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Ist die Raumzeit gequantelt?

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

Beitrag von Frank » 14. Dez 2023, 10:10

Den ersten Test kann ich noch gut nachvollziehen(weil er ja auch simpel sein soll ;a )
Der erste Test: Zeitliche Fluktuationen des Gewichts
Konkret schlagen die Physiker zwei Experimente vor. Das erste klingt verblüffend simpel: Man nimmt ein Objekt mit möglichst genau messbarer Masse – beispielsweise die Referenzkugel für das Kilogramm – und bestimmt immer wieder sein Gewicht. Sind die Messungen präzise genug, könnte man feststellen, ob es winzige zeitabhängige Fluktuationen in den Resultaten gibt. Deren Ausmaß könnte verraten, wie stark die Fluktuationen der Raumzeit und damit der Gravitation sind.

Der Haken daran: „Das experimentelle Konzept ist zwar simpel, aber das Wiegen des Testobjekts muss mit extremer Präzision durchgeführt werden“, erklärt Oppenheims Kollege Carlo Sparaciari. Doch es könnte schon erste Hinweise auf erhöhte Fluktuationen der Gravitation geben: „Es ist spannend, dass verschiedene Experimente zur Messung von Newtons Gravitationskonstante G Resultate mit einer relativen Unsicherheit ergeben haben, die um mehr als 5 x 10-4 m3kg-1s-2 voneinander abweichen“, schreiben die Physiker. „Das ist mehr als eine Größenordnung höher als im Durchschnitt.“
Beim zweiten Test komme ich jetzt schnell an meine Grenzen
Der zweite Test: Verschränkte Mikrodiamanten
Das zweite Experiment soll die andere Seite dieser Wechselwirkung von Raumzeit und Quantenphysik untersuchen: die Kohärenz der Überlagerung. Dabei misst man, wie lange möglichst schwere, dichte Objekte in diesem undefinierten Quantenzustand bleiben können. Ein konkretes Projekt dazu planen Morley und sein Team. In ihrem Experiment sollen zwei Mikrodiamanten im Vakuum in der Schwebe gehalten und in einen Zustand der Verschränkung und Überlagerung gebracht werden.

Laserlabor
Im zweiten Testverfahren wollen Physiker schwebende Mikrodiamanten verschränken. Mithilfe von Lasern könnte dies überprüft werden.
© Gavin Morley
„Jeder Diamant ist dabei eine Miniversion von Schrödingers Katze„, erklärt Morley. Diese fiktive, in einer Box zusammen mit einem durch radioaktiven Zerfall ausgelösten Vergiftungsmechanismus eingeschlossene Katze diente dem Physiker Erwin Schrödinger als Illustration der Überlagerung: Solange die Box zu ist, weiß man nicht ob die Katze lebendig oder tot ist – auf gleiche Weise ist auch der Quantenzustand eines Teilchens in Überlagerung unbestimmt. „Wenn die Raumzeit gequantelt ist, müssten wir es schaffen, die Minidiamanten miteinander zu verschränken“, sagt Morley.

Ob diese Verschränkung gelingt und wie lange sie erhalten bleibt, könnte verraten, ob die Raumzeit gequantelt ist. Allerdings ist auch hier die praktische Umsetzung nicht einfach: „Wir müssen beispielsweise alle nicht auf die Gravitation zurückgehenden Interaktionen zwischen den beiden Diamantpartikeln eliminieren – was unglaublich schwer ist, weil die Gravitation so schwach wirkt“, erklärt Morleys Kollege von der Yale University.
https://www.scinexx.de/news/physik/ist- ... equantelt/

Ich gebe ja zu das ich die Sache mit "Schrödingers Katze" nie ganz verstanden habe, aber mir stellt sich zum Schluss halt die Frage, was man mit diesen Tests bewiesen haben soll, falls sie denn glücken sollten?

- Wenn die Raumzeit fluktuiert, mach sich das dann auch bis in den Makrokosmos bemerkbar, oder ist es einfach nur unter größtem Aufwand messbare klitzekleine Einheit, die "nice to know" ist?

- Wüsste man dann endlich, was Gravitation ist (Natürlich kennen wir die Eigenschaften , aber darum geht es jetzt nicht)?

- Warum ist die Vereinigung von Relativitätstheorie und Quantenphysik, sowas wie der heilige Gral der Physik? Nun, jeder spricht darüber, aber ich oute mich mal, dass es mir bis auf den heutigen Tag nicht klar ist, was es am Ende bringen würde, wen dem eines Tages so sei?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von belgariath » 20. Dez 2023, 12:24

Da stehe ich genauso ratlos da.

