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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Zur Korrektheit und Vollständigkeit der relativistischen Quantenmechanik


Halil
01.02.13, 17:25
Der Artikel „Ist die relativistische Quantenmechanik eine korrekte und vollständige physikalische Theorie?“ ist in ‚General Science Journal’ erschienen.

http://gsjournal.net/Science-Journals/Research%20Papers/View/4502

Falls Interesse besteht - der Autor freut sich auf Kommentare und Diskussionen!

Halil Güvenis


Abstract

In der vorliegenden Arbeit versuchen wir die Frage zu beantworten, ob die relativistische Quantenmechanik eine korrekte und vollständige physikalische Theorie ist oder nicht. Ausgehend von den von Albert Einstein, Boris Podolsky und Nathan Rosen formulierten Definitionen untersuchen wir die Korrektheit und Vollständigkeit 1. der klassischen Mechanik, 2. der relativistischen Quantenmechanik. Wir zeigen, dass die Korrektheit und Vollständigkeit der klassischen Mechanik nur dann gewährleistet werden kann, wenn zwischen Punktmassen Zweikörperkräfte wirken. Ferner zeigen wir anhand der hydrodynamischen Formulierung der Klein-Gordon-Gleichung, dass im Definitionsbereich der relativistischen Quantenmechanik, also dort, wo die Wechselwirkung zwischen Vakuumphotonen und Punktmassen mit der statistisch wirkenden, nichtlokalen potentiellen Energie […]beschrieben werden kann, die relativistische Quantenmechanik eine abgeschlossene Theorie ist, d. h. die in ihrem Definitionsbereich enthaltenen Elemente der physikalischen Realität von der Theorie korrekt und vollständig vorhergesagt werden.

Hawkwind
01.02.13, 19:05
... also dort, wo die Wechselwirkung zwischen Vakuumphotonen und Punktmassen mit der statistisch wirkenden, nichtlokalen potentiellen Energie […] ...

Wieso eigentlich "Vakuumphotonen" und nicht einfach "Photonen".
Erinnert mich irgendwie unangenehm an die "Biophotonen" aus der "Quantenheilung". :)

Dass die relativistische Quantenmechanik ganz offensichtlich keine "vollständige" Theorie ist, sieht man z.B. daran, dass man relativistische Quantenfeldtheorien wie die QED benötigt, um einige Beobachtungen (z.B. Lamb-Shift) erklären zu können, oder nicht?

Gruss,
Hawkwind

Halil
02.02.13, 08:35
Wieso eigentlich "Vakuumphotonen" und nicht einfach "Photonen".
Erinnert mich irgendwie unangenehm an die "Biophotonen" aus der "Quantenheilung".

Wenn Du den Haupttext liest, dann wirst Du sehen, dass die Bezeichnung „Vakuum“ von der Vakuumlösung der Grundgleichungen der relativistischen Quantenmechanik herrührt. Wie Du auf „Quantenheilung“ kommst, ist mir schleierhaft.

Dass die relativistische Quantenmechanik ganz offensichtlich keine "vollständige" Theorie ist, sieht man z.B. daran, dass man relativistische Quantenfeldtheorien wie die QED benötigt, um einige Beobachtungen (z.B. Lamb-Shift) erklären zu können, oder nicht?

Die QED ist eine relativistisch-quantenmechanische Feldtheorie und darf nicht für die „Unvollständigkeit“ der relativistischen Quantenmechanik herangezogen werden. Um zu beweisen, dass die relativistische Quantenmechanik nicht vollständig ist, dürfen nur solche „quantenfeldtheoretische Potenzialansätze“ herangezogen werden, bei denen der Hauptträger der Wechselwirkung die Photonen sind. Mit anderen Worten: die relativistische Quantenmechanik macht keine Aussage über Wechselwirkungen, die nicht von Photonen vermittelt werden. – Im Haupttext der Arbeit werden diese Zusammenhänge ausführlich dargelegt!

