Relativitätstheorie und die Anziehung zweier Platten

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Conga-Mac

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Hallo zusammen,
ist schon ne Weile her, aber ich erinner mich grade an ein Thema das mich damals auch sehr zum Nachdenken angeregt hat. Irgendwo hab ich mal gelesen (ich glaube es war KEIN P.M.-Magazin!!! ;) ) dass die Relativitätstheorie bei der Berechnung der Anziehungskraft z.B. zweier Eisenplatten die parallel zueinander stehen bis jetzt noch versagt, bzw. bis jetzt noch keine zufriedenstellende Lösung der Gleichungen gefunden wurde.
Hat hierzu irgendjemand neue Erkenntnisse oder Denkanregungen?
Hat der Casimir-Effekt irgendwas damit zu tun oder liegt der Wurm in den Gleichungen selbst? (z.B. Division durch Null oder so???)
Bin mal gespannt auf die Antworten :)
 
Bynaus

Bynaus

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Dazu kommt, dass die Relativitätstheorie nicht unbedingt die geeignete Theorie ist, um das Verhalten von zwei Platten zu beschreiben - hier ist ein anderer Effekt einfach stärker, nämlich der besagte Casimir-Effekt. Dass die Relativitätstheorie hier "versagt" ist genau so "schlimm" wie die Tatsache, dass die Newtonsche Gravitationstheorie an einem Küchenmagneten "versagt"...
 
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LeoManiac

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Bynaus schrieb:
Dass die Relativitätstheorie hier "versagt" ist genau so "schlimm" wie die Tatsache, dass die Newtonsche Gravitationstheorie an einem Küchenmagneten "versagt"...
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jo dem muss ich zustimmen sind ja auch 2 verschiedene Kräfte am Werk ... kannst ja ned Magnetismus mit Gravitation vergleichen
 
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Sky Darmos

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Conga-Mac schrieb:
Irgendwo hab ich mal gelesen (ich glaube es war KEIN P.M.-Magazin!!! ;) ) dass die Relativitätstheorie bei der Berechnung der Anziehungskraft z.B. zweier Eisenplatten die parallel zueinander stehen bis jetzt noch versagt, bzw. bis jetzt noch keine zufriedenstellende Lösung der Gleichungen gefunden wurde.
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Hallo,
Mit dem Casimir-Experiment will man eigentlich die Energiedichte des Quantenvakuums messen. Die beiden Platten sind so beschaffen dass die Wellen der Virtuellen Teilchen zwischen den Platten nur eine natürliche Anzahl (1,2,3,4,5,...) an Wellenbergen und Wellentälern haben können. Es können sich somit zwischen den Platten viel weniger virtuelle Teilchen befinden als außerhalb. Die virtuellen Teilchen üben einen Druck auf die beiden Platten aus. Da drausen mehr solche virtuellen Teilchen sind, gibt es eine Kraft die die Platten zusammentreibt und diese Kraft hat man gemessen. Umso mehr Vakuumfluktuationen (virtuelle Teilchen) es gibt umso größer ist diese Kraft. Das Problem ist nur theoretisch kommt man auf einen Wert für die Vakuumenergie bei der das Universum gar nicht mehr existieren könnte weil es sofort kollabieren oder auseinander gesprengt werden würde. Der theoretische Wert liegt weit neben dem der aus astronomischen Beobachtungen folgt und auch weit neben dem den man aus dem Casimir-Experiment abschätzen kann. Die theoretische Vorraussage liegt um den Faktor 10^121 neben den Beobachtungen. Dafür kann man entweder das Fehlen der Quanengravitation verantwortlich machen oder die Unvollständigkeit der Quantentheorie. Letzteres hat bisher niemand erwogen, bis auf mich (in meiner modifizierten Version der QT zerstört die Vakuumenergie gewiss nicht das Universum).

Gruß,
Sky.
 
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Sky Darmos

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Bynaus schrieb:
Dann ist es ja eine echte Ehre, dich zu kennen... ;)

Du solltest deine Erkenntnisse publizieren lassen, damit auch andere davon profitieren können...
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Danke, aber ich sollte wohl erstmal mein Abi machen und studieren (will Physik, Mathe und Neurobiologie studieren). An einem Buch schreibe ich übrigens schon!
Was machst du so?

Gruß,
Sky.
 
Bynaus

Bynaus

Registriertes Mitglied
Ich studiere Erdwissenschaften (Schwerpunkt Isotopengeochemie / Planetologie / Kosmochemie) an der ETH Zürich.

Ich denke allerdings nicht, das du tatsächlich der "einzige" bist, der glaubt, dass die Quantentheorie nicht die letzte Antwort auf alle Fragen sein kann... deshalb der ;) ... Man ist sich sehr wohl bewusst, dass irgendwann eine Theorie kommen muss, die Quantenmechanik und Relativität in sich vereint (wie z.B. die Stringtheorie, aber es gibt ja auch andere Ansätze).

Wie sieht denn "deine" QT aus? Und ich kann mich ja täuschen, aber noch ohne Abi - weisst du wirklich schon genug über die QT, dass du sie angreifen kannst? (Frage nur - kann ja sein dass du der kommende Einstein bist ;) )
 
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Sky Darmos

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Bynaus schrieb:
Ich studiere Erdwissenschaften (Schwerpunkt Isotopengeochemie / Planetologie / Kosmochemie) an der ETH Zürich.

Ich denke allerdings nicht, das du tatsächlich der "einzige" bist, der glaubt, dass die Quantentheorie nicht die letzte Antwort auf alle Fragen sein kann... deshalb der ;) ... Man ist sich sehr wohl bewusst, dass irgendwann eine Theorie kommen muss, die Quantenmechanik und Relativität in sich vereint (wie z.B. die Stringtheorie, aber es gibt ja auch andere Ansätze).

Wie sieht denn "deine" QT aus? Und ich kann mich ja täuschen, aber noch ohne Abi - weisst du wirklich schon genug über die QT, dass du sie angreifen kannst? (Frage nur - kann ja sein dass du der kommende Einstein bist ;) )
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Die allermeisten Physiker sind der Meinung dass Quantentheorie und Relativitätstheorie vereinigt werden müssen. Viele glauben dass das allein mit dem Branen-konzept gelingen kann. Ich denke im Gegensatz dazu dass die Quantentheorie abgeändert werden muss bevor sie durch das Branen-Konzept, mit der allgemeinen Relativitätstheorie vereinigt werden kann! Man kann QT und RT nicht zu einfach zusammenkleistern wie das die M-Theoretiker denken. Die haben sich nämlich nicht viele Gedanken über die Prinzipien der beiden Theorien gemacht. Diese wiedersprechen einander nämlich wo es nur geht. Z.B. liegt der QT ein ganz anderer Raum wie der RT zugrunden. Bei der QT ist es der Hilbertraum und bei der RT die Raumzeit mit den Lichtkegeln. Die beiden Raume stehen in keinster Beziehung zueinander!!!!! Doch das kümmert fast niemaden außer ein paar Außenseiter die ziemlich aus der Mode sind weil sie sich immer noch Gedanken über die Interpretationsprobleme der Quantenmechanik gedanken machen. In meiner Theorie existieren diese Widersprüche nicht und auch keine Interpretationsprobleme. Zudem macht sie eine Reihe von Vorhersagen. Es handelt sich dabei um Dinge die wir wissen aber bisher nicht erklären konnten. Auch die Überlegungen von Roger Penrose zum Thema Bewusstsein erscheinen durch meine Theorie in einem ganz anderen Licht. Auch das Vakuumenergie-Problem kann im Rahmen meiner Theorie gelöst werden.
Es ist nicht so dass ich meine Theorie noch nicht veröffentliche weil ich an ihr zweifle (eigentlich bin ich 100%ig von ihr überzeugt). Ich will eben einfach mein Buch erst zuende schrieben und etwas weiter alleine an meinen Theorien arbeiten. Ich hab mir auch schon überlegt mein Buch als Diplom-Arbeit zu verwenden, aber ich glaub so lang kann ich fast nicht warten (sind ja fast 11 Jahre!!). Wie meine QT aussieht werd ich dir hier sicher nicht sagen, da könnte ich sie ja gleich veröffentlichen und das will ich ja noch nicht. Sorry.

Mit was was für Fragen beschäftigst du dich? Meine Schwester hat mich mal gefragt warum sich das Erdmagnetfeld im Laufe der Jahrtausende dreht. Kannst du uns das genauer erklären? Wie weit ist man damit das zu erklären?

Gruß,
Sky.
 
Bynaus

Bynaus

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Ok, ich kann nachvollziehen, warum du deine Theorie nicht erklären willst. Aber dann muss ich dich bitten, in Diskussionen nicht mehr darauf zu verweisen, denn was soll ich dann darauf antworten? Daraus kann keine fruchtbare Diskussion werden... Es ist einfach, zu behaupten, dass man eine "Theorie für alles" in der Hand hat - aber viel viel schwieriger, zu zeigen, dass sie auch stimmt.

Es geht aber in der theoretischen Physik nicht einfach darum, die beiden Theorien "zusammenzukleistern" - es geht vielmehr darum, eine "übergeordnete" Theorie zu finden, in der sowohl Relativitätstheorie als auch QT als "Spezialfälle" ausfallen. Vielleicht weisst du, dass man, wenn man gewisse Gleichungen des Elektromagnetismus' in fünf Dimensionen formuliert, sie plötzlich als Spezialfall die Gleichungen für die schwache und die starke Kernkraft enthalten. So etwas erwünscht man sich auch für die Gravitation - bisher hats aber nicht geklappt. Anscheinend ist die Gravitation von so grundsätzlich anderer Natur als die anderen "Naturkräfte", dass man einen anderen Ansatz braucht.

Zurzeit beschäftige ich mich mit Prozessen im frühen Sonnensystem.
Zur Frage deiner Schwester: das Magnetfeld entsteht durch Konvektionswalzen im flüssigen äusseren Kern. Diese führen zur Ausbildung des Feldes. Wenn diese Konvektionswalzen ihre Bewegung umkehren, kippt das Magnetfeld. Warum sie das tun sollen, ist nicht ganz geklärt. Möglicherweise dreht der innere Kern eine Zeit lang schneller als die restliche Erde, dann wieder langsamer, dann wieder schneller (weil ihn die Reibung mit der restlichen Erde beschleunigt, die Trägheit beschleunigt ihn über das Gleichgewicht hinaus, die Reibung bremst ihn wieder, etc.)... immer, wenn er sich schneller als die restliche Erde bewegt, drehen die Walzen in eine Richtung, wenn er langsamer ist, in die andere. Es gab aber auch Zeiten (z.B. in der Kreidezeit), in der das Feld für 38 Mio Jahre in die gleiche Richtung zeigte, ohne Umkehrung.
 
S

Sky Darmos

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Bynaus schrieb:
Es geht aber in der theoretischen Physik nicht einfach darum, die beiden Theorien "zusammenzukleistern" - es geht vielmehr darum, eine "übergeordnete" Theorie zu finden, in der sowohl Relativitätstheorie als auch QT als "Spezialfälle" ausfallen. Vielleicht weisst du, dass man, wenn man gewisse Gleichungen des Elektromagnetismus' in fünf Dimensionen formuliert, sie plötzlich als Spezialfall die Gleichungen für die schwache und die starke Kernkraft enthalten. So etwas erwünscht man sich auch für die Gravitation - bisher hats aber nicht geklappt. Anscheinend ist die Gravitation von so grundsätzlich anderer Natur als die anderen "Naturkräfte", dass man einen anderen Ansatz braucht.
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Genau das sage ich ja auch: Man kann Theorien nicht einfach so zusammenkleistern. Und genau deshalb werfe ich vielen Theoretikern vor dass sie sich nicht darum kümmern dass QT und RT sich wiedersprechende Prinzipien haben. Was ich von einer TOE erwarte ist dass sie Prinzipien hat die sowohl für Raumzeit als auch für die Quanten gelten. Die Ansätze zu einer Quantentheorie der Gravitation haben aber keine solchen Prinzipien. Das Problem ist (wie auch Ed Witten oft gesagt hat) dass diese Theorien gar keine neuen Prinzipien haben. Die M-Theoretiker sagen sie seien der Theorie für alles auf der Spur, aber sie haben kein Wort darüber verloren wie die widersprüche (Paradoxa) zwischen ART und QFT aufzulösen sind. In diesem Sinne kann ich sehr wohl sagen dass die Physiker hier versuchen Theorien zusammenzukleistern. Was eigentlich sehr schlecht ist. Ideal ist es wenn man seine Theorie aus ein paar einfachen Prinzipien ableiten kann (oder wie im Fall von Einstein: aus nur einer Grundannahme, nämlich der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit). So etwas erwarte ich auch von einer Theorie der Quantengravitation, sonst ist sie für micht nicht elegant.
Du siehst also ich bin auf deiner Seite.
Man muss sich aber klar machen dass schon etwas gekleistert wurde in der Physik. Wie sonst hätte man SRT und QT zusammenbringen können. Die beiden Theorien haben verschiedene Weltbilder. Im Falle der SRT die ungekrümmte Raumzeit in der Raum und Zeit relativ sind und im Falle der QT der Hilbertraum in dem Raum und Zeit absolut und streng getrennt sind. Das ganze wurde dann zur Quantenfeldtheorie zusammengekleistert. Hat die QFT uns ein neues Weltbild gegeben. Etwa einen anderen abstrakten Raum wie dem Hilbertraum in dem dann alles zusammenpasst und der in einer Beziehung zur Raumzeit steht? Nein! Was haben wir durch die QFT gelernt. Nicht viel außer unendlich durch unendlich teilen u.s.w. Nach wie vor kann man fragen: Gibt die Physik wissen über die Natur gibt? So heißt übrigens auch ein Buch über die Interpretationsprobleme der QT. In ihrer jetzigen Form sagt sie nichts über die Wirklichkeit aus. Sie kann auf viele Arten interpretiert werden die aber alle bisher nicht zufriedenstellend sind.
Sicher sollte man in der theoretischen Physik nicht Theorien "zusammenkleben" aber das wird leider viel zu oft gemacht. Mich wundert es nur gelegentlich wie weit die Physik gekommen ist ohne dass die fundamentalen Paradoxa gelöst wurden.

Du hast recht dass ich meine Theorien nicht so oft erwähnen sollte, wenn ich sie doch nicht erkläre. Kommt halt oft so wenn ich über ein Thema schreibe das damit zu tun hat. Es ist manchmal schwer so zu tun als wüsste man nicht mehr als das. Aber du hast schon recht, ich fände das sicher auch blöd. Ich werd mit meiner Theorie auch sicher nicht 11 Jahr warten. Würde ich gar nicht so lange aushalten. Es gab aber schon Wissenschaftler die ihre Theorien so lange Geheim gehalten haben, damit sie ganz alleine daran arbeiten konnten.

Gruß,
Sky.
 
Bynaus

Bynaus

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Es gab aber schon Wissenschaftler die ihre Theorien so lange Geheim gehalten haben, damit sie ganz alleine daran arbeiten konnten.
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Ja, es gibt da z.B. den deutschen Physiker Burkhard Heim, der seine (möglicherweise visionären) Theorien sein Leben lang nicht veröffentlicht hat und vor ein paar Jahren "unerkannt" gestorben ist...

Zum Rest schreibe ich ein ander Mal, ist schon spät.
Gute Nacht
Bynaus
 
S

Sky Darmos

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Bynaus schrieb:
Ja, es gibt da z.B. den deutschen Physiker Burkhard Heim, der seine (möglicherweise visionären) Theorien sein Leben lang nicht veröffentlicht hat und vor ein paar Jahren "unerkannt" gestorben ist...

Zum Rest schreibe ich ein ander Mal, ist schon spät.
Gute Nacht
Bynaus
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Worum geht es denn in diesen Theorien?

Gruß,
Sky.
 
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Conga-Mac

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Vereinigung der beiden großen Theorien

Hab erst kürzlich was über die Theorie der Loop-Quantengravitation gelesen.
Ein sehr vielversprechender Ansatz die Relativitäts- und Quantentheorie zu vereinigen. So weit ich das verstanden habe wird dabei die Raumzeit selbst auch "gequantelt", dass heisst in endlich große Grundeinheiten zerlegt.
Nach bisheriger Auffassung ist der Raum ja in beliebig kleine Stücke zu zerlegen. Nach dieser Theorie gibt es aber auch für den Raum eine bestimmte Mindestgröße (wie für Energieeinheiten in der QT).
Auch diese Theorie macht Vorhersagen die in nächster Zukunft bestätigt werden könnten.
Die Loop-Quantengravitation vermeidet auch die lästige Singularität beim Urknall und sagt dass es eine Zeit davor gegeben hat. Das müsste noch heute in bestimmten Gravitationswellen nachzuweisen sein. Es gibt da einen guten Artikel in Spektrum der Wissenschaft.
Bin mal gespannt was für Überraschungen das Universum die nächsten Jahre noch für uns bereithält und welche bahnbrechenden Erkenntnisse wir wohl noch gewinnen werden. :rolleyes:
 
S

Sky Darmos

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Conga-Mac schrieb:
Hab erst kürzlich was über die Theorie der Loop-Quantengravitation gelesen.
Ein sehr vielversprechender Ansatz die Relativitäts- und Quantentheorie zu vereinigen. So weit ich das verstanden habe wird dabei die Raumzeit selbst auch "gequantelt", dass heisst in endlich große Grundeinheiten zerlegt.
Nach bisheriger Auffassung ist der Raum ja in beliebig kleine Stücke zu zerlegen. Nach dieser Theorie gibt es aber auch für den Raum eine bestimmte Mindestgröße (wie für Energieeinheiten in der QT).
Auch diese Theorie macht Vorhersagen die in nächster Zukunft bestätigt werden könnten.
Die Loop-Quantengravitation vermeidet auch die lästige Singularität beim Urknall und sagt dass es eine Zeit davor gegeben hat. Das müsste noch heute in bestimmten Gravitationswellen nachzuweisen sein. Es gibt da einen guten Artikel in Spektrum der Wissenschaft.
Bin mal gespannt was für Überraschungen das Universum die nächsten Jahre noch für uns bereithält und welche bahnbrechenden Erkenntnisse wir wohl noch gewinnen werden. :rolleyes:
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Wolte nur kurz erwähnen dass die Eigenschaften die du an der Loop-QG so sehr schätzt, auch Eigenschaften der M-Theorie sind. Es gibt auch in der M-Theorie eine Mindestgröße die Planck-Länge und die Planck-Zeit. Mit Loop-QG kenne ich mich allerdings nicht aus. Teilchen sollen aber dieser Theorie nach Knoten in sogenannten Spin-Netzwerken sein. Die Größe der Knoten entspricht dabei der Planck-Länge. Gibt es auch größer Knoten?
Also ich kann mir nicht vorstellen dass die Loop-Theoretiker auch nur ansatzweise so weit sind wie die M-Theoretiker. Die M-Theorie erklärt schließlich schon eine ganze Menge. Sie sagt dass Graviton-Teilchen vorraus, erklärt warum gerade die Bosonen Austauschteilchen sind und einiges mehr.

SKY
 
S

Sky Darmos

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Casimir-Experiment

LeoManiac schrieb:
Ich mein es müssen noch nicht mal Eisenplatten sein sondern xbeliebige Platten. Diese ziehen sich auch nicht selber sondern werden eher aneinander gepresst durch Schwankungen im Vakuum bzw. sporadisch autauchenden Teilchen. So hab ich es zumindest verstanden.
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Nein, es können keine xbeliebigen Platten sein. Sie müssen sehr stark elektrisch leitend sein. Die erfolgreichsten Experimente arbeiten mit gebogenen Glimmerflächen, nicht mit Metallplatten (die sind aber auch gut).

Gruß,
Sky.
 
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