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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wie krümmt eine Wahrscheinlichkeitswelle die Raumzeit?


PentaFox12
08.12.12, 21:41
Eine neue Frage:

-Jegliche Energie krümmt die Raumzeit.

-Photonen breiten sich in einer Wahrscheinlichkeitswelle aus, d.h. es wird immer unwahrscheinlicher, das Photon an einer bestimmten Stelle zu finden, je länger die Welle unterwegs ist.

Frage: wie krümmt nun diese Wellenfunktion die Raumzeit?
Folgt die Krümmung der Wahrscheinlichkeitsverteilung - wird sie also flacher?

Dies erscheint mir die logische Konsequenz des Wellencharakters des Lichtes.

Habe dazu aber noch nichts gelesen.

Weiß jemand was dazu?

amc
09.12.12, 00:28
Photonen breiten sich in einer Wahrscheinlichkeitswelle aus

Das lässt sich in Wahrheit so einfach nicht sagen. Wir wissen nicht, wie sich Photonen bewegen. Wie JoAx schon sagte, es ist schwierig bis unmöglich sich manche Dinge vorzustellen. Teilweise wissen wir zu wenig, teilweise verhält sich die Quantenwelt völlig anders und entzieht sich unserer Anschauhung.

Die Existenz der Wahrscheinlichkeitswelle (W) muss erst bewiesen werden. Man nimmt üblicherweise an, die W ist nur Teil unserer quantenphysikalischen Beschreibung (nur Mathematik, mit der wir Vorhersagen machen können) und es gibt keine reale Entsprechung von ihr in unserer Welt (Das führt nämlich erstmal zu Konflikten in der Physik. Zum Beispiel gäbe es dann wohl etwas, das sich überlichtschnell bewegt und sowas kennt man bekanntlich bisher nicht) - eine Aussage auch der Kopenhagener Deutung; und es gibt andere Deutungen, die im Gegensatz zum Teil auch von einer Realität der W ausgehen, auf verschiedene Weisen.

Das ist aber alles eher theoretisch und hat erstmal keinen Belang für die praktische Physik, mit der wir unsere Welt / Technik bauen. Man kann vielleicht sagen, wir wissen wie sich Quanten verhalten, aber wir wissen nicht, warum sie es tun.

wie krümmt nun diese Wellenfunktion die Raumzeit?

Ich habe keine Ahnung, ob und wie sich die Raumzeit-Krümmung beschreiben lässt, die von einem einzelnen Photon ausgeht. Dafür müsste man doch eigentlich ne Quantengravitations-Beschreibung verwenden?

Also zunächst, wenn man die Quantenebene verlässt, stellt elektromagnetische Strahlung Energie dar und krümmt die Raumzeit, das wird sich auch beschreiben und feststellen lassen. Betrachtet man einzelne Photonen, wird's sicher komplizierter, denke ich mal. Aber prinzipiell müssten auch einzelne Photonen die RZ krümmen. Oder doch nicht? Oder wie ist es dann? Andere Frage: wie ist das bei einem einzelnen Elektron, "das sich als Wahrscheinlichkeitswelle bewegt", wie krümmt das die RZ? :)

Ich glaube, mit deinen Fragen bist du schon so ziemlich drin ... Vieles lässt sich auch noch nicht so exakt beschreiben, wie wir es aus unserem Alltag gewohnt sind. Zumindest nicht für uns "Normalos", ohne Physik-Ausbildung. Aber auch oft grundsätzlich nicht (mit der bisher bekannten Physik zumindest nicht).

Du wirst vielleicht auch feststellen, wenn du mal keine Antwort findest, dass es auch die Frage sein kann, die sich eigentlich so gar nicht vernünftig stellen lässt.

Und wie du siehst, fische ich auch ziemlich im Trüben. Meine Antworten also bitte immer auch mit einer gewissen Vorsicht lesen. Gebe mir aber Mühe.

