Vortrag von Kip Thorne bei GRG18

[Ray Light]

Hallo zusammen,

ich möchte kurz meine Eindrücke von Kip Thornes Vortrag schildern, der gestern Abend in Sydney stattfand. Es waren etwa 1000 Zuhörer da!

Kips Vita:
Kip Thorne wurde 1960 geboren und ist einer der großen Relativisten. Er hat zahlreiche Bücher geschrieben, hier zu nennen vor allem das Standardlehrbuch "Gravitation" (="MTW", 1973), das jeder in der Hand hatte der sich mit Schwarzen Löchern, Gravitationswellen oder dem relativistischen Kosmos beschäftigt und das populärwissenschaftliche Buch "Black Holes and Time Warps - Einstein's Outrageous Legacy" (2004). Kip ist derzeit aktiv wissenschaftlich an den Gravitationswellendetektoren LIGO (misst seit Nov 2005 in den USA) und LISA (geplante Weltraummission) beteiligt.

Kips Talk:
Der Vortrag umfasste die Inhalte, die er auch in den populärwissenschaftlichen Büchern behandelt: Schwarze Löcher, Raumzeit, Wurmlöcher, Gravitationswellen etc.

Das Erstaunlichste für mich war, dass er an der physikalischen Existenz von Singularitäten festhält! Er erwähnte im Talk in Bezug auf Quantengravitationen nur die Stringtheorien/M-Theorie; das Wort "Loop" viel an keiner Stelle!

Kip ist im Gegensatz zu etwa 99% der Physiker auch von der Existenz von nackten Singularitäten überzeugt! Und zwar deshalb, weil sie bei Berechnungen von einem seiner Studenten resultierten. Er meint, dass Gravitationswellendetektoren in den nächsten 5-10 Jahren ein positives Signal messen werden und dann auch die Existenz von nackten Singularitäten direkt testen können, weil sie eine eindeutige Gravitationswellensignatur haben.

Insgesamt hat mich diese Ueberzeugung doch erstaunt!

Soweit zu den ersten Eindrücken von dem Meeting hier...stay tuned.

Gruß,
Ray

[Ray Light]

Richtig, war ein Tippfehler, sorry. Ich muss uncharmanterweise sagen, dass er mit seinen 67 Jahren doch älter vom Habitus her wirkt. Das Alter könnte auch mit ausschlaggebend sein, dass er zu den modernen Theorien nicht so recht Zutrauen findet. Zumindest habe ich eine solche Einstellung schon oft bei älteren Physikern vorgefunden - die überlassen das Neue, Radikale lieber den Jüngeren.

Renate Loll (Universität Utrecht) hat übrigens heute bei den Plenary Talks eine weitere Alternative zu den Quantengravitationstheorien vorgestellt. Sie existiert bereits seit 8 Jahren und heißt Causal dynamical triangulation (CDT).

Es sind ein paar sehr interessante Ansätze, die aus einer Art Triangularisierung der Raumzeit auf der großen Raumskala in die gewöhnliche 4D-ART übergeht. Das Neue und Interessante daran ist, dass die Gravitation auf der Planck-Skala gemäß dieser Theorie zweidimensional sei!

Ich bin momentan jedoch überfordert, mehr Einzelheiten dazu zu erklären, aber bei der englischen Wikipedia gibt es etwas dazu:

http://en.wikipedia.org/wiki/Causal_dyn ... angulation

(und natürlich Papiere auf arXiv.org)

Gruß,
Ray

[wilfried]

Lieber Ray

auch von mir herzlichen Dank für Deine Infos.
Insbesondere diese neuartige Sichtweise von Frau Loll ist eine ernstzunehmende Erweiterung.
Die Sichtweise des Herrn Vita, insbesondere wenn er sich auf EINEN Studenten beruft heißt für mich, der Mann beschäftigt sich gar nicht mehr selber mit der Materie, er läßt arbeiten und will, so wie Du ja auch meinst moderne Ideen nicht mehr anfassen.
Schade um seine Studenten...

