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#5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophysik

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von tomS » 1. Sep 2010, 17:52

@Sculletto: grundsätzlich könnte man meinen, dass man wie bei QED und QCD auf ähnliche Feynmanregeln für Gravitonen und deren Kopplungen kommt. Nur dumerweise ist die Störungsrechnung im Falle der Gravitation notorisch inkonsistent. Es gibt den Ansatz der sog. "Asymptotic Safety", einer Verallgemeinerung des Begriffs der "Asymptotoc Freedom", der evtl. einige ANsätze der Störungstheorie retten könnte. Insgs. - und da sind wir uns glaube ich einig - ist der Begriff der "Austauschteilchen" immer eher den netten Bildchen als dem Formalismus geschuldet. Bereits in der QCD funktioniert das im nicht-perturbativen Regime nicht mehr wirklich gut, wenn es denn für die Gravitation gar nicht mehr geht, dann ist das ist eben die Störungsrechnung nicht das geeignete Werkzeug.

Was von der Diskussion im positiven Sinne übrig bleibt ist die Tatsache, dass es eben keine neuen Botenteilchen gibt.
Gruß
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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von PeterM » 2. Sep 2010, 13:03

Da dies ja hier das Basis-Forum ist, stelle ich als Laie mal folgende Frage, die mich brennend interessiert:

Was ist das GRUNDLEGENDE im sichtbaren und unsichtbaren Universum?

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von tomS » 2. Sep 2010, 13:40

Damit meinst sozusagen das (physikalische ?) Grundprinzip, aus dem sich ALLES ergibt?
Gruß
Tom

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von PeterM » 2. Sep 2010, 15:05

Hallo Tom!

Was ist denn ein physikalisches Grundprinzip? Wellen, Schwingungen usw. …?

Wenn man meine Fragestellung berücksichtigt, würde das bedeuten, dass auch Wellen und Schwingungen im für uns nicht sichtbaren Universum vorhanden sind.

Vielleicht meine ich dann: Wo kommen die Wellen her? Allein aus einem Raum?

Ist der Raum evtl. dann grundlegend für jegliche Entwicklung? Was ich nicht glaube.

Ist die Bewegung grundlegend? Aber wie entsteht dann Bewegung?

Vielleicht sind Raum und Bewegung gar nicht voneinander trennbar?

Ich befürchte, dass das was grundlegend ist, sich von uns gar nicht formulieren bzw. erklären oder sogar verstehen lässt.

Was ist z.B., wenn eine grundlegende Bewegung existiert, die keinen Auslöser hat? Bewegung ist einfach da und schafft sichtbare Strukturen. Die Entwicklung einer Struktur, wäre aus unserer Sicht ein Anfang. Welches Ende geht diesem Anfang voraus?

Ich befürchte, dass ich mich schon wieder außerhalb der Physik bewege.

Wie du merkst, warte ich noch auf die Erleuchtung. :compu:

Aber so ist das eben, wenn die Erleuchtung versprochen wird, kommt man auf üble Fragen. :devil:



Gruß

Peter

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von tomS » 2. Sep 2010, 15:21

Es geht doch um deine Frage "Was ist das GRUNDLEGENDE im ... Universum?" Auf was beziehst du denn GRUNDLEGEND? Grundlegend für was? Für das Universum? Für Alles? Für die Physik? Du musst doch einen Kontext angeben.

Ich hasbe einfach mal spekuliert, dass du einen physikalischen Kontext meinst, aber das musst du eigentlich selbst noch etwas genauer erklären.
Gruß
Tom

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von PeterM » 2. Sep 2010, 17:17

Wenn ich nach dem GRUNDLEGENDEN des sichtbaren und unsichtbaren Universum frage, dann ergibt sich für mich ein Problem dies genauer zu definieren. Mir ist das GRUNDLEGENEDE ja nicht bekannt. Es kann sich in Bereichen verbergen, die unserer Spezies noch nicht oder auch nie zugänglich sein werden. Wie soll ich das dann formulieren?

Was bedeutet denn z. B. die versprochene grundlegende Erkenntnis über das Universum. Was schließt das mit ein? Alles? Was ist alles?