fossilium
04.02.13, 22:19
Hallo Halil,

Du schreibst: „eine Theorie ist vollständig, wenn jedes Element der physik.Realität eine Entsprechung in der Theorie hat.“

Hier stellt sich zunächst die Frage: Ist dies eine 1:1-Entsprechung, d.h. gilt auch der Umkehrschluss, nämlich dass jeder physikalisch deutbare Begriff der Theorie eine Entsprechung in der Realität hat – z.B. ein Feld ? Wenn nicht, wie kann diese Asymmetrie verstanden werden ?

Wenn nicht, woher kann ich wissen, dass jedes Element der physik. Realität in der Theorie auch vorhanden ist – oder gelten für das Wort „jedes“ doch Einschränkungen ?

Die zweite Farge ist, was mit physik. Realität gemeint ist – ich gehe davon aus, dass Du eine Realität im Sinne des kritischen Realismus meinst, nach der es eine geistunabhängige Welt gibt, deren Strukturen wir näherungseweise oder teilweise erkennen können, und die mit physikalischen Begriffen beschreibbar ist.

Wenn dies so ist, dann sagt uns die RQM, dass in der dieser Welt das Vakuum als Träger von Energie, Impuls, Drehimpuls und Masse beschrieben wird, also nicht leer ist, wie der Newtonsche Raum. Dann kann man die Summe über alle Energien dieses Raumes bilden und findet, dass der erhaltene Wert nicht der Erfahrung entspricht. Was nun ? Ist die Theorie dann immer noch vollständig oder korrekt ?

Oder näherungsweise korrekt ? Ist sie vielleicht schon korrekter als andere ? Oder weniger ?
Mit der axiomatischen Setzung gem. ERP-Definition hast Du diese Frage teilweise (wahrscheinl. bewusst) umgangen.

Na gut, man kann ja nicht gleich alles haben.

Grüsse Fossilium

JoAx
05.02.13, 10:00
Hi, Halil!
Wenn Du den Haupttext liest, dann wirst Du sehen, dass die Bezeichnung „Vakuum“ von der Vakuumlösung der Grundgleichungen der relativistischen Quantenmechanik herrührt.

Das beantwortet ja nicht die Frage, was die "Vakuumphotonen" sein sollen. Die Websuche nach diesem Begriff ergibt jedenfalls nichts "schmeichelhaftes" - "Schöhnheitsmaschinen", ... . Etwas suspekt.


Gruß

ghostwhisperer
05.02.13, 10:07
Natürlich ist die Theorie in ihrem Definitionsbereich korrekt und mit Sicherheit nicht vollständig:
1) Sie beschreibt Wechselwirkung zwischen Ladungen korrekt
2) Die Ladungen selbst bleiben unerklärt
3) Die Theorie bricht am Punkt der Quelle zusammen (Singularität)

Das betrifft aber nicht nur die QED, sondern alle etablierten Theorien. Sie sind alle Wechselwirkungstheorien (keine Erklärung der Quelle), sie gelten alle in einer glatten Raumzeit (Singularitätsproblem).

MFG Ghosti

Halil
06.02.13, 09:26
Hallo Fossilium,

Du schreibst: „eine Theorie ist vollständig, wenn jedes Element der physik. Realität eine Entsprechung in der Theorie hat.“

Hier stellt sich zunächst die Frage: Ist dies eine 1:1-Entsprechung, d.h. gilt auch der Umkehrschluss, nämlich dass jeder physikalisch deutbare Begriff der Theorie eine Entsprechung in der Realität hat – z.B. ein Feld ? Wenn nicht, wie kann diese Asymmetrie verstanden werden ?

Wenn nicht, woher kann ich wissen, dass jedes Element der physik. Realität in der Theorie auch vorhanden ist – oder gelten für das Wort „jedes“ doch Einschränkungen ?

