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Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Jenseits des etablierten Standardmodells der Elementarteilchenphysik und der Allgemeinen Relativitätstheorie, d.h. Quantengravitation, Supersymmetrie und Supergravitation, Stringtheorien...
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Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von tomS » 7. Feb 2008, 23:33

Hallo zusammen,

seit einigen Jahren gibt es eine neue, faszinierende Idee im Rahmen der Schleifenquantengravitation, nämlich dass Elementarteilchen (Leptonen, Quarks, Eichbosonen) selbst aus Quanten verdrillter Raum-Zeit bestehen könnten. Damit wäre eine Vereinheitlichung aller Naturkräfte tatsächlich rein auf Basis der Gravitation und der Geometrie erreicht worden.

Ursprünglich hatte diese Theorie das Ziel, eine Quantisierung der Gravitation zu entwickeln. Dies ist inzwischen zu weiten Teilen gelungen. Außerdem konnte gezeigt werden, dass zusätzlich zur Gravitation auch weitere Wechselwirkungen (Elektrodynamik, generell Eichtheorien, wenn gewünscht auch Supersymmetrie) konsistent quantisiert werden können. D.h. aber dass die Quantengravitation zwar mit diesen zusätzlichen Wechselwirkungen verträglich ist, dass sie diese aber nicht mit der Gravitation vereinheitlicht (wie dies z.B. die Stringtheorie versucht). Dieser rein auf die Gravitation beschränkte Ansatz ist eines der Hauptargumente gegen die Schleifenquantengravitation.

Dann gab es neben der Stringtheorie auch andere Ansätze, sowohl das Standardmodell zu erklären, als auch seine Wechselwirkungen zu vereinheitlichen. Ausgangspunkt war die Erkenntnis, dass es im Standardmodell zu einer Inflation von Elementarteilchen gekommen war:
- Fermionen der ersten Generation: Elektron, Neutrino, u- und d-Quark in je drei Farben
- die jeweiligen Antiteilchen: Positron, Elektron-Antineutrino, Anti-u und Anti-d wieder in je drei Farben
- drei Generationen, also zusätzlich Myon und Tau, die jeweilige Neutrinos sowie die Quarks s, c, b, t
- die Eichbosonen Photon, Gluonen in 3*3-1 Farbkombinationen, W-Plus und W-Minus sowie das Z-Null
- und das postulierte (aber noch nicht nachgewiesene) Higgs-Boson
Zu viele, als dass sie alle elementar sein können!

Ein wesentlicher Ansatz war das sogenannte Preon-Modell. Ziel war es, die vielen Teilchen wiederum aus wenigen elementaren Bausteinen zusammenzusetzen. Rein algebraisch-kombinatorisch war man dabei ziemlich erfolgreich, man konnte die Teilchen als Kombination von zwei Preonen T mit e/3 elektrischer Ladung und V neutral (sowie den Antiteilchen t und v) zusammensetzen:
TTT = Positron (ttt = Elektron)
VVV = Neutrino
TTV, TVT, VTT = drei Farben des u-Quarks
TVV, VTV, VVT = drei Farben des d-Quarks
Weitere Kombinationen für die Eichbosonen.

Das Modell hatte nun jedoch einige gewaltige Probleme:
- Warum genau diese und keine weiteren Kombinationen, also TTTT mit 4/3 elektrischer Ladung?
- Welche Kraft (Eichbosonen) bindet die Preonen?
- Warum spielt auf einmal die Reihenfolge der Preonen (s.o. bei den Quarks) eine Rolle?
- Warum immer Spin ½? (wenn die selbst Preonen Spin ½ haben, dann wäre auch 3/2 möglich)
- Woher kommt die Masse der o.g. Teilchen?
- Die zwei weiteren Generationen wären angeregte Zustände, aber warum gibt es nur zwei zusätzliche?
- Wie setzt man das Higgs zusammen
Und zuletzt: Man geht davon aus, dass in der Q.M. gebundenen Systeme der Ausdehnung L eine Masse proportional zu 1/L haben. Da nun die Preonen gebundene Zustände beschreiben, die viele Größenordnungen kleiner sind als Quarks, müssten die Quarks selbst eigentlich eine wesentlich größere Masse haben. Insbs. die praktisch masselosen Neutrinos und punktförmigen kann man so nicht erklären.