Grüße, amc

PentaFox12
09.12.12, 07:08
Guten Morgen amc,

Also zunächst, wenn man die Quantenebene verlässt, stellt elektromagnetische Strahlung Energie dar und krümmt die Raumzeit, das wird sich auch beschreiben und feststellen lassen.

Das würde mich interessieren. Gibt es da wirklich schon Experimente - oder ist es bisher nur die theoretische Konsequenz mathematischer Formeln, wie des Energie-Impuls-Tensors?

Das Photon trägt doch auch Energie.

Es würde mich wundern, wenn Energie nur im Makrokosmos die Raumzeit krümmt - im Mikrokosmos aber nicht. Denn auch die große Krümmung wird doch wohl die Summe vieler kleiner elementarer Krümmungen sein, wenn doch jeder Stern aus unzähligen Elementarteilchen besteht.

Die momentane Unmöglichkeit des Beweises zerstört nicht die begründete Annahme:
Große Energiebeträge krümmen die Raumzeit stark
Kleine Energiebeträge krümmen die Raumzeit schwach.

Erscheint mir vernünftig: jedes Photon hätte einen gravitativen Effekt, den es noch genauer zu beschreiben gilt. Damit ließe sich schon mal weiter arbeiten.

Kannst du dem noch soweit zustimmen?

Marco Polo
09.12.12, 12:12
Juten Morjen,

Erscheint mir vernünftig: jedes Photon hätte einen gravitativen Effekt, ...

So isset.

Besser gefällt mir aber, dass ein elmag Feld die Raumzeit krümmt. Das liegt daran, dass ich mir unter einem Photon nichts vorstellen kann. Ist es ein Teilchen? Ist es ein Wellenpaket? Leider ist es keines von Beiden.

Gruss, MP

PentaFox12
09.12.12, 13:05
Besser gefällt mir aber, dass ein elmag Feld die Raumzeit krümmt.

Das würde ich auch so sehen. Es wäre auch mein logischer Schluss.

Nur: Wie sieht diese Krümmung dann aus? Das EMFeld breitet sich ja mit c aus.

Eine Punkt-Krümmung ist ja verständlich.
Aber eine Feld-Krümmung?

Also da bin ich echt gespannt, ob dazu jemand was weiß. Ich habe darüber noch nichts gelesen - was mich sehr wundert.

Es würde mir auch schon helfen, wenn klar ist, dass darüber noch nichts klar ist.:cool:

Marco Polo
09.12.12, 14:35
Eine Punkt-Krümmung ist ja verständlich.
Aber eine Feld-Krümmung?

Ist es nicht genau anders herum? Ein Punkt kann nach meinem Verständnis nicht gekrümmt sein. Ein Feld aber sehrwohl. Siehe Gravitationsfeld. Dieses kann nicht nur gekrümmt sein. Es ist gekrümmt.

Bauhof
09.12.12, 14:38
Frage: wie krümmt nun diese Wellenfunktion die Raumzeit?
Hallo PentaFox12,

die Bornsche Wahrscheinlichkeitswelle (falls du die meinst) krümmt keine Raumzeit, denn sie ist nur eine Rechenvorschrift.

M.f.G. Eugen Bauhof

Marco Polo
09.12.12, 14:58
Nur: Wie sieht diese Krümmung dann aus? Das EMFeld breitet sich ja mit c aus.

Keine Ahnung. Ich stelle mir das so vor wie den Fahrtwind, den ein vorbeieilender Zug bewirkt. Zugegeben: Eine recht naive Vorstellung, zudem ja die Stärke des Fahrtwindes von der Zuggeschwindigkeit abhängig ist. Also passt das Beispiel alleine schon deswegen eigentlich nicht so recht.

Aber warum sollte auf einmal kein Fahrtwind mehr entstehen, nur weil sich der Zug mit c bewegt (was natürlich nicht möglich ist).

Na ja. Besser du vergisst das Beispiel ganz schnell wieder. :o

PentaFox12
09.12.12, 15:25
MarcoPolo,
du hast in diesem Forum schon viele Einträge.