Beim Übergang von der Theorie zur physikalischen Realität gilt nach EPR das Realitätskriterium: „Wenn wir, ohne auf irgendeine Weise ein System zu stören, den Wert einer physikalischen Größe mit Sicherheit (d. h. mit der Wahrscheinlichkeit gleich eins) vorhersagen können, dann gibt es ein Element der physikalischen Realität, das dieser physikalischen Größe entspricht.“

Nach dieser Definition hat jeder physikalisch deutbare Begriff der Theorie eine Entsprechung in der Realität, wenn 1. bei der Vorhersage das System nicht gestört wird (z. B. durch den Messvorgang), 2. der Wert einer physikalischen Größe mit Sicherheit (d. h. mit der Wahrscheinlichkeit gleich eins) vorhergesagt werden kann.

Trotzdem kann man aber nicht sagen, dass zwischen Realität und Theorie eine 1:1-Entsprechung besteht: „Das Vollständigkeitskriterium verlangt nicht ausdrücklich, dass alle Elemente der physikalischen Realität eine Entsprechung in ein- und derselben physikalischen Theorie haben – das wäre ja eine Forderung an die sogenannte Weltformel! Nach dem Vollständigkeitskriterium reicht es vollkommen aus, wenn jedes Element der physikalischen Realität eine Entsprechung in irgendeiner physikalischen Theorie hat; das Vollständigkeitskriterium macht also keine Aussage darüber, welches Element der physikalischen Realität in welcher physikalischen Theorie ihre Entsprechung hat. Um diese Unbestimmtheit bei der Definition des Vollständigkeitskriteriums aufzuheben, haben wir in der vorliegenden Arbeit festgestellt, dass der Definitions- bzw. Gültigkeitsbereich der Theorie durch ihre Postulate festgelegt wird und daher die Theorie für die in ihrem Definitionsbereich enthaltenen Elemente der physikalischen Realität eine Entsprechung haben muss.“

Die zweite Farge ist, was mit physik. Realität gemeint ist – ich gehe davon aus, dass Du eine Realität im Sinne des kritischen Realismus meinst, nach der es eine geistunabhängige Welt gibt, deren Strukturen wir näherungseweise oder teilweise erkennen können, und die mit physikalischen Begriffen beschreibbar ist.

Wenn dies so ist, dann sagt uns die RQM, dass in der dieser Welt das Vakuum als Träger von Energie, Impuls, Drehimpuls und Masse beschrieben wird, also nicht leer ist, wie der Newtonsche Raum. Dann kann man die Summe über alle Energien dieses Raumes bilden und findet, dass der erhaltene Wert nicht der Erfahrung entspricht. Was nun ? Ist die Theorie dann immer noch vollständig oder korrekt ?

Oder näherungsweise korrekt ? Ist sie vielleicht schon korrekter als andere ? Oder weniger ?
Mit der axiomatischen Setzung gem. ERP-Definition hast Du diese Frage teilweise (wahrscheinl. bewusst) umgangen.

Die Intention dieser Frage verstehe ich nicht ganz, weil ich nicht klar erkennen kann, auf welche Vorhersage (Lösung) der Theorie Du Dich beziehst, wenn Du schreibst: „Dann kann man die Summe über alle Energien dieses Raumes bilden und findet, dass der erhaltene Wert nicht der Erfahrung entspricht.“ Aber gesetzt den Fall, dass diese Vorhersage stimmt, dann muss man selbstverständlich davon ausgehen, dass die Theorie nicht korrekt ist.

Grüße, Halil

Halil
06.02.13, 11:00
Das beantwortet ja nicht die Frage, was die "Vakuumphotonen" sein sollen.

