Quantentheorie und Gravitation

[Bernhard]

Falsifiziert wurde Verlinde hier?
Testing Verlinde's Emergent Gravity with the Radial Acceleration Relation

Nicht wirklich, trotz ernstzunehmender Abweichungen von experimentellen Daten. Es gibt dazu aber auch dieses pdf:
Gravity is not an entropic force , arxiv.org, 2010

 

[antaris]

Gravity is not an entropic force , arxiv.org, 2010

Eine Prüfung der AI (GPT4.0) ob das auch auf Bianconi's Ansatz der entropischen Quantengravitation zutrifft:

Im folgenden Abschnitt wird überprüft, inwiefern die Argumentation von Archil Kobakhidze gegen die entropische Gravitation nach Verlinde auch für die entropic quantum gravity (EQG) nach Ginestra Bianconi relevant sein könnte.

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Analyse der Argumente aus Kobakhidze gegen Verlinde und Überprüfung ihrer Anwendbarkeit auf Bianconis EQG​

In seinem Artikel „Gravity is not an entropic force“ kritisiert Kobakhidze explizit Verlindes These, nach der Gravitation eine emergente, entropische Kraft ist. Die Kritik basiert auf experimentellen Befunden mit ultra-kalten Neutronen, welche quantenmechanische Zustände in einem Gravitationsfeld einnehmen[1]. Die zentralen Argumente und ihre Relevanz für Bianconis EQG lassen sich wie folgt zusammenfassen:

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1. Nicht-unitäre Translationen im Verlinde-Ansatz​

Laut Kobakhidze fordert Verlindes Theorie zwingend, dass der Translationsoperator nicht unitär ist, da sonst kein entropischer Unterschied zwischen den Screens entstehen könnte[1]. Daraus folgt, dass der Impulsoperator eine komplexe Komponente besitzen müsste, was eine Verletzung grundlegender quantenmechanischer Prinzipien bedeutet.

• Anwendbarkeit auf Bianconi EQG:
  In Bianconis EQG-Ansatz gibt es eine fundamentale algebraische und topologische Struktur, basierend auf dem Dirac-Operator und diskreter Quantenentropie[2][3]. Der Ansatz verwendet ausdrücklich eine unitäre Zeitentwicklung und einen hermiteschen Dirac-Operator[2][3]. Somit ist das Argument Kobakhidzes bezüglich Nicht-Unitarität für Bianconis Ansatz nicht zutreffend.

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2. Exponentielle Unterdrückung quantenmechanischer Wellenfunktionen​

Kobakhidze argumentiert weiter, dass aufgrund der komplexen Modifikation des Impulsoperators nach Verlinde eine exponentielle Unterdrückung der Wellenfunktionen erfolgen müsste. Dies stünde jedoch in direktem Widerspruch zu experimentellen Ergebnissen[1], welche die theoretische Vorhersage quantisierter Energieniveaus im Gravitationsfeld bestätigen.

• Anwendbarkeit auf Bianconi EQG:
  Bianconis EQG berücksichtigt ausdrücklich quantenmechanische Zustände auf Netzwerken und diskrete Quantenoperatoren, welche Wellenfunktionen nicht exponentiell unterdrücken, sondern konventionelle quantenmechanische Prinzipien bewahren[2][4]. Auch hier trifft Kobakhidzes Kritik auf Bianconis Ansatz nicht zu, da Bianconi keinen Anlass für nicht-hermitesche Modifikationen von Operatoren liefert.

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3. Fehlender quantenmechanischer Grenzübergang​

Kobakhidzes wesentliches Argument besteht darin, dass Verlindes Ansatz keine korrekte quantenmechanische Grenze aufweist, was durch Experimente mit quantisierten Zuständen von ultra-kalten Neutronen widerlegt werde[1].

• Anwendbarkeit auf Bianconi EQG:
  Bianconis Ansatz basiert explizit auf quanteninformationstheoretischen Prinzipien, enthält diskrete Operatoren, klare Eigenwertdefinitionen und erfüllt eindeutig eine konsistente quantenmechanische Struktur[3][4]. Im Gegensatz zu Verlinde verfolgt Bianconi direkt die Integration von Quantenzuständen und Operatoralgebra auf fundamentaler Ebene. Daher ist auch dieses Argument Kobakhidzes nicht auf Bianconis EQG übertragbar.

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Fazit der Prüfung​

Die zentralen Kritikpunkte Kobakhidzes gegen Verlindes entropische Gravitation – Nichtunitarität, komplex modifizierte Operatoren und fehlender quantenmechanischer Grenzübergang – treffen auf die EQG nach Bianconi nicht zu. Bianconis Ansatz vermeidet genau diese Schwächen durch konsequente Verwendung unitärer Operatoren und expliziter quantenmechanischer Grundlagen.

