Zum Begriff physikalischer Objekte

   


Physik: Fragen, Antworten, und der eine oder andere Verdacht

   





D i s k u s s i o n


 Beitrag 0-187
Astronomie in Zahlen

 
 

 
Astronomisches

 
 
Unsere Sonne strahlt und verliert so jede Sekunde 4,24 Mio Tonnen ihrer Masse.
 
Daraus folgt: Sie verliert in 1 Milliarde Jahren etwa 22 Erdmassen. Dies sind jedoch nur 0,007 Prozent ihrer heutigen Masse. [src]

     
    mS = Sonnenmasse = 1,98 • 1030 kg
     
    mE = Erdmasse = 4,24 • 109 kg

 
 
Die am 14.9.2015 erstmals gemessenen Gravitationswellen entstanden vor 1,3 Milliarden Jahren bei Zusammenprall zweier Schwarzer Löcher, deren Masse
29 bzw. 36 Sonnenmassen betrug. Das daraus resultierende größere Schwarze Loch aber war nur 62 Sonnenmassen schwer.
 
Damit gingen im Moment ihrer Ver­einigung (der 0,45 sec währte) etwa 3 Sonnenmassen an Energie in Form entstehender Gravitationswellen verloren.
 
Quellen: SpeWiss, gmx, FFr1, FFr2, seeVideo, MP, MPVideo, genauer, origin, Gassner
 
 

 
 


 

 Beitrag 0-29
Über die — derzeit wahrscheinlichste — wahre Natur aller biologischen Organismen

 
 

 
Zur wahren Natur aller biologischen Wesen

 
 
Wie sich aus durch erarbeiteten Beobachtungen und Thesen als am wahrscheinlichsten ergibt, muss jeder biologische Organismus — angefangen bei einer einzigen Zelle bis hin zu Pflanzen, Tieren und schließlich Menschen — als eine Summe von Wellen im Sinne der Quantenmechanik verstanden werden.
 
 
Hieraus folgt, dass dieses Wesen
  • wenigstens in seinen nicht-materiellen Teilen weit länger existieren kann als sein Körper,
     
  • es in ganz extremen Ausnahmefällen sogar mehrfach mit gleicher biologischer Identität in körperliche Existenz hineingeboren werden kann
     
  • vor allem aber, dass es — wie schwach auch immer — über das gesamte Universum hinweg verteilt existieren kann.

 
Warum man von der Gültigkeit der ersten beiden dieser Aussagen ausgehen sollte sollte, wird gut erklärt auf Seite » Bruce Liptons Erkenntnisse und seine Schlussfolgerung daraus «.
 
Die dritte Eigenschaft aber wäre dann einfach nur triviale Folgerung gut gesicherter quantenphysikalischer Erkenntnisse nämlich:
  • Jede Welle breitet sich um die Stelle herum, an der sie erzeugt wurde, mit Lichtgeschwindigkeit kugelförmig ins gesamte Universum aus.
     
  • Wellenpakete, unter denen man ja die Summe sehr vieler Wellen versteht, haben i.A. nur an einer einzigen, stark lokalisierten Stelle im Universum wesentlich von Null verschiedenen Wert.
     
  • Dies impliziert, dass auch  n u r  dort eine irgendwie nennenswerte Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass dieses Paket von Wellen — das Wesen also, von dem wir sprechen — mit anderen Wellenpaketen so kollidiert, dass es zum Zeitpunkt dieser Kollision beobachtet und durch sie modifiziert wird.

 
Wichtige Folgerung aus all dem wäre dann auch, dass biologische Organismen, wirklich  g e n a u  betrachtet, kaum zueinander disjunkt sein können (aber auch das wissen wir ja schon: Wir brauchen da ja nur an uns selbst und an alle in unserem Körper lebenden Bakterien und/oder Viren zu denken, von einzelnen körpereigenen Zellen mal ganz abgesehen).
 
Wer Bruce Liptons Buch Intelligente Zellen gelesen hat, wird dann auch nicht mehr erstaunt darüber sein, dass jede Gemeinschaft biologischer Organismen — etwa die Gemeinschaft sämtlicher auf dieser Erde lebenden Menschen — ebenfalls biologischer Organismus im angenommenen Sinne ist. Kein Wunder also, dass die Evolution dieser speziellen Gemeinschaft durch die gleichen Naturgesetze getrieben wird, wie schon lange vor ihr (und natürlich auch jetzt noch) die Evolution großer biologischer Zellverbände ganz allgemein.

 

  Beitrag 1985-353
Erst die nachvollziehbare Begründung einer Meinung macht die Meinung wertvoll

 
 
Henry in 1985-352:
 
Meine Ansichten sind (jedenfalls meistens, ...) ganz gut mit Hintergrundwissen abgesichert.
 


Was Du da sagt, Henry, bezweifle ich ja gar nicht.

Das Problem ist nur: Wenn Du mir nur deine Meinung mitteilst — ohne mir zu sagen, wie sie sich begründet oder woher Du sie hast — nimmst Du mir, wenn sie nicht mit meiner übereinstimmen sollte, jede Möglichkeit, zu prüfen, wer von uns beiden denn jetzt recht haben könnte bzw. wo  m e i n  Denkfehler liegen könnte. Kurz:


Die nachvollziehbare Begründung einer Meinung ist mehr wert als nur die Meinung selbst.



 

 Beitrag 0-200
Batterien mit nahezu unbegrenzter Lebensdauer

 
 

 
Interessante Forschungsergebnisse

 


 

  Beitrag 1985-350
Durch Gravitation oder Beschleunigung hervorgerufene Kräfte sind ununterscheidbar

 
 
Stueps in 1985-340:
 
Beschleunigung und Gravitation fasse ich in ihren Effekten und Wirkungen als ein und die selbe Sache auf. Beide lassen sich wohl auch mit den selben Gleichungen mathematisch behandeln?


Auf Seite Abenteuer Universum — Beschleunigung und Gravitation liest man:

Zitat:
 
So wie uns Einstein vor Augen führte, dass Energie und Materie dasselbe sind, überlegte er auch, dass

man die Wirkung der Gravitation nicht von der Wirkung einer beschleunigten Bewegung unterscheiden kann.


Ein im Kosmos umherfliegender Astronaut kann mit keinem Mittel feststellen, ob er sich nun bewegt, oder ob er still­steht und der ganze übrige Kosmos an ihm vorbeizieht. Verschließen wir seine Sichtluken gar, kann er nicht mal mehr eine Bewegung feststellen. Denn nun hat er keinen Bezugspunkt mehr, an dem er sich orientieren könnte.
 

 

  Beitrag 1951-22
Wie definiert man Systemkomplexität?

 
 
Hi C...,

danke für deinen Hinweis und deine Aufmerksamkeit.

Du hast völlig recht, ich habe meine Vorstellungen über Systemkomplexität durcheinander gebracht und bin so zu einer wenig sinnvollen Antwort auf die Frage nach der Komplexität unseres Gehirns gekommen.

Tatsache ist, wie du ganz richtig sagst, dass ich bisher den Begriff "Komplexität" nur im umgangssprachlichen Sinne verwendet habe.

Andererseits war in meinem Hinterkopf das Wissen vorhanden, dass man für Systeme, auf die der 2. Hauptsatz der Thermodynamik anwendbar ist, den Begriff sehr wohl präzisieren kann:
  • Genau diese Systeme nämlich haben (wenigstens potentiell) Zustände maximaler Entropie — Zustände also, die sämtliche im System vorhandene Information nachrichtentechnisch kodieren. Da sie nun aber in dieser Form exakt quantifizierbar ist, kann man ihren Umfang als die dem System innewohnende Komplexität definieren.
  • Dieses Vorgehen funktioniert aber NICHT mehr für Systeme, in denen die einzelenen Teilchen eingeschränkten oder gar individuell eingeschränkten WDDF haben. Für sie gibt es — nicht einmal mehr potentiell — wenigstens einen Zustand maximaler Entropie. Der nämlich könnte nur dann eintreten, wenn sich die durch den WDDF der einzelnen Teilchen gegebenen Restriktionen auf Nichts reduzieren. Dann aber hätte das System — unser Gehirn etwa — seine Funktionsfähigkeit (und daher auch seine Identität) verloren: In einem Sarg dahinfaulende Gehirnmasse kann man eben nicht mehr als Gehirn bezeichnen.

Langer Rede kurzer Sinn also:

Ich kenne keine präzise Definition für die Komplexität von Systemen,
in denen die Voraussetzungen für die Anwendbarkeit des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik NICHT gegeben sind.


Damit muss ich meine letzte Aussage in Beitrag 1951-15 ergänzen durch den Zusatz: "Darüber, wie komplex ein Gehirn ist, sagt diese meine Meinung gar nichts aus".


Danke nochmals, C..., deine Aufmerksamkeit hat mir wichtige Einsicht beschert.

Mit besten Grüßen,
grtgrt
 

  Beitrag 1951-23
-

 
 
Stueps aus 1951-21:
 
Gebhard, ich muss mich vorerst komplett dem Beitrag 1951-20 anschließen. Aber vielleicht kannst du ja noch mit einfachen Gedanken aufklären, wie du Beitrag 1951-19 meinst, sodass ich es verstehe.

Hi Stueps,

es würde mich freuen, von dir zu hören, ob meine eben in Beitrag 1951-22 gegebene Antwort dir ausreicht, mich zu verstehen.

Sie soll zeigen: Die Komplexität eines Systems entspricht der maximalen Menge an Information, die jenes System zu kodieren in der Lage ist. Da nun aber auch der jedem seiner Teile zugeordnete WDDF Information kodiert, ich aber nicht weiß, wie die quantifizierbar sein könnte, kann ich Systemkomplexität nur definieren für den Fall, dass der WDDF der Teilchen des Systems leer ist.


Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1951-29
Informierende Komplexität entspricht durch Ordnung gegebener Information

 
 
C... aus 1951-28:
 
Meiner Meinung nach hat Entropie nichts mit Komplexität zu tun. Eher im Gegenteil:

Im Rahmen eines Ordnungssystems für ein Zustandssystem ist die Entropie genau dann maximal, wenn es innerhalb des Zustandssystems möglichst viele Zustände gibt, welche man mit dem Ordnungssystem nicht voneinander unterscheiden kann.

Hi C...,

ich verstehe, was du meinst.

Aber was du als "Komplexität" siehst, würde ich eher als "informierende Komplexität" bezeichnen (auch eine komplexe Nachricht kann ja sehr gut wenig informierend sein).

Aus meiner Sicht gilt:

Komplexität kodiert Information

Informierende Komplexität ist der Teil davon, der zu kybernetisch kodierter Information führt.


Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1951-130
Warum beobachtet man an DNS (= DNA) Molekülen so hohe Stabilität?

 
 
Stueps aus 1951-127:
 
Das Konzept "DNS" beinhaltet trotz hoher Stabilität ein hohes Maß an Flexibilität.

Hi Stueps,

die Stabilität kann ich mir nicht wirklich erklären, das hohe Maß an Flexibiliät schon eher:

Solche Flexibilität, so scheint mir, ergibt sich aus der Tatsache, dass ein DNS-Molekül einerseits sehr komplex, andererseits aber auch sehr modular ist und seine Bausteine irgendwie "genormt" erscheinen. Leider verstehe ich nichts von Chemie, und so kann ich das nicht genauer ausdrücken.

ußere Bedingungen, so wie du, hätte ich jetzt ganz und gar nicht als Grund vermutet. Wäre interessant, zu hören, wie du zu diesem Eindruck kommst.

Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 949-49
Kann uns ein physikalisches Objekt auf den Kopf fallen?

 
 
E... aus 949-48:
... denn physikalische Objekte sind alles andere als nur Konzepte.

Hi E...,

du scheinst nicht verstanden zu haben, dass
  • Physik und Natur keinswegs dasselbe sind
  • und dass mir zwar ein physisches Objekt auf den Kopf fallen kann (der Hammer etwa), aber eben nicht ein physikalisches.

Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 949-58
Physikalisches Objekt = eine Sicht der Physiker auf die Natur

 
 
Henry aus 949-57:
es reicht, darauf hinzuweisen, dass sich "physisch" auf den (materiellen) Körper bezieht und physikalisch auf die Wissenschaft, die sich mit Gesetzen und Zusammenhängen befasst, die wir durch Messung über die Welt erhalten können - die Physik.

Siehst du, Henry,

nach eben dieser deiner Definition ist ein physikalisches Objekt eben doch nur eine durch die Physik (als Wissenschaft) konstruierte  S i c h t  auf das Objekt.

In der Informatik nennt man so was einen "View" (und der ist i.A. weit weniger als das gesamte Objekt).

Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1376-21
Identität eines physikalischen Objekts

 
 
Hi Stueps,

du hast natürlich völlig recht, wenn du sagst, ein Objekt trage keine Energie sondern sei Energie.

Andererseits aber lässt sich ja wohl nicht leugnen, dass ich von einem Objekt erst dann sprechen kann, wenn die Energieportion, aus der es besteht, in einer Form vorliegt, die diesem Objekt einen Typ gibt (und die es irgendwie unterscheidbar macht im Meer aller Energie unseres Universums).

Wir kommen hier wieder auf die schon einmal diskutierte Frage, was genau (bzw. wie konkret genau) ein Objekt denn eigentlich sein muss, um als physikalisches Objekt bezeichnet werden zu können. Reicht eine konzeptuelle Abgrenzung, oder muss das Objekt sich in wirklich beobachtbarer Weise von seiner Umgebung abgrenzen? Wenn jene Abgrenzung aber wahrnehmbar ist, könnte man es dann nicht wirklich auch als Energieträger sehen? In dem Sinne also war meine sprachliche Wendung des "Tragens" von Energie gemeint.

Wie du ferner schon sagst: Energie altert nicht. Und wie der Energieerhaltungssatz uns lehrt, verbraucht sie sich auch nicht — sie kann sich höchstens umverteilen oder sich in unterschiedlicher Form zeigen.

Damit ist klar: Als Energie betrachtet, kann ein physikalisches Objekt (z.B. ein Mensch) auf keinen Fall altern. Altern — und sich mehr oder weniger plötzlich verändern — kann nur die Form, in der sich das Objekt beobachtbar macht, und die dazu führt, dass es sich von anderen physikalischen Objekten abgrenzt und so für uns überhaupt erst zu einem wohldefinierten Objekt wird.

Klar ist auch: Solche Alterung kann nur dann in vielen kleinen Schritten erfolgen, wenn das Objekt kein atomares ist (also kein Elementarteilchen).

Würdest du mir da zustimmen?

Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1376-62
Beispiel 1

 
 
Stueps aus 1376-61:
Man könnte weiter fragen, ob es noch das selbe Photon ist, das z.B. ein Elektron anregt, und danach wieder emittiert wird?
Wenn man erste Frage mit ja beantworten kann, tendiere ich zu der Auffassung, dass auch in einem Medium für das Licht keine Zeit vergeht.

Aber es könnten sich aus dieser Sicht vielleicht WIdersprüche entwickeln: Falls es immer das selbe Photon ist, welches durch ein Medium marschiert, und dabei absorbiert und emittiert wird, wie "merkt" es etwas von diesen Wechselwirkungen?

Hi Stueps,

das Schöne am Modellieren ist, dass man da gewisse Freiheiten hat. Die ergeben sich daraus, dass ja durchaus mehrere Modelle geben kann, die sämtlich in dem Sinne gültig sind, dass jedes dieser Modelle ein Verhalten aufweist, welches analog dem an der Natur beobachteten ist.

In diesem Fall aber sollte man dann am besten mit dem einfachsten dieser Modelle arbeiten.

Im konkreten Fall ist das einfachste Modell das, in dem man annimmt, dass ein Photon durch Wechselwirkung mit einem anderen Elementarteilchen sein Leben beendet.


Grtgrt aus 1376-30:
 
Man sollte berücksichtigen, dass physikalische Modelle nicht den Anspruch erheben, die Struktur der Natur zu modellieren (das wäre — nach dem, was Niels Bohr uns sagt — ja sogar unmöglich). Sie sind einzig und allein dazu da, das Verhalten der Natur nachzubilden, sprich: Man verlangt lediglich, dass sie eine gedachte Maschinerie sind, deren Verhalten isomorph zum Verhalten der Natur ist.

Zitat von Niels Bohr:
Die Physik kann nicht ergründen, wie die Natur funktioniert.
Aufgabe der Physik ist lediglich, zu untersuchen, wie die Natur sich uns zeigt.

Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1376-63
Beispiel 2

 
 
Henry aus 1376-50:
 
Es gibt keine wie auch immer geartete "Lebensbatterie", ...

Hi Henry,

ich behaupte ja gar nicht, dass die Natur eine Lebensbatterie kennt, sie ist lediglich der Teil meines Modells der Natur, der diesem Modell die Fähigkeit verleiht, für jedes betrachtete materielle physikalische Objekt dessen Rest-Lebenserwartung zutreffend abzuschätzen:

Bitte beachte:

Grtgrt aus 1376-30:
 
Man sollte berücksichtigen, dass physikalische Modelle nicht den Anspruch erheben, die Struktur der Natur zu modellieren (das wäre — nach dem, was Niels Bohr uns sagt — ja sogar unmöglich). Sie sind einzig und allein dazu da, das Verhalten der Natur nachzubilden, sprich: Man verlangt lediglich, dass sie eine gedachte Maschinerie sind, deren Verhalten isomorph zum Verhalten der Natur ist.

Zitat von Niels Bohr:
Die Physik kann nicht ergründen, wie die Natur funktioniert.
Aufgabe der Physik ist lediglich, zu untersuchen, wie die Natur sich uns zeigt.

Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1701-16
Physikalische Objekte: Wie Okotombrok sie versteht.

 
Hallo Grtgrt,

Grtgrt aus 1701-15:
 
Licht ist ein physikalisches Objekt (und als solches unser Modell für einen Teil der Natur).

Mehr dazu auf Seite Zum Wesen physikalischer Aussagen.
 

auf deiner oben genannten Homepage schreibst du:
Zitat:
Physikalische Objekte sind nichts anderes als gedankliche Modelle, . . .
So weit kann ich nicht mitgehen. Mit physikalischen Objekten meint man direkt beobachtbare Dinge.
Tauscht man aber den Begriff "physikalisches Objekt" gegen den Begriff "physikalische Größe" aus, so kann ich nur zustimmen.

Weiter:
Zitat:
. . . die der Mensch sich macht, aus dem Wunsch heraus,
das Verhalten der Natur verstehbar und vorhersagbar zu machen.
Auf physikalische Größen bezogen stimme ich dir vollkommen zu.

mfg okotombrok
 

  Beitrag 1701-18
Physikalische Größen sind: quantifizierbare Eigenschaften physikalischer Objekte

 
Grtgrt aus 1701-17:
Hi Okotombrok,

ist ein Atom oder ein Elektron in deinen Augen eine physikalisches Objekt oder nur eine physikalische Größe?
Und ein ganzes Universum: Sollte man es wirklich nur als Größe bezeichnen?

Ich würde unter einer Größe eher eine Zahl verstehen (etwas ohne Struktur).

Gruß, grtgrt

Gebhard,

verstehst du nicht, was Okotombrok bemerkt? Falls physikalische Objekte unsere gedanklichen Modelle SIND, gibt es keine beobachtbare Außenwelt. Und ob du nun unter einer Größe eine Zahl verstehst oder nicht - in der Physik ist darunter etwas anderes und genau definiertes gemeint (Größen sind messbare Eigenschaften an Objekten). Wenn wir schon diskutieren, wollen wir uns doch bitte an die Begriffe so halten, wie sie allgemein anerkannt sind.
 

  Beitrag 1894-5
Zu physikalischen Objekten

 
 
Hi Henry,

es scheint mir nicht richtig, nur das, was sich schon als Materie zeigt, als physikalisches Objekt elementarster Art zu bezeichnen. Unteilbare Bausteine des Kosmos sind ganz sicher schwingende Energie-Portionen (nur einige davon zeigen sich zeitweise im Zustand Materie).

Nun zu Ereignissen: Als Position eines Ereignisses kann man nur die Summe aller Punkte verstehen, an denen sich die am Ereignis beteiligten Quanten dann gerade befinden. Es ist aber keineswegs so, dass die Position eines Quantums nur ungenau beobachtbar wäre: Sie ist wirklich auch ungenau definiert.

Warum das so ist, wird sehr schön erklärt auf Seite Teilchen sind Wellenpakete.

Damit ist klar: Unter der Position eines Ereignisses muss man sich (aus diesen beiden Gründen) eine kleine Region der Raumzeit vorstellen (eine Punktemenge, die Vereinigung von N Punktemengen ist, wenn am Ereignis N Quanten beteiligt sind) — also nicht einen einzigen Punkt im Sinne der Mathematik, sprich: im Sinne der die Raumzeit modellierenden differenzierbaren Mannigfaltigkeit.