Ich glaube, ich muss den Begriff "Vakuumphotonen" ein bisschen ausführen: Wenn ich alle Parameter – Φ, A, m, p – gleich Null setze, dann erhalte ich als Vakuumlösung der Bewegungsgleichung der RQM die Superposition von ein- und auslaufenden Photonwellen, d. h. die Vakuumphotonen werden von der RQM als selbständig existierend vorausgesetzt und denjenigen Photonen gegenübergestellt, die erst durch Absorption oder Emission von Teilchen entstehen bzw. verschwinden. Die Funktion der Vakuumphotonen ist, die Wirkung der absorbierten bzw. emittierten Photonen zu vermitteln, d. h. ganz genau wie in der klassischen Physik „Äther“-Funktionen zu übernehmen. Wäre das Vakuumphotonenfeld (= „Äther“) nicht da, dann ließe sich zwischen zwei entfernten Punkten keine Photonwirkung wellenförmig übermitteln. Mit anderen Worten: die Photonen sind ihr eigenes Medium. Sie haben die Fähigkeit, sich durch sich selbst individuell wie eine Welle fortzupflanzen. – Um die Feldphotonen von der Wirkung der absorbierten bzw. emittierten Photonen zu unterscheiden, scheint mir daher die Bezeichnung „Vakuumphotonen“ bzw. „Vakuumphotonenfeld“ gerechtfertigt zu sein.

Wolfried Demuth
07.02.13, 10:48
Hallo.
Ich bin ein Newbie, was immer das ist und würde gerne an einem Diskussionsforum teilnehmen. Neben der Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik wäre auch Quantenphysik, Relativitästheorie und der Rest von Interesse für mich. Nachdem ich aber nicht wirklich ein Forumspezialist bin würde ich um Hilfe bitten, weil ich das noch nicht so wirklich unter Hilfe gefunden habe.
Wie erfolgt die Einschränkung, bzw. der Zugang zu diesen speziellen Foren?

Vielen Dank für die Hilfe

Bauhof
07.02.13, 13:23
Hallo.
Ich bin ein Newbie, was immer das ist und würde gerne an einem Diskussionsforum teilnehmen. Neben der Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik wäre auch Quantenphysik, Relativitästheorie und der Rest von Interesse für mich. Nachdem ich aber nicht wirklich ein Forumspezialist bin würde ich um Hilfe bitten, weil ich das noch nicht so wirklich unter Hilfe gefunden habe.
Wie erfolgt die Einschränkung, bzw. der Zugang zu diesen speziellen Foren?

Vielen Dank für die Hilfe

Hallo Wolfried Demuth,

hier ist die Gesamtübersicht über alle Unterforen bei quanten.de:

http://www.quanten.de/forum/index.php5

Und hier ist das Unterforum, das dich auch interessierst:

Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. (http://www.quanten.de/forum/forumdisplay.php5?f=3)

Nachdem du bereits registriert bist, kannst du Beiträge in allen Unterforen einbringen.

M.f.G. Eugen Bauhof

fossilium
08.02.13, 12:21
Hallo Halil,


Beim Übergang von der Theorie zur physikalischen Realität gilt nach EPR das Realitätskriterium: „Wenn wir, ohne auf irgendeine Weise ein System zu stören, den Wert einer physikalischen Größe mit Sicherheit (d. h. mit der Wahrscheinlichkeit gleich eins) vorhersagen können, dann gibt es ein Element der physikalischen Realität, das dieser physikalischen Größe entspricht.“


Mit diesen komplizierten Voraussetzungen umgehst Du natürlich die eigentlich interessierende Frage, welche Entsprechung komplexwertige Grössen einer Theorie (z.B. die Wellenfunktion) in der physikalischen Realität haben.

Komplizierte Voraussetzungen führen immer zu komplizierten Darstellungen. Ich habe Deine Publikation sehr gerne gelesen, aber ich frage mich, welchen erkenntnistheoretischen Nutzen diese damit hat. Bringt es uns in der Theorie der Theorie weiter ?