Man benötigt also einen vollständig neuen Mechanismus, wie aus diesen elementaren Bausteine (T, V, t, v) die bekannten Elementarteilchen entstehen konnten.

Nun gab es in der Formulierung der Schleifenquantengravitation bereits Ende der 80iger Jahre die Erkenntnis, dass die elementaren Objekte des Gravitationsfeldes „Schleifen (Loops) aus elektrischem Fluss“ sein müssen. Dabei handelt es sich nicht um den gewöhnlichen elektrischen Fluss aus den Maxwellgleichungen, sondern um ein mathematisch ähnliches Objekt, allerdings konstruiert aus dem Gravitationsfeld. Es war bekannt, dass diese Loops sich umeinander herum winden können, und dass diese Verwindungen zunächst auch stabil sein sollten. Ein gutes Analogon sind Haare, die zu Zöpfen geflochten sind: egal wie man den Kopf bewegt, die Zöpfe fliegen zwar umher, aber die Flechtung bleibt erhalten.

Später erkannte man dann, dass die zugrundeliegende Mathematik der Schleifenquantengravitation modifiziert (mathematisch: deformiert) werden muss, wenn man eine positive kosmologische Konstante zulässt. Interessanterweise ist die Schleifenquantengravitation teilweise besser zu lösen, wenn die kosmologische Konstante einen positiven Wert hat (was man ja seit ca. 10 Jahren annimmt). Man findet dann einige interessante Dinge, z.B. dass die zugrundeliegende Symmetrie eine sogenannte q-Deformation der gewöhnlichen SO(3, 1) ist, also eine deformierte Lorentzgruppe. Dabei zeigt sich auch, dass aus Gründen mathematischer Konsistenz die kosmologische Konstante gequantelt sein muss. Außerdem muss man die o.g. Loops, also “Schleifen aus unendlich dünnen Fäden elektrischen Flusses“ durch „Schleifen aus Bändern mit endlicher Breite“ ersetzen.

Diese neuen fundamentalen Objekte haben nun mehrere interessante Eigenschaften: Jedes Band kann in sich selbst verdreht sein, mehrere Bänder können umeinander gewunden bzw. geflochten sein, und man kann diese Flechtung so stabilisieren, wie die Zöpfe dadurch stabilisiert werden, dass die Haare am Kopf angewachsen sind. Zusammengenommen bedeutet dies, dass man durch interne Verdrillung verschiedene Typen von Bändern erzeugen kann und durch Flechten unterschiedlicher Bänder wieder unterschiedliche Typen von Zöpfen – und das beste ist, dass diese Zöpfe wiederum stabil sind.

Damit hatte man topologische, stabile Strukturen entdeckt, die aus um sich selbst gewundenen / geflochtenen Quanten der Raum-Zeit bestehen.

Und nun kommt der Hammer: Man konnte genau die o.g. Typen (T,V, t, v) sowie die daraus geflochtenen Objekte TTT, TTV, … identifizieren! Man konnte außerdem Regeln finden, wie man zwei Zöpfe aneinandersetzt, indem man die ursprünglichen Zöpfe aufschneidet und die einzelnen Stränge neu „zusammenklebt“; auch der umgekehrte Prozess des Aufschneidens und Stabilisierens der beiden jetzt getrennten Zöpfe war möglich. Letzteres passt genau zu Prozessen, bei denen sich z.B. ein Positron unter Aussenden eine W-Plus Bosons in ein Elektron-Neutrino verwandelt.

Damit konnte man die zwei Typen T und V direkt aus der internen Verdrehung und die Elementarteilchen aus den Flechtungen ableiten. Man konnte außerdem den Zusammenhang zwischen elektrischer Ladung und Farbladung verstehen. Noch unklar war hingegen die Entstehung des Spins (man könnte jedem Band noch einen Spin zuordnen, möchte jedoch lieber, dass sich der Spin ebenfalls aus den Eigenschaften der Flechtungen selbst ergibt und dass man ich nicht künstlich einbauen muss). Außerdem war noch das Problem der Generationen und der Massenwerte zu klären. Normalerweise ergeben sich die Massen aus Wechselwirkungen mit dem Higgs-Feld. Hier benötigt man nun einen neuen Mechanismus. Allerdings hält die Theorie evtl. eine Überraschung bereits: es könnte nämlich sein, dass man ohne ein echtes Higgsfeld auskommt, sondern dass sich stattdessen Massen aus den topologische Eigenschaften selbst ableiten lassen. Neben diesen offenen Punkten war es ein gewaltiger Fortschritt, dass man die Stabilität der Flechtungen aus topologischen Argumenten herleiten konnte, so dass man keine neuen Wechselwirkungen einführen musste; damit war auch das Argument der zu 1/L proportionalen Energien hinfällig, denn dieses gilt natürlich nur, wenn man eine Länge L sinnvoll definieren kann, was für Quanten der Raum-Zeit natürlich nicht mehr gültig sein kann.

Ein Übersichtsartikel mit einigen Graphiken ist unter folgendem Link zu finden You are made of space-time. Darin auch weitere Links auf Originalpapiere mit Details, aber auch den wesentlichen offenen Punkten.

Das ganze ist noch ein neues Gebiet mit wenigen aktiven Forschern. Evtl. zerplatzt die Idee auch wieder wie eine Seifenblase. Aber wenn nicht, dann wäre dies die mit Abstand spannendste und weitreichendste Entdeckung, in der theoretischen Physik die ich seit Beginn meiner "Physikerlaufbahn" mitbekommen habe - darauf wette ich.
Gruß
Tom

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Beitrag von AlTheKingBundy » 8. Feb 2008, 10:18

das überzeugt mich allerdings alles sehr wenig, weil es nur theoretische gedankenblasen sind. wo bleibt die konkrete berechnung der elementarteilchenmassen? das wäre für mich ein überzeugendes argument für die richtigkeit einer theorie.

es ist ein wenig ein basar der theorien im elementarteilchensektor entstanden. ist ja alles schön und gut, soll ja auch sein, dass man versucht die grenzen zu erweitern, jedoch heben sich viele theorien (wie auch z.b. die stringtheorien) selbst empor, ohne jemals etwas handfestes geleistet zu haben. experimentelle bestätigung wird wohl wissend außen vor gelassen.

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Beitrag von tomS » 8. Feb 2008, 15:00

Hallo alter Zweifler,

Kurze Hintergrundinfo: Dieses Thema gibt es im Kontext der Loop Quantum Gravity seit ca. 2005; dazu bisher vielleicht 10 Papiere. Vgl.: Zur Stringtheorie gibt es seit Mitte der 80iger Jahre jährlich vielleicht einige 1000 bis einige 10000 Papiere.

Überleg mal, wie lange die ART eine reine Gedankenblase war; ca. 1907 bis 1915; experimentelle Überprüfung der Lichtablenkung war 1919.
Wie lange war die elektroschwache Theorie eine Gedankenblase? 15 Jahre? Ich glaube, die W- und Z-Bosonen hat man 1983 nachgewiesen.
Die QCD plus den Nachweis ihrer Renormierbarkeit gibt es seit Anfang der 70iger; eine einigermaßen vernünftige Berechnung der Hadronmassen (per Gittereichtheoriem, also per Computer) kenne ich seit Mitte der 90iger.
Kannst du heute die Sprungtemperatur eines Supraleiters ausrechnen? Glaubts du, dass die Quantenmechanik (und die QED) dafür die richtigen Grundlagen bieten? ...
Wenn du jede Theorie, die nicht nach einem Jahr ihre Versprechen einlöst, auf den Müllhaufen schmeist, dann gute Nacht.

Du schreibst, es gäbe einen Basar an Theorien für Elementarteilchen. Welche??? Du kritisierst die Stringtheorie, die seit 20 Jahren Versprechungen macht und sie nicht einlöst (da bin ich bei dir). Genau deswegen brauchen wir aber dringend alternative Vorschläge, die es so m.E. praktisch nicht gibt. Im Endeffekt sind es doch immer wieder Ableger der Strintheorie mit der bekannten Nicht-Überprüfbarkeit.

Hast du Smolins Buch "The Trouble With Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science, and What Comes Next" gelesen? Darin beschreibt er genau die Problematik, dass die theoretische Elementarteilchenphysik heute praktisch ausschließlich im Rahmen der Stringtheorie betrieben wird und dass es eben keine alternativen Ansätze gibt. Resultat ist, dass seit der theoretischen Vorhersage zur elektroschwachen Theorie bzw. seit deren Nachweis (sowie einigen experimentellen Erfolgen wie Nachweis des top-Quarks und der Neutrino-Massen) keine fundamentalen Erkenntnisse mehr zu verzeichnen sind.