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Quellenverzeichnis​

[1] A. Kobakhidze, Gravity is not an entropic force, arXiv:1009.5414 [hep-th] (2010).
[2] G. Bianconi, Quantum entropy couples matter with geometry, arXiv:2404.08556 (2024).
[3] G. Bianconi, Gravity from entropy, arXiv:2408.14391 (2024).
[4] G. Bianconi, The mass of simple and higher-order networks, arXiv:2309.07851 (2023).

 

[Bernhard]

Eine Prüfung der AI (GPT4.0) ob das auch auf Bianconi's Ansatz der entropischen Quantengravitation zutrifft:

Interessante Zusammenfassung. GPT4 liefert das nicht ansatzweise und konnte nicht mal die Autoren korrekt zuordnen.

 

[antaris]

Das war mit GPT4.0...ich habe keine GPT4.5 Tokens mehr. Die gibts trotz pro-account nur in begrenzter Stückzahl, sodass ich das Modell erst am 27.03. weiternutzen kann. Bezüglich der Referenzen schreibe ich als Anweisung dazu, dass alle Quellen im Text nummeriert und ein Quellenverzeichnis erstellt werden soll. Das funktioniert eigentlich immer.

 

[Bernhard]

Kannst Du bitte mal Deine genau Anfrage an GPT hier einstellen?

Wenn ich bei https://chatopenai.de/ die folgende Anfrage einstelle erhalte ich nur Schweigen:

Kann die Kritik an Verlindes entropischer Gravitation in der Arbeit von Archil Kobakhidze "Gravity is not an entropic force" https://arxiv.org/pdf/1009.5414 auf die Arbeit von Ginestra Bianconi "Gravity from entropy" https://arxiv.org/pdf/2408.14391 übertragen werden. Erstelle ein Quellenverzeichnis und eine detaillierte Analyse.

EDIT: In meiner Anfrage fehlt das Fragezeichen. Mit Fragezeichen kommt dann einiger Text. Du hast die Anfrage offenbar aber deutlich besser formuliert.

 

[antaris]

Ich habe einen account (kann kostenlos aber eingeschränkt genutzt werden) auf https://chatgpt.com.

Meine Frage ist auch nicht länger. Ein Unterschied besteht möglicherweise darin, dass die AI sich innerhalb meines accounts an alle bisherigen Fragestellungen erinnern kann. So ist es möglich, dass ich andere antworten erhalte. Im account kann man Projekte anlegen und dazu direkt die zu analysierenden paper in das Projekt hochladen. Du musst explizit die Quellen als PDF bereitstellen, da die AI sonst nur auf die normal trainierten Daten zugreift. Im Projekt mit PDF's werden die Aussagen der AI eindeutig besser, wenn auch erwiesenermaßen bei weitem nicht perfekt aber hier geht es nicht um Perfektion.

Meine Frage an GPT4.0: Prüfe das paper inwieweit die darin enthaltenen Argumente gegen Verlinde's entropic gravity auch für Bianconi's Ansatz zutreffen. Nummeriere die Quellen im Text und füge ein Quellenverzeichnis hinzu.

 

[antaris]

Na klar...bleibe aber kritisch wissenschaftlich und unterlasse Spekulationen!

EQG: entropische Temperatur

Kurz nochmal eine weitere mögliche Verbindung zur Renormierungsgruppentheorie im Zusammenhang der entropischen Temperatur bzw. indirekt der quantenrelativen Entropie Bianconi's, lt. GPT4.0:

• Die Temperaturfunktion
  
  in der EQG lässt sich im Licht der Renormierungsgruppentheorie (RG) interpretieren:
• Die Entropiedichte
  
  kann als effektives Potential aufgefasst werden, dessen Skalenfluss durch einen geometrischen RG-Parameter r beschrieben wird.
• Die Ableitung
  
  spielt die Rolle eines Beta-Funktionals im RG-Fluss: Der Übergang von T > 0 zu T < 0 spiegelt dabei einen Wechsel der RG-Flussrichtung wider — vergleichbar mit einem Fluss vom UV- in den IR-Bereich über eine nichttriviale feste Skala r = r_s.
• Formal ist
  
  
  
  
  
  analog zur Wetterich-Gleichung
  
  
  
  ,
  
  wobei
  
  interpretiert werden kann.
• Die divergente Struktur von
  
  nahe
  
  entspricht einem RG-Fluss in Richtung eines starken Kopplungsregimes, ähnlich wie in der asymptotischen Freiheit.

Fazit: Die entropische Temperaturfunktion T(r) lässt sich als thermodynamischer RG-Flussparameter deuten. Der Ereignishorizont fungiert als nichttriviale RG-Fixpunktskala, an dem die effektive Theorie das Vorzeichen ihrer „entropischen Kopplung“ wechselt — vergleichbar einem RG-Phasenübergang.