Für mich steht im Vordergund, dass Du den wesentlichen Inhalt der Theorie in einer sehr gelungenen Weise beschrieben und abgegrenzt hast. Das wäre aber auch ohne ERP-Vorauissetzungen möglich gewesen.
Grüsse Fossilium

Halil
09.02.13, 10:23
Hallo Fossilium,

Mit diesen komplizierten Voraussetzungen umgehst Du natürlich die eigentlich interessierende Frage, welche Entsprechung komplexwertige Grössen einer Theorie (z.B. die Wellenfunktion) in der physikalischen Realität haben.

Komplexwertige Größen werden nicht umgangen, wie Du z. B. an der Vakuumlösung der Bewegungsgleichung der RQM sehen kannst. Du meinst wohl, dass ich nicht das gewohnte Schrödinger- bzw. Heisenberg-Bild der QM zum Ausgangspunkt meiner Beschreibung mache und stattdessen die hydrodynamische Formulierung der Klein-Gordon-Gleichung wähle. – Dazu ist folgendes zu sagen: Hier geht es um eine objektive Beschreibung der physikalischen Realität, die unabhängig vom mathematischen Formalismus stattfindet, d. h. egal, welchen mathematischen Formalismus ich wähle, die physikalischen Inhalte bleiben gleich. Natürlich wähle ich denjenigen Formalismus, der mir den optimalsten Zugang zur physikalischen Realität erlaubt. Habe ich aber erst einmal die physikalische Realität mittels eines bestimmten mathematischen Formalismus erschlossen, so ist die hierbei geleistete physikalische Beschreibung für alle anderen äquivalenten mathematischen Formalismen bindend.

Worin besteht aber der Vorteil der hydrodynamischen Formulierung der RQM bei der Beschreibung der physikalischen Realität, so dass ich diesen mathematischen Formalismus gewählt habe? – Der Vorteil der hydrodynamischen Formulierung der RQM ist, dass der Beitrag der Photonen unabhängig von beteiligten Teilchen in einem separaten Term (= im „Quantenpotential“) auftritt und sich unmittelbar als solches identifizieren lässt. In dem gewohnten Schrödinger- bzw. Heisenberg-Bild treten aber die Photonen nicht unabhängig von Teilchen auf, so dass man das Gefühl hat, als ob hier „spukhafte Quantensprünge“ (Einstein) am Werk wären. Erst wenn man durch einen geeigneten mathematischen Formalismus den Reiter (= Photonen) vom Reittier (= von absorbierenden bzw. emittierenden Teilchen) getrennt hat, verlieren die für die QM wesentlichen Quantensprünge jede ihre Spukhaftigkeit!

Komplizierte Voraussetzungen führen immer zu komplizierten Darstellungen. Ich habe Deine Publikation sehr gerne gelesen, aber ich frage mich, welchen erkenntnistheoretischen Nutzen diese damit hat. Bringt es uns in der Theorie der Theorie weiter ?

Ich wundere mich, dass Du diese Frage stellst. Es ist nämlich zu offensichtlich, dass man durch meine „komplizierten Darstellungen“ erkenntnistheoretisch ziemlich weit kommt. Ich kann z. B. zeigen, dass es eine vom Beobachter und vom Messvorgang unabhängige, objektive relativistisch-quantenmechanische Realität gibt. Ferner zeige ich, dass eine bestimmte physikalische Theorie nur für die in ihrem Definitionsbereich enthaltenen Elemente der physikalischen Realität eine Entsprechung haben muss. Darüber hinaus gebe ich eine Antwort auf die grundlegende erkenntnistheoretische Frage, warum die RQM den Anspruch erhebt, wahr zu sein? – RQM ist nämlich dann korrekt, wenn im Definitionsbereich der Theorie alle Vorhersagen über die objektive physikalische Realität mit allen dazugehörigen Vorhersagen der Theorie zu Messwerten übereinstimmen.