So ganz nebenbei: evtl. verrennen sich Astrophysik und theoretische Physik in eine ähnliche Falle bei der dunklen Energie. Schau dir die jüngsten Postings bzgl. alternativer Erklärungsversuche an, die diesen Effekt als Scheineffekt entlarven wollen.

Wissenschaft lebt von einem Wettstreit rivalisierender Ideen, nicht von einer Monokultur a la Strings - und auch nicht von einem Ansatz wie in der freien Wirtschaft mit Return-on-Invest < 2 Jahre (kenn ich zufälligerweise ganz gut :-)
Gruß
Tom

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Beitrag von Maclane » 8. Feb 2008, 20:18

Tom, ich find deinen Beitrag ausgesprochen gut. Und toll find ich auch, wie du uns die exotischsten Theorie-Ansätze rauskramst und (soweit möglich) leicht verständlich erklärst. Definitiv eine Bereicherung für das Forum. :)

Aber natürlich muss ja immer die Frage erlaubt sein, wie man sowas "beweisen" kann. Das dürfte in diesem Fall doch ziemlich schwierig sein, oder?
Auf der anderen Seite hast du aber recht: Wenn man jetzt z.B. das Higgs-Teilchen nicht findet, dann sollte man sich besser schonmal Alternativen überlegt haben, damit man nicht plötzlich mit leeren Händen dasteht.

Also ich find die Theorie interessant, auch wenn es aus philosophischer Sicht ziemlich starker Tobak ist. Ist schon schwer genug, sich vorzustellen, dass wir bei den riesigen Abständen zwischen den Atomen und den Teilchen in den Atomen eigentlich zum Großteil aus Nichts bestehen - noch schwieriger, dass diese Teilchen eigentlich auch nicht "fest" sind, sondern Wellenfunktionen darstellen. Und nun soll man sich vorstellen, dass im Grunde alles (also auch wir Menschen) nur eine Form verknoteter, verdrillter, geflochtener Raumzeit ist.... uff... :shock:

Ich frage mich aber trotzdem, wieso sich die Raumzeit auf kleinsten Skalen so leicht verbiegen lassen soll, während man auf großen Skalen gigantische Massen benötigt, um eine nennenswerte Krümmung zu erreichen. :?:

Gruss Mac
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Beitrag von AlTheKingBundy » 9. Feb 2008, 16:54

hi tom,

mir geht es nicht darum, altes, bestehendes gedankengut einzufrieren und den physikalischen stillstand auszurufen. ganz im gegenteil. ich finde deine beiträge auch sehr gut ausgearbeitet und fachlich gut fundamentiert.

ich habe zu der stringtheorie schon mehrfach meine meinung geäußert, wiederhole sie aber gerne. es werden dort unsummen von geldern hineingepumpt, nur weil eine physikerlobby es so will, die physikalische grundprinzipien außer acht lässt, nämlich die experimentelle bestätigung einer theorie.

einstein war mit seiner relativitätstheorie sehr viel kleinlauter. er hat sich nie selbst empor gehoben, dies wurde er durch die presse. die allgemeine relativitätstheorie lieferte auch vor der messung der lichtablenkung durch die sonne weit aus mehr als die stringtheorie. auch salam und weinberg waren sehr viel bescheidener mit ihrer vereinigung von schwacher und elektromagnetischer wechselwirkung.

ich habe vor einer ganzen weile ein gutes buch gelesen, wo sich die hellsten köpfe der physik über die stringtheorie geäußert haben. ich kann mich da nur ganz feynmans meinung anschließen :-) verdammt, mir fällt der titel nicht mehr ein...

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Beitrag von tomS » 9. Feb 2008, 18:34

Hi Zweifler :-)

also erst mal danke für das Lob - freut mich. Ich hab mich da auch nicht persönlich engegriffen gefühlt - ist ja nicht meine Theorie.

Du hast aus meiner Sicht mit fast allem recht, was du über die Stringtheorie schreibst. Ich fand nur, dass du einen etwas kritischen Ton gegenüber neuen, spekulativen Ideen hast, der wohl genau aus deiner Ansicht über die Stringtheorie stammt, und der deswegen bei anderen, "Konkurrenztheorien" nicht unbedingt angemessen ist. Alles klar soweit.