Okay, zu deiner dritten Frage: Es wäre halt cool wenn man Relativitätstheorie und Quantenphysik vereinbaren könnte. Die drei anderen Kräfte wurden ja schon quantentheoretisch formuliert aber die Gravitation noch nicht. Hätte man für alle vier Kräfte eine quantentheoretische Formulierung würde uns das wahrscheinlich der Weltformel ein Stück näher bringen. Aber auch praktisch wäre es nützlich da man sich dann näher an Urknall oder die Singularität in Schwarzen Löchern heran tasten kann.

Vielleicht findet sich ja noch jemand der oder die Franks Fragen besser beantworten kann.
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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von seeker » 30. Dez 2023, 19:16

Das hier ist auch spannend und steht zum oben verlinken Artikel in direktem Bezug und man erfährt auch mehr Hintergrund:

Weltformel: Quanten waren gestern
https://www.spektrum.de/news/eine-weltf ... wtab-de-de

Es kommen doch immer wieder neue Ideen zutage... :)

Die Sache hier ist interessant!
Und nicht nur noch irgendein neuer Theorieansatz oder die 1000ste Stringtheorie, sondern einer, der empirisch testbar sein wird! :)
Und ja, natürlich ist das ein dicker Hund, was da vorgeschlagen wird, denn mit dem Vorschlag wird eine innerste Überzeugung der Physiker zur Disposition gestellt, nämlich die kausale Geschlossenheit der Welt... das wird vielen gar nicht schmecken...
Aber spannend... ich hoffe auf Empirie! :)

Auszug:
Im Lauf der Zeit fanden Fachleute weitere Argumente, warum eine Kombination aus quantisierter Teilchenphysik und klassischer Schwerkraft nicht funktionieren könnte. So enthielten die daraus entstehenden Theorien neue Terme in der Schrödingergleichung, was überlichtschnelle Informationsübertragungen erlauben würde. All das führte dazu, dass sich die Auffassung durchsetzte, eine vereinigte Theorie aller Grundkräfte bräuchte eine quantisierte Version der Schwerkraft.

Wie sich aber herausstellte, gibt es ein Schlupfloch. Wenn die Quantentheorie und die klassische Schwerkraft durch einen zufälligen Faktor miteinander verbunden sind, verschwinden die beschriebenen unerwünschten Effekte. Die zusätzlichen Terme in der Schrödingergleichung heben sich wegen des zufälligen Faktors im Mittel auf, und auch das Doppelspaltexperiment lässt sich erklären: Aus der Messung der gravitativen Anziehung lässt sich nicht eindeutig auf den Verlauf des Teilchens schließen.
Dass Zufall der Schlüssel sein könnte, um eine vereinheitlichte Theorie aus klassischer Gravitation und Quantentheorie zu erhalten, erkannten Physiker bereits in den 1990er Jahren. Von einer vollständigen vereinigten Theorie waren sie damals jedoch noch weit entfernt.

Die Ergebnisse erfuhren nur wenig Aufmerksamkeit. Auch Oppenheim wusste nichts davon. Am Anfang seiner Forscherkarriere beschäftigte er sich mit der Stringtheorie – einem populären Ansatz, um die Schwerkraft zu quantisieren. Erst als er sich 2017 Schwarzen Löchern widmete, entdeckte er die vergessenen Arbeiten zur Vereinheitlichung der klassischen Schwerkraft und der Quantenphysik. Und so begann er, die geschilderten Ansätze weiterzuentwickeln. Mit Erfolg: In seiner aktuellen Veröffentlichung konnte er eine vollständige vereinigte physikalische Theorie entwickeln, aus der sich überprüfbare Vorhersagen ableiten lassen.

Der Zufall als Lösung
Durch das Herausbeschwören eines zufälligen Elements ist die vereinheitlichte Theorie nicht deterministisch. Das heißt: Selbst wenn man den Zustand eines Objekts und seiner Umgebung zu einem bestimmten Zeitpunkt exakt kennt, ist es unmöglich, daraus zu schließen, wie sich das System künftig entwickeln wird oder wie der Zustand in der Vergangenheit aussah. Man kann bloß Wahrscheinlichkeiten für den Verlauf angeben.
https://www.spektrum.de/news/eine-weltf ... wtab-de-de
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von Frank » 9. Jan 2024, 14:41

seeker hat geschrieben:
30. Dez 2023, 19:16
Das hier ist auch spannend und steht zum oben verlinken Artikel in direktem Bezug und man erfährt auch mehr Hintergrund:


https://www.spektrum.de/news/eine-weltf ... wtab-de-de

Es kommen doch immer wieder neue Ideen zutage... :)

Die Sache hier ist interessant!
Und nicht nur noch irgendein neuer Theorieansatz oder die 1000ste Stringtheorie, sondern einer, der empirisch testbar sein wird! :)
Und ja, natürlich ist das ein dicker Hund, was da vorgeschlagen wird, denn mit dem Vorschlag wird eine innerste Überzeugung der Physiker zur Disposition gestellt, nämlich die kausale Geschlossenheit der Welt... das wird vielen gar nicht schmecken...
Aber spannend... ich hoffe auf Empirie! :)

Sorry, hatte zum Jahresende sehr viel um die Ohren und komme erst heute zum Lesen(des links) und Antworten.