Gruß und Grüß mir die Skippies

Wilfried

[Stephen]

... auch von mir ein Dankeschön für den ersten Situationsbericht. Das comeback der Singularität und die Annahme, dies in den nächsten 10 Jahren sogar beweisen zu können erstaunt mich ebenfalls; seitdem ich mich etwas intensiver mit Astrophysik beschäftige, ist man eigentlich immer mehr von dieser Theorie - auch hier im Forum - abgerückt...

Gruß, Steffen

[gravi]

Zu etwas späterer Stunde auch von meiner Seite besten Dank für die Infos aus erster Hand!

Dass Thorne noch immer an den Singularitäten festhält ist in der Tat schon sehr verwunderlich, dass er jedoch auch noch die nackten Ausgaben für reell hält ist wirklich nicht mehr zeitgemäß.

Nun, wenn man seine (sehr guten!) Bücher liest und dort auch ein wenig zwischen den Zeilen, merkt man schon, dass er ein etwas "seltsamer Kauz" ist, was heute vielleicht noch ausgeprägter sein mag.
In jedem Fall ist er aber mehr als beachtenswert und man kann durchaus seinen Hut ziehen!

Was mich interessieren würde: Nachdem Hawking seine Wette mit Thorne und Preskill verloren gab und behauptete, Informationen bleiben im Schwarzen Loch doch erhalten, hat Kip in dieser Richtung auch einen Rückzieher gemacht? Oder besteht er nach wie vor darauf, dass Informationen völlig vernichtet werden?

Beste Grüße nach Downunder,

gravi

[Ray Light]

Nabend.

Thorne ist unbestreitbar eine Kapazität auf den Gebieten Relativitätstheorie, relativistische Astrophysik und Gravitationswellen; das muss aber nicht heißen, dass man immer einer Meinung ist.

Das ist ja der Sinn solcher Konferenzen, dass man wissenschaftlich streitet, argumentiert und zu einer neuen Einsicht kommt. Wir wissen ja allein beim Betrachten der Geschichte der Physik Schwarzer Löcher, wie viele Ungereimtheiten auftreten können und geklärt werden müssen.

Die Singularitäten sind eben eine ganz wichtige dieser Ungereimtheiten, und es erhebt sich hier die Grundsatzfrage, ob man stur auf die Relativitätstheorie vertraut und an Singularitäten glaubt oder ob man bereit ist, sich auf neues Terrain zu wagen und von der Relativitätstheorie auf eine Variante der Quantengravitationen zu kommen. Das Problem dabei: keine der bislang vorgeschlagenen Quantengravitationstheorien (Strings, Loop, CDT) ist eine bewährte und in diesem Sinne vertrauenswürdige Theorie. Die moderne Physik befindet sich derzeit im Umbruch. Vermutlch werden erst Experimente (die drei Ls: LHC, LIGO, LISA) einen Ausweg aufzeigen. Das ist außerordentlich spannend!

Kip Thorne hat in seinem Vortrag natürlich Bezug auf die Wette genommen, aber leider nichts Substanzielles zum Informationsverlustparadoxon gesagt. Ich kann ihn dahingehend auch nicht einschätzen, ob er mittlerweile wie Preskill an Informationserhaltung glaubt (weil die Physik unitär ist) oder aufgrund seiner Affinität zu Singularitäten auch bereit ist zu sagen, dass Information in den Singularitäten vernichtet wird.

Vielleicht ergibt sich hier noch eine Diskussion beim Meeting...

Gruß,
Ray

[wilfried]

Lieber Ray,

Kollege Bojowald schrieb im Abstract seiner Veröffentlichung:

"Loop Quantum Cosmology"
Martin Bojowald
http://www.livingreviews.org/lrr-2005-11

To resolve classical singularities and to understand the structure of geometry around them, the quantum description is necessary. Classical evolution is then replaced by a difference equation for a wave function which allows to extend space-time beyond classical singularities. One main question is how these homogeneous scenarios are related to full loop quantum gravity, which can be dealt with at the level of distributional symmetric states. Finally, the new structure of space-time arising in loop quantum gravity and its application to cosmology sheds new light on more general issues such as time.