Gibt es hier Profis der QPhysik, die zu der Fragestellung eine klare Antwort geben können?

Es wäre auch ok, wenn herauskommt: Da ist bisher wissenschaftlich ungeklärt!
Es könnte auch sein, dass die Mathematik bereits eine Lösung hat, auch wenn es experimentell noch nicht eingeholt ist. Auch das wäre prima.

Oder man zeigt mir, dass ich einfach falsch denke und sich die Frage so gar nicht stellt - dann habe ich ja auch was wichtiges gelernt.

Aber bitte, lasst mich nicht dumm sterben ;)

PentaFox12
09.12.12, 20:36
Nun habe ich was über "Quantengravitation" nachgelesen:

Es ist schlicht noch nicht geklärt, wie Gravitation auf Quantenebene beschrieben werden soll.

Da in der QPhysik die Kräfte durch Austauschteilchen vermittelt werden, die ART jedoch eine rein geometrische Beschreibung ist, passt beides - noch - nicht zusammen.
Die Vereinigung wird u.a. durch z.B. Stringtheorie versucht.

Momentan gilt also, dass zwar jegliche Energie Gravitation verursacht, aber es ist unklar, wie dies auf Quantenebene zu verstehen ist.

Ergo: Die Frage, in welcher Weise Photonen die Raumzeit krümmen, ist bis jetzt nicht beantwortbar. Weder mathematisch noch experimentell.

Mich würde mal interessieren, in welche Richtung ihr hier die Lösung vermutet.
Vielleicht gibt es ja eine gemeinsame Intuition.

Mein Gefühl sagt mir, dass es nicht die Stringtheorie sein wird - sie scheint mir zu kompliziert, zu viele Dimensionen - sondern dass sich das Rätsel erst löst, wenn klar ist, was Raum und Materie wesentlich sind. Wenn es eine Lösung des Welträtsels gibt, wird sie relativ einfach sein - aber das ist nur so eine Intuition.

Für mich steckt die Lösung in der Frage nach der ontologischen Substanz der Wirklichkeit.

Was denkt ihr?

Bauhof
10.12.12, 09:40
Für mich steckt die Lösung in der Frage nach der ontologischen Substanz der Wirklichkeit. Was denkt ihr?
Hallo PentaFox12,

ich weiß nicht, was ich mir unter der 'ontologischen Substanz der Wirklichkeit' vorstellen soll. Definiere erst mal die Begriffe ontologisch, Substanz und Wirklichkeit. Vermutlich versteht fast jeder unter diesen Begriffen etwas anderes.

Falls du auf diesen Beitrag antworten möchtest, dann tue dies bitte im Unterforum "Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik" und eröffne dazu dort ein neuen Thread [1] und setze einen Link auf meinen Beitrag. Denn die 'ontologische Substanz der Wirklichkeit' hat nichts mehr mit der Standardphysik zu tun.

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] Aber bitte nicht mehr mit dem Titel: "Wie krümmt eine Wahrscheinlichkeitswelle die Raumzeit?".

PentaFox12
10.12.12, 16:42
Hallo Bauhof,

dieses Fass möchte ich eigentlich noch nicht aufmachen - es braucht noch etliche Detailfragen

Deshalb schließe ich das hier ab, was ich meine: Falls jemand wirklich Interesse daran hätte, es ginge um folgende Zusammenhänge:

Ontologische Substanz der Wirklichkeit
Ontologisch: Die Frage nach dem Sein an sich
Substanz: Nicht der naturwissenschaftliche Substanzbegriff, sondern das Wesen des Seins.
Wirklichkeit: Die Summe all dessen was ist uns was wir erfahren. Die Ganzheit, die Gesamtheit alles Seienden.

Das passt hier aber nicht her, zustimm - und ich will es mom auch nicht vertiefen. Nur: Falls Interesse: Ich wäre evtl. dabei.