The Road to Reality

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.

Bevor wir ein Haus möblieren, müssen wir es erst einmal bauen. Bevor wir es bauen, müssen wir erst mal das Fundament legen. Genau in dieser Phase sind wir bei der TOE. Anhand des Fundamentes können wir aber schon etwas über die möglichen Abmessungen des Hauses sagen: Kellergewölbe, Zufluss, Abfluss, anbindende Infrastruktur, Zimmeraufteilungen, mögliche Gebäudehöhe. Hier sind einige Näherungsaussagen für Obergrenzen und Untergrenzen möglich. Imerhin, die bisherigen Theorien verhalten sich so, als ob man gar kein Fundament braucht und sind somit auf Sand gebaut... Die QT braucht 19 freie Parameter, die man in Experimenten erst bestimmen muss...
Nein, wir brauchen erst einmal ein Fundament, müssen erst mal strukturell denken und später können wir uns um die Farbe der Tapete kümmern, oder um die Vorhänge, die Kücheneinrichtung usw.

Eine Theorie, die in diesem Fundamente-Stadium schon solche richtungsweisenden Vorhersagen macht, hat ein großes Potential. Schon die Extrahierung der Supersymmetrie aus Berechnungen dieser Theorie zeigt wie sinnvoll und lohnend die Beschäftigung mit ihr ist. Wenn aber in den nächsten fünf Jahren indirekt Belege für die Supersymmetrie oder gar für Extradimensionen gefunden werden (siehe die entsprechenden Artikel über bestätigte Messungen, die noch genauer analysiert werden müssen, aber wohl schon diese Belege beinhalten), dann sind wir jenen Theotikern dankbar, die uns den Weg gewiesen haben auch in der Zeit der Dürre ausbleibender Experimentalbelege.

Die o.a. Fragen sind natürlich wichtig, doch in diesem Stadium reichen erst mal Fragen, wie:

Gibt es extra Raumdimensionen?

Gibt es die Supersymmetrie?

Unabhängig von der Mathematik, von Wicklungen, Superpartnermodelle etc. werden wir diese beiden Fragen beantworten müssen.

Der Weg zur Wirklichkeit ist eben die Frage ob Extradimensionen wirklich existieren. Denn existieren sie, dann gibt es auch einen Grund, warum sie nicht kollabiert sind.

Diese Existenfrage wird uns aber nur durch Messen und Beobachten, durch Labor und Observatorium beantwortet.

Für die Road to reality heißt es nun:

don't talk, but walk
and tell me what you have seen
somewhere over the rainbow...

Das TOR zur TOE

prim_ass schrieb:

Anhand des Fundamentes können wir aber schon etwas über die möglichen Abmessungen des Hauses sagen.

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Ja, genau. Und da denke ich dass das Gebäude der Stringtheorie niemals so groß wird dass es alle Frage in meiner Liste umfasst.

prim_ass schrieb:

Immerhin, die bisherigen Theorien verhalten sich so, als ob man gar kein Fundament braucht und sind somit auf Sand gebaut...

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Eben so sieht es bei der Quantentheorie aus. Ich habe schon einige Zeit an einer Theorie gearbeitet die ihr dieses Fundament geben soll (etwa ein Jahr). Meine Hauptkritik an der Stringtheorie ist, dass sie von der Quantentheorie in ihrer Herkömmlichen Form ausgeht. Wie kann man erwarten dass die Probleme der QT gelöst werden wenn man schon bei der Konstruktion der Stringtheorie ihre uneingeschränkte Gültigkeit vorrausgesetzt hat?

prim_ass schrieb:

Die o.a. Fragen sind natürlich wichtig, doch in diesem Stadium reichen erst mal Fragen, wie:
Gibt es extra Raumdimensionen?
Gibt es die Supersymmetrie?

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Bei den Fragen aus dieser Liste handelt es sich zum Großen Teil um Fragen die meine eigenen Theorien beantworten. Die letzten Paar Fragen, beantwortet meine Theorie über Bewusstsein. Die Fragen über die Rätsel der Quantentheorie, Messproblem u.s.w. werden von einer anderen Theorie beantwortet, an der ich seit etwa der Mitte letzten Jahres arbeite.
Sie macht allerings keine Aussagen über die Massen der Elementarteilchen. Bis vor nicht allzu langer Zeit war ich der Ansicht dass man das der Stringtheorie überlassen müsste. Auch über andere Fragen habe ich mir lange Zeit keine Gedanken gemacht. Etwa über die was der Raum eigentlich ist. Aus welchen Grundelementen er zusammengesetzt ist. Seit letzten Monat denke ich über einige neue Ideen in der Richtung nach.

Ich denke nicht dass es irgendwelche Einschränkungen dafür geben sollte welche Fragen man wann stellt.

prim_ass schrieb:

Für die Road to reality heißt es nun:

don't talk, but walk
and tell me what you have seen
somewhere over the rainbow...

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Wer sagt denn dass ich stehenbleibe. Wir sind losgelaufen und reden gerade darüber ob wir in die Richtige Richtung gelaufen sind. Ich denke man kann alle Richtungen mal ausprobieren dann kommt man schon zum Gipfel. Man sollte nur auch mal auf einen Baum klettern um das Ganze zu überblicken und vielleicht den Richtigen Pfad schon zu sehen.

Schöne Grüße,
Sky.

Deine grundsätzliche Kritik an der Stringtheorie kann ich zwar nachvollziehen, aber nicht teilen:

1.) Die ST hat die QT in ihrem innersten total verändert. Vorher hatten wir es bei der QT mit Nulldimensionalen Punktteilteilchen zu tun. Aus diesem Grunde kann man sich auch beliebig nah an ein solches Punktteilchen annähern und erhält dann diese häßlichen Fluktuationen. Da die ST aber nun zumindest Eindimensionale Elemente - also Fäden - als Grundlage einführt, wurde schon die QT im Kern bedeutend verändert. Dieser Umstand ist auf keinen Fall zu unterschätzen. Und da, denke ich, unterscheiden wir uns.

2.) Wenn wir nun also eindimensionale Elemente (und auch in der Konsequenz mehrdimensionale) als grundlegend annehmen (Postulat = Axiom), dann ergibt sich aus den Gleichungen zwangsläufig, als Folgerung, als echt berechnete Vorhersage, das Vorhandensein von Extradimensionen des Raumes (Folgerung = Satz). Wichtig dabei. Die ST erklärt also die Geometrie als Grundlage und verändert damit die QT aufs schärfste. Gleichzeitig wendet sich die ST damit aber die ART zu, denn diese erklärt ja auch die Raumgeometrie als Grundlage (bedenke, das Geometriepostulat der ART wird nun erklärt!!!). QT und ART werden somit gundlegend erweitert oder gar verändert.

Was meint man nun, wenn man (nicht originär von Dir) sagt, die ST kommt von der QT her? Hiermit will man ausdrücken, dass sich die ST (besser MT), zunächst um das kleinste Element kümmert, um von dort aus zur TOE zu gelangen. Mehr nicht.