Das Buch über die Stringtheorie, das du meinst, ist wohl das von Davies und Brown und heißt einfach "Superstrings". Hab ich auch gelesen. Einziges Problem ist, dass es den Stand der Theorie Mitte bis Ende der 80iger Jahre wiederspiegelt (ich bin zwar nicht der Meinung, dass die Theorie uns seit danmals wirklich weitergebracht hat, aber sie hat sich doch sehr verändert; ist vielleicht so, wie wenn du George Bush kritisierst und dabei nicht zwischen Senior und Junior unterscheidest). Es gibt auch neue Bücher, eins ist von Smolin (vorsicht - der mit den Loops - also nicht ganz neutral), heißt "The trouble with physics" und spricht dir bestimmt aus der Seele; ich fand's gut. Wenn dun dich so richtig ärgern willst, dann schau in das Forum von Lubos Motl, einem Stringtheoretiker.

Wieder zum Thema: Ich bin persönlich schon ein Anhänger der Schleifenquantengravitation. Das hat mehrere Ursachen:
- es ist eine ernstzunehmende Konkurrenz zur Stringtheorie (bei einigen Aspekten)
- es gibt interessante Vorhersagen (siehe z.B. dieser Beitrag)
- ich denke, die Theorie ist innerhalb der nächsten Jahre testbar
- die Theorie ist mathematisch sehr exakt formuliert und kommt ohne großen mathematischen Zinober aus (ökonomisch)
- sie ist mittels der kanonioschen Quantiusierung formuliert, und die kenne ich aus der eigenen Arbeit zur QCD :-)
Man muss meine Vorliebe nicht teilen.

Ich hoffe, dass das von mir diskutierte Thema neuen Wind in die Geschichte reinbringt. Die theoretische Physik ist in den letzten Jahren zum Thema Elementarteilchen auf der Stelle getreten und kann neue Ideen dringend gebrauchen.

Außerdem finde ich die Idee an sich faszinierend, denn dann wäre die eingzige "Zutat" für unser Universum die Gravitation bzw. die Geometrie (in einer quantisierten Form) und alles andere würde daraus entstehen. Das ist etwa so wie "Wasser in Wein verwandeln". Was ich auch spannend finde ist, dass sich quasi die Vorzeichen rumdrehen. Jahrzehntelang hat man eine Theorie der Quantengravitation eher nach dem Rezept der Elementarteilchenphysiker gesucht (Wheeler-deWitt, Supergravitation, Stringtheorie, semiklassische Näherungen, Störungstheorie). Jetzt kommt auf einmal ein Ansatz, der die Elementarteilchenphysik aus der Gravitation heraus zu erklären versucht. Das ist schon ein echter Paradigmenwechsel.

Ich halte euch auf dem laufenden!
Gruß
Tom

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Beitrag von tomS » 9. Feb 2008, 18:46

Und ab jetzt sag ich wieder Al - versprochen
Gruß
Tom

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Beitrag von tomS » 5. Mai 2008, 22:15

Zu dem oben angesprochenen Thema gibt es ein neues Papier, das zum einen recht gut den Stand der Diskussion zusammenfasst und zum zweiten (ausgehend von einigen offenen Punkten) neue Entwicklungen vorstellt:
http://arxiv.org/abs/0804.0037

Wesentliche Neuerungen:

1) Erweiterung um bestimmte Wechselwirkungen in dem Bild der Spinnetzwerke; nur mit diesen kann man die bekannte Raum-Zeit als semiklassische Näherung ableiten - und nur mit diesen findet man eine realistische Theorie propagierenden und wechselwirkender Teilchen
2) Erweiterung jenseits der ersten Fermiongeneration; im Gegensatz zum STandardmodell (drei Generationen) sagt das Modell beliebig viele Generationen (also neue Teilchen) voraus; ob das ein Fluch (das Modell ist falsch) oder ein Segen (neue Vorhersage und experimentelle Nachprüfbarkeit) ist, kann man ggw. noch nicht sagen.