Der Artikel ist Mega spannend zu lesen.
Ich glaube schon lange nicht mehr an eine kausale Geschlossenheit der Welt. Dazu passt auch, dass man bis heute nicht weiß, was Gravitation wirklich ist. (Ja, mathematisch und wenn ein Apfel auf den Kopf fällt, wissen wir das schon :lol: )
Das ganze Gesuche im Zusammenhang mit der dkl. Materie, wo ja schon allein die Wortschöpfung im Grunde falsch ist. Falsch, weil man ja gar nicht weiß, ob es überhaupt Materie ist, weil selbige ja erst einmal wechselwirkt, um überhaupt Materie zu sein. ;?
Wir wissen ja nur, dass große Gebilde wie Galaxien nur erklärbar sind, wenn da viel dkl. Materie am werkeln ist.

Diese Arbeit des Herrn Oppenheimer(was für ein geschichtsträchtiger Name) könnte wahrlich für eine Sensation sorgen und endlich überprüft werden.
Die Frage die ich mir zum Schluss stelle.
Nehmen wir einmal an, Herr O. hätte recht. Was für Konsequenzen hätte das für unsere zukünftige Realität, oder ist es halt mal wieder eine Sensation in der Grundlagenforschung, die aber kaum oder keine Auswirkung auf den Makrokosmos hat?

Vielleicht könnte man sich die gravitativen Schwankungen bei einem Quantenantrieb zu nutze machen......... (Ich weiß, jetzt hat er wieder einen raus gehauen ;a )
Mit freundlichen Grüßen

Frank

Diagnostiker
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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von Diagnostiker » 12. Jan 2024, 17:08

Durch das Herausbeschwören eines zufälligen Elements ist die vereinheitlichte Theorie nicht deterministisch. Das heißt: Selbst wenn man den Zustand eines Objekts und seiner Umgebung zu einem bestimmten Zeitpunkt exakt kennt, ist es unmöglich, daraus zu schließen, wie sich das System künftig entwickeln wird oder wie der Zustand in der Vergangenheit aussah. Man kann bloß Wahrscheinlichkeiten für den Verlauf angeben.
Das erinnert mich an den Verlauf evolutionärer Prozesse: Auch hier lässt sich der künftige Verlauf nicht vorhersagen und ohne Fossilbelege wüssten wir nicht, wie einst unsere ferneren Vorfahren ausgesehen haben. Je weiter man in der Zeit zurück geht, um so ungenauer werden die Rekonstruktionen der Gestalt einstiger Lebewesen. Eventuell manifestiert sich in der Evolution diese Art von Zufälligkeit, die bereits auf der subatomaren Ebene Gültigkeit besitzt, falls der hypothetische Ansatz bestätigt werden kann.

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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von Frank » 15. Jan 2024, 12:13

Diagnostiker hat geschrieben:
12. Jan 2024, 17:08

Das erinnert mich an den Verlauf evolutionärer Prozesse: Auch hier lässt sich der künftige Verlauf nicht vorhersagen und ohne Fossilbelege wüssten wir nicht, wie einst unsere ferneren Vorfahren ausgesehen haben. Je weiter man in der Zeit zurück geht, um so ungenauer werden die Rekonstruktionen der Gestalt einstiger Lebewesen. Eventuell manifestiert sich in der Evolution diese Art von Zufälligkeit, die bereits auf der subatomaren Ebene Gültigkeit besitzt, falls der hypothetische Ansatz bestätigt werden kann.
Auch wenn du mir das vielleicht nicht glaubst, aber ungefähr das Selbe dachte ich auch beim durchlesen des Artikels.
Die Die Frage die ich mir halt stelle betrifft den Begriff Zufall.
Während im Maxi-Kosmos es vielleicht noch so sein kann, dass es keine Zufälle gibt, ist das wohl auf der kleinsten Ebene genau umgekehrt.
Hier ist dann im Grunde alles Zufall und erst dem "Wachsen" kommt die Struktur.
Das Leben wäre dann auch nur Zufall und es kann alles oder eben nichts entstehen. Gibt es also gar kein "Anschub", dass erste Zucken, nachdem alles seinen Lauf genommen hat?
Ist Leben einzig dadurch entstanden, dass Quanten einfach per Zufall gerade dort waren, wo Leben entstehen kann, sie aber genauso gut wo anders hätten sein können? Und dann wäre eben 0,0 gar nichts gewesen?