Was meint man aber, wenn man sagt die Twistorentheorie (TT oder LQG) kommt von der ART her? Hiermit meint man, dass sie sich zunächst um den Raum an sich kümmert und von dort alle Elemente einfassen möchte und zur TOE zu kommen. Mehr nicht.

Wo liegen die Probleme?

Die MT hat ein großes Problem strukturell darin, dass sie nicht hintergrundunabhängig ist. Genau darin liegt das Problem der Stabilität der Zusatzdiemsionen, ihr Aussehen etc.

Die LQT kann einfach nicht auf das Graviton schließen. Dazu braucht es eine Art Transmissionsriemen in den Raum.

Wo liegt die Lösung?

Beide Theorien müssen vereinigt werden, was uns zu einem holografischem Prinzip führt. Diese Vereinigung ist in der Tat dieses Jahr schon in wenigen Teilbereichen gelungen.

Ob wir mit den Zusatzdimensionen als real existierende in die richtige Richtung laufen, kann uns nur die Emperie sagen.

Daher haben die Theoretiker zwei große Aufgaben:

a) Aus den bisherigen Bruchstücken der Theorien den Experimentatoren Anhaltspunkte liefern, die sie in ihren Laboren und Observatorien nutzen können.

b) Die Theorien präzisieren und vereinigen.


Die Experimentalphysiker der verschiedenen Disziplinen:

Experimente erdenken, um die Anhaltspunkte zu überprüfen und Alternativerklärungen für die Messungen auszuschließen.

Twistortheorie

prim_ass schrieb:

Da die ST aber nun zumindest Eindimensionale Elemente - also Fäden - als Grundlage einführt, wurde schon die QT im Kern bedeutend verändert. Dieser Umstand ist auf keinen Fall zu unterschätzen. Und da, denke ich, unterscheiden wir uns.

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Die Eigenschaften der Elementarteilchen werden ja einfach nur Eingesetzt. Das Standartmodell enthällt z.B. viel mehr Elementarteilchen als nur Elekronen, Neutronen und Photonen. Trotzdem liegt dieselbe Quantentheorie zugrunde. Es wurde nichts an den Prinzipien verändert. Da haben wir eben die Schrödinger Gleichung, den Kollaps der Wellenfunktion, Komplementarität, Unschärferelation. Das wird alles einfach so beibehalten. Die Stringtheorie wendet diese Prinzipien einfach auf Strings an, anstatt auf punktförmige Elektronen. Da ist ein klassischer String und auf den werden die bekannten Prinzipen der Quantentheorie angewendet. Die Probleme der QT stecken jedoch in ihren Prinzipien (die im Übrigen der RT widersprechen) und lassen sich nicht einfach dadurch lösen dass man die QT auf andere Objekte anwendet. Man hat auch schon versucht die QT auf Kugeln anzuwenden. Dadurch hat man die QT aber nicht verändert (im übrigen sind die Kugeln theoretisch explodiert).

prim_ass schrieb:

Die ST erklärt also die Geometrie als Grundlage und verändert damit die QT aufs schärfste.

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Die Quantentheorie hat sie nie darum gekümmert wie Massen und Ladungen der Elementarteilchen zustandekommen. SIe macht darüber keine AUssage. Man kann daher auch nicht sagen dass irgendwelche AUssagen der QT verändert wurden. Das ist genauso wie die Behauptung, dass die Stringtheorie die Urknalltheorie widerlegen wurden. Die Urknalltheorie macht keine Aussagen darüber was zum Zeitpunkt t=0 passiert. Sie sagt auch nichts über die ersten 10^-30 Sekunden. Wenn jetzt eine neue Theorie aussagen über diesen Bereich macht, ist es doch unsinn zu behaupten die Urknalltheorie wäre falsch.
Die M-Theorie verändert die QT nicht im Geringsten. Da würde mir Penrose sicherlich zustimmen. David Peat: "Die Stringtheorie geht in ihrer derzeitigen Formulierung von der Quantentheorie in ihrer herkömmlichen Form aus. Sollte man aber von einer Theorie die alles erklärt, nicht auch erwarten dass sie die Quantentheorie auf fundamentale Weise verändert?" Damit leitete er die Kapitel über die Twistortheorie ein. Die Veränderungen die sich Penrose aber in der Quantentheorie wünscht, konnte die Twistortheorie bislang allerdings nicht erfüllen.

prim_ass schrieb:

Was meint man nun, wenn man (nicht originär von Dir) sagt, die ST kommt von der QT her? Hiermit will man ausdrücken, dass sich die ST (besser MT), zunächst um das kleinste Element kümmert, um von dort aus zur TOE zu gelangen. Mehr nicht.

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Was soll denn das heißen "Die ST kommt von der QT her"? Ich habe präzise gesagt, dass die ST die QT in ihrer herkömlichen Form vorraussetzt. Nichts anderes. Was meinst du mit "die ST kümmert sich um das kleinste Element"? Was ist das kleinste Element?

prim_ass schrieb:

Was meint man aber, wenn man sagt die Twistorentheorie (TT oder LQG) kommt von der ART her? Hiermit meint man, dass sie sich zunächst um den Raum an sich kümmert und von dort alle Elemente einfassen möchte und zur TOE zu kommen. Mehr nicht.

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Nun, die Twistortheorie setzt NICHT die ART in ihrer herkömmlichen Form vorraus. Penrose gelangt zu einer gekrümmten Raumzeit indem er den Projektiven Twistorraum mit seinen 3 komplexen Dimensionen durch einen kompletten Twistorraum ersetzt der 4 Dimensionen hat. Dieser entspricht einer komplexen Raumzeit. Hier hat auch ein einzelnes Krümmungsquant eine Bedeutung. Das Graviton existiert hier in einer komplexen Raumzeit die linkshändig flach und rechtshändig gekrümmt ist.

prim_ass schrieb:

Die MT hat ein großes Problem strukturell darin, dass sie nicht hintergrundunabhängig ist. Genau darin liegt das Problem der Stabilität der Zusatzdiemsionen, ihr Aussehen etc.

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Du meinst also, dass die Extradimensionen stabil wären, wenn die Theorie hintergrundunabhängig wäre. Warum?

prim_ass schrieb:

Die LQT kann einfach nicht auf das Graviton schließen. Dazu braucht es eine Art Transmissionsriemen in den Raum.

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Was ist ein "Transmissionsriemen im Raum"?

prim_ass schrieb:

Beide Theorien müssen vereinigt werden, was uns zu einem holografischem Prinzip führt.

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Das Holographische Prinzip wurde doch schon lange vor der Vereinigung von Twistor- und Superstringtheorie formuliert.
Bitte begründe und erkläre deine Behauptung.

prim_ass schrieb:

Ob wir mit den Zusatzdimensionen als real existierende in die richtige Richtung laufen, kann uns nur die Emperie sagen.

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Sollten die Extradimensionen aber alle auf die Planck-Länge kompaktifiziert sein, dann würde es schlecht aussehen für Experimente.

Schöne Grüße, Sky.