Gut, dann ergänze ich, für ALLES? Warum nicht? Wenn das ausreicht. :lol:

Wenn sich meine Frage nur auf alle physikalischen Zusammenhänge beziehen würde, bin ich mir nicht sicher, ob mir damit eine wirkliche Erleuchtung widerfahren würde. Vielleicht eine Erleuchtung, die die Physik betrifft. Mögliche Grenzbereiche werden damit ausgeschlossen.

Vielleicht wird der Begriff Erleuchtung auch von mir etwas überbewertet.

Möglicherweise würde das WARUM aber bleiben. Ich bin mir auch nicht sicher, ob sich das WARUM wissenschaftlich beantworten lässt.



Gruß

Peter

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von tomS » 2. Sep 2010, 17:29

In einem philosophisches Kontext ist die Frage "warum gibt es überhaupt etwas und nicht vielmehr Nichts?" so in etwa das, was du fragst. In einem physikalischen Kontext musst du den Rahmen etwas enger wählen und dich irgendwie der Physik annähern, sonst können wir das hier schlecht diskutieren - was nicht bedeutet, dass deine Frage uninteressant wäre; ich glaube nur, sie kann gar nicht diskutiert geschweige denn beantwortet werden, oder?
Gruß
Tom

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von seeker » 2. Sep 2010, 19:03

Ich denke was Peter wissen will ist "was die Welt im Innersten zusammenhält".
Auf die Physik bzw. Natur übertragen würde ich fragen:

Was sind die grundlegendsten Bausteine der Natur?
Was ist wirklich so elemtar, dass es nichts elementareres mehr gibt?
Aus was ist alles gemacht? (Gibt es überhaupt genau ein Ding, aus dem alles hervorgeht? Muss es das geben?)

oder

Was sind die elementarsten Objekte, die die Physik kennt?

Ich bin mir der Schwierigkeit von solchen Fragen sehr wohl bewusst.
Und Peter, leider hast du m. E. mit deinem Verdacht recht, dass es auf diese Fragen keine letzten Antworten gibt - höchstens Annäherungen.

Die letzte Frage wird dabei wohl noch die einfachste sein, wobei sich die Antwort der Physik darauf mit der Zeit und dem Fortschritt verändern wird und das auch wohl schon in der Vergangenheit tat.

Viele Grüße
seeker
Grüße
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Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von PeterM » 2. Sep 2010, 21:12

@ Tom

Einverstanden.

Dann frage ich folgendes:

Wenn die Gravitation keine fundamentale Kraft ist, was ist sie dann??



Gruß

Peter

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von wilfried » 2. Sep 2010, 22:14

tag zusammen

@PeterM
Was ist das GRUNDLEGENDE im sichtbaren und unsichtbaren Universum?
Das ist eine sehr interessante Frage. Bitte eröffne mit dieser Frage ein neues Kapitel.

Diese Fragestellung passt hier nicht rein, dazu ist die Frage zu interessant.

Netten Gruß

Wilfried
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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von tomS » 2. Sep 2010, 22:31

PeterM hat geschrieben:Wenn die Gravitation keine fundamentale Kraft ist, was ist sie dann??
Lass' mal. Wilfied hat ja einen guten Vorschlag gemacht. Dass die Gravitation keine fundamentale Kraft sein soll, ist reine Spekulation, da hat mir deine vorherige Frage besser gefallen :-)
Gruß
Tom

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von PeterM » 3. Sep 2010, 00:32

Dass die Gravitation keine fundamentale Kraft sein soll, ist ja eine Spekulation von Physikern. Insofern kann da durchaus was dran sein. Ich für meinen Teil habe große Probleme mit der Gravitation. Wenn ich die Gravitation als Effekt aus der Bewegung heraus betrachte, ist das für mich einleuchtender. Gut, mangelndes Wissen fördert die Einfachheit, könntet ihr sagen. Einverstanden. Mal schauen, was da in den nächsten Jahren noch kommt.

Wenn ich jetzt für das Thema “Was ist das GRUNDLEGENDE im sichtbaren und unsichtbaren Universum?“ einen neuen Thread eröffne, dann haut ihr ja wieder mit Überlichtgeschwindigkeit ab. Hier im Basis-Forum fühle ich mich ein wenig sicherer vor euch.