Zusammenfassung: die Autoren präsentieren eine Darstellung aller bekannten Elementarteilchen der ersten drei Generatien (mit Ausnahme des Higgs) in allen mögliche QUantenzuständen (also einschließlich Chiralität L und R, Ladung und Farbladung)

Offene Punkte:

1) Es ist unklar, wie die vollständigen und die gebrochenen Symmetrien miteinander zusammenhängen
2) Massenerzeugung ist unklar; Higgs existiert nicht - wobei ein funktionierender Mechanismus ohne Higgs ein theoretisch wesentlich einfacheres Bild abgäbe - das Higgs ist schon ein echter Fremdkörper
3) Evtl. sagt das Modell auch Anregungen mit exotischen Quantenzahlen voraus, also Teilchen mit völlig neuen Eigenschaften
4) Das Modell erlaubt zwar die Konstruktion der Quantenzahlen der Fermionen, gibt jedoch keine Hinweis darauf, wie die speziellen fermionischen Eigenschaften entstehen
(die da wären:
- Spinoren unter Lorentztransformation
- Antisymmetrisch bzgl. Vertauschungsrelationen; Paulisches Ausschließungsprinzip, Fermi-Statistik)
Gruß
Tom

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Beitrag von wilfried » 6. Mai 2008, 13:57

Tag Tom und Al

so ganz fremd kommt mir das was Tom schreibt nicht vor. Ich weiss es nicht ganz exakt, aber es war 1992 entdeckte ein WERNER MERKE AUF: Chemiker aus Russland names Jewgeni Podkletnov (http://de.wikipedia.org/wiki/Eugene_Podkletnov) dass bei Experimenten mit Supraleitern etwas unerwartet merkwürdiges passierte:

Auszug aus folgender Webseite:
http://images.zeit.de/text/2002/07/2002 ... aft_co_xml
Weiß Jewgenij Podkletnov darüber Genaueres? 1992 berichtete der russische Emigrant, dass er an der Technischen Universität Tampere in Finnland erstmals eine Methode zur Abschirmung der Schwerkraft entdeckt habe: Dazu ließ Podkletnov eine Scheibe aus einem speziellen supraleitenden Material über einem starken Magnetfeld rotieren. Bei über 5000 Umdrehungen pro Sekunde, so ergaben Messungen mit einer superfeinen Waage, verloren über der Scheibe aufgehängte Proben bis zu einem Prozent ihres Gewichts!
Martin Tajmar "Austrian Research Centers" in Seibersdorf, Chef der Sparte Advanced Materials & Aerospace Technologies ist sogar davon überzeugt, dass sichiet einem Effekt, der dem Lense-Thirring-Effekt oder Frame-dragging-Effekt sehr nahe kommt künstliche Schwerkraft erzeugen läßt.

Hier das zugehörige paper:

hthttp://www.heise.de/bin/tp/issue/r4/dl-artikel ... &mode=html

Hier:
http://www.dvr-raumenergie.de/media/download

wird sogar noch viel weiter gegangen. Ein Riesenhaufen an Spekulationen, aber im Kapitel 2.3.3 scheint es ein wenig, gant klein wenig ernster zu werden. Auch ein Dr. Evgeny Podkletnov , ob das ein Bruder oder anderer Verwandter von Jewgenij Podkletno ist, weiß ich nicht.

Ich kann selber nicht beurteilen wie der Wahrheitsgehalt dieses Themas tatsächlich ist. Es stimmt euphorisch, man mag an den Durchbruch der QuantenGravitationsPhysik glauben, mir selber erscheint das alles noch viel zu sehr im Sog eines Science Fiction Theaters zu stehen.

Tom, sei nicht bös, es ist wirklich nicht negativ bezüglich auf Deine Ausarbeitung gemeint, aber negativ bezüglich der sich herumrankenden Literatur. Hierbei steht mir z.Zt. nur das Internet zur Verfügung.

Ich stehe eher auf Al´s Seite bei den Skeptikern.

Gruß

Wilfried
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rot B - dE/ / (c dt) = (4 pi j ) / c
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Beitrag von tomS » 7. Mai 2008, 00:35

Wilfried,

ich kann deine Skepsis ja verstehen, aber du bringst da zwei Dinge in Verbindung, zwischen denen es wirklich keine gibt.

Die LQG behauptet zur Zeit nur, dass es topologische Objekte gibt, die gewisse topologische Invarianten tragen, die wiederum in eine eins-zu-eins Beziehung zu bereits bekannten "Ladungen" gebracht werden können. Dabei ist klar, dass:
- noch keine echte Dynamik dahintersteckt
- noch keine Erklärung für Massen, Transformationseigenschaften u.a. existiert
- noch keine effektive Theorie, also Wechselwirkung, zwischen den topologischen Objekten ableitbar ist (wie entsteht die QCD?)

Was du bzgl. künstlicher Schwerkraft usw. schreibst, klingt zuerst mal nach unseriöser Wissenschaft (ich habe die Artikel noch nicht gelesen - evtl. ist es das nicht).

Wenn wir das alles beiseite lassen, dann ist der wesentliche Unterschied der, dass die LQG hier nicht über den Lense-Thirring Effekt spekuliert, sondern auf einer fundamentaleren Ebene ansetzt. Es gibt noch gar keine klassische Raum-Zeit, die verdrillt werden könnte, vielmehr finden sich die elementaren Quanten der Raum-Zeit in mikroskopischen "Zöpfen" verdrillt wieder. Der Witz dabei ist, dass dadurch Strukturen entstehen, die algebraisch mit Quanten aus dem Standardmodell identifiziert werden können, dass sich also letztlich abzeichnet, dass innerhalb der LQG Elementarteilchen uns bekannter Prägung gar nicht elementar sind, sondern aus Raum-Zeit selbst (bzw. deren Quanten) zusammengesetzt sind.

Zusammengefasst: Diesem Ansatz kann man schon mit Skepsis begegnen, jedoch nicht mit DER Skepsis, die du den anderen Themen entgegenbringst.

Was die Existenz eines gütigen und weisen Gottes anbetrifft, bin ich skeptisch; was die Existenz eines klugen und weisen amerikanischen Präsidenten angeht ebenfalls - aber es handelt sich um unterschiedliche Ebenen der Skepsis.
Gruß
Tom

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Beitrag von wilfried » 7. Mai 2008, 09:17

Tag Tom

danke für Deine Antwort. Lassen wir doch Fragen des Ami Präsidenten und auch Fragen von und über Gott weg. Besonders letztere kann ich eh nicht beantworten.

Was Du schreibst kann ich mit unterschreiben. Insoweit sind wir uns ja auch einig. Meiine Skepsis liegt ja auch nicht darin, dass ich der echten, der zuverlässigen Wissenschaft ihre Ergebnisse / Erkenntnisse nicht traue.

Ich weiss dass unsere Kollegen sehr sehr penibel vorgehen udn manche Ansätze werden äußerst vorsichtig diskutiert. Und wir sehen ja auch an den Experimenten, wie wir uns Stück u Stück bemühen die Theorien zu unterfüttern.

Nur was ich eben auch sehe und bitte das ist meine Skepsis ist, dass es offensichtlich gerade hier in diesem Feld eine überdeutliche Anzahl an unseriöser Literatur gibt, die diese Ansätze im spekulativem Licht erscheinen lassen. Einige wenige davon, und das sind die seriöseren Arikel habe ich oben angegeben.

Soll heißen, ich stehe voll hinter Deinen Punkten, die Du über die LQT in Deinem letzten Beitrag hervorhubst.

Und das, was zur Zeit über die künstliche Schwerkraft geschrieben wird, das halte ich zumindest nach alldem was ich las für einen augekochten Blödsinn.

Ich denke damit habe ich das Fundament meienr Skepsis untermauert und abgegrenzt. Ich bin sehr gespannt, was unsere Wissenschaftler aus dem LHC an Erkenntnissen gewinnen, allein mir deucht, die Enegien sind immer noch etwas zu gering. Ich sehe beim LHC eher, dass die Erkenntnisse in gewissen Richtugnen einen positiven Schubs erfahren, aber Beweise ...naja wir werden sehen


Gruß

Wilfried
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Beitrag von tomS » 7. Mai 2008, 16:39

Gut, da sind wir uns soweit ja einig.

Ich sag dir mal, warum ich das Thema so spannend finde:
- Aussicht, dass Elementarteilchen und Raumzeit auf die selben fundamentalen Objekte und Effekte reduzierbar sind
- Verschlankung des Standardmodells, d.h. weniger fundamentale Objekte
- evtl. braucht man kein Higgs mehr
Gruß
Tom

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Microau

Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von Microau » 14. Feb 2011, 10:06

Hallo! Beschäftige mich gerade der Schule wegen mit diesem Thema und finden den thread hier schon sehr interessant, ich habe viel erfahren, danke schonmal dafür ;)
Mich würde nur noch interessieren, ob es mittlerweile neue Erkenntnisse oder noch zusätzlich relevante Quellen zu dem Thema gibt!