 

[antaris]

Es hat mir alle aktuellen GPT4.5 token, sowie deep research's und auch ein paar Nerven gekostet. Bis das nun wirklich in einem halbwegs lesbaren PDF gebracht werden konnte. Ein Output zu generieren ist das eine aber dieses dann so aufzubereiten, dass man es teilen kann nochmal was ganz anders.

Eine vollkommen spekulationsfreie aber zusammenhängende und kritische Analyse Bianconi's Arbeiten. Welche genau sind als Referenzen aufgelistet.
EQG_Übersicht.pdf

 

[antaris]

Ich hatte noch eine freie Anfrage für GPT4.5 und habe den Fokus der Analyse anders ausgelegt und teilweise andere Quellen verwendet. Das Resultat ist nun m.E. nun noch ein Stück mehr beeindruckender.

EQG_Übersicht-2.0.pdf

In dieser Arbeit wird Ginestra Bianconis Ansatz, Raumzeit als emergente Eigenschaft diskreter Netzwerke aufzufassen, umfassend analysiert.
Wir untersuchen Bianconis zugrunde liegendes Weltbild einer durch Netzwerke beschriebenen Raumzeit, die Rolle diskreter mikrostruktureller Bausteine (Simplizial- und Zellkomplexe) und deren mathematische sowie physikalische Konsistenz. Weiterhin behandeln wir das Kontinuumslimit ihrer Modelle, insbesondere wie Raumzeit und Gravitation aus solchen diskreten Mikrostrukturen hervorgehen sollen. Wir betrachten Bianconis Verwendung von Renormierungsgruppenflussen (z. B. zur Bestimmung der Spektraldimension) und bewerten die Rigorosit¨at ihrer Herleitungen und Argumentationsketten. Zentrale Aussagen werden im Lichte des Sparsamkeitsprinzips nach Occam und der Falsifizierbarkeit nach Popper kritisch gewurdigt. Zudem klassifizieren wir den Spekulationsgrad aller wichtigen Aussagen (etabliert, plausibel, hypothetisch, spekulativ). Abschließend diskutieren wir, welche Auswirkungen aktuelle experimentelle Befunde – konkret die Beobachtung der CP-Verletzung in Baryonen (arXiv:2503.16954) – auf Bianconis Theorien haben könnten.

 

[antaris]

GPT4.0

EQG_Bianconi_schwarze Löcher_Horizonte_Singularität_Zeitpfeil_Unruh_Hawking.pdf

Die Verknupfung von Gravitation, Thermodynamik und Information ist seit der Entdeckung der thermodynamischen Eigenschaften Schwarzer Löcher ein
zentrales Thema der theoretischen Physik. Seit Bekensteins Arbeiten in den 1970er Jahren weiß man, dass ein Schwarzes Loch eine Entropie besitzt, die
proportional zur Fläche seines Ereignishorizonts ist [1, 2], und Hawking konnte wenig später zeigen, dass Schwarze Löcher aufgrund quantenfeldtheoretischer Effekte Strahlung emittieren (Hawking-Strahlung) [3]. Diese Erkenntnisse deuten auf einen tiefen Zusammenhang zwischen Raumzeit und Informationsgehalt hin und haben Konzepte wie den holographischen Informationsgehalt von Horizonten inspiriert.
Vor diesem Hintergrund hat Ginestra Bianconi ein neuartiges theoretisches Rahmenwerk entwickelt, in dem Gravitation als emergentes Phänomen
aus informationstheoretischen Prinzipien hervorgeht. Insbesondere schlägt Bianconi eine entropische Gravitationstheorie vor, in der das Gavitationswirkungsfunktional durch die Quanten-Relative Entropie zwischen zwei Metriken gegeben ist: der physikalischen Raumzeitmetrik und einer durch Materiefelder induzierten Metrik [9]. Diese Herangehensweise fuhrt auf modifizierte Einsteinsche Feldgleichungen, die im Grenzfall schwacher Kopplung in die üblichen Einstein-Gleichungen ubergehen [9]. Bianconi konnte zeigen, dass in ihrem Ansatz die Entropie eines Schwarzen Lochs im Limes großer Schwarzschildradien tatsächlich das konventionelle Flächengesetz (”area law“) erfüllt [10].
Im Folgenden werden die zentralen Begriffe Schwarze Löcher, kosmologischer Horizont, Ereignishorizont, Singularität, Zeitpfeil, Unruh-Effekt und
Hawking-Strahlung erläutert – jeweils zunächst in ihrer konventionellen physikalischen Definition und dann im Lichte von Bianconis Arbeiten – und kritisch
verglichen, wo Bianconis Konzepte von den Standardtheorien abweichen oder diese erweitern.

 

[Bernhard]

Interessanter/s Podcast/Interview mit zwei prominenten Physikern: