Sky Darmos
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Hallo.
Ich habe diesen Thred eröffnet um die meiner Meinung nach unbegründete Euphorie über die Stringtheorie etwas zu dämpfen.
Folgende Fragen muss eine fundamentale Theorie über die Natur, meiner Meinung nach beantworten können:
1) Wie lassen sich bei der Überlagerung verschiederer Raumzeitgeometrien, die Punkte der einen Geometrie denenen der anderen Zuordnen?
2) Wie lassen sich die negativen Frequenzen die sich in die Vergangenheit bewegen ausschließen?
3) Warum ist die Vakuumenergiedichte so nahe bei Null, und nicht unendlich wie nach der Quantenfeldtheorie zu erwarten?
4) Wann findet der Kollaps der Wellenfunktion statt?
5) Wie erklärt sich die Nichtlokalität der Quantentheorie bei Verschränkungseffekten.
6) Die QT verwendet beim Kollaps der Wellenfunktion den Begriff der Gleichzeitigkeit, der in der RT keinen Sinn macht. Wie ist dieser Konflikt aufzulösen?
7) Der Raum kann sich krümmen. Er lässt sich somit nicht mit dem Nichts gleichsetzen, wie die Alltagserfahrung es nahelegt. Vielmehr muss nach den Bestandteilen, den Grundelementen des Raums und der Raumzeit insgesamt gefragt werden. Woraus besteht die Raumzeit?
8) Welcher Raum liegt der Realität zugrunde, wenn es weder eine klassische Raumzeit, noch ein unendlichdimensionaler Hilbertraum sein kann?
9) Was bedeutet es für ein Teilchen auf verschiedene Weise an mehreren Orten zugleich zu sein?
10) Warum gibt es 3 reelle Raumdimensionen und ein imaginäre Zeitdimension.
11) Warum beschleunigt sich die Expansion des Universums? Und wie lässt sich die Stärke dieser Beschleunigung herleiten.
12) Warum ist die Asymmetrie zwischen Materie und Antimatrie gerade so groß wie beobachtet?
13) Was legt die Massen und Ladungen der Elementarteilchen fest? Lassen sich die 18 Parameter der Teilchenphysik reduzieren indem zusammenhänge gefunden werden?
14) Wie ist das Informationsparadoxon der Schwarzen Löcher zu lösen.
15) Wie lassen sich die Prozesse U und R zu einem einzigen Prozess vereinen der beides als Näherung enthält? Eine Theorie mit zwei Bewegungsgesetzen die in keiner Beziehung zueinander stehen ist schließlich strenggenommen inkonsistent.
16) Warum gibt es gerade 3 Naturkräfte neben der Gravitation?
17) Was ist mit dem Energieerhaltungssatz wenn z.B. Sterne deshalb Leuchten, weil die Kerne im Innern nur aufgrund des Tunneleffekts einander genügend annähern können damit eine Nukleosyntese stattfinden kann.
18 ) Warum treten Raum und Zeit in der Unschärferelation strickt getrennt auf, wenn sie doch nach der RT eine Einheit bilden sollten.
19) Kann sich die Topologie der Raumzeit ändern?
20) Warum ist der kosmologische Parameter Omega so unglaublich nahe bei 1?
21) Welchen Ursprung hat der Quantenmechanische Zeitpfeil?
22) Warum hat das Universum beim Urknall eine so geringe Entropie? Wäre der Urknall der Anfang der Zeit, so ergäbe sich für unseren Speziellen Urknall eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu 10^(10^123)! Eben aufgrund der geringen Entropie.
23) Was passiert mit einem Schwarzen Loch am Ende seiner Lebenszeit.
24) Woraus besteht die Dunkle Materie?
25) Was bewirkte die Expansion des Universums beim Urknall?
26) Sind Zeitreisen in die Vergangenheit möglich? Wenn ja, wie lassen sich die entstehenden Paradoxa vermeiden?
27) Warum verdampfen Elementarteilchen nicht, wenn sie Punktförmig und damit Schwarze Löcher sind?
28 ) Wie können Quasikristalle wachsen, wenn sie eine Symmetrie haben die nur nichtlokal konstruiert werden kann?
29) Warum gibt es gerade drei Teilchenfamilien?
30) Warum krümmt Masse den Raum?
31) Spinoren spielen sowohl in der RT als auch in der QT eine Rolle. Ist dies blos zufällig so, oder gibt es einen Tieferen zusammenhang?
32) Bewusstsein ist das einzige Phänomen demzufolge es eine fließende Zeit geben sollte. Was passiert mit der Zeit, wenn Leben stirbt? Ist Zeit eine Illusion, wie manche Relativisten behaupten?