Gruß, Halil

fossilium
11.02.13, 18:03
Hallo Halil,

ich verstehe Dich langsam, ich glaube wir haben etwas aneinander vorbeigeredet. Mir geht es um den beanspruchten erkenntnistheoretischen Gewinn aus Deiner Publikation. Zu den inhaltlichen Aussagen kann ich nicht viel sagen, ich bin in der Materie auch nicht so firm. Die Schrödingergleichung als Kontinuitätsgeleichung zu formulieren, ist aber nicht neu, sondern an anderen Stellen auch schon gemacht worden. Das soll keine Kritik sein, sondern Bestätigung.

Nun schreibst Du:
,
Es ist nämlich zu offensichtlich, dass man durch meine „komplizierten Darstellungen“ erkenntnistheoretisch ziemlich weit kommt. Ich kann z. B. zeigen, dass es eine vom Beobachter und vom Messvorgang unabhängige, objektive relativistisch-quantenmechanische Realität gibt.

Ich denke nicht, dass Du das zeigst, sondern Du setzt diese Realität voraus. Die EPR-Definitionen setzen diese ja auch schon voraus. Was vorausgesetzt ist, kann man nicht beweisen.

,
Ferner zeige ich, dass eine bestimmte physikalische Theorie nur für die in ihrem Definitionsbereich enthaltenen Elemente in („in“ von mir eingefügt) der physikalischen Realität eine Entsprechung haben muss .

Das ist doch das Vollständigkeitsaxiomen der ERP-Definitionen. Damit weist doch auch nur wiederum die Gültigkeit einer axiomatischen Behauptung nach – was zirkulär wäre.

, Darüber hinaus gebe ich eine Antwort auf die grundlegende erkenntnistheoretische Frage, warum die RQM den Anspruch erhebt, wahr zu sein? – RQM ist nämlich dann korrekt, wenn im Definitionsbereich der Theorie alle Vorhersagen über die objektive physikalische Realität mit allen dazugehörigen Vorhersagen der Theorie zu Messwerten übereinstimmen .

Heisst das, dass eine Theorie wahr ist, weil sie richtige Vorhersagen macht ? Das möchte ich bezweifeln.

Für mich liegt die Hauptleistung Deiner Publikation darin begründet, dass es eine konsistente Beschreibung der (in ihrer Existenz vorausgesetzten) Mikro-Realität gibt. Damit weichst Du von der beliebten Methode ab, es bei rein formalen Deutungen zu belassen. Das ist schon für sich gesehen eine Leistung, finde ich. Das gelingt Dir deswegen so gut, weil Du von der realwertigen Fassung der Schrödingergleichung, einer Kontinuitätsgleichung mit Quantenpotential, ausgegangen bist. Ob mit dieser Gleichung die Interpretation der Theorie nachhaltig auf eine bessere Grundlage gestellt werden kann, wird sich noch zeigen.

Damit ist – so meine ich - bei der Interpretation der Theorie viel, erkenntnistheoretisch nicht viel gewonnen.

Erkenntnistheoretisch wäre etwas gewonnnen, wenn – wie auch gostwhisperer schreibt – die Voraussetzungen, die bei der Beschreibung der Entitäten der Physik stillschweigend gemacht werden, reduziert würden - wenn nämlich die Existenz von Ladungen, Spin, Masse, Quellen und Senken und eines vorausgesetzten Austauschs von Wirkung (was immer das ist) auf nicht weiter zusammengesetzte Entitäten mit irreduziblen Eigenschaften und Dispositionen zurückgeführt werden könnten. Das ergibt sich aber nicht aus Deiner Publikation, so sehr diese auch schätzenwert ist.