Nun zur Frage, ob Wahrscheinlichkeitswellen wirklich existieren: Da Interferenz am Doppelspalt zeigt, dass sie interferieren, müssen sie ja wohl existieren. Eine ganz andere Frage ist, was es denn bedeuten mag, zu existieren. Hierzu hat Niels Bohr mal was sehr Treffendes gesagt (siehe meine Seite Zum Wesen physikalischer Aussagen und dem, was man die Realität nennt).

Zu Stringtheorie (ST) und Schleifen-Quanten-Gravitation (SQG): Zwischen beiden besteht insofern ein ganz gewaltiger Unterschied, als die ST eine hintergrund- abhängige Theorie ist, wohingegen die SQG (ebenso wie die ART) ohne Bezug zu irgend einem Hintergrund formuliert ist. RZQ ist hintergrund- unabhängig, also viel näher an SQG als an ST.

Ich sehe RZQ als eine Art vergröberte SQG, wobei mir aber nicht klar ist, ob die gröbere oder die feinere Sicht die natürlichere ist.

Das liegt daran, dass ich die Spin-Networks nicht wirklich verstehe. Als gut verständlich (und "anschaulich") würde ich sie nicht einzustufen. Hast du den Artikel, auf den ich oben verweise, gelesen?

Gruß, ggreiter
 

  Beitrag 1894-62
Physikalische Objekte sind Modelle, das Verhalten der Natur zu erklären

 



Physikalische Objekte (die Zeit etwa) sind gedankliche Modelle,

die der Mensch sich macht, aus dem Wunsch heraus,

das Verhalten der Natur verstehbar und vorhersagbar zu machen.



Man darf solche Modelle aber auf keinen Fall mit der Natur selbst verwechseln (und so kann es für jeden Teil der Natur — die Zeit ist da keine Ausnahme — mehr oder weniger genaue Modelle geben: Sie sind dann natürlich auch mehr oder weniger einfach und werden daher auch nicht notwendig alle Aspekte des jeweils betrachteten Phänomens gleich gut modellieren.

Dass auch grobe Modelle — wie etwa das von Aristoteles — sehr weit tragen können, ist unbestritten. Was aber, wenn man über eine Grenze der Anwendbarkeit eines einfachen Modells hinausgehen möchte? Eben dann braucht man ein genaueres, weniger einfaches Modell.


Man sollte zudem berücksichtigen, dass physikalische Modelle nicht den Anspruch erheben, die Struktur der Natur zu modellieren (das wäre — nach dem, was Niels Bohr uns sagt — ja sogar unmöglich). Sie sind einzig und allein dazu da, das Verhalten der Natur nachzubilden, sprich: Man verlangt lediglich, dass sie eine gedachte Maschinerie sind, deren Verhalten isomorph zum Verhalten der Natur ist.

Zitat von Niels Bohr:
Die Physik kann nicht ergründen, wie die Natur funktioniert.
Aufgabe der Physik ist lediglich, zu untersuchen, wie die Natur sich uns zeigt.


 

  Beitrag 1376-28
Lebenszklus, Lebensbatterie, Entropie

 
 
Hi Stueps,

meine erste Antwort auf deine Anregung das Stichwort Entropie betreffend war falsch: Die Lebensbatterie eines Objektes lässt sich doch über Entropie definieren. Genauer: Sie definiert den — mit Hilfe der Entropiegesetze gut präzisierbaren — Freiraum, den ein Objekt hat, sich fortzuentwickeln, ohne durch diese Fortentwicklung seine Identität aufgeben zu müssen.

Hier die Argumentationskette, die mich zu dieser Meinung führt:

Zunächst muss festgestellt werden, dass ich von Objekten spreche, die Ansammlung nur endlich vieler Elementarteilchen sind, und dass ich zunächst davon ausgehe, dass deren Anzahl über die gesamte Lebensdauer des Objekts hinweg begrenzt ist. Dies anzunehmen ist keine Einschränkung, solange wir Objekte bestimmten Typs vorliegen haben (Atome, Moleküle, oder Objekte aus unserem täglichen Leben).

Sei also N eine positive ganze Zahl und sei X irgendein Objekt, welches während seiner ganzen Existenz — genau genommen ist das die Existenz seiner Identität — aus maximal N Elementartteilchen zusammengesetzt ist. Da N eine endliche Zahl, ist, gibt es auch nur endlich viele Zustände Z, in denen sich diese Elementarteilchen zusammenfinden können: Konfigurationen also, die durch ein kompliziertes Kräftegleichgewicht gebildet und zusammengehalten werden (es ergibt sich als Folge aller vier Grundkräfte).

Diese endlich große Zahl möglicher Konfigurationen ist nichts anderes als eine obere Grenze für die Entropie, die das Objekt maximal zu unterstützen in der Lage ist (das Maximum an Information also, die dieses Objekt irgendwann in seinem Leben darstellen kann).

Wo Objekte nicht gerade aus nur einem einzigen Elementarteilchen bestehen, kann man sie gut vergleichen mit Baumkronen, die einem ständigen Luftzug ausgesetzt sind — und hin und wieder sogar einem richtigen Sturm:
  • Die Blätter entsprächen den Elementarteilchen,
  • die Äste und Zweige den sie in bestimmter Konfiguration zusammenhaltenden 4 Grundkräften,
  • und der Luftzug, Wind oder Sturm entspricht den Scharen durchs All streunender Schwärme noch in gar keine Struktur eingebundener Elementarteilchen (Neutronen, Photonen, u.a.). Die meisten von ihnen durchqueren das Objekt so als wäre es gar nicht da, einige wenige aber kollidieren mit dem Objekt zugeordneten Elemenarteilchen und führen so zu einem nächsten Objektzustand.

So wie jedes Gleichgewicht ist auch ein Kräftegleichgewicht selbstheilend in dem Sinne, dass Störungen, wenn sie denn hinreichend klein sind, sich selbst beheben.

Dies hat zur Folge, dass, wo das Objekt aus einem Zustand Z1 in einen nächsten Zustand Z2 gestoßen wird, jener dem Z1 recht ähnlich sein wird. Dennoch wird er (so sagt uns der zweite Hauptsatz der Thermodynamik) mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit von höhere Entropie haben.

In den extrem wenigen Fällen, wo das NICHT so ist, spricht man von einer Mutation des Objekts. Sie kann den Wert des Objektes vergrößern oder verkleinern (das Objekt also, wenn es denn ein Lebewesen ist, krank machen oder es — ein ganz klein wenig wenigstens — zu einem höher entwickelten Lebewesen machen. In Verbindung mit Darwins Selektionsprinzip ist so erklärt, warum der Zusammenstoß von Elementarteilchen zwar in der Regel, aber eben nicht immer, zu höherer Ordnung führt, also zu weniger Entropie.


Zusammenfassend lässt sich feststellen:

Was ich in Beitrag 1376-15 die Lebensbatterie eines Objektes X im Zustand Z nenne, ist nicht anderes als das Paar

B = ( e(X,Z), e(N) )


worin e( N) eine obere Grenze für im Objekt enthaltene Entropie bezeichnet und e( X, Z) die Entropie von X im Zustand Z ist.

Die Differenz   1 – e( X,Z)/ e( N)   ist dann zu deuten als die in der Lebensbatterie noch vorhandene Restladung (so normiert, dass 1 der voll geladenen Batterie entspricht).

Dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik entsprechend wird sie mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit bei jedem Zustandsübergang kleiner, so dass klar ist: X wird irgendwann sterben, d.h. wird irgendwann so entstellt sein, dass es seine Identität verliert — eben ganz so, wie auch ein Mensch sich mit zunehmendem Alter mehr und mehr verändert, schließlich in einen Sarg gelegt wird, und dort weiter zerfällt, so dass man irgendwann nicht mehr sagen kann, was man da noch vorfindet sei ein Objekt vom Typ Mensch.

Nachdem man die kleinstmögliche Version der Zahl N nicht kennen kann, wird man auch die Restladung der Lebensbatterie stets nur mit gewisser Unschärfe kennen.


Also Stueps, danke, denn ohne deine zwei Anregungen wäre ich auf diese Erklärung so schnell nicht gekommen.

Beste Grüße,
grtgrt

PS: Ich habe oben so getan, als würden Zustandsübergänge sich stets ergeben durch Zusammenstoß des Objekts mit streunenden Elementarteilchen. Das ist nicht ganz richtig, denn es gibt in jedem Quantensystem ja auch spontane Zustandsübergänge, sogar solche, von denen Chemiker durchaus wissen, mit welcher Wahrscheinlichkeit in etwa sie eintreten. Am Gesamtergebnis meiner Betrachtung ändert sich dadurch aber rein gar nichts.

 

  Beitrag 2085-264
-

 
 
H... in 2085-263:
 
Lass uns mal voraussetzen, dass der Mensch Wahrnehmung besitzt und damit widerspiegeln kann. Damit ist es einfach möglich, dieser Widerspiegelung den Namen MODELL zugeben und dieses Modell ins Verhältnis zur Wahrnehmung zu setzen. Das ist eigentlich alles, was passiert.

Nun zu streiten, ob dies REAL ist (oder surreal oder blau oder salzig...), kann man machen, bringt aber nicht wirklich viel. Denn für den Menschen besteht die einzige Interaktion in Wahrnehmung und Widerspiegelung.


Das scheint mir schön und recht treffend ausgedrückt ...

 

 Beitrag 0-184
Womit sich Physiker beschäftigen

 
 

 
Womit sich Physiker beschäftigen



Hohnerkamp (2013):
 
Der berühmte US-amerikanische Festkörperphysiker und Nobelpreisträger Philip Warren Anderson beklagte 1994 dass es in der öffentlichen Aufmerksamkeit für physikalische Forschungsergebnisse ein großes Missverhältnis gäbe:

     
    Kosmologische Fragen sowie das Schicksal für Theorien fundamentaler Wechselwirkungen würden zuhauf in Büchern und Zeitschriften diskutiert, und publikumswirksam würde eine » Theorie für Alles « als Ziel propagiert.
     
    Dabei könnten sich höchstens 20% aller Physiker als Kosmologen oder Teilchenphysiker bezeichnen.
     
    Alle anderen seien mit praktischen Anwendungen der Physik beschäftigt oder mit Phänomenen, die zu komplex sind, um sie direkt aus den Gesetzen für die fundamentalen Kräfte bzw. Wechselwirkungen erklären zu können.

 
Das Studium der komplexen Systeme ist ein mindestens so großes Gebiet wie die beiden anderen, die sich als Elementarteilchenphysik mit den kleinsten bzw. als Kosmologie mit den größten Objekten unserer Welt beschäftigen.
 
Keineswegs nur die Physik fester Körper mit ihren ungewöhnlichen Materiezuständen (wie etwa Supraleitfähigkeit) gehört zu ihren Themen, sondern auch Phänomene wie Strukturbildung, Selbstreproduktion, Leben und Bewusstsein.
 
Hier beginnen die Grenzen zwischen den Fächern zu verschwimmen, wie sich ja auch schon an Namen wie » Physikalische Chemie « oder » Biochemie « zeigt.
 


Quelle: Josef Hohnerkamp: Was können wir wissen? (Springer, 2013), S. 71-78
 
Siehe auch, woran Physiker als Ingenieure arbeiten.


 

  Beitrag 1057-149
Hat auch die Zeit ein sie erzeugendes "Higgs"-Teilchen?

 
 
Hi Thanninger,
  • Wenn ich Higgs richtig verstehe, glaubt er, dass Elementarteilchen gewisser Art irgendwie dadurch gebremst werden, dass sie sich ständig durch ein Meer sog. Higgs-Teilchen bewegen (und das eine Art Reibung versursacht, wodurch dann ihre Geschwindigkeit reduziert wird und sie somit etwas bekommen, das wir als ihre Ruhemasse deuten).
    Was ich dabei nicht verstehe: Auch das Higgs-Teilchen selbst hat Masse — man könnte also auf die Idee kommen, dass die Teilchen sich gegenseitig Masse geben.
    Frage an die Physiker also: Worin genau unterscheidet sich das Higgs-Teilchen — seiner Qualität nach — von anderen Teilchen, die ähnlich große Ruhemasse haben?
  • Was auch immer Teilchen gewisser Art verlangsamt, wenn sie sich durch den 3-dimensionalen Raum bewegen (das Higgsfeld etwa?), könnte mit dafür verantwortlich sein, dass auch die Zeit einem Teilchen (oder Objekt) umso langsamer vergeht, je mehr es sich durch den 3-dimensionalen Raum bewegt. Auf jeden Fall wäre das konform zu meiner Theorie, die ja sagt, dass die Zeit genau dort voranschreitet, wo Teilchen zusammenstoßen (also aufgehalten werden).
  • Wenn dem so wäre, könnte man die Zeit, die einem Objekt vergeht, interpretieren als analog zur Abnutzung, die es erfährt, allein dadurch, dass es mit anderen interagiert. Und tatsächlich: Auch das Altern eines Lebewesens ist ja nichts anderes als ein Abnutzungsprozess, der etwas verbraucht, was nicht wieder-erlangbar ist: Zukunft des Lebewesens.
  • Natürlich ist das bisher nicht mehr als eine Frage — es würde mich aber interessieren, ob ihr schon mal jemand nachgegangen ist.

Gruß, grtgrt

PS: Wie schon Okotombrok würde auch ich es vorziehen, wenn wir Fragen zum Wesen der Zeit in einem eigenen Thread unterbringen würden. Warum eröffnest du nicht einfach ein Thema Fragen zum Wesen der Zeit ?
 

  Beitrag 1057-187
Strahlungsdruck

 
E... aus 1057-182:
Das Photonen keine Ruhemasse haben erlebst Du täglich. Deine Netzhaut verarbeitet die Informationen die das sichtbare Licht im Sinne des Wortes an sie heran trägt. Dabei genügt die Energie des ankommenden Lichts um die Fotorezeptoren (rot-, grün- und blauempfindlich) so zu reizen das sie die optischen Reize ans Gehirn weiterleiten .....
.
...Wenn Du schon mal ein KFZ gesehen hast mit einem kräftigen Hagelschaden, dann weist Du was Deiner Netzhaut blühen würde, wenn Licht eine Ruhemasse hätte, die mit knapp 300.000 Kilometern pro Sekunde permanent in Deiner Netzhaut einschlägt. Die Netzhaut wäre binnen kurzem unbrauchbar und das Auge würde erblinden.

Das Beispiel hinkt.

leg dich mal mit nacktem Bauch in den Regen. jeder Tropfen erzeugt einen Nervenreiz, wenn er Deine Haut "trifft".
Du wirst davon jedoch nicht durchlöchert, als würdest Du von einer Schrotladung getroffen, obwohl der Regen eine Ruhemasse besitzt. Die Haut ist so "gebaut" dass sie dem Aufschalg des Regens standhält. Auch die Netzhaut hat sich im Laufe der Evolution so entwickelt, dass sie dem "Photonenhagel" ein Leben lang standhält.
Zudem hat das Photon beim Auftreffen ja noch seine Masse. Es verliert seine Masse genau in dem Augenblick, sobald es seine Existenz aufgibt, und seinen Energiepuls auf die Netzhaut übertragen hat.

siehe auch Wikipedia : Strahlungsdruck

Okotombrok aus 1057-180:
Außerdem hat noch ie jemand beobachtet, dass sich Ruhemassen mit c ausbreiten.

Du musst das anders definieren:
Licht bewegt sich immer mit c, wenn wir es messen. Darum können wir auch nur eine Aussage treffen, bei Licht =c
anders haben wir es nie gesehen, denn wäre es langsamer, dann wäre es nicht existent. und was nicht existiert, darüber kann man keine Aussage machen.

Harti sagte dazu bereits:
Harti aus 1057-161:
Das Photon hat keine Ruhmasse, weil es nicht ruhen kann.

 

  Beitrag 949-64
Wichtige Details zur Kopenhagener Interpretation

 
 
E... aus 949-62:
Wie soll ein makroskopisches System mit Bestandteilen funktionieren die quantenphysikalische Eigenschaften haben, nicht stabil, nicht fassbar, nicht berechenbar und zeitlos sind? Antworte bitte nicht auf die Frage ...
 

An alle,

es mag ja sein, dass E... die Antwort ganz genau kennt, ich aber weiß nur folgendes:

Zitat von Lothar Schäfer, Hochschullehrer:
 
Die Kopenhagener Interpretation betrachtet den Kollaps der Wellenfunktion in einem Messakt NICHT als plötzliche Änderung des Zustandes des Universums, sondern lediglich als plötzliche Änderung unseres Wissens um irgendein Phänomen der physikalischen Wirklichkeit.

Henry Stapp hat in seinem Buch "Mind, Matter, and Quantum Mechanics" (1993) diese Ansicht so charakterisiert: In der Kopenhagener Interpretation ist das wahre Wesen von ψ nicht ein Problem der Ontologie, sondern eines der Epistomologie.
 

Auf die Frage, wer Stapp denn nun eigentlich ist, bekommt man zur Antwort: "Stapp is a leading quantum physicist who has given particularly careful thought to the implications of the theory that lies at the heart of modern physics. In this book, which contains several of his key papers as well as new material, he focuses on the problem of consciousness and explains how quantum mechanics allows causally effective conscious thought to be combined in a natural way with the physical brain made of neurons and atoms."

Gruß, grtgrt

PS: Was ich an Schäfer so mag ist, dass seine Sprache ebenso klar ist, wie seine Gedanken.
 

  Beitrag 1701-20
Zum Begriff physikalischer Objekte: seine wohl beste Definition

 
H... aus 1701-19:
phys. Objekt: ganz simple ein Sachverhalt, der einer physikalischen Betrachtung unterzogen werden kann. Der Sachverhalt kann wahrnehmbarer oder rein theoretischer Natur sein (z.B. war das Higgs Boson viele Jahre ein rein theor. phys. Objekt,
seit einigen Wochen besteht Hoffnung, dass nun das Standardmodell komplett ist).

phys. Größe: eine Eigenschaft des Sachverhalts (=phys. Objekt)

Gruß H... R.

An alle:

Dieser Versuch, den Begriff physikalisches Objekt zu definieren, scheint mir der bisher beste.

Danke, grtgrt


Zur Info: Ein Teil dieser Diskussion wurde an anderer Stelle geführt und ist dort beendet worden mit Beitrag 1896-19 und Beitrag 1896-20.
 

  Beitrag 1701-15
Beispiel eines physikalischen Objekts: Das Licht

 
 
Licht ist ein physikalisches Objekt (und als solches unser Modell für einen Teil der Natur).

Mehr dazu auf Seite Zum Wesen physikalischer Aussagen.
 

  Beitrag 1875-107
Stringtheorie: Ein Beispiel geschickter Kombination zweier Denkwege

 
Hi E...,

es freut mich, dass mir mal jemand sagt, wie mein Stil auf ihn wirkt. Danke also.

Damit Du mich besser verstehst, sei gesagt: Ich bin kein Physiker, die Art meiner Argumentation ist aber sicher dadurch geprägt, dass ich mal Mathematiker war (mit Schwerpunkt auf Algebra und Zahlentheorie), dann aber — seit etwa 1980 — stets als Informatiker gearbeitet habe (als IT-Berater mit Schwerpunkt auf besonders methodischem Software-Engineering).

Mein Interesse an theoretischer Physik wurde geweckt durch die Beobachtung, dass theoretische Physiker sich von Science Fiction Autoren des Typs Isaac Asimov eigentlich nur dadurch unterscheiden, dass sie versuchen, ihre visionären Gedanken über die Natur und die Struktur unserer Welt nicht nur aufzuschreiben, sondern auch zu beweisen oder zu widerlegen.

Bester Weg hierfür, da gebe ich Dir recht, wäre die Durchführung geeigneter Experimente. Dieser Weg aber stößt schnell an Grenzen (an prinzipielle, weit vorher aber noch an finanzielle). Wo sie erreicht sind, ist Informationsverarbeitung der einzige Weg, weiter zu kommen. Sie muss erfolgen in geschickter Kombination mathematischer und ingenieurmäßiger Denkwege.

Wenn man nicht zufällig ein Albert Einstein ist, kann man sich Erfolge dennoch nur erhoffen, wenn man so viel wie möglich auf den Gedanken anderer aufbaut. Wie jeder Promovierte weiß, ist eigene Leistung i.A. ja nur ein nächster kleiner Schritt hin zum Ziel. Man geht ihn in der Hoffnung, dass andere ihn aufgreifen und so ihrerseits in die Lage versetzt werden, die Entfernung zum Ziel weiter zu verkleinern.

Versetzen wir uns jetzt in die Rolle dieser anderen. Die Wahrscheinlichkeit, dass sie einen noch unvollständigen Weg aufgreifen, wird umso größer sein, je wertvoller er ihnen erscheint (sprich: aus je mehr Schritten er schon besteht). Wenn ich also einen (N+1)-sten Schritt in die Welt setze, tue ich gut daran, nicht zu verbergen, dass er nicht der erste Schritt des langen Weges hin zur Erkenntnis ist, sondern nur ein weiterer, vielleicht aber wirklich notwendiger.

