bedeutung hinsichtlich der Stringtheorie:

Es wird die Streumatrix behandelt.
Hier etwas Literatur zur Streumatrix:
http://titan.bsz-bw.de/bibscout/U/UO/UO ... chStart=30

Kurzerklärung:
Wir stellen uns ein Mehrtor vor. Die Beschreibung eines Mehrtors ist im Grunde nichts anders als die graphische Darstellung einer mathematischen Formel. Es werden seitens des Eingangs -das sind alle die Dinge, welche notwendigerweise vorhanden sien müssen- sowie des Ausgangs -das sind alle die Dinge, nach denen gesucht wird- diese Gleichungen sortiert. Beispiel:
y = 2*a + 3*(b-c^2) -(3*g+4*h)/(5*a-b/2)

Das Gebilde kann jetzt graphisch dargestellt werden. Macht das mal. Alle Buchstaben sind Parameter, oder wie wir auch sagen: Eingangsvariable. y sei der Ausgang des Systems. Frage: wie setzt sich dieses System zusammen, was muß als erstes berechnet werden, was folgt und was wird zum Schluß berechnet.
Wenn jetzt dazu noch ein weiterer Schritt folgt, nämlich der der Energieerhaltung, so ist diese Energie nichts anderes als ein Zweipol. Denn 2 Potentiale spannen den energetischen Abstand, die Energiedifferenz oder salopp -das ist strenggenommen falsch- die Energie auf. Damit haben wir eine Zuleitung sowie eine Ableitung. Diese Zuleitung kann als eigener Vektor betrachtet werden dito die Ableitung.

Beispiel:

Transformator:

Spule 1 (Erreger) Spule 2 (Empfänger). Jeweils haben die Spulen 2 Anschlüsse. Sehen wir den Eingang an:
Anschluß 1: Energie wird zugeführt...salopper Ausdruck: Strom rein
Anschluß 2: Energie wird abgeführt...salopper Ausdruck: Strom raus

Anschluß 3 und 4 genauso. Anschluß 1 und 2 werden "getrieben", liegen als Quelle vor, elektrisch: dazwischen befindet sich eine Wechselspannungsquelle. Anschluß 3 und 4 werden "abgegriffen", benutzt von einem weiteren Verbraucher.

Streuungen

Die Energie koppelt von der Primärseite auf die Sekundärseite

Das ist das, was ihr in der Schule unter Induktionsgesetz Transformator lernt. In der Matrix wird diese Kopplung auf der Hauptdiagonalen bemerkbar.

Die Energie koppelt von der Sekundärseite zurück auf die Primärseite

Das ist die Rückwärtskopplung, welche Verluste mitsich bringt. Dies macht sich in den unteren oder oberen Dreiecksmatrix bemerkbar, jenachdem, wie man selber die Ordnung der Niederschrift gewählt hat.

Stellen wir uns nun viele Sekundärkreise vor, Trafo mit n-Sekundärwicklungen. Dann zeigt sich auf der Hauptdiagonalen stets die direkte Kopplung Primär-Sekundär 1 bis n. In der oberen Dreiecksmatrix zeigen sich alle Rückwärtskopplungen, die RückwärtsStreuungen von den Sekundärwicklungen auf die Primärwicklung sowie von den Spulen n auf n-k. Stets rückwirkend.

Bei Interesse kann ich solch eine Matrix mal zeigen, ist ein pdf file, was ich dem gravi zusenden kann, so daß er es hier einbaut. Wollt ihr das?

In der unteren Dreiecksmatrix zeigen sich alle Streuungen in Vorwärtsrichtung nur nicht die Vörwärtsrichtung der Primärspule auf Spule Sekundär 1-n. Das heißt: Sekundär 1 koppelt auf S2, S3, S4....

Das ist die Streumatrix. Die gibt es in der Quantenmechanik auch.

Zurück zu den Strings...

Diese Streukopplungen werden in der Stringtheorie unter dem Namen Regge-Trajektorien gefunden. Dann gibt es den Begriff der dualen Resonanzen. Das wiederum kommt von der Art der Drehmatrix, welche auf den dualen Drehtensor führt...
Erinnerung: Symmetrie: Steigung *1 oder -1 sonst nichts. Treffpunkt: exakt im Symmetriepunkt.

Die Folgerung aus dieser Dualität ist, daß Elementarteilchen keine Punkte sind, sondern Fäden. Die Wechselwirkung dieser Elementarteilchen, also der "Fäden = Strings" verschmieren zu Flächen = leaves.

Auch das habe ich hier im Forum bereits vorgestellt. Diese Flächen sind stets gekrümmt und krümmen sich dauern, nur halt zeitlich gequantelt. Einen Moment stabil, dann klapp -neue Krümmung- wieder einen Moment stabil - dann klapp usw.

Dieses "Geklapper" des Quantenraums wird als Welle wahrgenommen. Das ist die Ursache der Erkennung -optisch und auch mechanisch (fühlbar) von Materie. Das ist der eigentliche Grund, warum Materie existiert oder die Erklärung, was Materie ist!

Dann gibt es die Verdrehung, die Chiralität. Damit wird das "Einrollen" von Dimensionen erklärt. Gehe ich jetzt mal nicht wieter drauf ein.

Die heterotischen Strings beschreibt daß Raumzeiten verschiedener Dimensionen mit geschlossenen Schleifen beschreiben werden. Die bereits oben vorsichtig eingeführten Symmetriebrüche zeigt, daß sich durch diese Symmetriebrüche Hadronen und Leptonen unterscheiden lassen.
Die Superstring Wechselwirkungen zeigen sich als röhrenförmige Gebilde und, das ist sehr interessant und war unerwartet: diese sind topologisch symmetrisch transformierbar.

Zusammenfassung der Stringtheorie


1. Stringtheorie 1
Offene strings mit 10 Dimensionen

2. Strings mit SO(32) und E_8 x E_8

Offene nicht anomalische Strings, symmetrisch und chiral (E_8 x E_8)

3. String IIA und B

geschlossene Schleifen. Fermionen und Bosonen bewegen sich entlang dieser Schleifen als Welle.
Die Wechselwirkung wird nicht erklärt.

Ich gehe jetzt nciht mehr auf die Weiterführung dieser Stringtheorie ein.

Abschlußbemerkung zu diesem "Faden oder in english: thread", de dann auch meinerseits geschlossen werden kann:

Die String Theorie hat uns dazu gebracht die Symmetrien zu verstehen, die Konsequenzen aus den Symmetriebetrachtungen zu erlernen und die Grenzen dieser damit verbundenen Beschreibungen kennenzulernen.

OHNE DIESE STRING-THEORIE WÄRE DER SCHRITT ZU DEN MODERNEN QUANTENGRAVITATIONSTHEORIEN NIE MÖGLICH GEWESEN.

Ich finde es immer bedauernswert, wenn hier und auch woanders die Stringtheorie etwas verächtlich vom Tisch gewischt wird. Mir ist es ein wirkliches Anliegen, diesen Ansätzen sehr sehr viel Respekt zu zollen. Auch den Forschern, die sich heute nachwievor damit beschäftigen. Ich sehe hier keine Lobby der Stringtheoretiker und auch keine Abzocke von Fördergeldern. Es ist ein fairer Bewerb des Zuwachses von Wissen. Dieses Wissen geht in alle wissenschaftlichen Disziplinen ein.

So möchte ich diesen Faden und dieses Plädoyier verstanden wissen.

Einen schönen Tag noch und hoffentlich habt Ihr Geduld mit mir...

Wilfried

[gravi]

Also Geduld haben wir mehr als genug!

Ich möchte mich jedenfalls für Deinen Beitrag bedanken, wenn ich auch nicht alles nachvollziehen kann.
Verächtlich möchte ich die Stringtheorien auch nicht behandelt wissen, dazu bemühen sich zu viele Wissenschaftler seit Jahren ernsthaft mit der Thematik. Vor allem ist es ein wenig überheblich, als Nichteingeweihter darüber herzuziehen. Ein solches Urteil steht nur den wirklich Wissenden zu.

Immerhin sind diese Theorien noch immer der beste Ansatz auf dem Weg zur Quantengravitation, und das ist doch allemal etwas!

Gruß
gravi

[gradient]

Hallo,

mal eine Bemerkung meinerseits zur Überprüfung der Stringtheorie, die ja mitunter beansprucht, die Gravitation besser zu beschreiben als die ART.

In der neuen SuW 4/2007 werden Anomalien, die man im Sonnensystem entdeckt hat, aufgezählt. Die Swing-by-Anomalie, die Pioneer-Anomalie, eine Vergrößerung der AE und noch etwas zur Hintergrundstrahlung, was ich aber erst noch lesen muss.