Sky Darmos schrieb:

Die Eigenschaften der Elementarteilchen werden ja einfach nur Eingesetzt. Das Standartmodell enthällt z.B. viel mehr Elementarteilchen als nur Elekronen, Neutronen und Photonen. Trotzdem liegt dieselbe Quantentheorie zugrunde. Es wurde nichts an den Prinzipien verändert. Da haben wir eben die Schrödinger Gleichung, den Kollaps der Wellenfunktion, Komplementarität, Unschärferelation. Das wird alles einfach so beibehalten. Die Stringtheorie wendet diese Prinzipien einfach auf Strings an, anstatt auf punktförmige Elektronen. Da ist ein klassischer String und auf den werden die bekannten Prinzipen der Quantentheorie angewendet. Die Probleme der QT stecken jedoch in ihren Prinzipien (die im Übrigen der RT widersprechen) und lassen sich nicht einfach dadurch lösen dass man die QT auf andere Objekte anwendet. Man hat auch schon versucht die QT auf Kugeln anzuwenden. Dadurch hat man die QT aber nicht verändert (im übrigen sind die Kugeln theoretisch explodiert).



Die Quantentheorie hat sie nie darum gekümmert wie Massen und Ladungen der Elementarteilchen zustandekommen. SIe macht darüber keine AUssage. Man kann daher auch nicht sagen dass irgendwelche AUssagen der QT verändert wurden. Das ist genauso wie die Behauptung, dass die Stringtheorie die Urknalltheorie widerlegen wurden. Die Urknalltheorie macht keine Aussagen darüber was zum Zeitpunkt t=0 passiert. Sie sagt auch nichts über die ersten 10^-30 Sekunden. Wenn jetzt eine neue Theorie aussagen über diesen Bereich macht, ist es doch unsinn zu behaupten die Urknalltheorie wäre falsch.
Die M-Theorie verändert die QT nicht im Geringsten. Da würde mir Penrose sicherlich zustimmen. David Peat: "Die Stringtheorie geht in ihrer derzeitigen Formulierung von der Quantentheorie in ihrer herkömmlichen Form aus. Sollte man aber von einer Theorie die alles erklärt, nicht auch erwarten dass sie die Quantentheorie auf fundamentale Weise verändert?" Damit leitete er die Kapitel über die Twistortheorie ein. Die Veränderungen die sich Penrose aber in der Quantentheorie wünscht, konnte die Twistortheorie bislang allerdings nicht erfüllen.



Was soll denn das heißen "Die ST kommt von der QT her"? Ich habe präzise gesagt, dass die ST die QT in ihrer herkömlichen Form vorraussetzt. Nichts anderes. Was meinst du mit "die ST kümmert sich um das kleinste Element"? Was ist das kleinste Element?



Nun, die Twistortheorie setzt NICHT die ART in ihrer herkömmlichen Form vorraus. Penrose gelangt zu einer gekrümmten Raumzeit indem er den Projektiven Twistorraum mit seinen 3 komplexen Dimensionen durch einen kompletten Twistorraum ersetzt der 4 Dimensionen hat. Dieser entspricht einer komplexen Raumzeit. Hier hat auch ein einzelnes Krümmungsquant eine Bedeutung. Das Graviton existiert hier in einer komplexen Raumzeit die linkshändig flach und rechtshändig gekrümmt ist.



Du meinst also, dass die Extradimensionen stabil wären, wenn die Theorie hintergrundunabhängig wäre. Warum?



Was ist ein "Transmissionsriemen im Raum"?



Das Holographische Prinzip wurde doch schon lange vor der Vereinigung von Twistor- und Superstringtheorie formuliert.
Bitte begründe und erkläre deine Behauptung.



Sollten die Extradimensionen aber alle auf die Planck-Länge kompaktifiziert sein, dann würde es schlecht aussehen für Experimente.

Schöne Grüße, Sky.

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Sorry, aber ich kann nur wiederholen: Beschäftige Dich eingehender mit der M-Theorie, dann würden Dir Aussagen wie "Da haben wir eben die Schrödinger Gleichung, den Kollaps der Wellenfunktion, Komplementarität, Unschärferelation. Das wird alles einfach so beibehalten. Die Stringtheorie wendet diese Prinzipien einfach auf Strings an, anstatt auf punktförmige Elektronen. " nicht unterlaufen.

Was heißt das "wendet einfach an" ?

Nein, die Unbestimmtheitsrelation - die meinst Du sicher, denn Unschärfe ist eine sehr grober und missverständlicher Begriff, auf einen String "angewendet", verändert dieses "Prinzip" gewaltig. Oder Beispiel "Kollaps der Wellenfunktion". Sie kollabiert eben nicht, das hat die M-Theorie klar gezeigt und dies wurde auch schon experimentell belegt (verletzt aber auch nicht die Standardtheorie, daher leider kein Beweis für M-Theorie). Aber die Kopenhagener Deutung des Kollapses gilt seit etwa zwei Jahren als widerlegt.

Wir befinden uns mitten in einer revolutionären Phase der TOE - Entdeckungsreise und da muss man tief und up-to-date dabei sein.

Bitte versuch bei all Deiner Kritik, nicht einfach populäre Darstellung als die ultima ratio zu nehmen. Sie dienen nur um Ideen oder Auseinandersetzungsrichtungen zu vermitteln, haben aber keinen Detailwert, um eine fundierte Theoriekritik durchzuhalten oder selbstständig diese Aussagen zu überprüfen.

Die von mir angeschnittenen Fragen sind wirklich nicht trivialer Natur, daher bedaure ich es schon, überhaupt umgangssprachlich darauf eingegangen zu sein, da werde ich Dich wohl nur noch mehr verwirren.

Daher nur soviel:
Ein hintergrundunabhängiger Formalismus hat ganz wesentliche Auswirkungen auf die Selektionsfähigkeit für den richtigen CY-Raum bzgl. der "Form" mit all den Konsequenzen für die Teilcheneigenschaften aus den resultierenden Stringschwingungen.

Noch hierzu:
"Sollten die Extradimensionen aber alle auf die Planck-Länge kompaktifiziert sein, dann würde es schlecht aussehen für Experimente."

Keine Sorge. Wenn an der M-Theorie auch nur irgend etwas dran ist, dann gibt es auch Extradimensionen, deren Durchmesser größer als die Plancklänge sind. Aber hier greife ich wieder viel zu weit vor...

Du wirst es schon noch sehen...

prim_ass schrieb:

Nein, die Unbestimmtheitsrelation - die meinst Du sicher, denn Unschärfe ist eine sehr grober und missverständlicher Begriff, auf einen String "angewendet", verändert dieses "Prinzip" gewaltig.

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Die Unbestimmtheitsrelation lautet h/2pi = Delta x * Delta p. Alles was sich durch die Anwendung auf Superstrings ändert ist dass jetzt Delta x > Wurzel(Gh/2pic^3) sein muss. Man kann also keine Abstände messen die kleiner sind als die Planck-Länge. Das ist aber völlig trivial, da das selbst bei Punktteilchen so wäre. Gibt man ihnen nähmlich soviel Energie dass sie den Ort um die Planck-Länge genau messen können, so wird ihre Wellenlänge gleich ihrem Schwarzschildradius und wir haben ein Schwarzes Loch.