Aber mal ernsthaft. Ich eröffne dann ein neues Kapitel mit dem vorgenannten Thema unter Physikalisches. Da passt es, glaube ich. Ich habe zwar, was das nicht sichtbare Universum betrifft ein wenig Magenschmerzen, weil ja keine konkreten Aussagen gemacht werden können, aber mal sehen was dann kommt.

Gruß

Peter

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von Skeltek » 3. Sep 2010, 08:10

Hi Peter

Denke mal ich weiss worauf du hinaus willst, weil ich einen Teil meiner Modelle in deinen Fragen wieder erkenne.

Eine Theorie die ganz gut dazu passt(weiss nicht mehr wie sie heißt oder von wem; ist glaube aus den 70er oder 80er Jahren) war der Versuch, sämmtlichen Inhalt des Universums als sich mit c ausbreitende Raumkrümmungen darzustellen, die aufgrund weniger Gesetzmäßigkeiten mit sich selbst wechselwirken und so stabile Strukturen wie Tori, Kugeln oder ähnliches ausbilden. Vergleichbar ist das mit Stringtheorien, die alles mit Fäden oder Flächen erklären wollen, nur dass man durch Fäden eben nicht das Problem der Wechselwirkungsdynamik mit sich selbst einer solchen Volumenbehafteten Struktur hat. Man kann die genaueren Gesetzmäßigkeiten in STs hingegen einfach in wenige Parameter zusammenfassen, da für uns ohnehin nur die Wirkunsweise des Elementarteilchens nach außen wichtig ist.

Die Grundkräfte der Physik wären dann in so einer Theorie nach nur phänomenologische Auswirkungen, die wir dann wahrnehmen und messen können.
Deine Frage zielt darauf ab, ob es möglich ist, alle Kräfte und Strukturen im Universum auf ein physikalisches Grundprinzip zurückzuführen und den ganzen Rest als phänomenologische Nebenwirkung erklären zu können.
Dies ist ja gerade das, was die meisten neuen Theorien versuchen, eine ToE zu finden, die alles auf ein einziges physikalisches Prinzip zurück führt. Deshalb gibt es auch so viele Theorien, da bisher keiner weiß, was das "Grundlegende" im Universum ist, worauf man alles zurück führen soll.

Schönen Gruß, Skel


ps@Sculletto: Thx für die Antwort. Hatte leider keine Zeit selber zu schreiben oder mein alten Post zu suchen.
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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von wilfried » 3. Sep 2010, 08:59

Lieber PeterM

Damit drückst Du ja Furscht vor uns aus :P :P

Code: Alles auswählen

Wenn ich jetzt für das Thema “Was ist das GRUNDLEGENDE im sichtbaren und unsichtbaren Universum?“ einen neuen Thread eröffne, dann haut ihr ja wieder mit Überlichtgeschwindigkeit ab. Hier im Basis-Forum fühle ich mich ein wenig sicherer vor euch.
Aber keine Sorge, wir haunen meist mit dem Quadrat der Überlichtgeschwindigkeit ab... :well:

Im Ernst: es gibt doch den Joker. In letzter zeit habe ich mich stark bemüht ohne tiefgehende Sachverhalte auszukommen, was mir ehrlich gesagt ungeheuer schwerfällt. Ich merke das selber, denn meine Antworten bzw. Argumente sind so extremm dünnflüssig und äussert unscharf. Ist gewiss den Fachleuten aufgefallen.

Aber auch diese Art der Antworten will gelernt sein und eventuell gelingt es ja im Zuge der zeit sich einen solchen Stil anzugewöhnen. Nutzbringend ist er, denn dadurch erreicht man wesentlich mehr Leute im Forum.

Also, lass Dich nicht abhalten, wir bemühen uns unsere Zügel enger zu halten, obgleich unsere Antworten dadurch sehr unscharf werden. Aber auch das bekommen wir irgendwie in den Griff

Also Mut und ein neues Thema aufmachen!! ok?