Grüsse Fossilium

Halil
12.02.13, 09:58
Hallo Fossilium,

Erkenntnistheoretisch wäre etwas gewonnnen, wenn – wie auch gostwhisperer schreibt – die Voraussetzungen, die bei der Beschreibung der Entitäten der Physik stillschweigend gemacht werden, reduziert würden - wenn nämlich die Existenz von Ladungen, Spin, Masse, Quellen und Senken und eines vorausgesetzten Austauschs von Wirkung (was immer das ist) auf nicht weiter zusammengesetzte Entitäten mit irreduziblen Eigenschaften und Dispositionen zurückgeführt werden könnten. Das ergibt sich aber nicht aus Deiner Publikation, so sehr diese auch schätzenwert ist.

Du hast Recht, bei meiner Beschreibung der physikalischen Realität wird „die Existenz von Ladungen, Spin, Masse, Quellen und Senken“ nicht „auf nicht weiter zusammengesetzte Entitäten mit irreduziblen Eigenschaften und Dispositionen zurückgeführt“. Das gilt aber nicht für den „vorausgesetzten Austausch von Wirkung (was immer das ist)“. Meine erkenntnistheoretische Analyse setzt genau an dieser Entität an. Ich reduziere anhand der hydrodynamischen Formulierung der RQM den „vorausgesetzten Austausch von Wirkung“ (= Quantensprünge) auf die „irreduziblen Eigenschaften“ ‚Absorption und Emission von Photonwellen’ und ‚Vermittlung dieser Wellen durch das Vakuumphotonenfeld’. Die nicht rückführbaren Entitäten der RQM lauten also in meiner Darstellung: Ladungen, Spin, Masse, Quellen, Senken, Absorption und Emission von Photonwellen, Vermittlung dieser Wellen durch das Vakuumphotonenfeld.

Wäre durch diese neuartige Beschreibung erkenntnistheoretisch etwas gewonnen?

Gruß, Halil

fossilium
12.02.13, 21:09
Hallo Halil,

ich glaube nicht, dass wirklich etwas gewonnen wäre.

Letztendlich geht es doch darum, den am Anbeginn jeder physikalischen Überlegung stehenden Kraft(wirkungs)begriff auf seinen Ursprung zurückzuführen, d.h. a) das Moment an den Versuchsergebnissen zu bestimmen, dass der Kraft einen Wirklichkeitsstatus verleiht, und b) solange die vorgängigen Identitäten der Kraft zu bestimmen, bis man auf die Identitäten stösst, die nicht weiter bestimmbar sind (vorausgesetzt es gibt überhaupt eine Identiät).

Da die Fernkraft nicht taugte, hat man die Nahkraft über Felder eingeführt, diese dann quantisiert, und Austauschteilchen zur Beschreibung der Wechselwirkungen herangezogen. Deine Photonenfelder, das Quantenpotential, die Lösungen der potentalfreien Kontiunuitätsgleichung für den leeren Raum, das sind alles Versuche, die beobachtete Nichtlokalität von Kräften (Kräfte im weitesten Sinne) auf lokale Wirkungen zurückzuführen. Dabei werden jede Menge äussert komplizierte Voraussetzungen gemacht: die Existenz von Identität, Kausalität, Raum, Zeit, Relationen, Stetigkeit/Kontinuität usw. Vor allem wird Feldern und Wellen eine in gewissem Sinn eigene physikalische Realität zugesprochen, dem leeren Raum eine eigene Dynamik. Das alles dient dazu, die Kraftwirkungen zu beschreiben und Ereignisse vorherzusagen, aber Kraft und Wechselwirkung werden dabei auf so komplizierte Objekte und Prozesse zurückgeführt, dass der erkenntnistheoretische Gewinn gegen Null geht. Wieso brauche ist zur Beschreibung der Realität eine Kontinuitätsgleichung u n d eine Quantisierungsvorschrift ? Welchen Realitätsstatus hat denn z.B. das Photon ? Und welchen eine Photonenwelle ? Und wie findet der Austausch von Photonen statt ? Durch noch virtuellere Austauschteilchen ? Instantan ? Wenn nicht, durch welchen Prozess ? Was bedeutet die Absorption, der Untergang eines Photons und die Emission, die Genese eines neuen ? Wenn immer neue Fragen entstehen, dann ist der Erkenntnisgewinn in der fraglichen Sache aber nicht gegeben.