Verwirrt ich gerade bin........ :?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von Diagnostiker » 15. Jan 2024, 14:21

Hallo Frank,
Ist Leben einzig dadurch entstanden, dass Quanten einfach per Zufall gerade dort waren, wo Leben entstehen kann, sie aber genauso gut wo anders hätten sein können?
Schwer zu beantworten, da Lebewesen von der Größe und Struktur her gröber und größer sind als die Objekte, wo quantenmechanische Effekte greifen. Immerhin kann Protonentunnelung zu spontanen Mutationen im Genom führen, so dass der Zufall bezüglich der Evolution u.a. auch über Quanteneffekte mit beeinflusst wird, neben anderen zufällig wirkenden Faktoren.

Eventuell - aber das ist jetzt rein spekulativ - ist die Art von Zufälligkeit, die auf Quantenebene gültig ist und eine Brücke zum Makrokosmos schlägt, ein universell gültiges Prinzip jeglicher Wechselwirkungen im Gesamtkosmos, welches dann u.a. die biologische Evolution einschließt, so dass letztere einen Fingerzeig gibt, was auf anderen Strukturebenen analog abläuft, ohne zu Identitäten zu führen, dafür aber zu Ähnlichkeiten, die ein Stück weit miteinander vergleichbar sind, ohne dass die Vergleiche zu hinken beginnen.

Beispielsweise gibt es Analogien zwischen Staaten und Organismen, ohne dass sie auf identische Weise 1:1 miteinander gleich gesetzt werden können. Eventuell stellen Atome und Moleküle ebenfalls Gebilde dar, die ein Stück weit mit Organismen oder Gesellschaften verglichen werden können, um sie in ihren jeweiligen Dynamiken zu verstehen.

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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von Frank » 16. Jan 2024, 09:10

Guten Morgen
Diagnostiker hat geschrieben:
15. Jan 2024, 14:21


Schwer zu beantworten, da Lebewesen von der Größe und Struktur her gröber und größer sind als die Objekte, wo quantenmechanische Effekte greifen. Immerhin kann Protonentunnelung zu spontanen Mutationen im Genom führen, so dass der Zufall bezüglich der Evolution u.a. auch über Quanteneffekte mit beeinflusst wird, neben anderen zufällig wirkenden Faktoren.

Eventuell - aber das ist jetzt rein spekulativ - ist die Art von Zufälligkeit, die auf Quantenebene gültig ist und eine Brücke zum Makrokosmos schlägt, ein universell gültiges Prinzip jeglicher Wechselwirkungen im Gesamtkosmos, welches dann u.a. die biologische Evolution einschließt, so dass letztere einen Fingerzeig gibt, was auf anderen Strukturebenen analog abläuft, ohne zu Identitäten zu führen, dafür aber zu Ähnlichkeiten, die ein Stück weit miteinander vergleichbar sind, ohne dass die Vergleiche zu hinken beginnen.
Ich weigere mich zu akzeptieren, obwohl mir bestimmt das Fachwissen dazu fehlt, dass der Mikro und Makrokosmos zwei getrennt von einander vorkommende Habitate sind.
Nehmen wir mal die bemannte Raumfahrt. Während es Jahrzehnte darum ging, dass es immer leistungsfähigere Antriebe bis hin zum Warp- Drive geben müsste, denn ohne die Technik wäre Raumfahrt nicht möglich. Warum es auch immer gleich interstellar sein muss, obwohl wir noch nicht weiter als zum Mond gekommen sind, sei mal dahin gestellt....
Inzwischen stellt sich aber heraus, dass die Technik gar nicht so das Problem ist, sondern der Mensch an sich.
Protonenstrahlung, die von der Sonne kommt, oder die kosmische Strahlung überhaupt, lösen in unserem Körper Reaktionen des Selbigen aus, die auf kleinster Basis z.B. Krebs fördern und auslösen.
Also findet hier ja auf atomarer Ebene(z.B. Protonen) Wechselwirkung statt, oder bin ich da auf dem Holzweg?
Wenn es nämlich um die Entstehung, als den Anfang allen Anfangs geht, dann höre/lese ich doch immer solche Aussagen wie, " also bis hier hin ist ja alles klar, bis zu der Grenze wissen wir super Bescheid, oder das letzte Fünkchen entzieht sich bis jetzt erfolgreich unserer Kenntnis." (Ist aber beim Urknall auch nicht anders.....)
Auch du hast ja schon in etwa so argumentiert, dass die einen Bausteine es eben so machen und keiner weiß am Ende warum(ist jetzt sehr vereinfacht wieder gegeben von mir sorry). So wie heute gemessen werden kann, was unfassbar gut ist, wäre doch schon lange etwas ins Netz gegangen.
Vielleicht sucht man ja auch and er falschen Stelle. :wn:


Diagnostiker hat geschrieben:
15. Jan 2024, 14:21
Beispielsweise gibt es Analogien zwischen Staaten und Organismen, ohne dass sie auf identische Weise 1:1 miteinander gleich gesetzt werden können. Eventuell stellen Atome und Moleküle ebenfalls Gebilde dar, die ein Stück weit mit Organismen oder Gesellschaften verglichen werden können, um sie in ihren jeweiligen Dynamiken zu verstehen.
Na wenn ich mir Erde /Mond, oder Jupiter mit seinen vielen Monden aus der Ferne anschaue, dann sehe ich vom Prinzip her auch nichts anderes, als bei einem Atom, dass von seinen Elektronen umkreist wird. :)
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von Frank » 16. Jan 2024, 09:10

Guten Morgen
Diagnostiker hat geschrieben:
15. Jan 2024, 14:21


Schwer zu beantworten, da Lebewesen von der Größe und Struktur her gröber und größer sind als die Objekte, wo quantenmechanische Effekte greifen. Immerhin kann Protonentunnelung zu spontanen Mutationen im Genom führen, so dass der Zufall bezüglich der Evolution u.a. auch über Quanteneffekte mit beeinflusst wird, neben anderen zufällig wirkenden Faktoren.

Eventuell - aber das ist jetzt rein spekulativ - ist die Art von Zufälligkeit, die auf Quantenebene gültig ist und eine Brücke zum Makrokosmos schlägt, ein universell gültiges Prinzip jeglicher Wechselwirkungen im Gesamtkosmos, welches dann u.a. die biologische Evolution einschließt, so dass letztere einen Fingerzeig gibt, was auf anderen Strukturebenen analog abläuft, ohne zu Identitäten zu führen, dafür aber zu Ähnlichkeiten, die ein Stück weit miteinander vergleichbar sind, ohne dass die Vergleiche zu hinken beginnen.
Ich weigere mich zu akzeptieren, obwohl mir bestimmt das Fachwissen dazu fehlt, dass der Mikro und Makrokosmos zwei getrennt von einander vorkommende Habitate sind.
Nehmen wir mal die bemannte Raumfahrt. Während es Jahrzehnte darum ging, dass es immer leistungsfähigere Antriebe bis hin zum Warp- Drive geben müsste, denn ohne die Technik wäre Raumfahrt nicht möglich. Warum es auch immer gleich interstellar sein muss, obwohl wir noch nicht weiter als zum Mond gekommen sind, sei mal dahin gestellt....
Inzwischen stellt sich aber heraus, dass die Technik gar nicht so das Problem ist, sondern der Mensch an sich.
Protonenstrahlung, die von der Sonne kommt, oder die kosmische Strahlung überhaupt, lösen in unserem Körper Reaktionen des Selbigen aus, die auf kleinster Basis z.B. Krebs fördern und auslösen.
Also findet hier ja auf atomarer Ebene(z.B. Protonen) Wechselwirkung statt, oder bin ich da auf dem Holzweg?
Wenn es nämlich um die Entstehung, als den Anfang allen Anfangs geht, dann höre/lese ich doch immer solche Aussagen wie, " also bis hier hin ist ja alles klar, bis zu der Grenze wissen wir super Bescheid, oder das letzte Fünkchen entzieht sich bis jetzt erfolgreich unserer Kenntnis." (Ist aber beim Urknall auch nicht anders.....)
Auch du hast ja schon in etwa so argumentiert, dass die einen Bausteine es eben so machen und keiner weiß am Ende warum(ist jetzt sehr vereinfacht wieder gegeben von mir sorry). So wie heute gemessen werden kann, was unfassbar gut ist, wäre doch schon lange etwas ins Netz gegangen.
Vielleicht sucht man ja auch an der falschen Stelle. :wn:


Diagnostiker hat geschrieben:
15. Jan 2024, 14:21
Beispielsweise gibt es Analogien zwischen Staaten und Organismen, ohne dass sie auf identische Weise 1:1 miteinander gleich gesetzt werden können. Eventuell stellen Atome und Moleküle ebenfalls Gebilde dar, die ein Stück weit mit Organismen oder Gesellschaften verglichen werden können, um sie in ihren jeweiligen Dynamiken zu verstehen.
Na wenn ich mir Erde /Mond, oder Jupiter mit seinen vielen Monden aus der Ferne anschaue, dann sehe ich vom Prinzip her auch nichts anderes, als bei einem Atom, dass von seinen Elektronen umkreist wird. :)
Mit freundlichen Grüßen

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deltaxp
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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von deltaxp » 20. Jan 2024, 06:01

soweit ich das verstanden habe geht es bei den diamanten um folgendes: verschränkung ist eine reine eigenschaft der quantenmechanik keine der klassischen theorien (wie art). verschränung entsteht dann durch wechselwirkung mit quantenfeldern, also wie wir wissen elektromagnetismus, starke wechselwirkung, schwache wecheslwirkung auf jeden fall. wenn gravitation auch ein quantenfeld ist, dann auch durch gravitation, falls nicht, dann nicht.

wenn es also gelingt die beiden diamanten von allen wechselwirkungen mit den bekannten quantenfeldern zu isolieren, also von elektromagnetismus, starke wechselwirkung, schwache wecheslwirkung. von der gravitation isolieren geht nicht, ist die raumzeit klassisch, bleiben die diamanten unverschränkt, da es eben eine rein quantemechanische eigenschaft ist, unterliegt die raumzeit hingegen der quantemechanik kann man die verschränkung der diamanten trotz isolation von allen anderen wechselwirkungen eben nicht verhindern.

die idee ist clever, die technische ausführung allerdings sehr herausfordern. die vollständige isolationvon allen anderen wechselwirkungen und glaubhaft nachzuweisen, dass dies auch gelungen ist bei einem stärkenunterschied zwischen grav und den anderen von irgendwas bei 10^43 oder so. ist extrem schwierig. wenn also verschränkung nachgewisen wird im experiment geht es eher darum alles anderen ww auszuschliessen. sicher hingegen ist, wenn keine verschränkung vor liegt, dann uterliegt die raumzeit auch nicht der quantisierung. ob so ein experiment technisch möglich ist ....

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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von Frank » 20. Jan 2024, 08:30

deltaxp hat geschrieben:
20. Jan 2024, 06:01


wenn es also gelingt die beiden diamanten von allen wechselwirkungen mit den bekannten quantenfeldern zu isolieren, also von elektromagnetismus, starke wechselwirkung, schwache wecheslwirkung. von der gravitation isolieren geht nicht, ist die raumzeit klassisch, bleiben die diamanten unverschränkt, da es eben eine rein quantemechanische eigenschaft ist, unterliegt die raumzeit hingegen der quantemechanik kann man die verschränkung der diamanten trotz isolation von allen anderen wechselwirkungen eben nicht verhindern.
Die Gravitation hat für mich so langsam etwas geheimnisvolles, fast schon etwas mystisches.........
Wenn nun die Raumzeit weder noch ist? Das heißt, weder von den Wechselwirkungen beeinflusst, noch von der Quantenmechanik.
Ist sie dann nicht eine Folge der Gravitation, oder ist zumindest verknüpft mit ihr?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

deltaxp
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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von deltaxp » 20. Jan 2024, 16:37

ich persönlich glaube nicht, dass die gravitation ein fundamentales quantenfeld ala electro-weak oder qcd ist. es gibt gerade aus dem ads/cft theorem und den entdeckungen seit 2018 (mark van ramsdonk) das zumides im ads die gravitation, aka raumzeit eine emergente größe aus teilchen verschränkungen selbst ist (s. maldacena ER = EPR), quasi eine duale beschreibung der quantenmechanik selbst ist.

allerdings weiss man offenbar nicht, wie es sich im de-sitter-space (also mit positiver kosmologischer konstante wie in unserem universum) verhält. ich guck da immer mal nach, finde aber nicht wirklich was break-through mässiges.

das wäre dann eine quantisierung-gravitation vollkommen anders als ursprünglich gedacht, also keine raumzeitquanten wie photonen oder gluonen es sind. sondern eben emergent aus den verschränkungen von vielteilchensystemen. so wie zb die eigenschaften von wasser wie viskosität , oberflächenspannung emergent aus den wechselwirkungen von vielen wassermolkülen sind und keine eigenschaft eines wassermoleküls. würde auch erklären warum alle versuche der klassischen quantisierung der raumzeit seit den 70ger jahren nicht funktionieren, weil es eben kein grundlegendes feld ist, wie ew und strong.