Die restlichen Fragen betreffen das Geist-Gehirn-Problem. Deren Lösung gehört meiner Ansicht nach aber ebenfalls zu einer TOE:
33) Wie kann aus einem Stück Materie, wie dem Gehirn, Geist entstehen.
34) Wie kann etwas nichtmaterielles wie das Bewusstsein, mit etwas materiellem wie dem Menschlichen Gehirn wechselwirken? (Dualismus-Problem)
35) Wie kann das Gehirn die Forderung des Gödelschen Satzes physikalisch erfüllen. Dieser Satz impliziert, dass das menschliche Denken sowohl nichtrechnerische als auch nichtalgorithmische Komponenten enthalten muss!
36) Wie lässt sich die Nichtlokalität des Bewusstseins, bei der holistischen Wahrnehmung erklären?
37 ) Warum gibt es neben bewussten und unbewussten auch unterbewusste Gehirnvorgänge?
38) Worauf beruht unsere Fähigkeit zugang zu mathematischer Wahrheit zu haben?
39) Worauf beruht unsere Qualia? Nehmen andere Menschen die Farbe Rot wirklich genauso wahr wie ich, oder stimmen wir nur in der Bezeichnung der Farbe überein?
Das sind sicher nicht alle Fragen die auf dem Weg zu einer TOE beantwortet werden müssen. Es sind hauptsächlich fragen die ich eben zusammengesammelt habe, wärend ich meinen Ordner mit meinen eigenen Theorien durchgeblättert hab. Also Fragen mit denen ich mich hauptsächlich beschäftigt haben.
Die Liste ließe sich sicher noch etwas weiter führen, wenn man mehr ins Detail ginge, doch ich denke dass das die Zentralsten Fragen sind.
Es ist interessant festzustellen, dass die populärsten Anwärter für eine Quantengravitationstheorie, nicht mal die Hälfte dieser Fragen beantworten können.
Sehen wir uns mal an welche der Fragen etwa die Superstring- oder M-Theorie beantwortet könnte:
Zu Frage 7 gibt es in der M-Theorie gewisse Spekulationen dass das Universum eine p-Bran sei. Die Theorie würde gerne Frage 13 beantworten. Sie bringt uns dabei alledings nicht weiter, da hier nur die alten Parameter der Teilchen durch neue Parameter der Extradimensionen ersetzt werden, die sicherlich viel komplizierter sind. Weder die anzahl der Postulate noch der Parameter wurde hier reduziert. Zu Frage 14 gibt es gelegentlich spekulationen. Einige Theoretiker glauben, die Informationen müssten aus dem Loch gelangen. Ein plausibler Mechanismus konnte dafür allerdings bisher nicht angegeben werden.
Zu Frage 24 gibt die Stringtheorie ebenfalls ein paar Spekulationen ab. Im Rahmen der E_8-E_8-Heterotischen-Stringtheorie könnte es ein sogenanntes Schattenuniversum geben. Das ist aber noch nicht sicher. Zudem ist diese Idee in letzter Zeit unter gegangen so dass wohl zu vermuten ist, dass dies doch nicht im Rahmen der Theorie liegt. Andere Spekulationen arbeiten mit weniger als 10 Raumdimensionen, die allerdings ausgedehnt sind. In einem Hyperraum sind mehere Universen vorhanden und der Abstand dieser Bran-Universen bestimmt die Anzahl der Extradimensionen - Die Theoretiker müssen verzweifelt sein.
Bei Frage 29 ersetzt die Stringtheorie mal wieder alte Parameter durch neue. Es soll nun vom Betrag der Differenz der gradzähligen und nichtgradzählig dimensionalen Löcher in den Extradimensionen abhängen, wieviele Teilchenfamilien es gibt. Da ist alles Drin. 123, 1, 5, 356 u.s.w. Tollerweise haben es die Theoretiker geschaft die mögliche Anzahl auf 480 zu reduzieren. Da haben sie sich wohl genauso drüber gefreut wie darüber die Vakuumenergie von einem Unendlichen Wert auf einen Wert runter zu bringen der immer noch 121 Größenordnungen neben den Beobachtungen liegt. Über was man sich alles freuen kann.
Da hätten wir noch den Ansatz von Penrose, die Twistortheorie. Welche Fragen könnte diese Beantworten? Sicherlich am ehesten Frage 2. Negative und positive Frequenzen befinden sich hier auf entgegengesetzten berechen des Twistorraums. Vielleicht auch Frage 1. Penrose hätte mit dieser Theorie sicher gerne Frage 5 beantwortet, doch auch nach 40 Jahren Twistortheorie ist da keine Lösung in Sicht.