Gruß Manuel

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Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von gravi » 27. Nov 2013, 18:56

Bezüglich der Preonen- Hypothese möchte ich an dieser Stelle noch auf einen Artikel in der aktuellen "Spektrum der Wissenschaft" hinweisen.
Tom hat ihn vermutlich schon verinnerlicht, für Interessierte aber sehr empfehlenswert da leicht und gut verständlich geschrieben.

Gruß
gravi

P.S.: Wenn der LHC wieder mit höherer Leistung "angeworfen" wird, kann man möglicherweise den noch hypothetischen Preonen auf die Spur kommen...
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Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von tomS » 27. Nov 2013, 20:40

Die Preonen als Substruktur der Quarks etc. haben eine lange Geschichte. Es gibt 'zig Spielarten.

Die hier diskutierte Idee ist ein hochgradiger Spezialfall - und leider muss ich sagen, dass da wenig vorangeht. So wie ich das sehe ist der Ansatz steckengeblieben.
Gruß
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Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von deltaxp » 10. Dez 2013, 17:30

stecken geblieben, wegen theoretischer schwierigkeiten / inkosistenzen oder weil sich viele begabte mathematischen physilker lieber auf anderen gebieten tummeln, die immo mehr "in" sind. ich persönlich finde die preonen-idee, es muss ja niht die form sein, aber die idee, dass sich elementarteilchen letztlich in irgendeiner art komprimierter oder verdrillter, verwobener raum sind sehr reizvoll, was die einheitliche beschreibung der natur angeht.

ich glaube wirklich weiter wird man erst wieder mit neuen empirischen daten kommen. vielleicht kriegen die technischen beschleunigerforscher ja zb diese wake-field beschleuniger hin, nen faktor 100 wäre da wohl drin im vergleich zu heutigen (linear) beschleunigern bei gleichen grössen. aber da ist noch viel weg.

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Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von gravi » 10. Dez 2013, 18:58

Ich frage mich dabei, wo ist eigentlich der Unterschied zwischen Preonen und Strings?
Beide agieren auf tief subelementaren Skalen, "sehen" werden wir sie wohl nie und am Ende könnten es zwei Beschreibungen ein und derselben Sache sein- eben das Fundamentalste überhaupt.

Vielleicht sind aber auch beide Humbug, und kleiner als Quarks/Elektronen gehts nimmer... :wn:

Gruß
gravi
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Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von tomS » 11. Dez 2013, 20:01

gravi hat geschrieben:Ich frage mich dabei, wo ist eigentlich der Unterschied zwischen Preonen und Strings?
Da gibt es viele; es gibt nämlich viele Preon-Modelle. Im wesentlichen wären Preonen Substrukturen der heute bekannten Elementarteilchen, während Strings mit diesen identisch wären.
Gruß
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Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von gravi » 12. Dez 2013, 19:16

Stimmt auch wieder...ich hatte einfach nur die zusammengefalteten Zusatzdimensionen der Strings vor Augen. Aber deren Schwingungszustände stellen ja die Elementarteilchen dar.

Worin unterscheiden sich denn die diversen Preonenmodelle? Ich weiß darüber leider nicht sehr viel :wn:

Gruß
gravi
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Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von tomS » 13. Dez 2013, 19:16

Ich auch nicht :-(
Gruß
Tom

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Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von tomS » 18. Jan 2016, 07:52

Ich pushe diesen Beitrag aufgrund der Diskussion in einem anderen Thread
Gruß
Tom

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Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von Analytiker » 18. Jan 2016, 15:52

Materie als verdrillte Raumzeit zu betrachten ist ein interessanter Gedanke. Mit einem nichtverschwindenden Torsions-Tensor lässt sich der Spin in die ART implementieren. Farbgeometrodynamik (Geometrodynamik mit Spin) ist verwandt mit der Quantenchromodynamik.

http://www.wissenschaft-online.de/astro ... .html#geom

Gruß
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Re: Elementarteilchen entstehen aus verdrillter Raum-Zeit?

Beitrag von tomS » 18. Jan 2016, 18:01

Ja, aber die ECT führt nur auf die LQG, das ist nicht ausreichend; zum ersten benötigen wir eine q-deformierte ECT; zum zweiten kommen topologische Strukturen ins Spiel

Leider gab es dazu in den letzten Jahren keine Fortschritte mehr
Gruß
Tom

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