Diese Ansicht wird doch auch von unserer Seite so vertreten, denn:
1. ist es eine Unabdingbarkeit, dass wir Klarheit darüber erhalten, ob überhaupt die Quantisierung mittels der planck Größen der WIRKLICH richtige Weg ist

2. ob die Quantenmechanik mit ihrer Kernaussage der Unschärfe uns lediglich in die Irre führt, wir damit so was wie "maskiertes" Geschen im Mikroraum überwinden. maskiert meine ich, es sind Effekte vorhanden, von deren Existenz wir noch nichts wissen, bzw. deren Existenz wir zwar in Ansätzen beschreiben, diese aber nicht verifizieren können.

3. diese Singularitäten, wie immer sie beschaffen sein mögen WRIRKLICHKEIT sind oder nicht. Ich scheue mich davor solche Singularitäten als Tatsache anzuerkennen, da sie zunächst einer mathematischen Lösung entspringen. Diese besitzt wie mehrfach erwähnt ihre eigenen Unzulänglichkeiten.

Im Wesentlichen Kern allen geschehens ist es doch immer das gleiche: es werden andere Eichungen durchgeführt, es werden differentialgeometrische Operatoren auf die Problemstellung angepasst und...der Beweis fehlt.

Sag mal Ray, wie kommen diese Koriphäen wie Bojowald, Thorne, Loll miteinander (ich meine das hier natürlich fachlich!!) klar. Denn die einzelnen Ansätze liegen in einigen Kernaussagen ja schon sehr weit auseinander?

Andere Frage: was sagen Eure Praktiker? Wie wahrscheinlich können solche messungen eigentlich durchgeführt werden. Als Ingeniuer frage ich mich nach der Messgenauigkeit, der Kalibrierung, der Messsicherheit oder Repetitionsgenauigkeit. Wie steht es eigentlich damit?

Gruß ..und denk an die Skippies: beim Kreuzen einer Strasse immer brav erst nach links, dann rechts und dann nach oben schauen!!

Wilfried

[Ray Light]

Hallo wilfried & andere,


ein paar Kommentare, die ich mal frech unter Deine Absätze schreibe. Ist zwar kein guter Stil, stellt aber den Bezug deutlich heraus:

wilfried schrieb:

Diese Ansicht wird doch auch von unserer Seite so vertreten, denn:
1. ist es eine Unabdingbarkeit, dass wir Klarheit darüber erhalten, ob überhaupt die Quantisierung mittels der planck Größen der WIRKLICH richtige Weg ist

Klar, daran arbeiten die Forscher ja. Sie denken sich auch Experimente aus, um das zu testen (GRBs, LHC, etc.).

wilfried schrieb:

2. ob die Quantenmechanik mit ihrer Kernaussage der Unschärfe uns lediglich in die Irre führt, wir damit so was wie "maskiertes" Geschen im Mikroraum überwinden. maskiert meine ich, es sind Effekte vorhanden, von deren Existenz wir noch nichts wissen, bzw. deren Existenz wir zwar in Ansätzen beschreiben, diese aber nicht verifizieren können.

Du sprichst hier von der Quantenmechanik/Quantentheorie, wie von einer mysteriösen Theorie, die sich nicht bewährt hat. Das Gegenteil ist doch der Fall!

wilfried schrieb:

3. diese Singularitäten, wie immer sie beschaffen sein mögen WRIRKLICHKEIT sind oder nicht. Ich scheue mich davor solche Singularitäten als Tatsache anzuerkennen, da sie zunächst einer mathematischen Lösung entspringen. Diese besitzt wie mehrfach erwähnt ihre eigenen Unzulänglichkeiten.

Tjaaaaa, das mit der Wirklichkeit ist so eine Geschichte. Hier könnten wir auch weit ins Philosophische abdriften. Dazu nur zwei Bemerkungen:

1) Die Relativitätstheorie verdankt ihren Namen der Relativität: es gibt mindestens zwei Beobachterstandpunkte (z.B. der Beobachter, der ins Schwarze Loch fällt und derjenige, der aus der Entfernung zuschaut), die verschieden, jedoch beide wahr und physikalisch richtig sind.