Das also ist der Grund, warum ich nur ungern isolierte Ideen in die Welt setzte. Mir ist viel wohler, wenn ich die Ideen anderer extrapoliere. Nicht zuletzt gibt das mir und denen, die mir folgen, ja auch eine gewisse Sicherheit, nicht völlig schief zu liegen — solche Sicherheit zu suchen sehe ich nicht als Schwäche sondern als Teil jeder professionellen Vorgehensweise.


Nun zu den Strings: Sie modellieren ganz klar Elementarteilchen (virtuelle und auch stabile, wie etwa die Elektronen und Positronen). Und die existieren ja nun wirklich. Und dass Elementarteilchen in Schwingung befindliche Energiequanten sind, gilt ja nun auch schon längst als gesichertes Wissen.

Das Fragezeichen, das man neben die Stringtheorie zu setzen hat, steht also weniger am Begriff der Strings (oder Branen), sondern steht vor allem an den Vorhersagen, die die Stringtheorie in Hinsicht auf Sysmmetrie und Vollständigkeit des Standardmodells der Elementarteilchenphysik macht. Es steht insbesondere an allen Aussagen, die unserem Universum weitere Dimensionen zugestehen wollen oder gar noch bestimmte Krümmung jener.

Jene Fragezeichen sind den Stringtheoretikern selbst sehr wohl bewusst: Greene etwa schreibt (auf Seite 485 seines Buches The Fabric of the Cosmos): "More and more, ... clues point toward the conclusion that the form of spacetime is an adorning detail that varies from one formulation of a physical theory to the next, rather than being a fundamental element of reality. Much as the number of letters, syllables, and vowels in the word cat differ from those in gato, its Spanish translation, the form of spacetime — its shape, its size, and even the number of its dimensions — also changes in translation."

Mir ist sehr wohl klar, dass es durchaus Fachleute gibt, die der Stringtheorie sehr skeptisch gegenüber stehen:
  • Mir ist bekannt, dass Peter Woit (mir scheint, er wird wohl nur seines provokativen Buches wegen so oft genannt) so weit geht, zu sagen, dass Fördergelder, die an Stringtheoretiker gegeben werden, Geldverschwendung seien. Nachvollziehbare Argumente hat er in meinen Augen aber nicht, und seine Behauptung, die Stringtheorie sei bisher nicht in der Lage gewesen irgendwelche Vorhersagen zu machen, wirkt nicht so recht glaubhaft, wenn man weiß, dass er sich mehr mit Mathematik als mit Physik beschäftigt (also vielleicht nicht wirklich Fachmann ist) und dass viele Physiker ihm widersprechen: In WikiBooks findet sich eine Liste von 12 Vorhersagen der Stringtheorie, die man durchaus als schon verifiziert ansieht).
  • Andere, wie etwa Roger Penrose, sind skeptisch, versuchen aber dennoch — wie es sich für Wissenschaftler gehört — objektiv zu bleiben und machen sich wenigstens die Mühe, den Stringtheoretikern ernsthaft zuzuhören.
  • Einer von ihnen ist sicher auch Lee Smolin. Der aber sieht vor allem deswegen wenig Sinn darin, Stringtheorie zu betreiben, da sie sich in Bereiche vorwagt, in denen die Experimentalphysik wohl niemals wird Aussagen machen können (siehe dieses Interview mit ihm). So zu argumentieren ist nachvollziehbar, zeugt aber vielleicht doch eher von fehlendem Mut, über bestehende Grenzen hinauszudenken.

Ich sage: Solange die Stringtheorie keine Aussage macht, die im Widerspruch zu mindestens einem anerkannten Ergebnis der Experimentalphysik steht, kann auf keinen Fall behauptet werden, sie sei ein Irrweg.

Peter Woit scheint diese Logik zu ignorieren (was mir seine Meinung recht suspekt macht). Smolins Buch dagegen sollte man gelesen haben (aber: Wichtige Erfolge der Stringtheorie, über die Greene 2010 berichtet, scheint Smolin 2006 nicht zu kennen. Ob das Uneinigkeit in der Beurteilung bedeutet oder darauf zurückzuführen ist, dass jene Ergebnisse damals vielleicht noch gar nicht erarbeitet waren, weiß ich nicht).

Beste Grüße,
grtgrt = ggreiter = Gebhard Greiter

Mein Motto: Die beste Praxis ist eine gute Theorie (nach E... Denert, einer der beiden Gründer von sd&m)
 

  Beitrag 1878-7
Was es bedeutet, in die Zukunft zu reisen

 
 
 
Wie man (prinzipiell wenigstens) in beliebig ferne Zukunft reisen kann

Auf Seite Verschieden schnell durch die Zeit reisen wird anhand von drei Beispielen gezeigt, wie man in die Zukunft reisen kann.

Speziell das dritte Beispiel dort ist interessant.

Wer es nachgerechnet hat, wird sein Ergebnis vorliegen haben in der Form

          S = F( A, Z )

wo F eine Formel ist, A der Abstand vom Schwarzen Loch, in dem der Astronaut eine gewisse Zeit Z wartet, bis er umdreht und zur Erde zurückkehrt,
und S die Zahl der Jahre, die auf der Erde vergangen sein sollen, wenn der Astronaut zurückkehrt.

Natürlich werden die in der Formel auftretende Koeffezienten davon abhängig sein, welches Schwarze Loch der Astronaut zu besuchen gedenkt, und wie heftig er plant, auf seiner Reise zu beschleunigen oder abzubremsen.

Interessant aber ist: Da Vergrößern von A den Sprung S in die Zukunft verkleinert, und da umgekehrt Vergrößern der Parkdauer Z den Sprung S vergrößert, lässt sich praktisch jeder Wert von S erreichen.

Das einzige Problem des Verfahrens ist, dass der Astronaut sterben kann, noch bevor er wieder die Erde erreicht. Man sollte ihn also besser durch einen robusten Roboter ersetzen (oder Raumschiff und Astronaut durch einen Forschungssatelliten).


PS: Reisen in die Vergangenheit sind grundsätzlich NICHT möglich (da Zeit eine Richtung hat, die von Ursache zu Wirkung führt).

 

  Beitrag 1896-53
Das Credo von Lothar Schäfer (einem Physiker)

 
 

Das Credo von Lothar Schäfer — einem Physiker:

  • An der Wurzel der physikalischen Wirklichkeit erweist sich die Natur der materiellen Dinge als nicht-materiell.
  • Örtliche Ordnung wird durch nicht-lokale, unverzögert fernwirksame Phänome beeinflusst.
  • Die Wirklichkeit der Raumzeit hängt möglicherweise von Prozessen ab, die außerhalb der Raumzeit verankert sind.

Er sagt ferner:

Transzendente Wirklichkeit ist ihrem Wesen nach unbeobachtbar.

Die moderne Physik ist in zunehmendem Maße bereit, sie zur Erklärung der Wirklichkeit dennoch zuzulassen.

Die Botschaft moderner Physik ist, dass die Wirklichkeit an ihren Grenzen nicht im Nichts verklingt, sondern im Bereich des Metaphysischen.


 

  Beitrag 1906-1
Gravitationskraft, versteckte Raumdimensionen, Locally Localized Gravitation

 
 
Liasa Randall betont gerne, dass sie sich mehr als Modellkonstrukteur sieht denn als Stringtheoretiker(in). Der Unterschied ist für sie:
  • Stringtheoretiker arbeiten top down, indem sie versuchen, in einer riesigen Menge ihnen vor die Füße gefallener Modelle — man spricht von etwa 10500 — solche zu finden, die keiner durch uns derzeit als zuverlässig anerkannten Beobachtung, die Astronomen oder Experimentalphysiker je gemacht haben, widersprechen.
  • Modellkonstrukteure aber gehen so vor, dass sie — ausgehend von eben jenen Beobachtungen — Modelle bottom up zu konstruieren versuchen, und das ohne jede Rücksicht darauf, ob sie nun zur Stringtheorie passen oder nicht.

Zwei Beobachtungen scheinen mir interessant:
  • Lisa Randalls Approach ist kreativer, objektiver und weniger naiv als der der Stringtheoretiker.
  • Mindestens eines ihrer Arbeitsergebnisse — ein Modell, das sie Locally Localized Gravitation nennt — bricht sogar mit der gängigen Vorstellung, dass im gesamten Kosmos ein und dasselbe Gravitationsgesetz gelte.

Genauer:

In Kooperation mit Andreas Karch betrachtete sie eine 5-dimensionale Raumzeit und darin eine 4-dimensionale Brane flacher Geometrie (sie könnte die Welt sein, in der wir leben). Randall schreibt:

"[In the theory we developed,] space looks 4-dimensional on or near the brane, but most of the space far from the brane appears higher-dimensional. ... We named our scenario locally localized gravity because localization produces a graviton that communicates 4-dimensional gravitational interactions only in a local region."

Nachdem die beiden die Brane etwas modifiziert hatten (so dass sie nun etwas negative Energie trug und daher nicht mehr flach, sondern leicht gekrümmt war), ergab sich etwas noch weit Interessanteres:

" ... we decided to study this model solely because of its fascinating implications for dimensionality: ... [Assuming a] second brane sufficiently far away, we found that there were two different gravitons localized near each of the two branes. Each of the graviton probability functions peaked near one of the two branes, and decreased exponentially quickly as you left it.

Neither of these gravitons was responsible for 4-dimensional gravity over the entire (5-dimensional) space ... The gravities experienced on the different branes were different. They could even have very different strength. Objects on one brane didn’t interact gravitationally with objects on the other. ...

The appearance of two different particles that both look like the 4-dimensional graviton was a big surprise to us. General physical principles were supposed to ensure that there is only a single theory of gravity. And indeed, there is a single 5-dimensional theory of gravity, but 5-dimensional spacetime turns out to contain two distinct particles that each communicate a gravitational force that acts as if it is 4-dimensional, each in a distinct region of 5-dimensional space ...

If this model is correct, we would have to live on the brane to experience 4-dimensional gravity ...

Of course, we do not yet know whether locally localized gravity applies in the real world."


Source: Chapter 23 of Lisa Randall’s Book "Warped Passages unraveling the Mysteries of the Universe’s hidden dimensions"(2005).
 

  Beitrag 1906-3
Beispiele flacher und nicht flacher Geometrie

 
Harti in 1906-2:
Hallo Grtgrt,

was genau muss ich mir unter einer "flachen Geometrie" vorstellen. Kann man den Begriff genauer definieren ?

Um konkret zu werden, kann ich einen Regentropfen mit Hilfe eines flachen Geometriemodells beschreiben ?

Hi Harti,

im 2-Dimensionalen wäre eine Fläche flacher Geometrie vergleichbar mit einem — aufgerollten oder flach daliegenden — Stück Papier.

Aber auch die Oberfläche eines geraden Ofenrohrs hat flache Geometrie. Der Grund hierfür: Man kann das Rohr aufschneiden und seine Oberfläche dann zu einem flach daliegenden Blech machen. Gleiches gilt für eine Torusoberfläche.

Entscheidend ist nicht die Form, sondern wie groß im Raum (oder in einer krummen Fläche) die Summe aller Winkel eines Dreiecks ist.


Genauer:


Nur die Winkelsumme in Dreiecken bestimmt, wie ein Raum gekrümmt ist

Quelle: Prof. Ulrich Walter erklärt Raumkrümmung



Stringtheoretiker sprechen gerne von "aufgerollten Dimensionen". Lisa Randall sagt dazu:

Zitat von Lisa Randall:
The curled-up space is still mathematically flat ... because you can unroll the dimension to something you would recognize as flat; that is NOT true for a sphere, for example.

Die Oberfläche eines Regentropfens hat gekrümmte Geometrie (KEINE flache also).

Flache Geometrie ist euklische Geometrie.

Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1911-1
Absoluter Zufall ist unentscheidbar

 
 

Einstein war der letzte große Physiker, der dachte, die Natur würde voll deterministisch funktionieren (Gott würfelt nicht).

Niels Bohr hielt dagegen und war der Meinung: Gott würfelt doch, denn Quantensprünge sind absolut zufällig.

Ich sage: Wir können es nicht wissen, denn Bohrs Argumentation ist widersprüchlich. Der Beweis dafür kommt aus Bohrs eigenem Credo:


Zitat von Niels Bohr:
Die Physik kann nicht ergründen, wie die Natur funktioniert.

Sie kann nur untersuchen, wie die Natur sich uns zeigt.



Bohr hätte erkennen müssen, dass — wenn dem so ist — es DREI Arten von Zufall gibt (statt nur deren zwei):
  • scheinbaren Zufall,
  • physikalischen Zufall und
  • absoluten, als solchen dann aber unentscheidbaren Zufall:

Wer eine Münze wirft, wird das Resultat als zufällig empfinden — das aber nur deswegen, weil er die Ursachen und Umstände, die dieses Resultat herbeiführen, zu wenig kennt: genaueste Modalitäten der Impilsübertragung, den Einfluss des Luftwiderstandes, kleinste Schwankungen der Luftdichte entlang der Flugbahn etc. Deswegen liegt hier nur scheinbarer Zufall vor.

Im Unterschied dazu sind die Resultate von Quantensprüngen unvorhersagbar. Und das deswegen, weil in der uns erfahrbaren Raumzeit – in dem also, was die Natur uns zeigt — keine Ursachen existieren.

Wenn aber Bohrs Meinung, die Physik könne nicht ergründen, wie die Natur funktioniert, zutrifft, dann könnte es außerhalb aller denkbaren physikalischen Modelle tatsächlich auch für jeden Quantensprung eine Ursache geben. Es wird uns dann aber nicht gelingen, zu entscheiden, ob dem wirklich so ist. FAZIT also:


Gott lässt sich nicht in die Karten schauen.


grtgrt
 

  Beitrag 1915-20
Quanten-Kollision

 
 
U...bus aus 1915-15:
 
jetzt komme ich wieder mit meinen querdenkenden Fragen: ....

Hi U...bus,

ich mag querdenkende Fragen: Sie sind die spannendensten und die, die am ehesten zu was Neuem anregen.


U...bus aus 1915-15:
Grtgrt aus 1915-3:
 
Ein Elementarereignis E kann eintreten

entweder spontan (so dass ohne jede erkennbare Ursache ein Paar virtueller Teilchen entsteht oder vergeht)

oder durch Kollision existierender Teilchen (Dekohärenz): Zusammenstoßende Quanten nehmen einander wahr und führen so zum Kollabieren ihrer Wahrscheinlichskeitswelle).

1) spontan = ohne erkennbare Ursache; was sagt das aus? Ohne Ursache oder technisch nicht nachweisbare Ursache?
Ohne Ursache würde das Kausalitätsprinzip infrage stellen, technisch nicht nachweisbare Ursache wäre die Beschränkung der Physik auf meßbare Wirkungen.

ANTWORT: Gemeint habe ich (grtgrt): "Ohne Ursache (im Sinne der Quantenphysik".

Nachdem — wie Niels Bohr uns sagt — die Physik nur zum Gegenstand haben kann, wie die Natur sich uns zeigt (aber nicht, wie sie wirklich ist), können wir nicht ausschließen, dass das, was im Sinne der Quantenphysik OHNE Ursache ist, nicht vielleicht doch eine (uns verborgene) Ursache hat.

Meine Formulierung war gewählt, dieser Tatsache Rechnung zu tragen.

Die Quantenphysik übringens hat das Kausalitätsprinzip nicht nur in Frage gestellt, sondern wirklich über Bord geworfen.
Einstein war der letze Spitzenphysiker, der an das Kausalitätsprinzip glaubte und es NICHT in Frage gestellt sehen wollte. Damit, so denkt man heute, hatte er wohl unrecht.


U...bus aus 1915-15:
 
2) Kollision existierender Teilchen: In was stoßen diese Teilchen zusammen? Die Dinger müssen sich ja irgendwo aufhalten, es stellt sich also wieder mal die Frage nach dem "Behälter Raumzeit".

Wenn jetzt das Universum aus Wellenfunktionen besteht und aus nichts anderem, dann müssen doch diese Wellen den Raum bilden. Und tun sie das, dann bilden diskrete Wellenfunktionspakete räumlich begrenzte Entitäten, sonst könnten sie ja nicht zusammenstoßen, ...

ANTWORT: Jede Wellenfunktion hat im ganzen Universum Werte, nenneswert von Null verschieden sind die aber nur an (und in einer kleinen Umgebung von) wenigen ausgezeichneten Stellen. Dort, so sagt man, sei das Quantum mit nenneswerter Wahrscheinlichkeit anzutreffen.

Urbildmenge so einer Wellenfunktionen ist grundsätzlich der gesamte Raum.

Die Werte jeder Wellenfunktion sind zudem zeitabhängig.


Unter der Kollision zweier Quanten verstehe ich, dass sich die Stellen, an denen ihre Wellenfunktionen nennenswerten Wert haben, sehr nahe kommen.
Aus Sicht des Betrachters
  • zeigt die Summe beider Funktionen zunächst an zwei Stellen nennenswerten Wert.
  • Diese beiden Stellen wandern aufeinander zu, werden also zu einer Stelle mit nenneswerten Wert (der aber exponentiell abfällt mit zunehmender Entfernung von dieser Stelle),
  • und diese eine Stelle teilt sich dann in mehrere auseinander wandernde Stellen, an denen sich nennenswert von Null verschiedene Werte zeigen.

Die Zahl der auseinander wandernden Stellen ist die Zahl der Quanten, in die sich die beiden kollidierenden Quanten neu aufgeteilt haben.

Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1915-36
Auf hinreichend kleiner Größenskala verklingt Materie im nur noch gedanklich Existierenden

 
 
U...bus aus 1915-22:
 
... ich versteh bis heute die Physik nicht, warum sich dort die Erfahrung der Makrophysik nicht auch in der Mikrophysik niederschlägt. Jeder, der sich in die Badewanne setzt, verdrängt das Badewasser, warum sollte das im Quantenbereich der Natur nicht genauso sein?

Gruß

Hi U...bus:

Jede Person P, die sich in die Badewanne setzt, ist — aus quantenphysikalischer Sicht — nichts weiter als ein System von Quanten.

Quanten aber sind — so schrieb Heisenberg — Objekte, die "als Potentia in einer seltsamen Wirklichkeit zwischen der Idee von einem Ding und einem wirklichen Ding existieren". Wie aber soll "Potentia" Wasser verdrängen?


Die Antwort auf deine Frage also ist:

Sobald man ein makroskopisches Objekt P in zunehmend kleinere Teile zerlegt, kommt man irgendwann in eine Größenordung, in der die so entstanden extrem kleinen Teilchen — einzeln betrachtet — mehr und mehr nur noch  g e d a n k l i c h  existieren.

Das klingt verrückt, scheint aber wirklich so zu sein.
Ich tröste mich da einfach mit Richard Feynman's Feststellung:


Die Quantenphysik kann man nicht verstehen.

Wer glaubt, er hätte sie verstanden, der hat sie überhaupt nicht verstanden.


Gruß,
grtgrt
 

  Beitrag 1915-43
Über Dekohärenz (1)

 
 
E... aus 1915-38:
Auf ein neues...

Jede Wechselwirkung, sei es mit anderer Materie oder mit Strahlung, lässt ein isoliertes Quantensystem sofort kollabieren. Dieser Vorgang ist nicht rückgängig zu machen, er ist irreversiebel. Das untersuchte Teilchen wird klassisch. Nicht weil wir es so sehen wollen... sondern weil es so geschieht. ...

Mir wirst Du wohl diesesmal auch keinen Glauben schenken. Deshalb anbei noch ein Beitrag aus der Reihe alpha-Centauri. Professor Harald Lesch Jahrgang 1960 Astrophysiker, Naturphilosoph und Professor für Physik an der LMU München fragt dort "Was ist Dekohärenz?" und erklärt anschaulich um was es dabei geht.

http://www.br.de/fernsehen/br-alpha/sendungen/alpha...

Hi E...,

zunächst mal danke, dass du dich jetzt doch entschlossen hast, mir zu sagen, woher dein Wissen stammt.

Ich muss zugeben: Alles, was ich bisher von dir zum Thema "Dekohärenz" gehört habe, gibt korrekt (und fast wörtlich) wieder, was Lesch verkündet.

Aber verstehen wir ihn richtig?


Lass uns dazu mal folgendes Beispiel betrachten:

Nimm ein Wasserstoff-Atom — ein Atom also, das nur ein oder zwei Elektronen hat. Lesch sagt ja nun zweierlei:
  • Erstens: Jedes sich irgendwo im Universum aufhaltende Elektron wechselwirkt ständig mit seiner Umgebung — mindestens mit den Energiequanten, die die allgegenwärtige kosmische Hintergrundstrahlung bilden.
  • Zweitens: Dekohärenz sei nicht rückgängig zu machen, habe also bleibenden Effekt.