mal sehen wie die forschung weitergeht. das problem ist: man kann theorien entwerfen, die in sich konsistent sind, so viele man will. entscheident ist das experiment. un da haperts, den egal was die tatsächliche natur der gravitation ist, man muss mehr oder weniger auf planklänge ran. mit der heutigen beschleunigertechnoligie wäre es ein beschleuniger um die milchstrasse. ... schwer zu finanzieren :P

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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von Frank » 24. Jan 2024, 11:09

deltaxp hat geschrieben:
20. Jan 2024, 16:37

das wäre dann eine quantisierung-gravitation vollkommen anders als ursprünglich gedacht, also keine raumzeitquanten wie photonen oder gluonen es sind. sondern eben emergent aus den verschränkungen von vielteilchensystemen. so wie zb die eigenschaften von wasser wie viskosität , oberflächenspannung emergent aus den wechselwirkungen von vielen wassermolkülen sind und keine eigenschaft eines wassermoleküls. würde auch erklären warum alle versuche der klassischen quantisierung der raumzeit seit den 70ger jahren nicht funktionieren, weil es eben kein grundlegendes feld ist, wie ew und strong.
Ich sehe die Sache in etwas so, wie du gerade beschrieben hast. Ich weiß jetzt nicht ob das so haltbar ist, aber ich versuche es mal.

Schon in der Schule habe ich gelernt, dass die vier Grundkräfte, die Gravitation, der Elektromagnetismus, die schwache Kernkraft und die starke Kernkraft, wie in Stein gemeißelt dastehen .
Während ich mir aber alle Kräfte außer der Gravitation zu nutze machen kann (Kernspaltung, Kernfusion, tausende magnetische Anwendungen, die steuerbar sind usw. ), entzieht sich die Gravitation völlig der Kontrollierbarkeit, oder geschweige der Veränderung.
Bitte jetzt nicht Beispiele wie z.B. die Wasserkraft, oder die Rückkehr eines Raumschiffes zur Erde, wo man sich m.E. nur den Effekt, aber nicht die Gravitation an sich nutzt.
Besser gesagt. die Gravitation kann ich nicht verändern, aber die anderen drei Kräfte schon.
Darum vermute ich, dass die Gravitation eben vielleicht auch nur ein Effekt aus dem Zusammenspiel von vielen anderen Prozessen ist, wie bei deinem tollen Beispiel mit der Oberflächenspannung von Wasser.
deltaxp hat geschrieben:
20. Jan 2024, 16:37
mal sehen wie die forschung weitergeht. das problem ist: man kann theorien entwerfen, die in sich konsistent sind, so viele man will. entscheident ist das experiment. un da haperts, den egal was die tatsächliche natur der gravitation ist, man muss mehr oder weniger auf planklänge ran. mit der heutigen beschleunigertechnoligie wäre es ein beschleuniger um die milchstrasse. ... schwer zu finanzieren :P
Wie eben schon erwähnt, liegt die Sache wo ganz anders, als vermutet. Wie soll man nämlich etwas finden, wenn man an der falschen Stelle sucht? :wn:
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von deltaxp » 24. Jan 2024, 14:58

das mysterium geht ja noch weiter, denn so wie es in der schule gelehrt wird, stimmt es nicht, denn strengenommen ist die gravitation keine kraft.
warum: wenn man beschleunigt wird, wirkt die träge masse dagegen (actio=reactio), das spürt man wenn man im auto aufs gaspedal drückt, wie man in den sitz gepresst wird, oder dass ein electron im gegebenen elektirschen feld schneller beschleunigt als ein proton.

aber wenn ich frei falle in einem gravitationsfeld (im vacuum) und dabei beschleunige, spüre ich nix, was mich in den sitz presst, keine träge masse, die gegen die beschleunigung arbeitet (da träge=schwere masse ist, äquivalenzprinzip), ich bin schwere los, als ob keinerlei kräfte auf mich einwirken, aber gemäss newton müsste man sich dann ja in gleichförmiger bewegung befinden, was ja nicht der fall ist. das was wir als gravitationskraft bezeichnen ist letzlich die gegenkraft von der unterlage (letzlich elekrostatische abstossung zwischen den atomhüllen von uns und der unterlage gepaart mit pauliprinzip), die uns vom freien fall hindert.