Es ist wohlbekannte Tatsache dass bei der Konstruktion der Superstringtheorien, die uneingeschränkte Gültigkeit der Quantentheorie vorrausgesetzt wird.

prim_ass schrieb:

Oder Beispiel "Kollaps der Wellenfunktion". Sie kollabiert eben nicht, das hat die M-Theorie klar gezeigt und dies wurde auch schon experimentell belegt (verletzt aber auch nicht die Standardtheorie, daher leider kein Beweis für M-Theorie).

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Bei Verzicht auf den Kollaps der Wellenfunktion gelangt man zur Viele-Welten-Interpretation. Diese kann die Wahrscheinlichkeiten der Quantentheorie aber nicht erklären. Die komplexe Zahlen werden erst durch R zu echten Wahrscheinlichkeiten. Zudem ist es dann unmöglich für Bewusstsein mit dem Gehirn zu interagieren da, es keinen Kollaps mehr gibt über den dies geschehen könnte. Du könntest vielleicht mal meinen Thred dazu lesen.

Wie will man das experimentell belegen? Du kannst die anderen Welten ja nicht sehen. Die Dekohärenztheorie erklärt zwar recht gut, wo es noch interferenz geben kann, doch im Grunde, befindet sie sich im Widerspruch zu den Beobachtungen. Die Existenz der Absolutquadrat-Regel für die Wahrscheinlichkeiten macht den Kollaps unverzichtbar. Auch wenn er selbst dadurch nicht erklärt wird. Verzichtet man auf ihn so werden alle Zustände realisiert und man weiss nicht warum wir gerade ganz bestimmte, durch eine geheimnisvolle Regel gegebene Zustände erleben.

prim_ass schrieb:

Aber die Kopenhagener Deutung des Kollapses gilt seit etwa zwei Jahren als widerlegt.

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Durch was? Ich denke die Kopenhagener Deutung ist gar nicht präzise genug formuliert für eine Widerlegung. Sie gibt uns klein eindeutiges Kriterium für die Messung.

prim_ass schrieb:

Wir befinden uns mitten in einer revolutionären Phase der TOE - Entdeckungsreise und da muss man tief und up-to-date dabei sein..

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Es mag ja sein dass was dran ist an der Stringtheorie, aber Angesichts der Tatsache dass sie die sehr wichtigen Fragen aus meiner Liste kaum beantworten kann, ist es mehr als nur Übertrieben sie als TOE zu bezeichnen.
Bestenfalls ist sie eine Elementarteilchentheorie. Sie hat große Ähnlichkeit mit den Supergravitationstheorien. Tatsächlich sind die Supergravitationstheorien Näherungen für die 5 Stringtheorien. Wie alle anderen Elementarteilchentheorien dieses Jahrhunderts beruht die M-THeorie auf der unveränderten QT.

prim_ass schrieb:

Ein hintergrundunabhängiger Formalismus hat ganz wesentliche Auswirkungen auf die Selektionsfähigkeit für den richtigen CY-Raum bzgl. der "Form" mit all den Konsequenzen für die Teilcheneigenschaften aus den resultierenden Stringschwingungen.

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Das ist die selbe Aussage wie zuvor. Wieder frage ich dich: Warum sollte die Hintergrundunabhängigkeit eine Auswahl des CYR ermöglichen?

prim_ass schrieb:

Keine Sorge. Wenn an der M-Theorie auch nur irgend etwas dran ist, dann gibt es auch Extradimensionen, deren Durchmesser größer als die Plancklänge sind. Aber hier greife ich wieder viel zu weit vor...

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Arbeiten die Stringtheoretiker jetzt etwa nur noch mit Versionen der Theorie bei denen alle Kräfte bis auf die Gravitation, auf eine Bran beschränkt sind??!

Also, gäbe es wirklich höhere Dimensionen außerhalb unseres Universums, also M-Theoretisch gesprochen, außerhalb unserer Bran, und gäbe es noch andere Bran-Universen, so wäre das ein Schlag ins Gesicht für das Wissenschaftliche Denken, denn dann wäre es Prinzipiell nicht möglich herrauszufinden was in diesem Hyperraum passiert.

Gruß, Sky.

Sky Darmos schrieb:

Die Unbestimmtheitsrelation lautet h/2pi = Delta x * Delta p. Alles was sich durch die Anwendung auf Superstrings ändert ist dass jetzt Delta x > Wurzel(Gh/2pic^3) sein muss. Man kann also keine Abstände messen die kleiner sind als die Planck-Länge. Das ist aber völlig trivial, da das selbst bei Punktteilchen so wäre. Gibt man ihnen nähmlich soviel Energie dass sie den Ort um die Planck-Länge genau messen können, so wird ihre Wellenlänge gleich ihrem Schwarzschildradius und wir haben ein Schwarzes Loch.

Es ist wohlbekannte Tatsache dass bei der Konstruktion der Superstringtheorien, die uneingeschränkte Gültigkeit der Quantentheorie vorrausgesetzt wird.



Bei Verzicht auf den Kollaps der Wellenfunktion gelangt man zur Viele-Welten-Interpretation. Diese kann die Wahrscheinlichkeiten der Quantentheorie aber nicht erklären. Die komplexe Zahlen werden erst durch R zu echten Wahrscheinlichkeiten. Zudem ist es dann unmöglich für Bewusstsein mit dem Gehirn zu interagieren da, es keinen Kollaps mehr gibt über den dies geschehen könnte. Du könntest vielleicht mal meinen Thred dazu lesen.

Wie will man das experimentell belegen? Du kannst die anderen Welten ja nicht sehen. Die Dekohärenztheorie erklärt zwar recht gut, wo es noch interferenz geben kann, doch im Grunde, befindet sie sich im Widerspruch zu den Beobachtungen. Die Existenz der Absolutquadrat-Regel für die Wahrscheinlichkeiten macht den Kollaps unverzichtbar. Auch wenn er selbst dadurch nicht erklärt wird. Verzichtet man auf ihn so werden alle Zustände realisiert und man weiss nicht warum wir gerade ganz bestimmte, durch eine geheimnisvolle Regel gegebene Zustände erleben.



Durch was? Ich denke die Kopenhagener Deutung ist gar nicht präzise genug formuliert für eine Widerlegung. Sie gibt uns klein eindeutiges Kriterium für die Messung.



Es mag ja sein dass was dran ist an der Stringtheorie, aber Angesichts der Tatsache dass sie die sehr wichtigen Fragen aus meiner Liste kaum beantworten kann, ist es mehr als nur Übertrieben sie als TOE zu bezeichnen.
Bestenfalls ist sie eine Elementarteilchentheorie. Sie hat große Ähnlichkeit mit den Supergravitationstheorien. Tatsächlich sind die Supergravitationstheorien Näherungen für die 5 Stringtheorien. Wie alle anderen Elementarteilchentheorien dieses Jahrhunderts beruht die M-THeorie auf der unveränderten QT.



Das ist die selbe Aussage wie zuvor. Wieder frage ich dich: Warum sollte die Hintergrundunabhängigkeit eine Auswahl des CYR ermöglichen?



Arbeiten die Stringtheoretiker jetzt etwa nur noch mit Versionen der Theorie bei denen alle Kräfte bis auf die Gravitation, auf eine Bran beschränkt sind??!

Also, gäbe es wirklich höhere Dimensionen außerhalb unseres Universums, also M-Theoretisch gesprochen, außerhalb unserer Bran, und gäbe es noch andere Bran-Universen, so wäre das ein Schlag ins Gesicht für das Wissenschaftliche Denken, denn dann wäre es Prinzipiell nicht möglich herrauszufinden was in diesem Hyperraum passiert.

Gruß, Sky.

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Nein, Deine Aussagen sind schlicht inkorrekt. Unser Universum, MT' gesprochen, ist ja mehr als die 3-Bran, daher macht Deine Aussage keinen Sinn.

Das Kollabieren der Wellenfunktion geschieht punktuell - dachte man -: Plötzlich bricht die Quentenwelt zusammen und wir haben es mit der klassischen zu tun. Aber das ist falsch. Der Übergang von der QT- zur klassischen Mechanik ist allmählich. Das ist die gezeigte Widerlegung im Labor. Ich weiß nicht, wie Du da plötzlich nur die viele Welten-"Theorie" alternativ nennen kannst. Die Wahrscheinlichkeiten sind zur Zeit nur den ausstehenden Gleichungen geschuldet, es sind nur noch Näherungen. Selbstverständlich wird das Verhalten eines Teilchens durch die zugrundeliegende Geometrie der Extradimensionen determiniert. Also haben wir eine neue Ausgangslage. Die Messverfahren unterleigen weiterhin den Restriktionen unserer 3-bran, logisch.

Deine "wohlbekannten Tatsachen" sind Näherungsaussagen, mehr nicht.

Natürlich arbeiten nicht alle STler an nur einer Vatriante, schon um eine entsprechenden Negativbeweis anzutreten, aber auch um topologische Äquivalente zu generieren, wo einzelne Rechnungen handwerklich leichter laufen. Ich denke diesen Punkt der Methodik hast Du noch nicht durchdrungen...

So, ich werde noch etwas für mein Geld tun, und mich dann ins Wochenende begeben. Es gibt viel zu rechnen...

Don't worry, be happy!

Qt

prim_ass schrieb:

Nein, Deine Aussagen sind schlicht inkorrekt. Unser Universum, MT' gesprochen, ist ja mehr als die 3-Bran, daher macht Deine Aussage keinen Sinn.

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Ist mir schon klar. Universum hieß ja ursprünglich auch mal die ganze Wirklichkeit. Heute wird dieser Begriff freier verwendet. Ich dachte dass ich das nicht dazuschreiben brauche.

prim_ass schrieb:

Das Kollabieren der Wellenfunktion geschieht punktuell - dachte man -: Plötzlich bricht die Quentenwelt zusammen und wir haben es mit der klassischen zu tun.

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Nein, das stimmt nicht. Es gibt auch zwischensituationen zwischen Wellen und Teilchen! Außerdem ist die Komplementarität immer erhalten auch wenn die Unschärferelation neuerdings umgangen werden kann! Die Experimente die zu diesen sehr interessanten Erkenntnissen führen sind ausführlich in "Verschränkte Welt" von Jürgen Audretsch erklärt (eine Sammlung von verschiedenen Autoren).

prim_ass schrieb:

Aber das ist falsch. Der Übergang von der QT- zur klassischen Mechanik ist allmählich.

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Stimmt. Es gibt einen kontinuierlichen Übergang zwischen Wellen und Teilchen. Zur Reduktion der Wellenfunktion kommt es dennoch. Nur eben zu keiner vollständigen - weiter als bis auf seine De-Broglie-Wellenlänge kann man ein Teilchen aber auch nicht lokalisieren.

prim_ass schrieb:

Natürlich arbeiten nicht alle STler an nur einer Vatriante, schon um eine entsprechenden Negativbeweis anzutreten, aber auch um topologische Äquivalente zu generieren, wo einzelne Rechnungen handwerklich leichter laufen. Ich denke diesen Punkt der Methodik hast Du noch nicht durchdrungen...

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Doch, dass man die Dualitäten ausnutzen kann um bei größeren Kopplungen als 1 weiterzurechen ist mir bekannt.

prim_ass schrieb:

So, ich werde noch etwas für mein Geld tun, und mich dann ins Wochenende begeben. Es gibt viel zu rechnen...

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Viel Spass dabei. Diesmal nichts stringtheoretisches nehme ich an - kriegst ja kein Geld dafür. Hast du dich eigentlich mit der Mathematik der Twistortheorie beschäftigt?

Dir auch ein Schönes Wochenende.

Gruß,
Sky.

Viele Fragen

Hallo Sky,
ich hab da mal meinerseits ein paar Fragen zu den Fragen, die eine TOE deiner Meinung nach beantworten sollte.

10) Warum gibt es 3 reelle Raumdimensionen und ein imaginäre Zeitdimension.
...
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.
...
27) Warum verdampfen Elementarteilchen nicht, wenn sie Punktförmig und damit Schwarze Löcher sind?
...

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

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In Frage 10 bezeichnest du die Zeitdimension als imaginaer und beziehst dich dann auf diese Imaginaerwertigkeit. Wie kommst du darauf? Spielst du darauf an dass man in der RT den 4-Ort als (x,y,z,ict) schreiben kann und dann als Raumzeitelement ds^2=dx^2+dy^2+dz^2-d(ct)^2 erhaelt? Das ist ja nur Konvention, genausogut kann man ds^2=d(ct)^2-dx^2-dy^2-dz^2 schreiben ohne die Physik zu veraendern. Zeit ist reellwertig.

Zu Frage 17: Inwiefern sollte dabei der Energieerhaltungssatz betroffen sein?

Zu Frage 27: Wer sagt, dass Elementarteilchen black holes sind?

Gruss,
Flozifan

Zu den 3 Fragen

Flozifan schrieb:

In Frage 10 bezeichnest du die Zeitdimension als imaginaer und beziehst dich dann auf diese Imaginaerwertigkeit.

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Wie ich in meinem Beitrag über SRT geschrieben habe, ist es egal ob man

ds = Wurzel (dx^2 + dy^2 + dz^2 + (dtci)^2)

oder

ds = Wurzel ((dxi)^2 +(dyi)^2 + (dtc)^2)

Der Absolutbetrag beider Gleichungen ist identisch. Man kann also genaugenommen nicht sagen dass die Zeit imaginärwertig ist. Man könnte ebenso sagen dass es die drei Raumdimensionen sind. Die Frage ob (+++-) oder (---+), richtig ist, ist eine Unfrage. Es spielt keine Rolle für die Naturbeschreibung. Nur Relationen sind real und die kennen wir ja.

Flozifan schrieb:

Zu Frage 17: Inwiefern sollte dabei der Energieerhaltungssatz betroffen sein?

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Der Stern hätte nicht genug Energie um zu Strahlen ohne den Tunneleffekt.

Flozifan schrieb:

Zu Frage 27: Wer sagt, dass Elementarteilchen black holes sind?

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Das kommt auf die Theorie an. Das kann natürlich nur in Punktteilchentheorien sein. Es gibt bei Teilchen zwei Arten von Horizontflächen. Die Erste würde einfach deshalb existieren weil ein Punktteilchen ja eine Singularität ist (Einstein arbeitete eine zeitlang sogar an einer Theorie in der Punktteilchen Wurmlöcher sind, deren Feldlinien sich durch den Tunnel winden). Hier spielt es aber keine Rolle ob wir einen String nehmen der ausgedehnt ist oder ein Punktteilchen das von einem Horizont umgeben ist. Wenn das Teilchen nun soviel Energie hat dass der Horizont bis zur Planck-Länge anwächst, dann Trifft er sich mit der Wellenlänge. D.h. die Welle verschwindet hinter dem Horizont. Und genau hier ist unserer Messgenauigkeit eine Grenze gesetzt. Wir können genau aus diesem Grund keine Abstände messen die kleiner sind als die Plancklänge.
Nun, magst du vielleicht erst hier von einem Schwarzen Loch sprechen. Nun, darüber kann man sich streiten wenn noch nicht geklärt ist wie die Gravitation zu quantisieren ist. Ich betrachte das Punktteilchen und den Horizont als eine EInheit. Das Teilchen muss also nicht einem bestimmten Ort haben um sich im Horizont zu befinden.

Bei Strings kommt die Frage natürlich gar nicht erst auf.

Schöne Grüße,
Sky.

Hallo Sky,
danke fuer die Antwort, aber ich glaube ich habe meine Fragen nicht genau genug formuliert.

Der Absolutbetrag beider Gleichungen ist identisch. Man kann also genaugenommen nicht sagen dass die Zeit imaginärwertig ist. Man könnte ebenso sagen dass es die drei Raumdimensionen sind. Die Frage ob (+++-) oder (---+), richtig ist, ist eine Unfrage. Es spielt keine Rolle für die Naturbeschreibung. Nur Relationen sind real und die kennen wir ja.

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Man kann eben nicht sagen dass eine der Dimensionen (Raum oder Zeit) imaginaer ist. Die Signatur in ds^2, (+++-) oder (---+) kommt ja nicht durch ein i^2 vor dem Zeit- oder Raumanteil zustande, sondern haengt von der Wahl des Metrik-Tensors ab. Die SRT basiert auf einer pseudo-euklidischen Metrik, und dafuer braucht man eben unterschiedliche Vorzeichen fuer die Koeffizienten von Raum- und Zeitdimension. Natuerlich kann man imaginaere Koordinaten verwenden (eingefuehrt von Minkowski), aber das hat keine physikalische Bedeutung. Vielleicht meinen wir da auch dasselbe, aber die Bezeichnung "imaginaer" fuer eine Dimension (egal ob Raum oder Zeit) ist mindestens irrefuehrend.

Der Stern hätte nicht genug Energie um zu Strahlen ohne den Tunneleffekt.

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Die Gesamtenergie eines Sternes haengt im wesentlichen von seiner Masse ab, unabhaengig vom Tunneleffekt. Was du wohl meinst ist die Reaktionsrate fuer die Fusion, ein Stern koennte nicht die Leuchtkraft haben die man beobachtet, wenn der Tunneleffekt die Reaktionsrate nicht erhoehen wuerde. Aber der Energieerhaltungssatz ist erfuellt, die abgestrahlte Energie entspricht exakt der erzeugten Energie.

Das kommt auf die Theorie an. Das kann natürlich nur in Punktteilchentheorien sein.

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Eben! Aufgrund der Tatsache dass Elementarteilchen nicht als Schwarze Loecher zerstrahlen muss man dann die Punktteilchentheorien ausschliessen.

Gruss,
Flozifan

Komplexe Zahlen, Elementarteilchen als Schwarze Löcher,...

Flozifan schrieb:

Natuerlich kann man imaginaere Koordinaten verwenden (eingefuehrt von Minkowski), aber das hat keine physikalische Bedeutung. Vielleicht meinen wir da auch dasselbe, aber die Bezeichnung "imaginaer" fuer eine Dimension (egal ob Raum oder Zeit) ist mindestens irrefuehrend.

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Ich denke darüber lässt sich philosophieren. Die Physik bleibt aber die gleiche egal wer von uns recht hat.

Ich sollte dich allerdings darauf hinweisen dass man etwa in der Twistortheorie nicht darum herumkommt imaginäre Zahlen als real anzusehen. Diese Theorie arbeitet nämlich mit komplexen Dimensionen und da kann man sich nicht mehr so herausreden wie du es bei der Minkowski-Raumzeit tust.

Ich bevorzuge deshalb die Darstellung mit der imaginären Einheit weil ich dann das Lorentz-Intervall als einen gewöhnlichen Phytagoras in vier Dimensionen interpretieren kann.

Flozifan schrieb:

Die Gesamtenergie eines Sternes haengt im wesentlichen von seiner Masse ab, unabhaengig vom Tunneleffekt. Was du wohl meinst ist die Reaktionsrate fuer die Fusion, ein Stern koennte nicht die Leuchtkraft haben die man beobachtet, wenn der Tunneleffekt die Reaktionsrate nicht erhoehen wuerde. Aber der Energieerhaltungssatz ist erfuellt, die abgestrahlte Energie entspricht exakt der erzeugten Energie.

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Ja, und. Wo kommt nun die Erzeugte Energie her? Aus dem Tunneleffekt.

Flozifan schrieb:

Eben! Aufgrund der Tatsache dass Elementarteilchen nicht als Schwarze Loecher zerstrahlen muss man dann die Punktteilchentheorien ausschliessen.

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Ich bin auch eher der Ansicht dass Punktteilchen nicht das richtige sind und dass man was ausgedehntes braucht. Nach meinen Überlegungen kann die Verdampfung aber auch gar nicht bis zur Masse Null weitergehen. Von daher ist das noch kein Beweis.

Das ein Punkt wohl kaum verschiedene Eigenschaften tragen kann, ist aber auch ein sehr gutes Argument gegen Punktteilchen.

Schöne Grüße,
Sky.

imaginäre Zahlen

Das ist eine wirklich spannende Diskussion.

Roger Penrose kritisiert die Extradimensionen der M-Theorie als nur imaginärwertig und nicht reellwertig. Was er damit sagen will: Die Extradimensionen bestehen nur mathematisch und nicht in der Wirklichkeit.

Wenn aber imaginäre Werte physikalisch dennoch real sind, dann hat Penrose ungewollt mit der Anerkennung imaginärwertiger Extradimensionen, diese dann auch als real existent zugegeben...

Buch von Penrose als Thread Titel

Es wurden hier ja wohl nicht ohne Bedacht dieser Thread - Titel in Anlehnung an das Buch von Penrose gemacht.

Nun, es gibt eine sehr fundierte Kritik über dieses Buch und seine Fehler bzgl. der Stringtheorie und auch des angeblich realen Wellenkollapses.

Ich denke viel Kritik, die hier in mehreren Threads über M-Theorie verbreitet werden sind der Sichtweise von Penrose entnommen.

Daher mal diese eindeutige Reaktion:

Road to Reality failts.

Twistortheorie

prim_ass schrieb:

Roger Penrose kritisiert die Extradimensionen der M-Theorie als nur imaginärwertig und nicht reellwertig. Was er damit sagen will: Die Extradimensionen bestehen nur mathematisch und nicht in der Wirklichkeit.

Wenn aber imaginäre Werte physikalisch dennoch real sind, dann hat Penrose ungewollt mit der Anerkennung imaginärwertiger Extradimensionen, diese dann auch als real existent zugegeben...

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Für Penrose sind imaginäre Zahlen ebenso real wie reelle Zahlen. Sonst wäre er ja kein richtiger Platoniker. Er geht aber lieber von komplexen Dimensionen aus und braucht da dann viel weniger. Einige eher philosophisch anmutende Fragen waren ausgangspunkt für seine Twistortheorie:

1) Sind räumliche Richtungen überhaupt von Bedeutung wenn keine Materie vorhanden ist oder entstehen sie auf irgendeine weise durch die konkreten Beziehungen zwischen materiellen Körpern?
2) Der Quantentheorie liegt eine komplexe Mathematik zugrunde. Sollte man die Struktur der Raumzeit nicht ebenso durch komplexe Zahlen beschreiben, wenn man QT und RT vereinen will?
3) Für Leibnitz entstand der Raum aus den Beziehungen materieller Körper zueinander. Können Quantensysteme ihre eigene Raumzeit definieren?
4) Warum sollte es möglich sei den Raum unbegrenzt in unendlich kleine Teile zu zerlegen?
5) Quasikristalle und ERP-Phänomene lassen auf eine Raumzeit schließen in der auch voneinander entfernte Punkte auf irgendeine Weise in direkte Verbindung treten können. Wie lässt sich eine solche nichtlokale Raumzeit konstruieren?
6)Würden sich die individuellen Quantenraumzeiten miteinander verflechten und die Geometrie unserer großräumigen Welt bilden?

Penrose ließ sich von seiner Intuition leiten und entschied sich für den Spinor als möglichen Baustein der Raumzeit. Mit seiner Hilfe wird in der QT die Spineigenschaft beschrieben. Zudem kann man Spinoren in der RT für Möbius-Transformationen nutzen. Die Spinoren bringen, obwohl sie zweiwertige Objekte sind die Eigenschaften eines dreidimensionalen Raums hervor. Die Regeln zur aneinanderfügung von Spinoren beruhen auf reiner Addition und Subraktion. Man kann sich einen gekrümmten Raum als ein Patchwork aus kleinen Flachen Räumen vorstellen, die sich nicht ohne das Entstehen von Diskontinuitäten aneinander fügen lassen.
Nun gibt es mit diesen Spin-Netzen ein Problem:
Spin-Netze enthalten kein Kriterium für Entfernung, nur euklidische Winkel. Ferner erschaffen sie nur Raum und keine Raumzeit. Spinoren verharren an Ort und Stelle und rotieren. Um eine vierdimensionale Raumzeit zu beschreiben entwickelte er sie zu Twistoren weiter. Dieses neue Quantenobjekt das die Raumzeit beschreiben sollte musste nicht nur Drehimpuls sondern auch linearen Impuls haben.
Spinoren sind, über die Riemannsche Kugel, bereits durch eine einzige Komplexe Zahl bereits vollständig definiert. Da es sich um komplexe Kugelflächen, die mit einem Spinvektor ausgestattet sind, handelt braucht man eine weitere komplexe Dimension um ihre Verflechtung zu beschreiben.
Da man aber eine Raumzeit und nicht nur Raum erzeugen will brauchen wir drei komplexe Dimensionen. Diese drei komplexe Dimensionen bilden den projektiven Twistorraum. Punkte in diesem Raum entsprechen Weltlinien in der Raumzeit. Befinden sich diese Punkte in einem bestimmten Gebiet des Twistorraums so handelt es sich bei diesen Weltlinien eigentlich um Nullgeodätische, also Lichtstrahlen. Einem Punkt in der Raumzeit entspricht einem Ausgedehnten Objekt im Twistorraum, etwas ähnliches wie eine Riemannkugel. Diese Kugel wird durch die Menge der Lichtstrahlen definiert die den Punkt in der Raumzeit durchqueren. Penrose war soweit zu sagen, dass nur Nulllinien wirklich da sind. Nach seiner Ansicht entstanden Elementarteilchen irgendwie aus der Brechung einer konformen Geometrie aus der überschneidung von Lichtstrahlen. Ein solches Universum aus Licht hätte keine bestimmte Größe - es wäre konform Invariant. Wenn man eine Nulllinie entlangblickt trennt einen nichts von alldem was man rundum im Universum erblickt. Massen und Längenverhälltnisse sind keine primären Größen sondern entstehen sekundär.

Bei der weiteren Entwicklung der Twistortheorie wurden die Twistoren um eine vierte Dimension erweitert. Dadurch konnten sie eine fundamentale Händigkeit erhalten. Außerdem war es nun möglich den Twistorraum zu quantisieren. Er erzeugte ferner nun nicht mehr einfach nur eine Raumzeit sondern eine komplexe Raumzeit. In der Theorie hatten jetzt auch einzelne Gravitonen einen sinn. Sie beließen den Raum linkshändig flach und krümmten ihn rechtshändig. Ab hier wird die Theorie recht kompliziert - komplex war sie ja schon vorher Jedenfalls hat die Theorie obwohl sie ihr eigentliches Ziel, also die Quantengravitation nicht erreicht hat, zu einigen eleganten mathematischen Methoden geführt. Kein Theoretiker hat die ART nach Einstein mehr revolutioniert wie Roger Penrose. Seine Twistortheorie vereinfacht die Beschreibung enorm. Globale Eigenschaften des Raums sind im Twistorraum lokal kodiert.

Zurück zu den Eingangs erwähnten 6 Fragen: Ich stimme mit Penrose darin überein dass Raum durch die konkreten Beziehungen materieller Körper zueinander entstehen muss. Weiterhin denke ich dass Raum aus bestimmten Grundelementen bestehen, aus deren Verbindung die Raumzeit entsteht.
Worin ich mit ihm nicht übereinstimme ist dass uns die Twistortheorie irgendetwas über die Natur von ERP-Phänomenen oder Quasikristallen sagen kann. Bei Letztem würde Penrose mit mir wohl auch übereinstimmen. Heute versucht er Quasikristalle durch sein OR-Kriterium für den Kollaps der Wellenfunktion zu erklären. Mein Kollaps-Kriterium führt in diesem Bereich zu ähnlichen Vorhersagen, somit ermöglicht sie auch eine Erklärung für diese Gebilde. Für die ERP-Phänomene bitet meine Theorie auch eine Erklärung. Wie Penrose auch einräumt, konnte seine Twistortheorie bisher auch nicht zur Klärung der ERP-Phänomene beitragen.

Ich teile die wesentlichsten Grundüberzeugungen von Penrose aus denen die Twistortheorie entstanden ist, allerings denke ich dass sie nicht in allen Punkten richtig umgesetzt wurden.

Schöne Grüße,
Sky.