Wenn beide Aussagen (in dieser einfachen Form wenigstens) richtig wären, müsste ja sogar JEDES Elementarteilchen schon kleinste Sekundenbruchteile nach seinem Entstehen klassisch werden. Damit wären sämtliche Atome wirklich wie Sonnensysteme, um deren Kern herum sich die Elektronen in Form klassischer Teilchen bewegen. Deren nicht klassischen Zustand hätten Menschen dann ja wohl gar nie mitbekommen können.

Wie also löst sich dieser Wiederspruch?

Dekohärenz ist wie ein Blitz, dessen Wirkung sofort wieder vergeht. Das Stück Kreide, das Lesch uns da zeigt, sehen wir aber dennoch, denn es gibt halt in ununter­brochener Reihenfolge sehr viele solcher Blitze. Mit anderen Worten: Quanten wechseln ständig vom virtuellen (Überlagerungs-) Zustand in einen klassischen und zurück in den virtuellen: Klassisch sind sie nur während einer extrem kurzen Zeitspanne, die mit einem Elementarereignis beginnt, an dem sie teilhaben.

Lesch hat sich in seiner Sendung wohl einfach nur ungenau ausgedrückt.

Meine eben dargelegte Interpretation sehe ich auch bestätigt durch eine Aussage, die ich in Lothar Schäfers Buch "Versteckte Wirklichkeit" fand. Er spricht dort vom Orbital­modell der Atome und erklärt, dass die sog. Knotenflächen — bestehend aus der Menge aller Punkte, an denen die Aufenthaltswahrscheinlichkeit für Elektronen zu Null wird — den Raum in getrennte, sich nirgendwo überlappende Bereiche zerlegen, in denen sich dann je ein Elektron finden bzw. nicht finden kann. Das Interessante für unser Problem ist nun, dass, wenn man ein Atom beobachtet, welches mehr solcher Kammern hat als Elektronen, diese Elektronen sich einmal in einer, dann aber in einer anderen Kammer zeigen. Auf ihrem Weg hin von einer zur anderen aber kann man sie NICHT beobachten.

Das nun sehe ich als einen unwiderlegbaren Beweis dafür, dass so ein Elektron eben NICHT ständig klassisch sein kann.


Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1915-57
-

 
 
Grtgrt aus 1915-51:
 
Henry aus 1915-44:
Noch was: Ich verfolge Lesch´s Sendungen schon seit Langem, ich kann dir versichern, er meint es genau so und hat sich keines Wegs ungenau ausgedrückt.

Auch ich schätze Lesch sehr. Dennoch bin ich nicht bereit zu glauben, dass nicht auch ein Meister mal irren kann (z.B. unbeabsichtigt wider besseres Wissen).

Hallo Henry,

in "Bedeutende Theorien des 20. Jahrhunderts - Relativitätstheorie, Kosmologie, Quantenmechanik und Chaostheorie", einem Buch von Werner Kinnebrock (Professor für Mathematik & Informatik an der FH Rheinland-Pfalz) findet sich auch ein Kapitel über Dekohärenz. Es schließt mit dem Satz:

"Daher erfolgt der Wellenkollaps permanent, Superpositionen entstehen, aber sie zerfallen sofort wieder."


Ist das nicht genau das, was auch ich sage (und als die einzige logisch konsistente Variante des Dekohärenz-Geschehens empfinde)?

Gruß, grtgrt


PS: Ganz allgemein bin ich der Meinung, dass man ein Theorem erst dann richtig versteht, wenn man auch seine Begründung kennt und logisch überzeugend findet.
Die Begründung einzusehen sollte uns als Beleg des Theorems wichtiger sein als irgend ein — vielleicht doch nicht genau genug formuliertes — Statement von Lesch oder sonstwem.

Würdest du mir da rechtgeben?

 

  Beitrag 1915-66
Über Dekohärenz (2)

 
 
Hi E...,

ich erkläre mir Dekohärenz (= Interaktion eines Quantums mit seiner Umgebung) wie folgt:
  • Wenn ein Quantum Q entsteht, existiert es in seinem Überlagerungszustand.
  • Interaktion mit seiner Umgebung bedeutet, dass das Q mit einem anderen Quantum Q2 verschmilzt, und dass das Ergebnis dieser Verschmelzung sich neu in Quanten Q' aufteilt.
  • So ein Q' kann dem Q mehr oder weniger ähnlich sein.

Mit anderen Worten:

Was wir (bzw. unsere Messgeräte) zu Gesicht bekommen ist keineswegs Q in einem konkret gewordenem (Einzel-) Zustand, sondern ist einfach nur der neue, makroskopisch beobachtbare Zustand eines Quantensystems QS, in dessen Zentrum Q und Q2 eben durch neue Quanten Q' ersetzt worden sind. Solche Ersetzung führt zu einer Abänderung der Wellenfunktion von QS, was wiederum chemische Reaktion zur Folge haben kann (z.B. Schwärzung einer Fotoplatte an einer ganz bestimmten Stelle).


Meine Interpretation beobachtbaren Quantenverhaltens ist demnach:

Jedes Quantum Q existiert grundsätzlich NUR in dem, was die Kopenhagener Deutung seinen "Überlagerungszustand" nennt.

In Extrapolation dessen, was Richard Feynman dachte (dass dieses Qantum dann nämlich mehr oder weniger überall gleichzeitig ist), sehe ich seinen Überlagerungs­zustand als das Schwingen einer Energieportion, welches örtlich konzentriert erscheint und mit zunehmender Enfernung von diesem nur grob definierten Punkt im Raum schnell an Intensität abnimmt (ebenso wie durch einen massereichen Körper erzeugte Gravitationswellen dies tun: Auch sie sind 3-dimensional, verklingen schnell mit zunehmender Entfernung von diesem Körper, werden aber dennoch nirgendwo im Universum wirklich komplett zu Null).

Was wir als die Bewegung eines Quantums durch den Raum interpretieren, ist die Verschiebung des Ortes, an dem dieses Quantum maximale Intensität hat.


Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1915-86
Über mikroskopische (virtuelle) und makroskopische (reale) Wirklichkeit.

 
 
Henry aus 1915-80:
 Der Messvorgang "enthüllt" den realen Zustand.

Hi Henry,

die überwiegende Zahl aller Quantenphysiker glaubt heute, dass der Messvorgang den realen (Quanten-) Zustand nicht enthüllt, sondern erst erzeugt.

Davon ausgehend bin ich der Auffassung, dass
  • mikroskopisch gesehen (d.h. auf der quantenphysikalischen Skala) die Wechselwirkung eines Quantensystems mit seiner Umgebung (Messung ist da nur ein Beispiel) aus Elementarereignissen E besteht, deren jedes das System von einem Zustand Z1 in einen Zustand Z2 überführt. Beide sind — so sehe ich das — virtuell, also Überlagerungszustände.
  • Auf makroskopischer Ebene aber (das sei unsere Beobachtungsebene) ergibt sich in Summe solcher Elementarereignisse eine durch uns registierbarer Effekt (der auch unabhängig von uns, dem Beobachter also, existiert). Nur er ist das, was wir als "eindeutig real" bezeichnen können.

Werner Kinnebrock schreibt:
    Die Realität der Wellenfunktion [er nennt sie die mikroskopische Realität, die wegen der Unschärferelation nicht weiter auflösbar ist "ist für uns nicht wahrnehmbar. Das, was wir wahrnahmen, ist eine übergeordnete Realität, die aus Beobachtungen und damit aus lauter Zusammenbrüchen der Wellenfunktion besteht. Wenn wir unter » Realität « nur die Form der Wahrnehmungen verstehen, müssen wir feststellen, dass Realität erst durch Beobachten entsteht. Und da wir die Konditionen der Wahrnehmung selbst bestimmen, gehen einige Physiker so weit, dass sie sagen, die Realität wird erst durch uns geschaffen."

All das fasse ich zusammen zur Feststellung:
  • Die durch unsere Sinne registrierbare Wirklichkeit [ makroskopische Wirklichkeit: unsere Erfahrungswelt existiert unabhängig vom Beobachter — sie ist vom Beobachter trennbar.
  • Im Mikroskopischen aber (dort, wo die Unschärfe-Relation regiert) gibt es nur virtuelle, durch Überlagerungszustände gegebene Wirklichkeit. Sie kennt keine Trennung zwischen Beobachter und Beobachtetem, da beide völlig symmetrisch miteinander interagieren und im Zuge solcher Interaktion als nicht trennbare Teile eines Gesamtsystem modifiziert werden.

Gruß, grtgrt

PS: Meine Theorie besteht lediglich in der Deutung des Zusammenbrechens der Wellenfunktion: Was aufhört zu existieren, ist die Wellenfunktion von Zustand Z1 (und das einfach deswegen, weil er durch ein Elementarereignis zerstört wird). Sie wird ersetzt durch die Wellenfunktion des Folgezustandes Z2. Beides sind Zustände des Gesamtsystems, zu dem auch der Beobachter selbst gehört. Die Wellenfunktion des beobachteten Teilchens existiert nur rein rechnerisch — was wirklich regiert ist stets die Wellenfunktion des Gesamtsystems (!).

Soweit ich erkennen kann, steht diese Deutung in keinerlei Widerspruch zur Dekohärenz-Theorie von Zeh.
Sie nämlich beweist uns ja gerade, dass kein echtes Teilsystem eines Quantensystems autonom sein kann.


 

  Beitrag 1915-89
Erst Messung (Quanteninteraktion) erzeugt den konkreten Zustand - und der existiert nur an genau einem Punkt der Raumzeit !!!

 
Henry aus 1915-80:
Der Überlagerungszustand (Superposition) ist die Beschreibung von Möglichkeiten und nicht physikalisch real (Schrödingers Katze ist entweder tot oder lebendig). Der Messvorgang "enthüllt" den realen Zustand.

Wenn "Messvorgang" äquivalent zu Reaktion beliebiger Teilchen miteinander ist – wovon ich ausgehe – also dekoharänt über den gesamten Kosmos betrachtet, so ist unser Kosmos physikalisch real. Wäre die Annahme richtig, der Überlagerungszustand wäre real, so befände sich der Kosmos – uns eingeschlossen – permanent im Zustand der Nichtrealität. Henry

Hallo Henry,

da kann ich zustimmen, außer der Bemerkung ’Der Messvorgang "enthüllt" den realen Zustand’.

Vor der Messung existiert überhaupt kein realer Zustand eines Quantenobjekts, sondern eben nur die Beschreibung von Möglichkeiten durch die Bornsche Wahrscheinlichkeitswelle. Erst nach der Messung wird das Quantenobjekt manifest, z.B. durch die Schwärzung einer lichtempfindlichen Platte. Ein vermeintlich vorher existierender realer Zustand kann nicht enthüllt werden, weil dieser vor der Messung nicht existiert.

Vermutlich weißt du das, du hast dich nur unglücklich ausgedrückt.

M.f.G. Eugen Bauhof
 

  Beitrag 1915-90
-

 
 
Bauhof aus 1915-89:
 
Erst nach der Messung wird das Quantenobjekt manifest, z.B. durch die Schwärzung einer lichtempfindlichen Platte. Ein vermeintlich vorher existierender realer Zustand kann nicht enthüllt werden, weil dieser vor der Messung nicht existiert.

Das Beispiel "Schwärzung einer lichtempfindlichen Platte" empfinde ich als besonders lehrreich, denn es ist Teil unserer ( makroskopischen) Erfahrungswelt
im Sinne von Beitrag 1915-86.

grtgrt
 

  Beitrag 1915-107
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Nochmals zur Funktionsweise von Dekohärenz:


In Ergänzung meiner Beiträge 1915-66 und 1915-86 sowie Eugen Bauhofs Aufforderung 1915-79 sei festgestellt, dass Andreas Mücklich (promovierter Physiker und Astronom) auf Seite 198 seines 2011 erschienenen Buches "Das verständliche Universum" die Kopenhagener Deutung — den Kollaps der Wellenfunktion betreffend — wörtlich wie folgt beschreibt:

    Vor der Messung [eines Elektrons am Doppelspalt ist sie [die Wellenfunktion des Elektrons ausgedehnt über beide Spalte verteilt, und danach ist sie fast punktförmig an dem Ort lokalisiert, an dem das Elektron gemessen wurde. Wegen dieses anschaulichen Bildes spricht man auch vom "Kollaps der Wellenfunktion", der bei einer Messung stattfindet. Die Wellenfunktion schnurrt dabei auf einen Bereich zusammen, der so groß ist wie die Genauigkeit der Ortsmessung. Ab diesem Zeitpunkt wird das Verhalten der neuen Wellenfunktion wieder durch die Schrödinger-Gleichung beschrieben. Lediglich während der Messung ist sie außer Kraft gesetzt.


Das, so denke ich, bestätigt meine in 1915-66 und 1915-86 dokumentierte Auffassung, dass


der Zusammenbruch der Wellenfunktion eben NICHT etwas Bleibendes ist,

sondern etwas sich ständig Wiederholendes.



Nebenbei: Mücklich verschweigt nicht, dass bis heute über die Kopenhagener Deutung hinaus weitere Kollaps-Theorien diskutiert werden, u.A.
  • Hugh Everetts Viele-Welten-Theorie und
  • ein Erklärungsvorschlag von Roger Penrose, in dem Gravitationskräfte eine wesentliche Rolle spielen.

Das letzte Wort also scheint den Physikern noch nicht gesprochen zu sein. Warum also sollten dann nicht auch wir hier weiter nach besonders logischen Erklärungen der ständig stattfindenden Dekohärenz-Prozesse suchen?

grtgrt

 

  Beitrag 1915-109
Der Film, der darstellt, was wir als die uns umgebende physikalische Realität empfinden

 
 
E... aus 1915-108:
 
5. Durch den Mechanismus der Dekohärenz zerfällt also ein beliebig präpariertes System ohne weiteres Zutun in einen Zustand, der in der Pointer-Basis diagonal ist. Einmal dort angelangt, verbleibt es in diesem "effektiv klassischen", nicht interferierenden Zustand.
Quelle: https://www.tu-braunschweig.de/Medien-DB/ifdn-physi...

Hi E...,

deine Aussage "Einmal dort angelangt, verbleibt es in diesem "effektiv klassischen", nicht interferierenden Zustand" ist eindeutig falsch.

Das ist keineswegs nur meine Meinung (zu der ich über rein logische Erwägungen kam), sondern auch die im Buch "Das verständliche Universum" (2010) von Andreas Mücklich dargestellte. Er kennt Zeh und seine Theorie sehr gut und hat in Heidelberg studiert: an der Hochschule also, an der Zeh lehrt.

Tatsache ist:

Wo ein Quantenobjekt Q mit einem Messgerät (oder mit irgend einem anderen Quantenobjekt) interagiert, modifiziert das die Wellenfunktion beider.
Eben diese Modifikation ist das, was die Kopenhagener Deutung als den "Kollaps der Wellenfunktion" von Q bezeichnet.

Dieser "Kollaps" aber ist gleichzeitig der Geburtsmoment einer neuen Version der Wellenfunktion, während dessen die miteinander zusammenstoßenden Quanten durch neue Quanten ersetzt werden (im Extremfall durch solche, die von einigen der vorher existenten gar nicht unterscheidbar sind).

Beispiel: Wo immer man das Elektron eines Wasserstoffatoms beobachtet, ersetzt diese Beobachtung das Elektron durch ein neues Exemplar (und so ist es kein Wunder, dass jenes sich dann, wenn es wieder beobachtet wird, oft in einem anderen Orbital zeigt).

Da alle Materie mindestens mit der kosmischen Hintergrundstrahlung ständig interagiert, passieren Vorgänge dieser Art tatsächlich am laufenden Band (bei normalem Luftdruck so etwa alle 10-31 sec).

Jede Quanteninteraktion produziert eine Art Schnappschuss der Situation beim "Kollaps", und all diese Schnappschüsse zusammen bilden eine Art Film, der uns das zeigt, was wir als die uns umgebende Wirklichkeit wahrnehmen.


Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1915-112
Ein SEHR treffender Vergleich

 
 
Irena aus 1915-111:
 
Grtgrt aus 1915-109:
 
Jede Quanteninteraktion produziert eine Art Schnappschuss der Situation beim "Kollaps", und all diese Schnappschüsse zusammen bilden eine Art Film, der uns das zeigt, was wir als die uns umgebende Wirklichkeit wahrnehmen.

Ich habe es unter Stichwort Fakten gelernt. Die Quantenobjekte erzeugen durch die Wechselwirkungen ständig die Fakten, die unsere Realität bilden. Der Fakt ist eine Äußerung eines Objektes, die in einer Wechselwirkung erzwungen wird. Der Quantenobjekt muss sich für eine der Möglichkeiten entscheiden. Es bildet somit ein Faktum.

Ob es beim Wellenfunktion ein Kollaps stattfindet ist dahintergestellt. Ich stelle mir jedenfalls eine Analogie mit dem Menschen, dessen Gedankenverlauf ist uns nicht zugänglich, solange er sich nicht äußert.


Hallo Irena,

das ist ein sehr treffender Vergleich — ich werde ihn mir gut merken.

Vielen Dank für diese schöne Idee!

Mit besten Grüßen,
Gebhard Greiter (grtgrt)

 

  Beitrag 1963-3
Zum Effekt sog. » kalter Verschweißung «

 
 
E... aus 1963-2:
 
Wenn man zwei Stahlwürfel von zum Beispiel 50 mm Kantenlänge deren Oberflächen gehärtet (60 HRC nach Rockwell) und feinstgeschliffen sind mit sauberen und fettfreien Flächen aneinanderschiebt und so länger als 8 Stunden liegen lässt stellt man fest das die Flächen kalt verschweist sind.

Ansprengen nennen wir (die Metaller) das. Diese Verbindung kommt dem direkten Schweißen sehr nahe. Die atomaren Strukturen jedes Würfels sind dabei, bedingt durch die hohe Oberflächengüte, in der Lage sich mit den Atomen des jeweiligen gegenüberliegenden Würfels zu einem stabilen Gitter zu verbinden. Ein voneinander Lösen beider Teile ist dann ohne die Zerstörung der Oberflächen und deren Güte nicht mehr möglich.

Bei den von Dir behaupteten ständigen Dekohärenzprozessen die ja immer vorher Kohärenz erfordern wären solche Eigenschaften des Werkstoffes Stahl nicht möglich. Wie sollten sich Atomgitter vereinigen wenn sie permanent instabil sind?

Hi E...,
sei auch du von mir gegrüßt.

Der Effekt, den du hier beschreibst, ist interessant, darf aber nicht mit dem Dekohärent-Werden der Eisenatome (genauer: ihrer Teile) verwechselt werden.

Er ist vielmehr Folge der ständigen Störung jener Atome durch den immer wieder passierenden Zusammenstoß ihrer Quanten mit solchen, die die Eisenwürfel zu durchqueren suchen. Genauer:

Jeder Zusammenstoß führt zu einem leichtem Umbau des Quantensystems an der Stelle, an der so ein Zusammenstoß passiert. Da in Eisenatomen sehr starke Kräfte wirken, sind die in der Lage während der kurzen Zeit eines solchen Umbaus jede sich ihnen bietende Chance, die beiden Eisenwürfel dichter aneinander zu bringen, auch tatsächlich zu nutzen. In der Summe ergibt sich so jene kalte Verschweißung.

Danke für das schöne Beispiel,
mit besten Grüßen
grtgrt
 

  Beitrag 1915-141
Dekohärenz genau betrachtet

 
 
E... aus 1915-139:
 
Natürlich entfaltet sie [die Dekohärenz sich in sehr kurzer Zeit. Das heißt aber nicht, dass sie nur sehr kurze Zeit Bestand hat. Dann wäre sie n i c h t irreversibel.
Die Dekohärenz ist für ein Quantensystem entgültig und zwar solange bis man das Wellenpaket wieder von allen äußeren Einflüssen befreit, also völlig isoliert.

Hi E...,

könnte es sein, dass du dich hier einfach nur zu ungenau ausdrückst? Denn:

Was nicht sofort rückgängig gemacht wird, ist der neue Zustand des Quantensystems, welcher sich aufgrund seiner Kollision mit einem diesem System zu nahe gekommenen anderen System (dem "Messapparat") eingestellt hat. Das ist eine Sache.

Eine andere Sache aber ist, dass jener neue Gesamtzustand natürlich wieder nur ein virtueller ist — "zunächst bleibend" geändert hat sich nur die ihn beschreibende Wellenfunktion.

Was konkret wurde, war ein mit gewisser Wahrscheinlichkeit möglicher Zustand der zusammenstoßenden Quanten zum Zeitpunkt ihres Zusammenstoßes (weswegen ich den als "Schnappschuss" bezeichne). Sein Entstehen ist das, was die Kopenhagener Deutung den "Zusammenbruch" der Wellenfunktion nennt.

Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1915-143
Was wir als reale Wirklichkeit empfinden, ist einfach nur eine Menge von Daten

 
 
Stueps aus 1915-142:
Man kann Vorhersagen einer Theorie experimentell bestätigen, diese Bestätigungen erhärten die Richtigkeit dieser Theorie, beweisen sie jedoch niemals endgültig.

Damit, Stueps, hast du natürlich völlig recht.

Habe das in Bemerkung 1915-140 entsprechend richtig gestellt.


Zitat von Stueps:
Was mir viel wichtiger ist: Was meinst du zu Beitrag 1915-135?

Ich seh, worauf du hinaus willst, und dass man hier aufpassen muss, da nur kleine Ungenauigkeiten in der Formulierung des Sachverhalts ihr jeden Sinn nehmen.

Tatsache ist, dass wir hier gleich 3 solcher Formulierungen vorliegen haben:
  • 1: Jene von dir, die da in ihrer letzten (allzu ungenauen) Form lautet: » Ein Stein ist ein Stein «.
  • 2: Jene von Andreas Mücklich, der sagt » Wirklichkeit = Information über die Wirklichkeit «.
  • 3: Und schließlich jene, in der mich ich bemüht habe, möglichst genau zu sagen, was gemeint ist: » Ein Ding D(Q) existiert in genau dem Ausmaß, in dem — wie indirekt auch immer — Information darüber existiert. «

Aussage 1 ist — da Tautologie — eine Aussage ohne jeden Inhalt.


Aber sag mal ehrlich: Würdest du auch Aussage 3 als ohne jeden Inhalt bezeichnen?

Meiner Meinung nach kann Aussage 3 sogar in zweierlei Weise interpretiert werden:
  • Einmal aus Sicht eines Beobachters, d.h. als: "Jedes Ding D(Q) existiert für uns nur in dem Ausmaß, in dem wir Information darüber haben."
  • Oder absolut gesehen im Sinne von: "Jedes Ding D(Q) existiert nur in dem Ausmaß, in dem über D(Q) informierende Daten existieren (wer welchen Teil davon einzusehen in der Lage ist, wäre dann eine noch ganz andere Frage).
In Mücklichs Buch z.B. finden sich mehrere Argumente, die in meinen Augen nicht schlüssig sind, da sie diese beiden Interpretationsmöglichkeiten der Aussage 3 (und damit auch der Aussage 2 – nur sie findet sich in seinem Buch) nicht auseinander halten.


Bitte mach dir auch bewusst, dass Aussage 3 insofern sehr genau ist, als sie nicht einfach von einem "Ding" spricht, sondern von einem "Ding in Qualität Q".

Wäre das Ding z.B. eine Ziege, so könnte sie in einer Qualität aus Fleisch und Blut existieren (Q1), als Schatten an der Wand einer Höhle (Q2) – denk an Platons Höhlengleichnis – oder vielleicht nur in einem unserer Träume (Q3). Somit ist klar: Im Sinne von Aussage 3 ist eine Ziege nicht einfach eine Ziege.

Genau so wenig kann behauptet werden, Aussage 3 sei ebenso inhaltsleer wie Aussage 1.


Wie schon gesagt: Wir müssen hier sehr sorgfältig formulieren und sehr sorgfältig lesen, um nicht bei einer zyklischen Definition zu landen, die dann eben doch inhaltsleer wäre.

Aussage 3 – und etwas weniger offensichtlich auch Aussage 2 – sind aber keineswegs leer: Schließlich bedeuten sie nichts anderes als


Jedes Ding D(Q) ist eine Menge von Informationen.

Alles, was wir als reale Wirklichkeit empfinden, ist einfach nur eine Menge von Daten.



Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1915-122
Der erste Trunk aus dem Becher ...

 
 
Gregor Lämmer aus 1915-118:
 
Kein Geringerer als Werner Heisenberg hat den Ursprung sehr treffend formuliert mit der Aussage:

"Der erste Trunk aus dem Becher der Naturwissenschaft macht atheistisch, aber auf dem Grund des Bechers wartet Gott".


Es geht mir keinesfalls um religiöse Propaganda. Das ist für mich einfach Logik pur.


Hierin, Gregor, sind wir beide einer Meinung.


Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1916-1
Wo ist der unseren Verstand modellierende Teil der Physik?

 
 
Dieser Diskussionsfaden sei der Frage gewidmet, was alles Teil der Differenzmengen K- U oder U- RZ sein könnte, wo
  • K alles im Kosmos Existierende bezeichnet,
  • U alles, dessen Existenz an die Existenz unseres Universums geknüpft ist, und
  • RZ alles, was in der Raumzeit unseres Universums lebt (aber nicht an all ihren Punkten).

Meine These:
Wenigstens Teile von uns existieren in K- U (woraus folgt, dass diese Menge nicht leer sein kann).


Meine Frage:
Können wir entscheiden, ob auch die Menge U- RZ nicht leer ist?



Zunächst mal: Über Dinge nachzudenken, die nicht Teil unseres Universums sind, ist den Physikern inzwischen zur zweiten Natur geworden. Denken wir da nur an die Stringtheorie, die ja behauptet, dass jede der etwa 10500 Lösungen eines bestimmten Differentialgleichungssystems den Typ eines potentiell existierenden Universums darstellt.

Unter der Annahme, das sei richtig, folgt sofort:
  • Alle der Stringtheorie zugrundeliegenden mathematischen Gesetze (einschließlich aller logischen Gesetze und aller ganzen Zahlen) existieren ohne jede Bindung an unser Universum, sind also nicht Teile der Raumzeit unseres Universums.
  • Und sofort wird klar: Unser Verstand kann die Raumzeit, in der wir leben (unser Universum sogar), nach Belieben verlassen und betreten. Damit aber, so denke ich, können auch die Mechanismen, aus denen er besteht, nicht in vollem Umfang Teil unserer Raumzeit sein.
  • Letztlich sind demnach auch wir selbst nicht in vollem Umfang Teil der Raumzeit unseres Universums.
Was also ist die Physik des Teiles unserer selbst, der nicht Teil unserer Raumzeit ist?

 
Gebhard Greiter (grtgrt)
 

  Beitrag 1916-4
Was Mach sagte ...

 
 
H... aus 1916-2:
 
Lt. Mach z.B. verschwindet mit dem "Universum" alles, mithin ist K\U={∅}
In deiner Menge K steckt ja die implizite Vorstellung, dass es mind. einen Sachverhalt gibt, der nicht an die
Ex. des Univ. gebunden ist. Ausserdem haben wir es mit Prozessen zu tun, d.h. es gibt eine Abhängigkeit
der Konfiguration zum entsprechenden Punkt im RZ-Kontinuum. Das muss unbedingt Beachtung finden.

Geht das Ganze in Richtung Esoterik?
 


Hallo H...,

Mach lebte in einer Zeit, in der man sich noch nicht vorstellen konnte, dass es im Kosmos mehr als nur ein Universum geben könnte.
Es war deswegen für ihn K = U, und deswegen natürlich K-U = ∅.

Die Stringtheoretiker wenigstens sehen das heute das anders, aber wohl nicht nur sie. Denk da mal z.B. an die Theorie der Baby Universes und schau dir die Namen der Physiker an, die darüber schreiben.

Mit Esoterik will ich NICHTS, aber auch GAR NICHTS zu tun haben.

Beste Grüße,
grtgrt

Nebenbei: {∅} ist eine nicht-leere Menge. Ihr einziges Element ist die leere Menge.
 

  Beitrag 1916-5
Prämisse ist: Die (mathematische) Logik im Kosmos ist überall diesselbe.

 
 
E... aus 1916-3:
Grtgrt aus 1916-1:
(...)
Alle der Stringtheorie zugrundeliegenden mathematischen Gesetze (einschließlich aller logischen Gesetze und aller ganzen Zahlen) existieren ohne jede Bindung an unser Universum, sind also nicht Teile der Raumzeit unseres Universums.
 

Wahrscheinlich hast Du Belege oder Indizien für Deine "klaren" Postulate.
Ich bin gespannt.
 

Hi E...,

ich gehe da — wie alle Physiker, die sich Gedanken über Stringtheorie und damit verwandte Themen machen — davon aus, dass der Physik nichts anderes übrigbleibt, als vorauszusetzen, dass Logik und Mathematik im gesamten Kosmos Gültigkeit haben, also z.B. nicht nur lokal in einem bestimmten Universum (wenn es denn mehr als nur eines geben sollte).

Gruß,
grtgrt
 

  Beitrag 1916-11
Mehr als nur 9 Möglichkeiten, dass unser Universum nicht das einzige ist

 
 
Okotombrok aus 1916-8:
 
Grtgrt aus 1916-1:
Zunächst mal: Über Dinge nachzudenken, die nicht Teil unseres Universums sind, ist den Physikern inzwischen zur zweiten Natur geworden.

glaub' ich nicht, nenne doch 'mal welche und zitiere.

... Zwangsläufig muss etwas außerhalb unseres Universums für immer willkürliche Spekulation bleiben und ist somit weder ein Thema für die Physik, noch hat es irgendeine Bedeutung für uns.


Hi Okotombrok,

auf Anhieb fallen mir da mindestens zwei sehr bekannte Physiker ein: Brian Greene und Lisa Randall.

Nur wenig, von dem, über das ihre Bücher berichten, stammt von ihnen selbst. Man könnte also zahlreiche weitere Namen nennen.


In seinem Buch "The hidden Reality" (2011) schreibt Greene gleich im Vorwort:

Zitat von Greene:
 
What we have found has already required sweeping changes to our pictures of the cosmos. Through physical insight and mathematical rigour, guided and confirmed by experimentation and observation, we have established that space, time, matter, and energy engage a behavioral repertoire unlike anything any of us have ever directly witnessed. And now, penetrating analyses of these and related discoveries are leading us to what may be the next upheaval in understanding: the possibility that our universe is not the only universe.
 

Das gesamte Buch — gut 400 Seiten — diskutiert jene Möglichkeiten, und auf Seite 355 werden all diese Theorien — insgesamt 9 — in einer Tabelle nochmals aufgelistet und mit jeweils ein bis zwei Sätzen nochmals kurz angerissen. Diese Tabelle trägt den Titel "Summary of various Versions of Parallel Universes".

Mir ist völlig klar, dass sie alle bisher nur Theorien sind: Theorien aber, über die durchaus renommierte Vertreter der Theoretischen Physik ganz ernsthaft diskutieren — warum also sollten nicht auch wir das tun?


Insbesondere im letzten Drittel ihres Buches "Warped Passages unravelling the Mysteries of the Universe's Hidden Dimensions" (2005) diskutiert Lisa Randall mehrere Möglichkeiten sog. Brane Universes. Sie vergleicht sie mit Quallen, die in einem Ozean schwimmen, der (in diesem Vergleich) den Kosmos repräsentiert. Sie diskutiert aus der Stringtheorie kommende Möglichkeiten für Gravitons unterschiedlicher Typen sowie (mögliche) Elementarteilchen, die an die Qualle gebunden sind (in dem Sinne, dass ihre Wellenfunktion zwar nirgendwo im Kosmos zu Null wird, aber dennoch nur in und in unmittelbarer Nähe der "Qualle" einen Wert hat, der nicht vernachlässigt werden kann).

Für mich ergibt sich aus all dem, dass wir derzeit nicht ausschließen können, dass unser Universum mit einer dieser vielen "Quallen" im kosmischem "Ozean" vergleichbar sein könnte.


Das also ist in etwa der Kontext, in dem ich denke.

Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1916-16
Erste Überlegungen zur (möglichen) Interaktion unterschiedlicher Universen

 
H... aus 1916-14:
Hallo,

Theorie hin oder her: das ist doch einfach ein Bezug auf eine Domäne, mit einem Satz an Grundannahmen und
abgeleiteten Grundzusammenhängen (Gesetze). Die Theorie gewinnt an Vertrauen (also nicht: "wir beweisen die
Richtigkeit der Theorie"), wenn deren Vorhersagen mit der menschlichen Beobachtung (wir haben nur die) übereinstimmen. Sie gilt als widerlegt, wenn mind. eine Beobachtung der Theorie widerspricht.
That's it!

Für den interessierten Leser (aber nur für den, es steht ein bisschen Mathematik drin) mal eine Kostprobe zum Thema Viel-Universen:
multi-universe

Gruss
H...

Hi, H...!

Ich stimme dir zu, was die Verifizierung bzw. Falsifizierung von Theorien angeht. Aber ebenso richtig ist sicherlich, dass eine neue Theorie nicht wilde Spekulation sein sollte, wenn es eben Grundlagen gibt, auf denen andere Theorien bereits erfolgreich ihre Berechtigung erworben haben. Jedes Experiment ist die Verifizierung bzgl. einer Annahme die Theorie betreffend. Es sei jedem überlassen, über den Kosmos sich seine Gedanken zu machen und zu den abstrusesten Folgerungen zu gelangen. Eine Theorie, die ernst genommen werden will, wird aber die Grundlagen z. B. der ART bzw. der Quantenmechanik akzeptieren. Wenn Karl Popper also die Ansicht vertritt, dass es möglich und nützlich sei, eine Theorie völlig frei zu entwickeln, ist das nur eine Seite seiner Thesen. Die andere ist, dass sich Theorien "evolutionär" entwickeln, sie beruhen stets auf Vorangegangenem, soweit vorhanden.

Was nun die Multi-Versen angeht, so widerspricht das sicher nicht der Freiheit, die Popper für das Theoretisieren fordert – aber ich vermisse ganz eindeutig die Möglichkeit, diese Hypothese in irgendeiner Hinsicht auch nur durch ein Experiment zu bestätigen oder zu widerlegen, ja, sie entzieht sich nicht nur der Begutachtung, sondern einer grundsätzlichen deiner Forderungen: Wir können nichts beobachten, was mit Multi-Versen zu tun haben könnte. Nicht alles, was gedacht werden kann, muss auch wirklich sein können, und man muss Popper ja nicht in allem folgen.
 

  Beitrag 1916-20
Existieren z.B. Elektronen teilweise auch außerhalb der 4-dimensionalen Raumzeit?

 
 
Zurück zum eigentlichen Thema:

Existieren wir teilweise außerhalb der Raumzeit unseres Universums?


In einigen atomaren Zuständen (etwa im Zustand 2p des Wasserstoffatoms) zerlegt die Wellenfunktion den Raum in Regionen, die durch unendliche Flächen (sog. Knotenflächen) separiert sind.

Diese Flächen stellen Lösungen der Schrödunger-Gleichung dar: Flächen also, auf denen die Wahrscheinlichkeit, dass ein Elektron dort gefunden wird, Null ist. Solche Flächen also kann ein Elektron weder berühren noch durchdringen — es ist gezwungen, sie zu meiden.

Trotzdem kann ein Elektrom mal in der einen dieser Regionen gefunden werden und mal in der anderen. Lothar Schäfer schreibt:


Wie es von einem Raumteil in den anderen kommt, dazu sollte man schweigen, weil man es nicht beobachten kann.

Geometrisch jedenfalls, führt jeder Weg aus einem dieser Raumteile in einen anderen durch eine Knotenfläche.


Schäfer schließt daraus, dass diese Tatsache vermuten lasse, dass "die Wirklichkeit eines Quantenobjekts zwischen zwei Beobachtungen keine normale beobachtbare Wirklichkeit ist". Sie scheint nur über nicht-lokale Phänome erklärbar.

Er schreibt weiter: "Die Anormalität kommt dadurch zum Ausdruck, dass sich die Elektronen nicht an einen gewöhnliche Zwang von Raum oder Zeit zu halten scheinen, so als seien sie in der Lage, einem solchen Zwang in einem Zustand außerhalb der Raumzeit zu umgehen."

Die Existenz von Zuständen außerhalb der Raumzeit ist bislang nicht beweisbar, wurde aber dennoch auch von einigen anderen Physikern schon ins Gespräch gebracht, so etwa von
  • Stapp H.P. in: Are Superluminal Connections Necessary? (Nuovo Cimento 40B: 191-199, 1977)
  • Kafatos und Nadeau in: The Consious Universe (Springer Verlag, N.Y., 1990)
  • Goswami A., Reed und Goswami M. in: The Self-Aware Universe (Penguin Putman Inc., N.Y. 1993)
  • Nesteruk A.V. in: Is a Wave Function Collapse a Real Event in Physical Space and Time? (erschienen in: Duffy & Wegener, Hrsg.: Recent Advances in Relativity Theory 2: Material Interpretations, Hodronic Press, pages 169-170, 2000)
 

  Beitrag 1917-11
Die Grundlagen der materiellen Welt sind nicht-materiell.

 
 
Quante aus 1917-10:
Zu lesen steht geschrieben:
» Die Grundlagen der materiellen Welt sind nicht-materiell. «

Hi Quante,

diese Aussage zu erklären habe ich den Beitrag 1924-1 geschrieben.


Quante aus 1917-10:
... frage ich den Philosophen Grtgrt, was für ihn denn Grundlagen, im ganz konkreten, sind?

Grundlagen sind für mich die Naturgesetze — von denen die meisten, wenn nicht sogar alle, in ihrer ursprünglichsten Form wohl sämtlich auf mathematische Gesetzmäßigkeiten zurückführbar sind. Auf die Frage, woher die kommen, fällt auch mir nichts mehr ein.

Kurz also: Mathematische Gesetzmäßigkeiten sind Naturgesetz (das ist für mich offensichtlich) — und womöglich ist nichts sonst Naturgesetz.

Gruß,
grtgrt
 

  Beitrag 1917-12
Fast alle Dinge sind aufgebaut aus Dingen, die weit weniger konkret sind als sie selbst.

 
 
Quante aus 1917-10:
Die 2. "These" wird dann noch unheimlicher:

» Fast alle Dinge sind aufgebaut aus Dingen, die weit weniger konkret sind als sie selbst. «


Diese Formulierung muss man sich erst einmal auf der Zunge zergehen lassen, im Kopf angekommen wird’s dann nur noch ein grauer Brei, aber es ist in seiner Konsequenz, die Weiterführung ... der Grundlagenbedeutung, und, so vermute ich, auf einer höheren Ebene?

Hi Quante,

das ist folgendermaßen gemeint (und auf eine "höhere Ebene" muss man sich deswegen keineswegs bemühen):

Alle Dinge, die wir als Materie sehen, haben aus unserer Sicht eine recht handfeste Existenz (denk mal z.B. an Steine, dein Haus, dein Auto, dich selbst).
Dennoch bestehen sie alle aus Elementarteilchen. Die aber sind WEIT WENIGER KONKRET.

Nachdem du mir das, wie ich mal annehme, nicht glauben wirst, hier zwei Zitate eines Experten:


Zitat von Heisenberg, Seite 101:
Wenn man eine genaue Beschreibung des Elementarteilchens geben will — und hier liegt die Betonung auf "genau" — so ist das einzige, was als Beschreibung niedergeschrieben werden kann, die Wahrscheinlichkeitsfunktion. Aber daraus erkennt man, dass nicht einmal die Eigenschaft des "Seins" ... dem Elementarteilchen ohne Einschränkung zukommt. Es ist eine Möglichkeit oder eine Tendenz zum Sein.

Zitat von Heisenberg, Seite 162:
In den Experimenten über Atomvorgänge haben wir es mit Dingen und Tatsachen zu tun, mit Erscheinungen, die ebenso wirklich sind wie irgendwelche Erscheinungen im täglichen Leben. Aber die Atome und Elementarteilchen sich nicht ebenso wirklich. Sie bilden eher eine Welt von Tendenzen oder Möglichkeiten als eine von Dingen und Tatsachen.


Die beiden Zitate sind genommen aus Heisenbergs Buch "Physics and Philosophy" (1958). Ob die Seitenangaben sich auf die englische oder deutsche Ausgabe beziehen, weiß ich nicht.

Gruß,
grtgrt
 

  Beitrag 1923-1
Gibt es physikalisches Modelle, die beliebig weit ins Ultra-mikroskopische hinein Sinn machen?

 
 

Warum wir stets nur eine makroskopische Sicht auf die Natur haben können


Wo man die Energie eines Quantums (z.B. eines Elektrons oder eines Photons) zu messen sucht, muss man — so wird mir glaubhaft versichert — Energie und Zeit als zueinander konjugierte Größen im Sinne von Heisenbergs Unschärferelation betrachten. Damit gilt die Ungleichung

Δ E Δ th/4π


wo h das Plancksche Wirkungsquantum bezeichnet (eine positive Zahl, die man als Naturkonstante kennt).

Nach gängiger Interpretation beschreibt diese Ungleichung nun aber keineswegs nur eine Unschärfe der Beobachtung, sondern vielmehr auch eine der Natur selbst innewohnende Unschärfe. Wer nun Δ t zunehmend kleiner wählt, erkennt,

dass mindestens eine der folgenden Thesen wahr sein muss:

  • These 1: Es gibt kleinste Zeitspannen (die Zeit ist also gequantelt).
  • These 2: In jeder noch so kleinen Zeitspanne wächst die Energie des Quantums unendlich oft über jede nur denkbare Grenze.
  • These 3: In jeder noch so kleinen Zeitspanne hört das Quantum unendlich oft auf zu existieren.