Meine Behauptung: Wenn diese Anomalien auf eine unvollständige Beschreibung der Gravitation zurückzuführen sind, dann sollte die Stringtheorie in der Lage sein, diese zu erklären, andernfalls hat sie keinen Anspruch darauf, eine TOE genannt zu werden.
Allerdings eben nur, solange die Anomalien nicht anders erklärt werden können....

Vielleicht sind doch mehr Möglichkeiten der Falsifizierbarkeit der Stringtheorie geboten, als man manchmal meint!

[gravi]

Das hört sich nun in der Tat höchst interessant an. Vielleicht berichtest Du einmal näher an dieser Stelle über den Artikel, wenn Du ihn komplett gelesen hast. Ich habe die SuW nämlich noch nicht erwischt...

Dafür aber die neue Spektrum, in der ein Beitrag über die Dunkle Energie zu finden ist. Zum Lesen bin aber auch noch nicht gekommen

Gruß
gravi

[gradient]

Also, ich habe den Artikel gerade fertig gelesen. Einen neuen thread mache ich hierfür nicht auf, weil ich - wie oben beschrieben - gerne mit euch diskutieren würde, inwiefern die Stringtheorie die Anomalien erklären könnte, wenn es sich um Schwachpunkte der Gravitationsphysik handeln sollte.

1. Fly-by-Anomalie: Normalerweise sollte sich ja der Betrag der Geschwindigkeit bezüglich des Planeten bei einem solchen Manöver nicht ändern (wohl aber bezgl. der Sonne, dies ist ja das Prinzip des Swing-by's!). Bei Erdvorbeiflügen (Sonden Galileo, Rosetta) hat man jedoch einen Geschwindigkeitszuwachs von einigen mm/s gemessen. (2007 und 2009 kommt Rosetta erneut an der Erde vorbei, weitere Messungen werden vorbereitet!)
Die Himmelsmechanik gerät in Erklärungsnotstand!

2. Pioneer-Anomalie: Wie vermutlich die meisten wissen, wurde eine sehr geringe, konstante Beschleunigung in Richtung Sonne gemessen. Diese Abbremsung ist bei Pioneer 10 und 11 so ziemlich gleich.
Nun etwas äußerst Interessantes: Die gemessene Beschleunigung stimmt sehr gut mit H*c (Produkt aus Hubble-Parameter und Lichtgeschwindigkeit) überein. Zufall?!
Andere Dinge, wie verfälschte Messungen oder einem weiteren Planeten, scheinen keine zufriedenstellende Erklärung zu liefern.

3. Vergrößerung der Astronomischen Einheit!?
2004 wurde eine Arbeit veröffentlicht, in der die Veränderung des Wertes der Astronomischen Einheit innerhalb der letzeten Jahrzehnten gemessen wurde. Ergebnis: Vergrößerung um 10 Meter/Jahrhundert. Später wurde das Ergebnis in einer anderen Arbeit erneut bestätigt.
Eine zeitl. Veränderung von G bzw. eine kontinuierliche Verringerung der Sonnenmasse durch Sonnenwind können offenbar mit großer Sicherheit ausgeschlossen werden.

4. Wie kosmisch ist die Hintergrundstrahlung?
Eine Analyse der Temperaturverteilung (mit der Ekliptik als "Äquator") durch eine Multipolanalyse hat eine unerklärliche Verteilung der Minima und Maxima ergeben. Diese verlaufen nahezu senkrecht zur Ekliptik. Die Nord-Süd-Asymmetrie, von der man spricht, ist auch besonders auffällig.
Erklärungsversuche: Fehler in Datenanalyse oder bei Messinstrumenten, wobei man sich hier auch wieder fragen muss, warum ausgerechnet so überraschende Ergebnisse bzgl. der Ekliptik herauskommen.
Andere Möglichkeit: Es könnte in der Heliosphäre selbst eine 2,73K-Mirkowellenstrahlung geben. Durch Überlagerung entsteht das beobachtete Muster. Aber: Warum wurde diese hypothetische Strahlung noch nicht entdeckt?

Zusammenfassung: Erklärungsnotstand, da bisher keine konsistente Begründung der Anomalien durch die bekannten Theorien der Physik.

Auch die Stringtheorie wurde immer als mögliche Erklärung herangezogen, allerdings ohne Erfolg. Warum?
a) Die Anomalien haben eine andere Ursache als eine nicht ausreichende Beschreibung der Gravitation. Damit kann die ST, die beansprucht, die Gravitation am besten zu beschreiben, nichts zur Erklärung beitragen.
b) Die Anomalien könnten mit einer besseren Gravitationstheorie beschrieben werden, aber die ST ist doch nicht die Theorie für alles.
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.
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Was meint ihr?