In Frage 7 liegt sicherlich die größte Stärke der Twistortheorie. Nach ihr sind Raumzeitpunkte nicht fundamental sondern, linien im Twistorraum. Linien in der Raumzeit entsprechen Punkten im Twistorraum. Die Beziehung wird durch komplexe Zahlen hergestellt. Die Riemannsche Kugel spielt dabei auch eine Rolle.
Auch zu Frage 10 scheint die Twistortheorie etwas sagen zu können. Die Vorläufer der Twistoren, die Spinoren haben sich zu dreidimensionalen Räumen verbunden. Sie konnten aber nur Räume und keine Raumzeiten erzeugen. Die Twistoren scheinen aber auch auf natürliche Weise eine Minkowski-Raumzeit zu erzeugen.
Die Theorie beschäftigt sich auch eingehend mit den Fragen 30 und 31.
Zu Frage 13 liegen keine konkreten Ergebnisse vor. Die Massen sollen irgendwie aus der Verbindung von Lichtstrahlen entstehen. Der Raum wäre vor der erzeugung der Massen ohne eine bestimmte Größenordnung, da Licht sich auf Linien mit der Länge Null bewegt, sogenannten Nullgeodätischen - dies ist eine direkte Folge der imaginärwertigkeit der Zeit.
Ich hoffe mit diesem Beitrag gezeigt zu haben, wie weit wir wirklich auf der "Road to Reality" sind. Hawking macht alle 10 Jahre, Ankündigungen wie "in 20 Jahren haben wir die Weltformel". Das ist sicher sehr Medienwirksam, doch meist relativ unbegründet. Roger Penrose hingegen, betont immer wieder vor welchen großen Problemen die Physik heute steht und dass ohne Grundlegend neue Ideen keine Lösung in Sicht ist. Hinter Ansätzen wie der Stringtheorie stecken eben keine grundsätzliche Überlegungen. Die Stringtheorie geht in ihrer gegenwärtigen Formulierung von der Quantentheorie in ihrer herkömmlichen Form aus. Sollte man aber von einer "Theorie für alles" nicht auch erwarten dass sie die Quantenmechanik auf grundlegende Weise verändert?
Gruß,
Sky.
Ich habe diesen Thred eröffnet um die meiner Meinung nach unbegründete Euphorie über die Stringtheorie etwas zu dämpfen.
Folgende Fragen muss eine fundamentale Theorie über die Natur, meiner Meinung nach beantworten können:
1) Wie lassen sich bei der Überlagerung verschiederer Raumzeitgeometrien, die Punkte der einen Geometrie denenen der anderen Zuordnen?
2) Wie lassen sich die negativen Frequenzen die sich in die Vergangenheit bewegen ausschließen?
3) Warum ist die Vakuumenergiedichte so nahe bei Null, und nicht unendlich wie nach der Quantenfeldtheorie zu erwarten?
4) Wann findet der Kollaps der Wellenfunktion statt?
5) Wie erklärt sich die Nichtlokalität der Quantentheorie bei Verschränkungseffekten.
6) Die QT verwendet beim Kollaps der Wellenfunktion den Begriff der Gleichzeitigkeit, der in der RT keinen Sinn macht. Wie ist dieser Konflikt aufzulösen?
7) Der Raum kann sich krümmen. Er lässt sich somit nicht mit dem Nichts gleichsetzen, wie die Alltagserfahrung es nahelegt. Vielmehr muss nach den Bestandteilen, den Grundelementen des Raums und der Raumzeit insgesamt gefragt werden. Woraus besteht die Raumzeit?
8) Welcher Raum liegt der Realität zugrunde, wenn es weder eine klassische Raumzeit, noch ein unendlichdimensionaler Hilbertraum sein kann?
9) Was bedeutet es für ein Teilchen auf verschiedene Weise an mehreren Orten zugleich zu sein?
10) Warum gibt es 3 reelle Raumdimensionen und ein imaginäre Zeitdimension.
11) Warum beschleunigt sich die Expansion des Universums? Und wie lässt sich die Stärke dieser Beschleunigung herleiten.
12) Warum ist die Asymmetrie zwischen Materie und Antimatrie gerade so groß wie beobachtet?
13) Was legt die Massen und Ladungen der Elementarteilchen fest? Lassen sich die 18 Parameter der Teilchenphysik reduzieren indem zusammenhänge gefunden werden?
14) Wie ist das Informationsparadoxon der Schwarzen Löcher zu lösen.