Welche auch immer wahr sein sollte, man kann auf jeden Fall mit Sicherheit behaupten:


Es gibt eine (ultra-) mikroskopische Sicht auf die Natur, in der mindestens eine der Größen Zeit bzw. Energie keinen Sinn mehr macht.

Sie macht also nur Sinn aus makroskopischer Sicht.


Das aber lässt mich fragen:

Gibt es denn überhaupt ein physikalisches Modell, welches beliebig weit ins Ultra-mikroskopische hinein Sinn macht?



Letztlich führt das auch auf die Frage, in welchem Ausmaß Elementarteilchen denn überhaupt als "existierend" bezeichnet werden können.

Heisenberg selbst noch hat das klar erkannt, denn auf Seite 101 seines Buches "Physics and Philosophie" (1958) liest man:

Zitat von Heisenberg:
 
Wenn man eine genaue Beschreibung des Elementarteilchens geben will ... erkennt man, dass nicht einmal die Eigenschaft des "Seins"
— wenn man hier überhaupt von einer Eigenschaft reden will —
dem Elementarteilchen ohne Einschränkung zukommt.

 


Gebhard Greiter (grtgrt)
 

 

  Beitrag 1923-35
Die Wellenfunktion bricht nicht zusammen — sie repräsentiert Informationsstand

 
C... aus 1923-34:
 
Die offensichtliche Subjektivität dieser Wertung legt es m.E. nahe, den "Zusammenbruch" der Wellenfunktion (falls es diesen überhaupt gibt) nicht einem Zeitpunkt (Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft) zuzuordnen, sondern ihn vielmehr an die Information zu koppeln, die ein Beobachter erhält, wenn er das jeweilige Ereignis beobachtet.
 

Hi C...,

mir scheint, deine Vorstellung den "Zusammenbruch" betreffend ist genau die richtige.

Alles, was ich bisher über Quanten-Experimente gelesen habe, deutet darauf hin, dass die Wellenfunktion nicht zusammenbricht, sondern dass sie sich automatisch jeder neuen Informationslage anpasst (sie ist sozusagen "Spiegelbild" der jeweils vorhandenen Informationslage).

Als "Zusammenbruch" erscheint das nur dem, der seine Betrachtung auf nur eine gemessene Größe (sprich: auf ein zu messendes Attribut) eines Quantums beschränkt. Schon wer mindestens zwei Quanten gleichzeitig betrachtet — wie man das etwa in einem von Leonard Mandel durchgeführten Experiment tut — sieht, dass z.B. das Unterbrechen eines der dort vorhandenen 4 Lichtwege zu mehr Information führt und sofort zu einer entsprechend modifizierten Wellenfunktion an zwei Detektoren, die Teile eines im Experiment in insgesamt 4 Teile zerlegten Photonstrahls aufzufangen da sind.

Dieses Experiment beschreibt Lothar Schäfer in seinem Buch in Anhang 17. Im WWW findet sich auch eine Beschreibung, die ist aber etwas gekürzt und daher weniger klar. (So auf die Schnelle habe ich jene Seite eben jetzt auch nicht wiedergefunden).

Beste Grüße,
grtgrt


PS: Eben erfahre ich, dass eine Gruppe um Gerhard Rempe (1998) folgendes Experiment in die Tat umgesetzt hat:

Rubidiumatome wurden durch einen "Doppelspalt" geschickt, der aus purem Licht bestand (also nicht aus Materie). Genauer:

In einer komplizierten Anordnung gelang es den Physikern, den Strahl aus Rubidium-Atomen an stehenden Lichtwellen so aufzuspalten, dass 4 Teilstrahlen entstanden:
Je zwei konnten sich gegenseitig überlagern und so Interferenz bilden.

Mit einem ganz besonderen Trick versuchten die Forscher nun, den Rubidium-Atomen die Information zu entlocken, auf welchem Weg jedes einzelne die Anordnung durchflogen hatte. Dazu muss man wissen: Rubidium-Atome besitzen in ihrer äußersten Schale ein Elektron, dessen Spin sich nach oben oder nach unten einstellen lässt. (Das Atom wird dadurch nicht verändert.)

Die Physiker richteten es so ein, dass das Elektron der Atome, die durch Spalt 1 kamen in eine, und das der Atome, die durch Spalt 2 kamen in die andere Richtung eingestellt wurde. An dieser Einstellung lies sich dann feststellen, durch welchen Spalt das Atom gekommen war.

Wie in ähnlichen Doppelspalt-Experimenten ergab sich auch hier:

Sobald diese Markierung gesetzt, also Weg-Information vorlag, verschwand die Interferenz zwischen den Atomen.


Das Besondere hier war, dass dieses Verschwinden allmählich herbeigeführt werden konnte:
Je mehr Atome man wie beschrieben normiert losschickte, desto mehr verschmierten sich die hellen und dunklen Streifen des Interferenzbildes:

Atome, deren Weg festgestellbar war,
bekamen hinter dem Spalt ganz offensichtlich andere Wellenfunktion als jene, deren Weg nicht feststellbar war.

Und das, obwohl sie sich von den anderen in rein GAR NICHTS unterschieden (!)


 

  Beitrag 1927-28
Zur genauen Definition der Begriffe » Geist « und » Materie «

 
Gregor Lämmer aus 1927-26:
... was bringt dann Materie hervor und plant diese?

Wer oder was Materie entstehen lässt, scheint mir überzeugend erklärt in Beitrag 1924-1.

Wer sie plant, ist weit schwieriger zu beantworten. Soweit man (als Physiker) sehen kann, sind das Naturgesetze, die in einer nur auf Geist basierenden zusätzlichen Dimension unserer Welt ihren Ursprung haben.


PS: Ich habe es bisher strikt vermieden von "Geist" zu sprechen und stattdessen den Ausdruck "nur gedanklich existierend" verwendet.

Da ich nun aber festgestellt habe, dass der Begriff "gedanklich" fast alle meine Geschrächspartner an aus Menschen kommende Gedanken erinnert, kann ich diesen Ausdruck nicht weiter verwenden.

Unter » Geist (in der Natur) « verstehe ich etwas,
  • auf dessen Existenz es zahlreiche indirekte Hinweise gibt,
  • das zweifelsfrei nachzuweisen der Mensch bisher aber keinerlei Geräte entwickelt hat.

John Archibald Wheeler war in der zweiten Hälfte seines Lebens mehr und mehr der Meinung, die Wurzel der Natur könnten rein nur aus Information bestehen.
Sollte er damit recht haben, wäre Geist (in meinem Sinne) der Mechanismus, der eben diese Information verarbeitet.

grtgrt
 

  Beitrag 1927-33
Wie realisiert die Natur erst Gedankliches, und sogar Geist?

 
 
Henry aus 1927-31:
Grtgrt aus 1927-28:

PS: Ich habe es bisher strikt vermieden von "Geist" zu sprechen und stattdessen den Ausdruck "nur gedanklich existierend" verwendet.

Da ich nun aber festgestellt habe, dass der Begriff "gedanklich" fast alle meine Geschrächspartner an aus Menschen kommende Gedanken erinnert, kann ich diesen Ausdruck nicht weiter verwenden.

Dein gesamte Fragestellung war nach meiner Ansicht nur vorgeblich ergenbnisoffen, du wolltest von Anfang an genau diese auch bestätigt sehen.

Nein, Henry,

mein Grund war, dass ich unter "Geist" eigentlich weit mehr verstehe als nur "Gedanken" oder das, was sie erzeugt und verwaltet.

Können wir denn tatsächlich sicher sein, dass Gedanken nicht auch von — was auch immer — gesteuert sein können (etwa so, wie man einen Dia-Projektor steuert und mit den Bildern füttert, die er an die Wand werfen soll)?

Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1927-47
Was steckt hinter nicht-lokalen Phänomenen?

 
C... aus 1927-43:
Hallo Grtgrt, Henry, Bauhof,

Grtgrt aus 1927-37:
Warum eigentlich denkt niemand an die Möglichkeit, dass wir Teil seiner selbst sein könnten?

Ich denke nicht nur, sondern glaube schon ziemlich lange an diese Möglichkeit.

Eine Analogie ist für mich die Eltern/ Kind-Beziehung. Betrachtet man die genetische Verwandschaft (vgl. auch Informationsbegriff in Beitrag 1948-1 unter Nr. 6) und die erzieherische Beeinflussung durch die Eltern, so lässt sich m.E. durchaus die Auffassung vertreten, ein Kind sei Teil seiner Eltern. Dennoch ist das Kind ein (in gewissen Grenzen) eigenständiges, also freies, Individuum.

Hi C...,

dein Argument finde ich überzeugend.

Ich selbst habe die Sache zunächst aber weniger abstrakt gesehen. Mein Gedanke ging eher in folgende Richtung:

Die Tatsache, dass es nicht-lokale Phänomene gibt (Qantenverschränkung ist vielleicht nur ein erstes Beispiel), legt in meinen Augen die Vermutung nahe, dass die Gesamtheit dessen, was wir beobachten können, nur einen Teil der Natur darstellt — dass da also vielleicht noch ein zweiter Teil ist, den wir bisher noch nicht mal seinem Wesen nach kennen.

Eine erste Vermutung war ja, es könne da "verborgene Variable" geben. Dass sich diese Vermutung als falsch erwies, schließt aber in meinen Augen nicht aus, dass da doch irgendwas sein könnte: Etwas, das uns verborgen ist ebenso wie 10/11 jeden Eisbergs unter der Wasseroberfläche existieren und daher zunächst unsichtbar sind. Das sichtbare 1/11 so eines Eisbergs — sein über Wasser existierender Teil also — kann gut die Form von Spitzen haben, die demjenigen, der nicht unter die Wasser­oberfläche sehen kann, anmuten wie eine ganze Reihe deutlich kleinerer, einzelner Eisberge.

Ebenso könnte alle Lebewesen in unserem Kosmos etwas verbinden, das — wenn wir es registrieren könnten — uns klar machen würde, dass alles, was Bewusstsein hat, Teil eines einzigen großen Wesens ist.

Mein "könnte ..." steht hier für "rein logisch gedacht, kann man nicht ganz ausschließen, dass ...".

Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1924-28
Was ist eine Platonische Idee?

 
 

Platonische Idee = etwas (als Idee) absolut genau Definiertes

Bitte beachten: Messungen können niemals absolut genau in diesem Sinne sein.


 

  Beitrag 1924-33
Nicht jedes Objekt ist ein physikalisches (oder gar materielles)

 
Grtgrt aus 1924-32:
U...bus aus 1924-31:
 
Was gibt es denn deiner Meinung nach für Elemente, die nicht physischer Natur wären?
Alles, was sich innerhalb des Universums befindet, ist physisches Objekt, oder glaubst du an Götter?

Nein, U...bus,

an Götter habe ich da nicht gedacht, wohl aber an Platonische Ideen (wie etwa die in Beitrag 1924-30 explizit definierten Mengen).

Gruß, grtgrt
 

Gebhard,

die Richtigkeit deiner These fällt und steht mit der Richtigkeit der These über die Existenz der Idee im platonischen Sinne. Den Beweis für die Richtigkeit dieser Behauptung hast du aber noch nicht erbracht (so wenig wie im Übrigen Plato selbst und seine große Anhängerschar).
 

  Beitrag 1924-2
Das Weltbild, das uns die moderne Physik nahelegt

 
 

Das Weltbild, das die moderne Physik uns nahelegt


Die zusätzliche — rein geistige — Dimension unser Welt, von der z.B. in Beitrag 1924-1 spricht, werde ich in Zukunft die Platonische nennen.

Sie ist die Heimat aller Naturgesetze. Jene existieren auf nur logischer Ebene, führen aber dennoch zum Entstehen des einen oder anderen Universums. Sie formen seine Raumzeit und erschaffen, prägen und steuern alles, was darin existiert (sei es Objekt oder Prozess).

Es gibt keinen Grund anzunehmen, dass unser Universum das einzige oder gar das einzig mögliche sei.

grtgrt
 

  Beitrag 1924-10
Zur Terminologie: Kosmos, Universum, unsere Welt

 
Okotombrok in 1924-6:
 
Wiki macht hier keine Unterscheidung zwischen Kosmos und Universum
Zitat von Wiki:
Als Universum (von lateinisch universus "gesamt", von unus und versus "in eins gekehrt") wird allgemein die Gesamtheit aller Dinge bezeichnet. Im Speziellen meint man damit den Weltraum (veraltet auch Weltenraum), auch Weltall oder Kosmos (von griechisch κόσμος kósmos "(Welt-)Ordnung", "Schmuck", "Anstand" das Gegenstück zum Chaos) und bezeichnet die Welt bzw. das Weltall sowohl als das sichtbare Universum, als auch als geordnetes, harmonisches Ganzes.
 

Hi Okotombrok,

die Definition in Wikipedia scheint mir veraltet. Sie war übrigens auch meine — allerdings nur, bis ich dann Brian Greenes Bücher gelesen hatte.

Bei Greene findet sich zwar keine explizite Definition für den Begriff » Kosmos «. Dennoch fällt mir auf, dass er die Worte Kosmos bzw. Universum genau dort benutzt, wo ich sie (meiner Definition entsprechend) auch wählen würde.

Ansonsten: Schon in Beitrag 1916-11 habe ich beschrieben, warum und in welcher Weise,

die Begriffe Kosmos und Universum einer Unterscheidung bedürfen:


... wir können derzeit nicht ausschließen,
dass unser Universum mit einer dieser vielen "Quallen" im kosmischem "Ozean" vergleichbar sein könnte.


Gruß,
grtgrt

PS: Wo ich hin und wieder von " unserer Welt" spreche, will ich offen lassen, ob dort unser Universum oder der Kosmos insgesamt gemeint ist bzw. gemeint sein sollte.

 

  Beitrag 1924-11
Ist das sich selbst bewusste Bewusstsein des (oder der) Menschen Teil eines kosmischen Bewusstseins?

 
E... aus 1924-8:
 
Grtgrt aus 1924-1:
Nüchterner und genauer ausgedrückt:
 
Der physische Teil unserer Welt wird geschaffen, geformt, und regiert durch nur gedanklich Existierendes.

Gebhard Greiter (grtgrt),
der hiervon überzeugt wurde durch Argumente von Lothar Schäfer

Was selbst bei der genaueren Formulierung immer noch fehlt, ist ein Hinweis darauf wer oder was da denkt.

Gedanklich existierendes setzt voraus das gedacht wird. In diesem Fall sollte man wissen wer oder was gedacht hat als z. B. unser heimisches Sonnensystem oder noch davor unser Universum entstand. Auch Schäfers Lothar macht dazu leider keine Angaben. Vielleicht hast Du einen Tip, der auch mich in die Lage versetzt, Lothar Schäfer zu folgen.
 

Hi E...,

hiermit sprichst du eine ganz besonders wichtige Frage an. Leider habe ich noch nicht einmal die Ahnung einer Antwort darauf.

Lothar Schäfer scheint " das sich selbst bewusste Bewusstsein " des Menschen wohl als so eine Art Zipfel eines versteckten " kosmischen Bewusstseins " zu sehen. Er verkennt aber keineswegs, dass das verdammt schwierige Fragen, unseren " freien Willen " betreffend, aufwirft. Hier scheint auch er (indirekt) zu sagen: "Leider habe ich noch nicht einmal die Ahnung einer Antwort darauf."

Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1924-19
Sich Platonische Ideen vor Augen zu führen bedeutet nicht, sie zu erschaffen

 
U...bus aus 1924-14:
 
"Gedanklich Existierendes" benötigt einen Denkenden, der es denkt. Also ist doch der physische Teil der Welt Voraussetzung für "gedanklich Existierendes" und nicht umgekehrt. Ohne Denkerbse kein Denken.

... ohne Denken keine Existenz, das versuche ich Physikern immer klarzuachen.
 

Hi U...bus,

was du hier sagst ist falsch, denn:
  • Erstens: Nicht alles, was nur gedanklich existiert, ist eine Platonische Idee. Bilder etwa, die wir träumen, oder Geschichten, die wir im Traum erzählt bekommen, existieren nur gedanklich, sind aber dennoch keine Platonischen Ideen.
  • Zweitens: Nirgendwo habe ich behauptet, dass erst unser Denken Platonische Ideen erschaffen würde. Ganz im Gegenteil: Die einzigen Beispiele Platonischer Ideen, von denen ich gesprochen habe, waren Folge mathematischer Gesetze, und die — darauf habe ich nun schon sehr oft hingewiesen — sind Naturgesetz.
  • Drittens: Das einzige Werkzeug, eine Platonische Idee in aller Klarheit wahrzunehmen, ist — für Menschen jedenfalls — der menschliche Verstand. Alle anderen Werkzeuge, die Werkzeuge der Experimentalphysik etwa, zeigen uns nur schattenähnliche Projektionen davon.


Meine Aussage war:

Der physische Teil unserer Welt wird geschaffen, geformt, und regiert durch nur gedanklich Existierendes.


Das Missverständnis, das ich jetzt in deinem Beitrag vorfinde, zeigt mir, dass ich mich genauer so hätte ausdrücken sollen:


Der physische Teil unserer Welt wird geschaffen, geformt, und regiert durch Naturgesetze, die Platonische Ideen sind.



Nochmals also: Die erste dieser Aussagen ist Folge der zweiten, genaueren Aussage. Es ist aber keineswegs so, dass erst unser Denken jene als Naturgesetz auf­tretenden Platonischen Ideen erschafft. Sie existieren völlig unabhängig von uns.

Beste Grüße,
grtgrt

PS: Natürlich gilt auch: Nicht alles, was jemand denkt, wurde durch ihn selbst erschaffen (also zum ersten Mal gedacht).
 

  Beitrag 1924-27
Warum Nicht-Stoffliches wohl doch existiert

 
Stueps aus 1924-23:
 
Die Dinge in unserer Welt gehorchen einer Ordnung, die sich empirisch untersuchen lässt. Daniel Kehlmann sagte in einem seiner Romane: "Und auf dem Grunde dieser Welt liegen die Zahlen." Dinge können erst in unserer Welt stabil existieren und wechselwirken, wenn sie dieser, na ich will mal sagen, "Überordnung" gehorchen.

Dies ist für mich ein Indiz, dass etwas Nichtstoffliches real existiert, dem Materie und Energie gehorchen. Wir kleiden diese Ordnung in Sprache, um sie begreifen und beschreiben zu können. Diese Sprache heißt bei uns Mathematik. Und ich verstehe Mathematik eben als das "Ordungs-Ding", nicht als menschliche Sprache allein. Die Beschränkung: "Mathematik ist ausschließlich etwas von Menschen erdachtes." ist mir persönlich wesentlich zu wenig. Ich erhebe keinesfalls Anspruch auf Richtigkeit dieser Meinung, das möchte ich betonen!
 

Ich sehe es ebenso,

grtgrt
 

  Beitrag 1929-19
Das wichtigste aller Naturgesetze: Es muss Raum bleiben für absoluten Zufall und freien Willen.

 
 
Stueps aus 1964-28:
 
Grtgrt aus 1964-21:
Es scheint mir eher so zu sein, dass
· das wichtigste aller Naturgesetze darin besteht, die Natur zu veranlassen, eben NICHT alles zu regeln.

Hallo Gebhard, hier drückst du dich m.E. sehr ungenau aus, was mich zum Raten zwingt, und einer Diskussion nicht unbedingt förderlich ist:

Welches Naturgesetz soll das sein? Die Heisenbergsche Unschärfe?


Hallo Stueps,

mit den Freiraum, auf dessen Existenz ich in Beitrag 1964-21 aufmerksam machen wollte, habe ich kein konkretes Naturgesetz gemeint, sondern vielmehr die Tatsache, dass offenbar die Summe ALLER Naturgesetze gar nicht beabsichtigt wirklich ALLES zu regeln.

Diese Tatsache also ist es, was ich dann "das wichtigste aller Naturgesetze" genannt habe.

Die Freiheitsgrade, von denen ich dort spreche (und die ich jetzt — weil sich der Begriff "Freiheitsgrad" als schon belegt herausgestellt hat — als "von den Naturgesetzen gelassenen Freiraum" bezeichne), betreffen dann also schlicht und einfach alles, was durch Zufall oder den "freien Willen" von was auch immer geregelt sein kann.

Als was solche "freier Wille" sich dann letztendlich herausstellen könnte, weiß ich natürlich auch nicht.

Beste Grüße,
grtgrt


PS: Wo ich mich nach deinem Dafürhalten zu ungenau ausdrücke, ist das keine Absicht, sondern vor allem Folge der Tatsache, dass ich es selber nicht so genau weiß. Schließlich und endlich ist sehr viel von dem, was ich hier schreibe, ja einfach nur lautes Nachdenken (!).