Penrose Intuition

Nur um nicht missverstanden zu werden:

Dass sich Penrose von seiner Intuition leiten lässt, um neue Ansätze zu entdecken, spricht ganz klar für ihn. Man muss sich dann aber manchmal mit den bestehenden Erkenntnissen anderer Theoretiker auseinandersetzen...

Übrigens: Gestern hatte ich mein Aha-Erlebnis. Mein hintergrundunabhängiges Analogon führt mich auf eine zweite Zeitdimension, die tatsächlich hilft Abkürzungen in der Raumzeit zu schlagen. Aber den genauen Mechanismus habe ich noch nicht, nur dass ich seit gestern weiß, dass eine zweite Zeitdimension die M-Theorie ohne Probleme erweitert und zu einer neuen vielversprechenden Dualität führen kann...

Leider muss ich mich noch mit einigen technischen Rechnungen herumschlagen, bevor ich mich der Erweiterung voll widmen kann.

prim_ass schrieb:

Dass sich Penrose von seiner Intuition leiten lässt, um neue Ansätze zu entdecken, spricht ganz klar für ihn. Man muss sich dann aber manchmal mit den bestehenden Erkenntnissen anderer Theoretiker auseinandersetzen....

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Auch in eigentlich falschen Theorien steckt meistens ein Stück Wahrheit drin, sofern man einigermaßen weit mit ihnen kommt.

prim_ass schrieb:

Übrigens: Gestern hatte ich mein Aha-Erlebnis. Mein hintergrundunabhängiges Analogon führt mich auf eine zweite Zeitdimension, die tatsächlich hilft Abkürzungen in der Raumzeit zu schlagen.

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In wiefern ist deine Theorie hintergrundunabhängig? Ich kenne sie ja nicht, aber vieleicht willst du uns dein Bild kurz skizzieren.

Wir haben noch einen langen Weg vor uns!

prim_ass schrieb:

Es wurden hier ja wohl nicht ohne Bedacht dieser Thread - Titel in Anlehnung an das Buch von Penrose gemacht.

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Ich habe diesen Titel gewählt, weil ich Penose sehr bewundere und weil er einfach für den kleinen Jungen steht der in der Geschichte "Des Keisers neue Kleider", ganz offen ausspricht was niemand zu sagen wagt. Etwa dass die KI-Leute nichts in der Hand haben, oder dass wir noch weit von einer TOE entfernt sind. Da ich in diesem Thred ganz ähnlich wie Penrose auf Lücken in unserem physikalischen Weltbild hinweisen will, hielt ich den Titel für passend. Weder dieser Thred noch das Buch, sind eine Anleitung für das erstellen einer TOE, sondern nur sowas wie Euphorie-Dämpfer. Sowas haben die Physiker vor QT und RT auch gebraucht. Wir sind noch lange nicht am Ziel!

prim_ass schrieb:

Ich denke viel Kritik, die hier in mehreren Threads über M-Theorie verbreitet werden sind der Sichtweise von Penrose entnommen.

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Die Kritik stammt ja wohl hauptsächlich von mir. Nein, ich habe meine kritik in keinem Punkt der Sichtweise von Penrose entnommen. Die Bücher von Penrose die ich gelesen habe wurden alle vor 1995 geschrieben, also vor der Entwicklung der M-Theorie. Sie befassen sich auch nicht mit der Stringtheorie. Und auch über die Twistortheorie werden höchstens Randbemerkungen im Anhang gemacht. Ok, ich Raum und Zeit von Penrose und Hawking, handelt das letzte Kapitel von der Twistortheorie, aber ansonsten nichts. "Road to Reality" habe ich nicht gelesen. Penrose erwähnt eher die Probleme die auf dem Weg zu einer TOE gelöst werden mussen als irgendwelche anderen Ansätze zu kritisieren. Er erörtete in seinen letzten Büchern eher das Problem des Bewusstseins. Daraus ergaben sich Forderungen an eine TOE. Daraus formulierte er ein paar Hypothesen die diese Forderungen erfüllen würden, mehr nicht. Diese hypothesen sind also teilweise physikalisch Inspiriert, teilweise von seinen überlegungen zu Bewusstsein abgeleitet. Ich denke nicht dass das für Penrose mehr als Hypothesen sind. Es hat selbst eingeräumt dass es vielleicht noch andere Kriterien gibt, die neben dem OR-Kriterium Quantenkohärenz in den Mikrotubuli ermöglichen. Schließlich gab es ja auch das "Ein-Graviton-Kriterium" das aber nicht so gut für Quantenkohärenz in den Mikrotubuli war. Penrose ist natürlich klar dass ein Kollaps-Krterium alleine ohne eine Theorie aus der es abgeleitet wird keine Lösung darstellt. Im Gegensatz zu vielen M-Theoretikern behauptet er aber auch nicht dass er bald am Ziel sei eine TOE in der Hand zu haben. Er hällt das, wie ich für stark übertrieben.
Meine Eigenen Überlegungen zeigen ja auch dass es ein anderes Kollaps-Kriterium geben kann das Quantenkohärenz im Gehirn ermöglicht. Welche physikalischen Gründe für das "Ein-Graviton-Kriterium" sprechen, hat Penrose im Kapitel über Quantengravitation in "Computerdenken" erklärt. Diese Argumentation ist jedoch kaum überzeugend, da sie klassische mit quantenmechanischen Vorstellung mischt. Es ist zwar noch legitim den Phasenraum bei Argumentationen zu verwenden, doch kann man sich dann seiner Schlüsse nicht mehr sicher sein wenn man das Teran der Quantengravitation erreicht und etwa Schwarze Löcher in die Betrachtung mir einbezieht.
Ich halte die heftigen Angriffe gegen Penrose nicht für gerechtfertigt, da dieser ja eher Probleme aufzeigen will, statt zu behaupten er hätte die Lösung schon gefunden. Er stellt, zumindest in den letzten Jahren, eher fragen, als welche zu beantworten. Man kann wohl antworten Kritisieren, oder sie beantworten, aber eine Frage stellen ist immer legitim.

Außerdem finde ich es erstaunlich dass Gödels Satz seit 1930 gegen die KI spricht und sich bis auf ein paar Außenseitern wie Penrose oder Lucas J.R. (Philosoph) niemand darum kümmert.

Schöne Grüße, Sky.


PS: "Es ist ein Steiniger Weg und der Weg ist so lang, doch gehst du nicht los kommst du niemals an..." - Ganjaman (da ging es allerdings um gesellschaftliche Probleme Lässt sich aber auch auf dieses Thema hier übertragen.

Weitere Fragen

Den von sky aufgelisteten Fragen könnte man sicherlich noch weitere hinzufügen. Mir stellt sich zur Zeit z.B. die Frage, warum unser Universum seine Schwarzschild-Radius durchbrechen konnte. (Ich mache dazu einen neuen Thraed auf.)

Ich erwarte von einer physikalischen Theorie, dass sie Phänomene erklärt. Bei allem, was ich bisher über ST etc. gelesen habe, haben sich für mich aber mehr neue Fragen ergeben, wie alte beantwortet werden konnten.