Gruß

Wilfried
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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von PeterM » 3. Sep 2010, 11:26

Skeltek hat geschrieben: Die Grundkräfte der Physik wären dann in so einer Theorie nach nur phänomenologische Auswirkungen, die wir dann wahrnehmen und messen können.
Hallo Skeltek,

das ist das, was ich meine. Das hast du gut getroffen.

Wobei ich nicht mal mehr meiner eigenen Wahrnehmung traue. Ich habe schon öfter mal erlebt, dass aufgrund nachlassender Sehkraft die von mir wahrgenommene Gegenstände ihre Form verändert haben. Das Gehirn hat demnach die Dinge vervollständigt, die es gewohnt ist. Was ist dann aber das zuletzt von mir wahrgenommene Bild. Auch nur etwas unvollständiges, weil es eben veränderbar ist? Irgendwie lande ich immer wieder bei der Bewegung, die ja nun mal Veränderungen bewirkt.

Ich befürchte mal, das wir nur das "ENDLICHE" veränderbare sehen können und als real wahrnehmen. Ein tieferer Einblick ist uns verwehrt. Da müssen dann halt die Wissenschaftler ran.

Als ich mich damals hier angemeldet habe, habe eigentlich gedacht, dass ich Antworten finden würde. Ich habe Antworten bekommen, gleichzeitig sind aber meine Zweifel auch größer geworden. Das soll jetzt aber keine negative Wertung sein. Ganz im Gegenteil.

________________________________

Hallo Wilfried,

das neue Thema habe ich eröffnet.

Die Rücksicht auf uns ist zwar gut, es gibt aber auch Grenzen, vor allen Dingen bei dem schwierigen Thema.

Was die Furscht betrifft: Ich stelle mich meinen Ängsten. :lol:


Gruß

Peter

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von tomS » 4. Sep 2010, 14:10

wir sind ja etwas in die Diskussion abgerutscht; welche neuen Fragen bzw. zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophysik seht ihr denn noch?
Gruß
Tom

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von gravi » 15. Sep 2010, 19:08

Stephen hat geschrieben:
Da drängt sich natürlich die Frage förmlich auf: Gibt es Gravitonen? Und wenn ja, können wir sie wirklich einmal nachweisen?

Zusatzfrage: Könnte man eine 4. oder sogar 5. oder 6. Dimension "beweisen"? Manche sprechen ja schon von 11...

Gruß
Steffen
Auf Deine erste Frage möchte ich nochmals kurz zurück kommen. Selbst wenn wir Gravitonen als "Teilchen" auffassen, sie mit den Photonen vergleichen, so denke ich, dass man sie wohl niemals direkt nachweisen kann. Jedenfalls nicht so in dem Sinne, wie z.B. ein Photon einen elektrischen Impuls in einem Fotomultiplier auslösen kann. Gravitonen wären viel zu energiearm. Wenn z.B. ein Elektron aus einem angeregten Zustand zurück in seine Orbitale kehrt, emittiert es ein Photon.
Auf 10[up]44[/up] solcher Photonen würde gerade mal ein einziges Graviton kommen. Da sind wir wohl chancenlos.

Ebenso Deine Frage zum Nachweis einer 5. oder 6. Dimension. Einerseits sollen diese Zusatzdimensionen im Bereich der Plancklänge "aufgewickelt" sein - ein Bereich, den wir messtechnisch nicht erreichen können. Auf der anderen Seite: Stell Dir mal vor, die wärst ein zweidimensionales Wesen und würdest auf der Oberfläche einer Kugel leben. Könntest Du feststellen, dass über Dir ein Vogel fliegt? Natürlich nicht, Du bleibst immer und ewig in Deinen Dimensionen gefangen. Ebenso wenig haben wir Zugang zur irgendwelchen "höheren" Dimensionen - falls es sie gibt.

Jetzt hätte ich aber mal eine Frage:
Angenommen, die Higgs- Teilchen können vom LHC nicht nachgewiesen werden. Was ja nicht abwegig ist.
Woher könnten dann die Teilchen wie Quarks ihre Masse beziehen? Oder anders gefragt, gibt es andere Theorien, in denen die Masse grundsätzlich anders definiert wird?
Wenn ich dann ein Teilchen noch als Feld definiere, dann kann ich mir die Masse erst recht nicht erklären...