[gravi]

Als erstes würde ich einmal hergehen und alle Messgeräte, mit denen solche Aussagen bzw. Werte ermittelt wurden, einer peinlich genauen Prüfung unterziehen.

In der schon weiter oben erwähnten Spektrum steht auch ein Artikel über die Klimaerwärmung, einmal wissenschaftlich korrekt betrachtet. Man misst z.B. seit vielen Jahren die Meerestemperaturen bis in größere Tiefen und hatte einen enormen Anstieg festgestellt. Nun zeigte sich aber, dass die verwendeten Thermometer doch mit einem "größeren" Fehler behaftet waren - der Temperaturanstieg ist gar nicht so hoch.

Zwar gehe ich davon aus, dass alle Wissenschaftler auch wissenschaftlich genau arbeiten und möchte niemandem etwas unterstellen. Aus meiner beruflichen Erfahrung weiß ich aber, dass man niemals skeptisch genug sein kann, wenn es um solch diffizile Aussagen geht.

Wie sagt der Chemiker?
Wer viel misst misst Mist...

Gruß
gravi

[wilfried]

Lieber Gravi

Du klaust Ingenieurssprüche. den Spruch haben doch wir erfunden ....

Wie die Schweizer .....

Gruß

Wilfried

[gravi]

Also das kann ja gar nicht sein, lieber Wilfried!

Bevor die Physik erfunden wurde, haben doch schon die Alchimisten versucht, aus Dreck Gold zu machen. Und schon damals wurde von uns das Messen erfunden...

Aber wir wollen jetzt besser keinen "Schweizer Disput" unter den Wissenschaftszweigen entstehen lassen - es wäre eine never-ending story

Gruß
gravi

[Maclane]

3. Vergrößerung der Astronomischen Einheit!?
2004 wurde eine Arbeit veröffentlicht, in der die Veränderung des Wertes der Astronomischen Einheit innerhalb der letzeten Jahrzehnten gemessen wurde. Ergebnis: Vergrößerung um 10 Meter/Jahrhundert. Später wurde das Ergebnis in einer anderen Arbeit erneut bestätigt.
Eine zeitl. Veränderung von G bzw. eine kontinuierliche Verringerung der Sonnenmasse durch Sonnenwind können offenbar mit großer Sicherheit ausgeschlossen werden.

Ich dachte immer, das liegt an den Gezeitenkräften - ähnlich wie beim Erde-Mond-System, wo sich die beiden auch immer weiter von einander entfernen durch die Abbremsung der Rotation.
Wie groß wäre denn die Entferungsänderung Sonne-Erde durch Gezeitenkräfte? Wie rechnet man das aus?

[gravi]

Da muss ich Dir Recht geben, lieber Mac, ich meine auch dass dies an der durch die Gezeiten bedingten Reibung liegt.

Die von der Sonne auf der Erde erzeugten Gezeiten sind zwar längst nicht so stark wie diejenigen des Mondes, aber doch vorhanden.

Was bei diesem Effekt die Stringtheorien zu suchen haben, entzieht sich meiner Kenntnis.

Vielleicht weiß da jemand besser Bescheid :

Gruß
gravi

[wilfried]

Lieber Maclane und gravi

das mit der Vergrößerung der AE hat zu tun mit dem Abstand Erdbahn - Sonne. Genauso verhält es sich bie Mond - Erde.

Das wird nicht mit Strings gerechnet, die haben dabei nichts zu suchen. Das geht über den Satz der Erhaltung des Drehimpulses. Der Drehimpuls versucht sich in einem geschlossenen System immer mehr auzutarieren, so daß im Endzustand die Erde sich so schnell um sich selber dreht, daß sie der Sonne nur noch eine Seite zuwendet.Beim Mond ist das nahezu geschafft. Der Mond zeigt nur noch eine sehr kleine Schwankung. Er wird sich noch etwas nach außen bewegen. Den idealen Ruhezustand jedoch gibt es nicht. Das ist ein regeltechnisches System mit einer DGL mindestens der 2. Ordnung und damit liegt ein schwingungsfähiges Gebilde vor. Es wird also eine stetige sehr sehr geringe Oszillation geben.

Gerechnet wird das mit dem Hamilton (Energiedifferenz) oder Lagrange (Energiesumme) Satz. Ach so Energie...stets potentielle - oder + kinetische Energie!!

Das ist alles, mehr steckt da nicht hinter

Gruß

Wilfried

[gradient]

Hallo Mac, Gravi und Wilfried,

ob man diesen Effekt der AE-Veränderung nur auf Drehimpulserhaltung zurückführen kann, weiß ich nicht, in der SuW wurde darüber nichts erwähnt.

Um noch zu rechtfertigen, warum diese Anomalien hier gelandet sind, ganz einfach (hab ich oben beschrieben):
Sollten diese (Gravitations)anomalien auf eine mangelhafte Gravitationstheorie zurückzuführen sein, dann sollte doch die Stringtheorie, die ja von sich beansprucht Gravitation und QT am besten beschreiben zu können, in der Lage sein, diese Phänomene zu erklären, oder liege ich da falsch. Wenn das dann tatsächlich der Fall ist, bestünde damit eine Überprüfungsmöglichkeit.

[wilfried]

N'Abend gradient

dafür brauchst Du doch keine Rechtfertigung, wenn Du diesen Teil Deiner Gedanken hier unterbringst! Sollte er wirklich nicht passen, na was macht das schon?? Allerschlimmstenfalls wäre irgendeiner unser Moderatoren auf der Matte und bittet uns für diesen Teil ein neuses Kapitel aufzumachen.

Es ist schon interessant, was Du oben schreibst mit den verschiedenen Anomalien. Ich kann aber nicht erkennen, warum wir das mit Strings oder Schlelien-Quanten Ansätzen erklären sollen. Klar, es ist das erklärte Ziel beider Theoriezweige, daß schließlich ALLES durch eine vereinheitlichte Theorie erklärbar wird.
Jedoch -verzeih mir den plumben Vergleich- wird eine Marktfrau sich einen Teufel darum scheren und das Gewicht Ihres Zentners Kartoffel anfangen zu erläutern mit stringtheoretischen Aussagen. Die haut ihren Gewichtsklotz auf die Waage und das wars.
Aber auf den Markt tät ich sofort gehen, uihhhh das würde mal ein echt spektakulärer Einkauf werden und nicht so ein langweiliger wie immer...!!!???

Die Anomalien von denen Du offensichtlich sprichst führe ich auf himmelsmechanische Gesetzmäßigkeiten, nämlich das Mehrkörperproblem zurück. Die verschiedenen Abstände, die Winkel und deren Änderungen führen zu nicht vorherberechenbaren Bahnen und müssen andauernd korrigiert werden. Das ist nachwievor die größte Herausforderung der Raumfahrt: Astronavigation ist das Stichwort. Ist so ähnlich wie auf der Nordsee segeln: da komm ich auch nicht klar nur mit Karte und Kompass. Der Wind- und Stromversatz ändert sich dauernd. Da hilft nur stetiges mitkoppeln des Kurses und stetige Korrektur. Kein GPS macht das exakt!!!! Nach GPS fährt man irgendwelche Hundekurven und sonstige undurchschaubaren krummen Linien, nur nicht die, welche man will,

So viele Massen beeinflussen eine Bahn. Isnbesondere bei den Pioneer Expeditionen ist das völlig unwägbar!

Zu dem Punkt der Hintergrundstrahlung von Dir kann ich erst mal nichts sagen, da kenne ich die Datenlage und die Faktenlage nicht. Da wird wohl ein anderer aus unserem Forum was zu sagen.

Gruß und jetzt ab in die Heia...

Wilfried

[Maclane]

Also soweit ich das verstanden habe, sollen doch Stringtheorie und LQG die Gravitation gar nicht besser erklären. Für die meisten Fälle nimmt man halt Einstein oder gar Newton (auch in Zukunft). Zudem (der Wilfried wird mich eventuell gleich korrigieren) glaube ich mich zu erinnern, dass die ART gar nicht nativ in der Stringtheorie enthalten ist, sondern dass man sie erst nachträglich da reingezwurbelt hat.
Und die LQG kommt bei der Himmelsmechanik (logischerweise) auch zu den gleichen Ergebnissen wie Einstein. Nur dort, wo Quanteneffekte eine Rolle spielen, also z.B. im Inneren schwarzer Löcher, kommt sie zu anderen Ergebnissen.

Also dass Stringtheorie oder LQG die Pioneer-Anomalie erklären sollen, halte ich für etwas zu viel erwartet.