2) Pablo Picasso fragte einmal (sinngemäß): "Wenn es nur eine Wahrheit gibt, warum können wir dann zu ein und demselben Thema 1000 Bilder malen?"

wilfried schrieb:

Im Wesentlichen Kern allen geschehens ist es doch immer das gleiche: es werden andere Eichungen durchgeführt, es werden differentialgeometrische Operatoren auf die Problemstellung angepasst und...der Beweis fehlt.

Alles muss sich an der Natur messen lassen. Es ist zur Zeit hinsichtlich der Quantengravitationstheorien richtig, dass sie nicht bewiesen wurden (wobei sie sich ja a la Popper nur bewähren, indem sie nicht widerlegt werden - ich werde nie müde, dass zu sagen). Es ist aber nur eine Frage der Zeit, bis wir da weiterkommen.

Interessanterweise wurde von Renate Loll bei GRG18 die Frage aufgeworfen, ob wir in der modernen Physik vielleicht langsam wegkommen müssen vom Reduktionismus, das meint das Herunterkochen auf fundamentale Prinzipien, was man ja im menschlichen Streben nach Erkenntnis (Gesetze, ein Urknall, ein Schöpfer, die Menschheit ist einmalig, ein Wunder etc.) immer wieder antrifft. Oder ob wir uns an ein "Landscaping", wie es die Stringtheorien aktuell vorgeschlagen, gewöhnen müssen, d.h. es gibt das Viele, den großen Parameterraum und unser Universum und auch unsere Existenz wäre nur eine von vielen (existierenden!) Varianten.

Wollen wir einmalig sein?

wilfried schrieb:

Sag mal Ray, wie kommen diese Koriphäen wie Bojowald, Thorne, Loll miteinander (ich meine das hier natürlich fachlich!!) klar. Denn die einzelnen Ansätze liegen in einigen Kernaussagen ja schon sehr weit auseinander?

Die kommen bestens miteinander aus. Genauso wie die vielen anderen Wissenschaftlern mit konträren Standpunkten. Das ist doch gerade das Erfolgsgeheimnis der Wissenschaft, dass aus These und Antithese über die Synthese Erkenntnis und Fortschritt resultieren!

wilfried schrieb:

Andere Frage: was sagen Eure Praktiker? Wie wahrscheinlich können solche messungen eigentlich durchgeführt werden. Als Ingeniuer frage ich mich nach der Messgenauigkeit, der Kalibrierung, der Messsicherheit oder Repetitionsgenauigkeit. Wie steht es eigentlich damit?

Irgendwann wird es klare Beschränkungen (constraints - wie man hier ständig hört) geben und sich ein Favorit ergeben. Messungenauigkeiten, statistische und systematische Fehler und vor allem Fehlinterpretationen gehören zum Geschäft der Naturwissenschaften. Entweder man schafft es sie zu umgehen (siehe z.B. Hells Übertrumpfen des Abbeschen Gesetzes) oder ist gibt Sekundärphänomene (z.B. beim Protonenzerfall), die indirekt den Weg weisen.

Im Fall der Quantengravitationstheorien erwarte ich bereits nächstes Jahr wichtige, neue "constraints". In den Folgejahren werden LIGO, LISA und viele andere Großprojekte uns Einblicke liefern - die hoffentlich verblüffen werden.

wilfried schrieb:

Gruß ..und denk an die Skippies: beim Kreuzen einer Strasse immer brav erst nach links, dann rechts und dann nach oben schauen!!

Ich bin schon voll assimiliert und laufe brav links auf den Fußwegen. Noch irritierender finde ich, dass die Sonne von rechts nach links wandert, dass es schon um 17 Uhr dunkel wird und dass hier der klare Nachthimmel faszinierend anders ausschaut. Eine wirklich empfehlenswerte Reise!

Schönen Feierabend,
Ray