Gruß
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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von Skeltek » 15. Sep 2010, 21:58

gravitative oder Trägemasse? Meiner Meinung nach gibt es nur eines von beiden.
Ich sehe hier eine gewisse Analogie zur elektrischen Induktion.
Wenn Magnetismus eine phänomenologische Erscheinung des elektrischen Flußes ist, eine ideale Anordnung zu erreichen, dann könnte Gravitation ähnlich mit der Trägheit von Teilchen zu tun haben.
Dragging Effekt und ähnliches deuten ja ein wenig darauf hin.
Vielleicht gibt ja die Tatsache, ob Trägemasse und Schweremasse in der Nähe von Singularitäten immer noch proportional zueinander sind Aufschluss darüber, was Masse überhaupt ist.
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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von tomS » 15. Sep 2010, 23:08

ich habe einige Artikel hier auf meinem Schreibtisch liegen, in denen Alternativen zum Higgs-Mechanismus diskutert werden. Ich hoffe, ich komme bald dazu, sie zu lesen und hier zusammenzufassen.
Gruß
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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von gravi » 16. Sep 2010, 18:37

@Skeltek:
Der Begriff der trägen Masse ist doch längst ad acta gelegt. In der Physik unterscheidet man nicht mehr zwischen träger und schwerer Masse. Es gibt einfach nur die Masse.
Bin gespannt, was Tom zu deren Ursache heraus findet...

Gruß
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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von derNeugierige » 17. Sep 2010, 17:14

Was ist Dunkle Energie? :desnemma:

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von gravi » 17. Sep 2010, 19:35

derNeugierige hat geschrieben:Was ist Dunkle Energie?
Wenn ich das wüsste, wäre mir (erst recht jedem anderen) der Nobelpreis sicher. :mrgreen:

Nein, diese Frage kann derzeit niemand beantworten. Wir stellen nur fest, dass unser Kosmos expandiert und dass die Geschwindigkeit, mit der er das vollzieht, stetig anwächst. Die treibende Kraft, die diese beschleunigte Expansion verursacht nenen wir mangels besseren Wissens einfach Dunkle Energie. Dunkel deshalb, weil sie für uns unsichtbar, besser gesagt nicht erkennbar ist.

Vermutlich könnte man eher die "Schlafende Energie" des altehrwürdigen Raumschiffes Orion beschreiben :wink:

Gruß
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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von Skeltek » 17. Sep 2010, 21:03

Hey Gravi
Findest du es nicht sehr verwegen von einer Kraft zu sprechen?
Ich dachte die Expansion geschieht völlig Kräftefrei? ^^
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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von derNeugierige » 18. Sep 2010, 13:58

gravi hat geschrieben:
derNeugierige hat geschrieben:Was ist Dunkle Energie?
Wenn ich das wüsste, wäre mir (erst recht jedem anderen) der Nobelpreis sicher. :mrgreen:

Nein, diese Frage kann derzeit niemand beantworten.


Das ist mir doch klar. Dachte nur hier sollen Fragen gestellt werden, die man im Physiker-Himmel fragen will. Und die würde ich gerne stellen.

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Re: #5 Zentrale ungelöste Fragen in der Physik und Astrophys

Beitrag von gravi » 18. Sep 2010, 20:11

@Skeltek:
Ist mir auch klar. Aber irgend einen Namen muss das Kind ja haben. Auf der anderen Seite haben wir allerdings auch noch die Kausalität: Eine Ursache muss die beschleunigte Expansion ja haben, sonst könnten wir diese Wirkung nicht beobachten. Was aber ist eine kräftefreie Ursache? Milliarden von Galaxien ohne Anwendung einer Kraft auseinander zu treiben, ist vielleicht doch ein wenig unglaubwürdig.

@derNeugierige:
Ja, das sollst Du auch. Aber erwarte doch nicht von einem Laien wie mir eine Antwort auf eine solche Frage, die nicht mal die größten Köpfe unserer Welt beantworten können. Es gibt derzeit (leider!) keine Antwort auf diese Frage. Die theoretischen und messtechnischen Möglichkeiten, die uns heute zur Verfügung stehen, sind dazu völlig unzureichend.

Schönen Gruß
gravi
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