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Frank
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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von Frank » 25. Jan 2024, 11:43

deltaxp hat geschrieben:
24. Jan 2024, 14:58
das mysterium geht ja noch weiter, denn so wie es in der schule gelehrt wird, stimmt es nicht, denn strengenommen ist die gravitation keine kraft.
warum: wenn man beschleunigt wird, wirkt die träge masse dagegen (actio=reactio), das spürt man wenn man im auto aufs gaspedal drückt, wie man in den sitz gepresst wird, oder dass ein electron im gegebenen elektirschen feld schneller beschleunigt als ein proton.

aber wenn ich frei falle in einem gravitationsfeld (im vacuum) und dabei beschleunige, spüre ich nix, was mich in den sitz presst, keine träge masse, die gegen die beschleunigung arbeitet (da träge=schwere masse ist, äquivalenzprinzip), ich bin schwere los, als ob keinerlei kräfte auf mich einwirken, aber gemäss newton müsste man sich dann ja in gleichförmiger bewegung befinden, was ja nicht der fall ist. das was wir als gravitationskraft bezeichnen ist letzlich die gegenkraft von der unterlage (letzlich elekrostatische abstossung zwischen den atomhüllen von uns und der unterlage gepaart mit pauliprinzip), die uns vom freien fall hindert.
Trägheitskraft wird verstanden als …
… Widerstand, den jeder Körper einer tatsächlichen Beschleunigung seiner Bewegung entgegensetzt. Diesen Trägheitswiderstand entwickelt der beschleunigte Körper „von innen heraus“, einfach weil er Masse hat. Er lässt sich durch eine Kraft ausdrücken, nämlich durch die d’Alembertsche Trägheitskraft. Die d’Alembertsche Trägheitskraft (benannt nach Jean-Baptiste le Rond d’Alembert) hat immer eine wohldefinierte Größe, denn sie ist entgegengesetzt gleich zur Summe aller von außen wirkenden Kräfte.
… Kraft auf einen Körper, die zusätzlich zu spürbaren äußeren Kräften angenommen wird, um seine Dynamik zu deuten, wenn seine Bewegung im Rahmen eines beschleunigten Bezugssystems beschrieben wird (etwa relativ zum bremsenden Auto, zur rotierenden Drehscheibe auf dem Spielplatz oder zur Erdoberfläche). Die so definierte Trägheitskraft tritt, auch bei Abwesenheit von äußeren Kräften, in jedem beschleunigten Bezugssystem auf. Ihre Stärke und Richtung an einem bestimmten Ort sind keine feststehenden Größen, sondern hängen von der Wahl des beschleunigten Bezugssystems ab. In einem Inertialsystem tritt diese Trägheitskraft gar nicht auf. Deshalb wird sie häufig als Scheinkraft bezeichnet.
https://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A4gheitskraft

Sorry, bei deiner Definition komme ich gerade nicht mit.
Lt. deiner Erklärung, wenn ich es richtig verstanden habe, würde es ja bedeuten, dass ich im schwerlosen Zustand so schnell beschleunigen kann wie ich will, denn es macht keinen Unterschied.
Ich habe das irgendwie anders in Erinnerung und warum gibt es sonst bei Star Trek "Trägheitsdämpfer?"
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von seeker » 1. Feb 2024, 09:46

Die Sache mit der Trägheit ist die:

Wenn du durch irgendeine Kraft beschleunigt wirst (mechanisch, elektrische Felder, usw.), außer der Schwerkraft, dann merkst du das, als Trägheit der Masse, weil es dich dann sozusagen "in den Sitz drückt".

Wenn du durch die Schwerkraft beschleunigt wirst, dann merkst du das nicht, dann drückt es dich nicht in den Sitz! Das nennt man dann den "freien Fall". Im Gegenteil merkst du die Schwerkraft ja nur, wenn du meinst, dich gerade nicht zu bewegen und nicht zu beschleunigen, weil du ja hier einfach nur auf dem Boden rumstehst.

Alleine daran sieht man schon, dass wir es bei der Schwerkraft mit einer "außergewöhnlichen, seltsamen Kraft" zu tun haben.
Auch deshalb sagt man auch im Rahmen der ART, dass es sich hier um eine "Scheinkraft" im Sinne einer "nicht-echten-Kraft" handelt, die im Gegensatz zu allen anderen Kräften geometrisch über die Eigenschaften der 3+1D-Raumzeit zu erklären sei.

Wichtig noch in dem Zusammenhang, ist der seltsame Umstand, dass gilt:

schwere Masse = träge Masse

...aber beispielsweise nicht gilt:

Kraftwirkung der elektrischen Ladung = Trägheit der elektrischen Ladung
Grüße
seeker


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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von deltaxp » 1. Feb 2024, 16:12

genau das mein ich seeker!

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Re: Ist die Raumzeit gequantelt?

Beitrag von seeker » 1. Feb 2024, 21:28

Vielen Dank, das freut mich! Dann sind wir da zusammen. :D
Grüße
seeker


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