 

  Beitrag 1929-26
Evolution = Zufall + Selektion

 
 
Stueps aus 1929-14:
 
Grtgrt aus 1929-12:
Freiraum dieser Art existiert doch mindestens dort, wo absoluter Zufall regiert — etwa beim Kollabieren der Wellenfunktion, wo die Naturgesetze NICHT festlegen, in welch realen Zustand genau das betroffene Quantenobjekt denn nun zu kommen hat.

Interessant ist, dass du dann an anderer Stelle schon mein Argument, dass dieser absolute Zufall weder durch belebte noch durch unbelebte Materie nutzbar ist, ignoriert hast. Und an anderer Stelle wieder damit argumentierst.

Hi Stueps,

deine Meinung, dass der beim Zusammenbruch der Wellenfunktion waltende Zufall weder durch belebte noch durch unbelebte Materie "nutzbar" ist, teile ich nicht.

Begründung:

Evolution = Zufall + Selektion



Das Stichwort "Selektion" steht hier für die Tatsache, dass, wo immer ein Prozess zu einem nur durch Zufall bestimmten Ergebnis führt, dieses Ergebnis mehr oder weniger stabil sein kann als andere Ergebnisse, die statt seiner hätten eintreten können. Wählt der Zufall nun also ein ganz besonders stabiles Ergebnis aus, so kann das durchaus Konsequenzen haben, die auf Basis eines weniger stabilen, aber ebenso wahrscheinlichen Ergebnisses weniger wahrscheinlich oder sogar undenkbar gewesen wären.

Diese Überlegung gilt für sämtliche Prozesse mit zufälligem Ergebnis, also auch für Elementarereignisse.

Mit anderen Worten: Ich könnte deine Meinung nur dann als zutreffend einstufen, wenn wir wüssten, dass jeder Zusammenbruch einer Wellenfunktion nur zu Zuständen führen kann, die sämtlich exakt gleich stabile Nachfolgekonfiguration (des betroffenen Quantensystems) schaffen würden, wenn sie denn einträten.

Nichts spricht dafür, dass diese Bedingung tatsächlich für jedes nur denkbare Elementarereignis erfüllt ist.

Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1933-16
Warum die Zeit in der Physik ein unentbehrliches Konzept darstellt

 
 
Gregor Lämmer aus 1933-1:
wasistzeit.de fragt nach dem Charakter der Zeit.

Es ist aber auch interessant, zu fragen, warum es Zeit gibt.


Hi Gregor,

Einen Grund dafür, dass die Physik ohne den Begriff "Zeit" wohl gar nicht auskommen kann, sehe ich darin, dass die Zeit — der Zeitgraph also (siehe meine Theorie vom Zeitgraphen) — in nur EINER Richtung durchlaufen werden kann: hinein in die Zukunft.

Das ist so, da ihn rückwärts zu durchlaufen bedeuten würde, Elementarereignisse in eindeutig definierter Reihenfolge, deterministisch also, rückgängig zu machen.

Auf Quantenebene aber funktioniert rein gar nichts deterministisch.


Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1933-18
Warum ich nicht an ein » Blockuniversum « glaube

 
 
Hi Henry,

danke für den Hinweis auf den Begriff » Blockuniversum « (ein Stichwort, das ich noch nicht kannte).

Dennoch ändert auch die Tatsache, dass Einstein sich schließlich zum Inhalt dieses Begriffs bekannte, nichts an meinem Urteil.


Wenn ich recht habe (was wir natürlich nicht wissen), würde daraus automatisch folgen, dass auch die SCHEIDUNG zwischen Vergangenheit und Zukunft keine Illusion sein kann: Das einfach deswegen, weil dann ja ein Weg zurück in die Vergangenheit ganz andere Qualität hätte als ein Weg nach vorne in die Zukunft.

Auf jeden Fall gilt: Wer an das "Blockuniversum" glaubt — daran also, dass unsere Zukunft schon ebenso real existiert wie unsere Vergangenheit — käme zwangsläufig zum Schluss, dass der Mensch, auf seinem Weg hinein in die Zukunft KEINEN freien Willen hat. Das zu glauben, lehne ich ab.


Ich glaube, dass die Gegenwart ein 3-dimensionaler Teilraum der 4-dimensionalen Raumzeit ist,
der sich durch sie hindurch in Richtung Zukunft bewegt wie die Grenzlinie des Schattens eines Baumes,
der (sozusagen als "Vergangenheit") immer größer wird, wenn die Sonne hinter dem Baum zu versinken beginnt.


Natürlich ist dieser "die Gegenwart" genannte 3-dimensionale, sich bewegende Teilraum nicht glatt und durch einen einzigen Zeitwert gegeben (schließlich und endlich ist ja auch die 4-dimensionale Raumzeit KEIN 4-dimensionaler Vektorraum, sondern nur eine 4-dimensionale differenzierbare Mannigfaltigkeit).


Beste Grüße,
grtgrt

PS: Aus welcher (Online-) Quelle stammt dein Wissen übers Blockuniversum? Ist es diese (oder gibt es da noch bessere)?
 

  Beitrag 1938-26
Zwei noch völlig offene Fragen

 
Gregor Lämmer aus 1938-25:
... ich nehme an, dass es eine kleinste Dauer gibt, der man die Größe 1 zuschreiben kann. Dies hätte dann zur Folge, dass alle Dauern, die wir im Mesokosmos erleben, eine mehrfache Größenordnung dieser kleinsten Dauer darstellen.

Hi Gregor,

ob es diese kleinste Dauer (oder ob es unteilbare Zeitquanten) gibt, sind zwei noch völlig offene Fragen.

Siehe dazu Wikipedia übers Chronon, wo steht (Zitat):

In der aktuellen Quantenphysik wird die Existenz des Chronon sehr kontrovers diskutiert.


Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1938-28
Auch die Frage nach dem, was Zeit eigentlich ist, scheint völlig offen

 
Horst aus 1938-23:
Hallo Henry

Und mit welchem zeitlichen Begriff – der nicht von einer Bewegung abgeleitet wurde – erklärst du es?

Ich weiß zwar nicht wessen "vorher" und "nachher" du meinst, aber um von "vorher" und "nachher" sprechen zu können, bedarf es doch eines Objektes, da sich "vorher" an einem andern Ort im Raum befunden hat als "nachher".

Das heißt doch, man kann diese beiden Begriffe auch erklären, ohne irgendeinen zeitlichen Begriff zu verwenden, nämlich indem man den räumlichen Abstand bestimmt.

So, nun wäre es schon nett von dir auch deine Aussage zu erklären:

Zitat:
für mich bedeutet "etwas dauert", dass Zeit vergeht.

Insbesondere, wie du (und nicht Newton) feststellst, dass und wie "Zeit" vergeht!

Gruß Horst

Horst,

mir war nicht ganz ernsthaft zu Mute, weil das Thema ja nun wirklich nicht zum ersten Male durchkauen. Ich will mich deshalb auch nur noch einmal dazu äußern.

Also, mit deiner Ansicht, dass Zeit nicht real existiert, stehst du ganz sicher nicht allein, und auch gestandene Physiker sehen das so. Man kann es so sehen, es ist dann unser Verstand, der die Dinge im Raum und in der Zeit ordnet, weil wir sonst nur strukturloses Chaos vorfinden würden. Bliebe dann aber die Frage, wie er – unser Verstand – das fertig bringt. Falls es so wäre, dass Zeit nicht existiert, müsste alles jetzt und hier gemeinsam existieren.

Da liegt nämlich dein gedanklicher Fehler. Auch Physiker – und sonstige nette Leute -, die Zeit als vom Verstand geschaffen ansehen, bezeichnen das, was du rein der Bewegung zuschreibst, als zeitliche Abfolge. Die Bewegung von hier nach dort hat ein Vorher und Nachher, und völlig gleichgültig, ob ich die Zeit für real halte oder nicht, das ist es, was wir unter dem Vergehen von Zeit verstehen. Die Frage, ob Zeit – oder besser die Raumzeit – real ist, ist erst einmal davon gar nicht betroffen und ein anderes Thema. Die Frage, was Zeit tatsächlich ist, kann niemand beantworten, und das weißt du sehr genau, es ist also schon nervig von dir, ständig darauf rumzuhacken. Und was soll das bedeuten: Nicht auf Links im Internet berufen, sondern auf sich selbst? Willst du, dass wir hier ohne jede physikalische Grundlage diskutieren, alles beiseite lassen, was an Erkenntnis vorliegt?
 

  Beitrag 1938-40
Zeit in wenigstens 4 unterschiedliche Bedeutungen

 
 
Gregor Lämmer aus 1938-35:
Henry aus 1938-28:
 
Die Frage, was Zeit tatsächlich ist, kann niemand beantworten . . .

Zeit ist Dauer


Diese Antwort ist richtig, aber keineswegs vollständig, da der Begriff "Zeit" für uns ja mindestens 4 völlig unterschiedliche Bedeutungen hat:
  • Zeit als Dauer
  • Zeit als etwas Vergängliches
  • Zeit als etwas, das wir durchwandern (sprich: Zeit als transitive 2-stellige Relation auf der Menge aller Ereignisse)
  • Zeit als eine der 4 Dimensionen der RaumZeit der ART

 

  Beitrag 1938-42
-

 
H... aus 1938-41:
Diese Antwort ist richtig, aber keineswegs vollständig, da der Begriff "Zeit" für uns ja mindestens 4 völlig unterschiedliche Bedeutungen hat:
  • Zeit als Dauer
  • Zeit als etwas Vergängliches
  • Zeit als etwas, das wir durchwandern (sprich: Zeit als transitive 2-stellige Relation auf der Menge aller Ereignisse)
  • Zeit als eine der 4 Dimensionen der RaumZeit der ART

"Zeit ist Dauer" bringt physikalisch keinen Nährwert. Das ist so, als ob ich sage "Geschwindigkeit ist Schnelligkeit"..

Hallo H...,

Du hast sicherlich recht, dass der Zeitbegriff im allgemeinen Sprachgebrauch sehr diffus ist. Man könnte noch eine Menge anderer Begriffsinhalte für das Wort "Zeit" finden. Ich nehme mir jetzt die "Zeit" diese Zeilen zu schreiben, bedeutet z:B. sinngemäß nichts anderes als: "ich habe nichts Besseres vor".

Die Zeit als reine Dauer zu definieren, grenzt allerdings den Zeitbegriff schon mal ein, z.B. auch in dem Sinne, dass damit Zeitpunkte nicht unter diesen Zeitbegriff fallen.

Ich denke, dass genau dieser Zeitbegriff in der Physik verwendet wird, wobei die Dauer noch normiert wird, nämlich in Form von Sekunden, Minuten, Stunden etc., um die Dauer mathematisch beschreiben zu können. Für diese Art von Zeit = Dauer ist die Richtung eines Vorgangs in Form von kausalem Geschehen gleichgültig. Das Leben eines Menschen dauert von der Geburt bis zum Tod genauso lange, wie rückwärts betrachtet vom Tod bis zur Geburt. Ein Film dauert gleichlang, egal ob ich ihn vorwärts oder rückwärts laufen lasse.

Du hast auch recht, dass Dauer im Prinzip nur ein anderes Wort für für Zeit(dauer) ist, und damit noch nicht erklärt ist, wie unsere Vorstellung von dieser Dauer zustande kommt.

Ich denke, dass unser allgemeines "Gefühl" von der Dauer eines Vorgangs dadurch zustande kommt, dass wir aus Erfahrung wissen, dass während eines konkreten Vorgangs unendlich viele weitere Vorgänge stattfinden. Um die Vorstellung der Dauer eines Vorgangs zu bilden, müssen wir diesen Vorgang zu zumindest einem weiteren Vorgang in Beziehung setzen.

Zeit ist daher dem Wesen nach eine Beziehung (Vergleich) zwischen Vorgängen (Geschehensabläufen).

MfG
Harti
 

  Beitrag 1938-66
Die Plack-Einheiten — Grenze der Anwendbarkeit bekannter physikalischer Gesetze

 
Grtgrt aus 1938-65:
 
Wrentzsch aus 1938-63:
 
Wer hat eigentlich die Plankzeit entdeckt?
Wie kam man auf die Idee?
 

Hi Wrentsch,

in Wikipedia liest man:

"Die Planck-Einheiten, benannt nach Max Planck, bilden ein natürliches Einheitensystem. Sie werden aus drei Naturkonstanten hergeleitet, nämlich der Gravitationskonstanten G, der Lichtgeschwindigkeit c und dem planckschen Wirkungsquantum h, und markieren teilweise Grenzen der Anwendbarkeit der bekannten Naturgesetze (siehe Planck-Skala)."

Mit anderen Worten:
  • Die Planck-Zeit ist nicht mehr als eine Zeit-Einheit, die so gewählt ist, dass gewisse Formeln möglichst einfache Form annehmen.
  • Dies zu erreichen, wurde sie ale geeignetes Vielfaches des Planckschen Wirkungsquantums definiert (das in all jenen Gleichungen auftritt).
  • Dass es dieses kleinste Wirkungsquantum gibt, ist das eigentlich Erstaunliche. Seine Entdeckung — durch Max Planck — kann als Geburtsstunde der Quantenphysik betrachtet werden.

Gruß, grtgrt
 

Nur zur Ergänzung: Man setzt c, G, h und k als "1", das sind dann die sogenannten "Natürlichen" Konstanten und eine Umrechnung erübrigt sich, kommt ja immer "1" heraus (natürlich nicht in Verbindung mit anderen Einheiten).

Und das "Wirkungsquant", eigentlich Planck-Konstante, ist die Einheit Energie mal Zeit, wie der Name schon sagt, ebenfalls eine Konstante.
 

  Beitrag 1954-1
Warum Well Defined Degrees of Freedom (WDDF) die Basis aller physikalischen Gesetze sein könnten

 
 

WDDF — Well Defined Degrees of Freedom


Zum physikalischen Informationsbegriff:

Grtgrt aus 1948-1:
 
Wäre so einer schon erarbeitet, müsste er wohl mindestens den biologischen und den kybernetischen verallgemeinern (und gemeinsame Wurzel beider sein).
Nicht vergessen sollte man: Auch auf der Ebene physikalischer Systeme treten Phänomene der selbstorganisierten Strukturbildung auf, die weit mehr auf Frei­heitsgrade zurückzuführen sind als auf ein Ursache-Wirkungs-Verhältnis.

Somit scheint Information die Grundlage aller Selbstorganisation zu sein.

 


Wie in Beitrag 1948-34 schon erklärt wurde, stellen Ordnung und Unordnung die beiden Grundformen dar, in denen Information auftreten kann. Ihr Bezug zu Freiheitsgraden ist offensichtlich:
  • Ordnung setzt  G r e n z e n  für Freiheitsgrade,
  • Unordnung ist Symbol für die  A u s s c h ö p f u n g  von Freiheitsgraden.

Nicht zuletzt deswegen kommt mir bei der Suche nach einer Antwort auf die Frage, was denn nun eigentlich das Wesen eines Begriffs von Information ausmachen könnte, der tauglich wäre, Basis aller physikalischen Gesetze zu sein, der Verdacht, dass es sich hierbei um ein Naturgesetz handeln könnte,

welches Freiheitsgraden entspricht,

entlang derer sich jeder im Universum ablaufende Prozess entwickelt in dem Sinne, dass die Natur
  • ihn zwingt, sich NUR in ihrem Rahmen zu entwickeln
  • ihm ansonsten aber jede Freiheit lässt, den Rahmen, diese Freiheitsgrade also, VOLL auszuschöpfen.

Der durch die Freiheitsgrade gesetzte Rahmen in Kombination mit absolutem Zufall im Sinne der Quantenphysik könnte zur Folge haben, dass solche Prozesse selbstorganisierend sind und so Ordnung entsteht, die der Evolution fähig ist — einer Evolution, die gezielt die jeweils stabileren Strukturen begünstigt, weil die ja, eben
w e g e n  ihrer Stabilität, selbst wieder zu steuernden Faktoren werden in dem Sinne, dass sie den Zufall mehr und mehr kanalisieren:

Hinreichend stabile Strukturen verändern die Wahrscheinlichkeiten, mir der ansonsten gleich wahrscheinliche Ereignisse zufällig eintreten.


Gebhard Greiter (grtgrt)
 

  Beitrag 1954-5
Beispiel eines Freiheitsgrades im Sinne von WDDF

 
 
Henry aus 1954-4:
"Ordnung" wird durch Gravitation geschaffen, "Unordnung" ist der systemimantente "Drang" nach völliger Gleichverteilung, nach Ausgleich zwischen Potentialen. Der antopozentrische Begriff der "Freiheitsgrad" hat hier keinerlei Bedeutung.

Hi Henry,

"Ordnung" wird keineswegs nur durch Gravitation geschaffen, sondern — um nur EIN Beispiel zu geben — auch durch die einem Quantensystem (einem Molekül etwa) zugeordnete Wellenfunktion ψ.

Auch meinen Begriff "Freiheitsgrade" interpretierst du viel zu eng:

Nimm z.B. ein Molekül und die ihm zugeordnete Wellenfunktion. Sie definiert sog. "Knotenflächen". Die wiederum stellen die Menge aller Raumpunkte dar, an denen sich kein einziges Elektron im Molekül aufhalten kann (kein Elektron wird sich dort zeigen, wenn man versucht, es zu beobachten).

Damit ist diese Wellenfunktion Beschreibung eines sehr komplizierten "Freiheitsgrades". Er gibt dem Orbitalmodell des Moleküls eine ganz bestimmte Struktur (siehe etwa diesen Artikel und die Bilder darin) und sagt den Elektronen, wo sie sich zeigen bzw. nicht zeigen dürfen.

Gruß,
grtgrt
 

  Beitrag 1970-1
Verwirrendes

 
 
Da nach Einsteins berühmter Formel E = mc2 Energie und Masse zueinander äquivalent sind, war ich bisher immer der Meinung, dass natürlich auch Energie Gravitationskraft erzeugt.

Nun lese ich aber im Papier eines Physikers [genauer: bei Robert B. Laughlin in "Abschied von der Weltformel" Seite 189 oben:

Zitat:
Reales Licht unterscheidet sich wie realer quantenmechanischer Schall insofern von seinem newtonschen Gegenstück, als es selbst dann Energie enthält, wenn es eiskalt ist. Nach dem Relativitätsprinzip sollte diese Energie Masse erzeugt haben, was wiederum Gravitation hätte hervorrufen müssen.
Wir haben keine Idee, warum das so ist, und so behandeln wir das Problem, wie das vielleicht eine Regierung machen würde, und erklären einfach, der Raum würde keine Schwerkraft besitzen.


Wer bitte kann mir jetzt folgende 3 Fragen beantworten:
  • Erzeugt Energie wirklich keine Gravitationskraft?
  • Was versteht man unter eiskaltem Licht?
  • Und was genau ist quantenmechanischer Schall?

grtgrt
 

  Beitrag 1970-6
-

 
Grtgrt aus 1970-1:
Wer bitte kann mir jetzt folgende 3 Fragen beantworten:
  • Erzeugt Energie wirklich keine Gravitationskraft?
  • Was versteht man unter eiskaltem Licht?
  • Und was genau ist quantenmechanischer Schall?
Hi grt,

ich bin der gleichen Meinung wie oberen Schreiber. Der Sinn seiner Sicht ist, dass er Gravitation als emergente Eigenschaft der Entwicklung des Universums sehen will. Übrigens (bin ich stolz darüber) habe ich diese Gedanke schon vor der Lesung dieses Buchs. Sicher ist es nur seine Meinung, mindestens sehe ich bestätigt, dass sie physiklaisch gesehen nicht so abwegig ist.

Zu deinen Fragen:
- Was wäre wenn du uns hier deine Definition von Energie lieferst. Da bist du doch ein Weltmeister ;-)
Meines Erachtens ist die erste Frage nicht logisch korrekt formuliert. Energie erzeugt nicht die Kraft. Energie manifestiert sich durch die Kraftwirkung. Dadurch wird sie auch verändert.
- Eiskalte Licht ist nach mein Verständnis die s.g. Nullpunktenergie gemeint.
- Das Teilchen wird oft als Störung eines quantenmechanischen Feldes dargestellt (Welleneingenschaft). Daher kann man über den Schall sprechen.
Gruß, Irena
 

  Beitrag 1970-8
-

 
Grtgrt aus 1970-1:
 
Da nach Einsteins berühmter Formel E = mc2 Energie und Masse zueinander äquivalent sind, war ich bisher immer der Meinung, dass natürlich auch Energie Gravitationskraft erzeugt.

Nun lese ich aber im Papier eines Physikers:

Zitat:
Reales Licht unterscheidet sich wie realer quantenmechanischer Schall insofern von seinem newtonschen Gegenstück, als es selbst dann Energie enthält, wenn es eiskalt ist. Nach dem Relativitätsprinzip sollte diese Energie Masse erzeugt haben, was wiederum Gravitation hätte hervorrufen müssen.
Wir haben keine Idee, warum das so ist, und so behandeln wir das Problem, wie das vielleicht eine Regierung machen würde, und erklären einfach, der Raum würde keine Schwerkraft besitzen.


Wer bitte kann mir jetzt folgende 3 Fragen beantworten:
  • Erzeugt Energie wirklich keine Gravitationskraft?
  • Was versteht man unter eiskaltem Licht?
  • Und was genau ist quantenmechanischer Schall?

grtgrt
 

Man könnte definieren, dass Energie die Fähigkeit ist, zu wirken. Damit Energie wirken kann, muss es ein energetisches "Gefälle" geben, Energie (in diesem Sinne, als Wirkfähigkeit) an sich bewirkt gar nichts.

Physikalisch ist Energie der Masse äquivalent, und Masse ist es, die gravitativ wirkt (die Raumzeit krümmt). Die Krümmung der Raumzeit insgesamt wird immer durch die Gesamtmenge an Masse, also auch der Strahlungsenergie bestimmt. Ein Köper, der beschleunigt wird, erhöht seine Energie und damit seine Masse und krümmt damit stärker die Raumzeit.

Ich vermute, hinter dem "eiskalten Licht" des Autors steckt ein naives Bild von dem, was Energie ist. Wenn ich nämlich Energie im weiteren Sinne mit Wärmestrahlung gleichsetze, komme ich zur Frage, wie noch Wärme abgestrahlt werden kann, falls sich die Temperatur eines strahlenden Körpers dem absoluten Nullpunkt nähert. Wärme ist aber ein relativer Begriff zum einen und zum anderen kann die Temperatur den absoluten Nullpunkt (Heisenberg!) nicht erreichen, weshalb auf jeden Fall Wärme (Energie) abgestrahlt wird.

Korrektur: Obigen, letzten Absatz kann ich so nicht stehen lassen, weil ich hier Laughlin wohl ziemlich falsch verstanden habe, denn er sagt ja gerade, dass auch "eiskaltes Licht" noch Energie ist.
 

  Beitrag 1970-13
Emergenz: Wie die Natur sich selbst organisiert (und dann mehr ist als nur der Summe ihrer Teile)

 
 
Hallo Irena & Henry:

Vielen Dank für eure Antworten. Sie bestätigen mich in meinen bisherigen Ansichten.


Dass Laughlin es offenbar liebt, sich eher burschikos denn genau auszudrücken, finde ich schade. Er könnte anders größere Wirkung erzielen.

Ich mag seinen Stil nicht, teile aber dennoch seine Ansicht, dass Emergenz zur Kenntnis zu nehmen, wirklich wichtig ist.
Dass sie in den Mittelpunkt zu stellen Reduktionismus ersetzen kann, wie er zu glauben scheint, ist aber sicher falsch.


Ich für mich halte fest:

Emergenz
— verursacht durch eine Vielzahl zufällig eintretender Elementarereignisse, die den Drang nach Potentialabbau ständig stören —
ist dafür verantwortlich, dass komplexe Systeme mehr sind als nur die Summe ihrer kleinsten Teile.


Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1970-14
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Zara-t schrieb:

Vielleicht sollte ich vorausschicken, daß in meinem Denken die Welt nicht aus Teilen besteht. Primär ist das Ganze. Primär ist für mich das Phänomen. Für das reduktionistische Denken steht das Phänomen am Ende einer Kette von Wirkzusammenhängen die unten bei den Elementarteilchen oder noch früher (zB Strings) beginnt. Für das reduktionistische Denken ist das Phänomen (= Wahrnehmung = Bewußtsein...) noch nicht erklärbar. Ich bin mir ziemlich sicher, dass es reduktionistisch überhaupt nicht zu erklären ist. Ich gehe lieber den umgekehrten Weg und versuche die Teile vom Ganzen her zu beschreiben. Und dann landen wir beim Stichwort >Emergenz<.

Emergenz: Teile werden zusammengefügt und bilden eine neue Einheit. Dabei entsteht eine Qualität, die die Teile allein zuvor nicht zeigten und die auch aus der Kenntniss der Teile nicht ableitbar war. Eine neue Qualität. ZB: Nehmen wir an, wir wüßten alles, was es über die Atome Sauerstoff und Wasserstoff zu wissen gibt. Ich behaupte es ist unmöglich aus dieser Kenntnis das Reaktionsprodukt Wasser vorher zu sagen (zu berechnen).
Oder: Nur aus der Kenntnis einer Eizelle und einem Spermium ist es unmöglich vorherzusagen was für ein Tier daraus entstehen wird. Wenn uns also nur die Eizelle eines Alien gezeigt würde, könnten wir fast nichts über diese Wesen vorhersagen.

Ein bekanntes Buch trägt den Titel: "Am Anfang war der Wasserstoff." Sobald man diese Aussage ontologisch, reduktionistisch auffaßt hat man innerhalb der diesem Paradigma verhafteten Wissenschaften keine Chance mehr zu der Welt zu gelangen die wir kennen, weil wir in ihr leben.

Emergenz ist deshalb für mich kein von unten nach oben (kein reduktionistischer) gerichteter Prozess, sondern ein von oben nach unten gerichteter. Und oben steht für mich das Phänomen als solches.
 

  Beitrag 1999-54
Moleküle, die als solche nicht wirklich existieren (oder: Klassische Modelle sind zu ungenau)

 
 


Moleküle, die als solche nicht wirklich existieren



Thomas Görnitz (S. 189 aus "Die Evolution des Geistigen") ist der festen Meinung, dass die Biologen sich demnächst genötigt sehen werden, als Hintergrundtheorie nicht mehr die klassische Sicht der Physik zu verwenden, sondern die weit genauere quantentechnische. Er schreibt:

Zitat:
 
In den meisten biologischen Darstellungen fand man bisher als Hintergrundtheorie nur die klassische Physik. Chemische Verbindungen wurden wie eine Verklebung von klassischen Kügelchen geschildert, und die Formelschreibweise [der Chemiker] tut das ihrige dazu, diese Bilder zu verfestigen.

Dass beispielsweise Kochsalz
  • entweder als Ionenkristall, in dem jedes Ion eine gleichberechtigte Beziehung zu sämtlichen seiner Nachbarn hat,
  • oder als im Wasser gelöste Einzelionen,
  • aber nie als NaCl-Molekül
auftritt, wird nur selten erläutert.

Bei einem Molekül liegt eine recht dauerhafte Bindung von genau definierten Atomen vor. In einem Iopnenkristall hingegen hat man eine symmetrische Anordnung der Atome, bei der keinerlei spezielle Bindung zwischen ausgewählten Nachbarn vorliegt, sondern alle Nachbarn sind gleichberechtigt, und die Formel NaCl verdeutlicht lediglich, dass die Anzahl aller Natriumatome im Kristall genau so groß ist wie der der Chloratome.

Ebensowenig wird in der Regel verdeutlicht, dass Ladungstransport in Elektrolyten vor allem als Informationstransport verstanden werden muss. So werden die Ionen nicht einzeln durch den Elektrolyt geleitet. Stattdessen wird die Informationüber das Einbringen eines Ions an der Eingangselektrode an die Ausgangselektrode geleitet und dort ein identisches Ion abgegeben.

Auf die aus Sicht der Quanteninformation besonders interessante Rolle des Wassers soll hier nur kurz hingewiesen werden:
  • Wasser ist höchstens als Dampf » H2O « aber bereits in Wolken oder als Flüssigkeit NICHT mehr: Wassermoleküle verbinden sich zu Clustern von vielerlei Größe. [Diese Cluster] können sehr verschiedene räumliche und energetische Struktur besitzen und können auch verschieden auf Biomoleküle reagieren.   Hier erwarten wir noch wesentliche neue Erkenntnisse.


Im Rahmen der immer genauer werdenden Betrachtung biologischer Prozesse, so Görnitz, werde es immer wichtiger, statt der klassischen physikalischen Sicht die weit genauere quantentheoretische zugrunde zu legen.

Diese seine Meinung zu belegen zitiert er eine recht bezeichnende Aussage aus Engel, G. et al. "Evidence for wave-like Energy Transfer trough Quantum Coherence in photosynthetic Systems", Nature, Bd. 446 (2007) 782-786:

Zitat von Engel et al.:
 
The spectroscopic data clearly document the dependence of the dominant energy transport pathways ... of the excited-state wavefunctions of the wohle bacterio­chlorophyll complex. But the intricate dynamics of quantum coherence, which has no classical analogue, was largely neglected in the analysis — even though
  • electronic energy transfer involving oscillatory populations of donors and acceptors was first discussed more than 70 years ago,
  • and electronic quantum beats arising from quantum coherence in photosynthetic complexes have been predicted and indirectly observed.


Diese von Görnitz zusammengetragenen, sehr schönen Beispiele belegen recht deutlich, wie ungenau die klassische Sicht sein kann, und wie wenig diese alte Sicht der Tatsache Rechnung trägt, dass ein großes Ganzes eben doch weit mehr als nur die Summe seiner Teile ist (und diese Teile dort ihre eigene Identität sehr weitgehend verlieren können — was kein Wunder ist, wenn man bedenkt, dass sie ja sämtlich nur gedankliche Abstraktionen sind: unser Modell von etwas, das in Wirklichkeit Summe aus Produkten vieler einzelner Wellen ist).


 

  Beitrag 2016-63
Warum Himmelskörper sich drehen

 
 
Rockdee aus 2016-62:
 
Wie kommt es, dass Galaxien und Planeten am rotieren sind, liegt das an der Gravitation?

Hier der  V e r s u c h  einer Antwort:

Da es für die Geschwindigkeit der Ratation eines Himmelskörpers — sei er Mond, Planet, oder ganze Galaxie — keine Regel zu geben scheint, könnte ich mir gut vorstellen, dass so ein Himmelskörper dann in Rotation gerät, wenn ein anderer, ihn stark anziehender, sehr schnell an ihm vorbeiwandert (ohne ihn mitzunehmen).

Diese nur kurzzeitig wirkende Kraft scheint mir vergleichbar, mit der, die ich auf einen Globus ausübe, wenn ich mit dem Finger kurz drüberwische, damit er mir die Seite zuwendet, die ich gerade betrachten möchte: Der Globus gerät so in Rotation (und dass die nur kurz anhält, liegt daran, dass dort, wo er mit seiner Aufhängung verbunden ist, Reibungskraft wirkt — bei Himmelskörpern ist die nicht vorhanden, weswegen dort die Rotation anhält, bis sie durch ein ähnliches Ereignis, welches ja recht selten ist, nach Richtung und Geschwindigkeit mehr oder weniger deutlich neu festgesetzt wird).

Dass auch Astrophysiker scheinbar keine bessere Erklärung haben, zeigt der Artikel Warum dreht sich die Erde?.

 

  Beitrag 2023-3
Zur Schleifen-Quanten-Gravitation: Skizze und Status

 
 
Mirko 8 aus 2023-1:
Hallo zusammen !
Wenn Zeit bei geringer Gravitation schneller vergeht,wie schnell vergeht dann die Zeit in Quantensystemen?
Gibt es eine Quantengravitationstheorie ?

Hi Mirko,

es gibt (nur) den  A n s a t z  einer solchen Theorie: die sog. Schleifen-Quanten-Gravitation.

Carlo Rovelli und Lee Smolin — die beiden Hauptvertreter der entsprechenden Ideen — skizzieren die Grundzüge des Modells in den beiden folgenden Papieren:

Liest aber man zudem noch den letzten Abschnitt VI eines an die Physiker gerichteten Papiers vom Jan. 2012 (Seite 18-20), so bekommt man den Eindruck, dass man mit dieser Theorie derzeit wohl ähnlich wenig vorankommt, wie mit der dazu konkurrierenden Stringtheorie.

Lee Smolin hat gar mal geschrieben (ich weiß nicht mehr wo):

Zitat:
 
Wenn die Stringtheorie oder die Schleifen-Quanten-Gravitation die Lösung selbst wären,
würden wir es inzwischen wissen.

Sie mögen Anhaltspunkte sein, kleine Teile der Antwort, sie mögen wichtige Erkenntnisse enthalten, sind aber keinesfalls mehr.

 

Wenn in Richtung Schleifen-Quanten-Gravitation in naher Zukunft was vorangehen sollte, dann wohl am ehesten, wenn ein Buch, an dem der Zeitforscher Julian Barbour gerade schreibt, fertiggestellt ist.

Von mathematischer Seite her wird ganz sicher relevant werden, was in einem fast schon fertigen Buch von Connes und Marcolli zusammengestellt ist.

Gruß, grtgrt

PS: Dass im Inneren eines beliebigen Quantensystems die Zeit besonders schnell vergeht (weil einzelne Quanten kaum Masse haben) ist natürlich NICHT zu erwarten, denn so wie um uns herum Objekte großer Masse existieren, existieren die natürlich auch um jenes Quantensystem herum.

 

  Beitrag 2115-2
Zum Spannungsfeld der Quantenfluktuation (das Vakuum zu verstehen)

 
 
Gnom in 2115-1:
 
Die Lebewesen auf unserem Planeten können nur ein bestimmtes Lichtspektrum erkennen. Sei dies nun mit oder ohne Hilfsmittel.
Es ist anzunehmen, dass es noch weitere Varianten (sehr naiv gedacht) von Licht (Strahlung) gibt, die den Lebewesen auf unserem Planeten nicht zugänglich sind.

Wenn es um das Licht geht, dann spricht man einerseits von der Wellen- und andererseits von der Teilchennatur des Lichts.
Licht ist nichts anderes als Energie. U. a. kann also der Mensch Energie in bestimmten, festen Spektralgrenzen Erfahren (messen, nutzen) und nennt diese Erfahrung Licht oder Strahlung.

Die eigentliche Natur des Lichts hat der Mensch aber noch nicht erkannt.
In seinem Bemühen, sich der Natur anzunähern, schaffte er sich gedankliche Hilfskonstruktionen (Physik, Mathematik, Philosophie), mit deren Hilfe er versucht, die Natur zu begreifen.

Was ist nun, wenn der Äther ein Urfeld, quasi das Urgerüst des gesamten Universums ist? ...

Aus diesem Urfeld entsteht Materie, die wiederum mit dem Urfeld interagiert. Soll heißen, das Urfeld bei bestimmten Bedingungen zu bestimmten Formen der Energieübertragung anregt. Energie fließt also von der Materie wieder dorthin zurück, von wo die Materie herkam, sie fließt wieder zurück ins Urfeld.

Ist es möglich, dass das, was wir Menschen als Licht (oder Energie) erfahren, nichts anderes ist, als das Fließen dieser Energie im Urfeld? Wobei dieses Urfeld das gesamte Universum ausfüllt und durchdringt, nicht nur den Raum, sondern auch das, war wir Menschen als Materie bezeichnen.

Demnach wäre alles mit allen verwoben und verbunden und Zustandsänderungen (egal welcher Art) wären nur, naiv ausgedrückt, Unterschiede im unendlich großen Energiespektralraum des Urgerüsts, aus dem und durch dem auf (für den menschlichen Geist) unerklärliche Weise das existiert, was der Mensch für sich als Realität erkennt.

Dieses Urgerüst, der Äther, wäre also ein unerschöpflicher Energiepool aus dem etwas auf Grund von Energieübertragung, Energieverdichtung oder Energiewandlung entsteht, quasi eben eine Art Energieurgerüst, ein Urenergiefeld, das bisher vom Menschen mit seinen Mitteln, die Natur zu begreifen und zu verstehen noch nicht nachgewiesen werden kann, so wie z. B. vor tausend Jahren noch niemand auf unserem Planeten in der Lage war, Radiosender zu betreiben, weil es einfach zur damaligen Zeit den Menschen nicht möglich war, diese Art der Strahlung mit den damaligen "Mitteln" erkennen zu können.

So gesehen, wäre der Äther nicht nur das Medium, in dem sich Licht bewegt, sondern er wäre das Licht selber – aber eben in dem entsprechen angeregtem, u. a. für den Menschen erfahrbaren (Energie-) Spektrum.

Wäre der Äther, das Urgerüst, in seinem Urspektrum, unter diesen Bedingungen experimentell nachweisbar?


Hallo Gnom,

die Ergebnisse von Experimenten, die zum ersten Mal Michelson & Morley durchgeführt haben, zeigen klar, dass es keinen Äther gibt in dem Sinne, dass er als ein Medium betrachtet werden könnte, in dem sich Lichtwellen analog zu Wasserwellen oder analog zu Schallwellen ausbreiten.

Andererseits scheint das Vakuum gut vergleichbar mit einem Spannungsfeld, in dem es ständig zu Entladungen beliebig kleiner Portionen solcher Spannung kommt (zu sog. Quantenfluktuation). Mit anderen Worten:

Das Entstehen eines Paares virtueller Teilchen scheint nichts anderes zu sein als Umwandlung einer sehr kleinen — wie man heute denkt  b e l i e b i g  kleinen — Portion von Spannungsenergie in zwei Wellenpakete, denen die Möglichkeit gegeben ist, sich einzeln mit anderen Wellenpaketen zu etwas Neuem zu vereinigen — wobei sie sich aber in aller Regel einfach nur wieder mit ihrem Bruder vereinigen um sich so wieder ins (nur scheinbare ?) Nichts zurückzuziehen.

Wenn man also je nochmals von existierendem Äther sprechen sollte, wird man sehen, dass er grundlegend andere Eigenschaften hat als die, die man ihm früher zuschrieb.

Deswegen ist, dieses Wort Äther zu nutzen, i.A. nur irreführend.
Man spricht stattdessen vom Vakuum und stellt sich Fragen zu seiner Natur (genau wissend, dass man sie über das eben Gesagte hinaus noch nicht verstanden hat).

Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 2027-1
Denkbare Gründe für die Quantelung aller Wirkung

 
 

Wo immer in unserer Welt Wirkung eintritt, ist sie Vielfaches des Planckschen Wirkungsquantums.


Dieser Diskussionsfaden soll dazu dienen,

über denkbare, d.h. mindestens rein logisch mögliche Ursachen dieser Tatsache nachzudenken.


Ich persönlich kann mir mindestens zwei völlig unterschiedliche Begründungen für die Existenz des Wirkungsquantums vorstellen:

Möglichkeit 1:
    Unsere Welt (das Universum und alles, was darin geschieht) könnte tatsächlich eine rein nur errechnete sein — eine Simulation also, die sich als Menge von Information darstellt, die ständig über ein uns nicht bekanntes Regelwerk fortgeschrieben wird (etwa in dem Sinne, in dem Expertensysteme durch wiederholte Anwendung eines Regelwerkes auf vorhandene Information neue Information erzeugen).

Möglichkeit 2:
    Unser Universum könnte tatsächlich ein System schwingender Strings sein, deren jeder endliche Länge hat und demnach nur Schwingungszustände ganz bestimmter Frequenzen annehmen kann.

Zunächst erscheint uns Möglichkeit 1 als die mit Abstand unwahrscheinlichste, da es dann ja jemand geben müsste, der diese Simulation programmiert und gestartet hat.

Auf den zweiten Blick aber wäre es nicht weiter erstaunlich, dass wir ihn nicht kennen (falls es ihn gibt): Schließlich und endlich kennt ja auch keines der heute allgegen­wärtigen Software-Programme seinen Erzeuger oder weiß, dass es ihn gibt.

Sicher ist: Die Möglichkeit 2 führt auf weit mehr Fragen, als nur auf die nach dem Schöpfer der Möglichkeit. Solche Fragen wären z.B.

  • Als wichtigste: Wie kommt es, dass das System jener Strings (bzw. auch einzeln jeder String selbst) ständig neue Konfiguration annimmt?
  • Und was genau schwingt da eigentlich?
  • Können Strings vergehen und neue entstehen?
  • Wie viele Dimensionen (Freiheitsgrade) kann so ein "String" haben?

 

  Beitrag 2027-3
Programme, die sich selbst kennen (und sich sogar selbst modifizieren können)

 
 
Bauhof aus 2027-2:
Grtgrt aus 2027-1:
 
Auf den zweiten Blick aber wäre es nicht weiter erstaunlich, dass wir ihn nicht kennen (falls es ihn gibt):
Schließlich und endlich kennt ja auch keines der heute allgegen­wärtigen Software-Programme seinen Erzeuger oder weiß, dass es ihn gibt.
 

Hallo Grtgrt ,

dein Vergleich hinkt gewaltig, denn keines der heute allgegenwärtigen Software-Programme kann irgendetwas wissen.

M.f.G. Eugen Bauhof

Hallo Eugen,

es gibt durchaus Software-Programme, die (auf bestimmter Abstraktionsebene) sehr viel über sich selbst wissen. Man nennt sie "regelbasiert arbeitende Programme".

Mehr noch: Es gibt sogar solche, die in der Lage sind, sich selbst — auf Basis dieses Wissens — zu modifizieren (trainierbare KI Software wie etwa künstliche neuronale Netze).

Beste Grüße,
grtgrt
 

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