15) Wie lassen sich die Prozesse U und R zu einem einzigen Prozess vereinen der beides als Näherung enthält? Eine Theorie mit zwei Bewegungsgesetzen die in keiner Beziehung zueinander stehen ist schließlich strenggenommen inkonsistent.
16) Warum gibt es gerade 3 Naturkräfte neben der Gravitation?
17) Was ist mit dem Energieerhaltungssatz wenn z.B. Sterne deshalb Leuchten, weil die Kerne im Innern nur aufgrund des Tunneleffekts einander genügend annähern können damit eine Nukleosyntese stattfinden kann.
18 ) Warum treten Raum und Zeit in der Unschärferelation strickt getrennt auf, wenn sie doch nach der RT eine Einheit bilden sollten.
19) Kann sich die Topologie der Raumzeit ändern?
20) Warum ist der kosmologische Parameter Omega so unglaublich nahe bei 1?
21) Welchen Ursprung hat der Quantenmechanische Zeitpfeil?
22) Warum hat das Universum beim Urknall eine so geringe Entropie? Wäre der Urknall der Anfang der Zeit, so ergäbe sich für unseren Speziellen Urknall eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu 10^(10^123)! Eben aufgrund der geringen Entropie.
23) Was passiert mit einem Schwarzen Loch am Ende seiner Lebenszeit.
24) Woraus besteht die Dunkle Materie?
25) Was bewirkte die Expansion des Universums beim Urknall?
26) Sind Zeitreisen in die Vergangenheit möglich? Wenn ja, wie lassen sich die entstehenden Paradoxa vermeiden?
27) Warum verdampfen Elementarteilchen nicht, wenn sie Punktförmig und damit Schwarze Löcher sind?
28 ) Wie können Quasikristalle wachsen, wenn sie eine Symmetrie haben die nur nichtlokal konstruiert werden kann?
29) Warum gibt es gerade drei Teilchenfamilien?
30) Warum krümmt Masse den Raum?
31) Spinoren spielen sowohl in der RT als auch in der QT eine Rolle. Ist dies blos zufällig so, oder gibt es einen Tieferen zusammenhang?
32) Bewusstsein ist das einzige Phänomen demzufolge es eine fließende Zeit geben sollte. Was passiert mit der Zeit, wenn Leben stirbt? Ist Zeit eine Illusion, wie manche Relativisten behaupten?
Die restlichen Fragen betreffen das Geist-Gehirn-Problem. Deren Lösung gehört meiner Ansicht nach aber ebenfalls zu einer TOE:
33) Wie kann aus einem Stück Materie, wie dem Gehirn, Geist entstehen.
34) Wie kann etwas nichtmaterielles wie das Bewusstsein, mit etwas materiellem wie dem Menschlichen Gehirn wechselwirken? (Dualismus-Problem)
35) Wie kann das Gehirn die Forderung des Gödelschen Satzes physikalisch erfüllen. Dieser Satz impliziert, dass das menschliche Denken sowohl nichtrechnerische als auch nichtalgorithmische Komponenten enthalten muss!
36) Wie lässt sich die Nichtlokalität des Bewusstseins, bei der holistischen Wahrnehmung erklären?
37 ) Warum gibt es neben bewussten und unbewussten auch unterbewusste Gehirnvorgänge?
38) Worauf beruht unsere Fähigkeit zugang zu mathematischer Wahrheit zu haben?
39) Worauf beruht unsere Qualia? Nehmen andere Menschen die Farbe Rot wirklich genauso wahr wie ich, oder stimmen wir nur in der Bezeichnung der Farbe überein?
Das sind sicher nicht alle Fragen die auf dem Weg zu einer TOE beantwortet werden müssen. Es sind hauptsächlich fragen die ich eben zusammengesammelt habe, wärend ich meinen Ordner mit meinen eigenen Theorien durchgeblättert hab. Also Fragen mit denen ich mich hauptsächlich beschäftigt haben.
Die Liste ließe sich sicher noch etwas weiter führen, wenn man mehr ins Detail ginge, doch ich denke dass das die Zentralsten Fragen sind.
Es ist interessant festzustellen, dass die populärsten Anwärter für eine Quantengravitationstheorie, nicht mal die Hälfte dieser Fragen beantworten können.
Sehen wir uns mal an welche der Fragen etwa die Superstring- oder M-Theorie beantwortet könnte:
Zu Frage 7 gibt es in der M-Theorie gewisse Spekulationen dass das Universum eine p-Bran sei. Die Theorie würde gerne Frage 13 beantworten. Sie bringt uns dabei alledings nicht weiter, da hier nur die alten Parameter der Teilchen durch neue Parameter der Extradimensionen ersetzt werden, die sicherlich viel komplizierter sind. Weder die anzahl der Postulate noch der Parameter wurde hier reduziert. Zu Frage 14 gibt es gelegentlich spekulationen. Einige Theoretiker glauben, die Informationen müssten aus dem Loch gelangen. Ein plausibler Mechanismus konnte dafür allerdings bisher nicht angegeben werden.
Zu Frage 24 gibt die Stringtheorie ebenfalls ein paar Spekulationen ab. Im Rahmen der E_8-E_8-Heterotischen-Stringtheorie könnte es ein sogenanntes Schattenuniversum geben. Das ist aber noch nicht sicher. Zudem ist diese Idee in letzter Zeit unter gegangen so dass wohl zu vermuten ist, dass dies doch nicht im Rahmen der Theorie liegt. Andere Spekulationen arbeiten mit weniger als 10 Raumdimensionen, die allerdings ausgedehnt sind. In einem Hyperraum sind mehere Universen vorhanden und der Abstand dieser Bran-Universen bestimmt die Anzahl der Extradimensionen - Die Theoretiker müssen verzweifelt sein.
Bei Frage 29 ersetzt die Stringtheorie mal wieder alte Parameter durch neue. Es soll nun vom Betrag der Differenz der gradzähligen und nichtgradzählig dimensionalen Löcher in den Extradimensionen abhängen, wieviele Teilchenfamilien es gibt. Da ist alles Drin. 123, 1, 5, 356 u.s.w. Tollerweise haben es die Theoretiker geschaft die mögliche Anzahl auf 480 zu reduzieren. Da haben sie sich wohl genauso drüber gefreut wie darüber die Vakuumenergie von einem Unendlichen Wert auf einen Wert runter zu bringen der immer noch 121 Größenordnungen neben den Beobachtungen liegt. Über was man sich alles freuen kann.
Da hätten wir noch den Ansatz von Penrose, die Twistortheorie. Welche Fragen könnte diese Beantworten? Sicherlich am ehesten Frage 2. Negative und positive Frequenzen befinden sich hier auf entgegengesetzten berechen des Twistorraums. Vielleicht auch Frage 1. Penrose hätte mit dieser Theorie sicher gerne Frage 5 beantwortet, doch auch nach 40 Jahren Twistortheorie ist da keine Lösung in Sicht.
In Frage 7 liegt sicherlich die größte Stärke der Twistortheorie. Nach ihr sind Raumzeitpunkte nicht fundamental sondern, linien im Twistorraum. Linien in der Raumzeit entsprechen Punkten im Twistorraum. Die Beziehung wird durch komplexe Zahlen hergestellt. Die Riemannsche Kugel spielt dabei auch eine Rolle.
Auch zu Frage 10 scheint die Twistortheorie etwas sagen zu können. Die Vorläufer der Twistoren, die Spinoren haben sich zu dreidimensionalen Räumen verbunden. Sie konnten aber nur Räume und keine Raumzeiten erzeugen. Die Twistoren scheinen aber auch auf natürliche Weise eine Minkowski-Raumzeit zu erzeugen.
Die Theorie beschäftigt sich auch eingehend mit den Fragen 30 und 31.
Zu Frage 13 liegen keine konkreten Ergebnisse vor. Die Massen sollen irgendwie aus der Verbindung von Lichtstrahlen entstehen. Der Raum wäre vor der erzeugung der Massen ohne eine bestimmte Größenordnung, da Licht sich auf Linien mit der Länge Null bewegt, sogenannten Nullgeodätischen - dies ist eine direkte Folge der imaginärwertigkeit der Zeit.
Ich hoffe mit diesem Beitrag gezeigt zu haben, wie weit wir wirklich auf der "Road to Reality" sind. Hawking macht alle 10 Jahre, Ankündigungen wie "in 20 Jahren haben wir die Weltformel". Das ist sicher sehr Medienwirksam, doch meist relativ unbegründet. Roger Penrose hingegen, betont immer wieder vor welchen großen Problemen die Physik heute steht und dass ohne Grundlegend neue Ideen keine Lösung in Sicht ist. Hinter Ansätzen wie der Stringtheorie stecken eben keine grundsätzliche Überlegungen. Die Stringtheorie geht in ihrer gegenwärtigen Formulierung von der Quantentheorie in ihrer herkömmlichen Form aus. Sollte man aber von einer "Theorie für alles" nicht auch erwarten dass sie die Quantenmechanik auf grundlegende Weise verändert?
Gruß,
Sky.
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