Deine Publikation beschreibt die Wechselwirkung (Nah- und Fernwirkung) über Photonen(wellen) anschaulicher und stringenter als andere das tun. Sie bringt uns bei der Beantwortung der o.a. Fragen aber nicht weiter.

Es gibt in der Philosophie eine Reihe von Versuchen, z.B. die Kraft durch den Begriff der Disposition als identitätsstiftendes Merkmal eines Objektes zu ersetzen, oder den Begriff ganz abzuschaffen, und Regularität (in einem gewissem Sinne) an seine Stelle zu setzen. Das alles ist nicht besonders erfolgreich gewesen. Letzendlich ist das alles eine Irrfahrt homerischen Ausmasses, und auf was Kraft und Wirkung zurückgeführt werden kann, ist eben ein ungelöstes Problem der Erkenntnistheorie (nicht der Physik).

Grüsse Fossilium

Halil
13.02.13, 10:28
Hallo Fossilium,

Wieso brauche ist zur Beschreibung der Realität eine Kontinuitätsgleichung u n d eine Quantisierungsvorschrift ? Welchen Realitätsstatus hat denn z.B. das Photon ? Und welchen eine Photonenwelle ? Und wie findet der Austausch von Photonen statt ? Durch noch virtuellere Austauschteilchen ? Instantan ? Wenn nicht, durch welchen Prozess ? Was bedeutet die Absorption, der Untergang eines Photons und die Emission, die Genese eines neuen ? Wenn immer neue Fragen entstehen, dann ist der Erkenntnisgewinn in der fraglichen Sache aber nicht gegeben.

Ein Missverständnis kommt bei unserer Diskussion auf, weil wir den Begriff ‚Erkenntnistheorie’ unterschiedlich verwenden. Für mich gibt die Erkenntnistheorie keine Antwort auf Deine oben aufgeführten Fragen. Sie beantwortet vielmehr die grundlegende Frage, warum ich den Anspruch erhebe, dass meine theoretischen Vorhersagen korrekt (wahr) sind. Sie analysiert also das „Wie“ der Erkenntnis und nicht das „Was“, das der Ontologie (= der Suche nach Entitäten) vorbehalten ist. Ich bin aber in der Philosophie nicht versiert genug, um mit Dir eine Diskussion über die korrekte Verwendung der Begriffe ‚Erkenntnistheorie’ oder ‚Ontologie’ beginnen zu können. Ich werde daher die oben aufgeführten Fragen ganz in Deinem Sinne als erkenntnistheoretische Fragen auffassen.

Zunächst ist festzuhalten, dass die RQM ein enormer Erkenntnisgewinn gegenüber der klassischen Mechanik darstellt, zumal die klassische Mechanik gemäß dem Korrespondenzprinzip aus der RQM folgt. Deine Fragen gehen aber über die von mir aufgestellten Postulate der RQM hinaus und problematisieren Entitäten, die diesen Postulaten zugrunde liegen. Konkret: ich kann z. B. im Rahmen der von mir aufgestellten Postulate der RQM feststellen, dass die Plancksche Konstante ћ über den Eigendrehimpuls des Photons in die Physik eingeführt wird. Ich kann aber aus tiefer liegenden Postulaten heraus nicht berechnen, warum die Plancksche Konstante exakt ћ beträgt und nicht etwas anderes. Würde ich hingegen versuchen, eine Theorie z. B. über die relativistische Quantenhydrodynamik aufzustellen, in der die Photonwellen als Oberflächenwellen auf einem einzelnen Photon auftreten, dann könnte ich die Plancksche Konstante ћ dem Betrage nach ausrechnen und damit die RQM gemäß dem Korrespondenzprinzip auf die relativistische Quantenhydrodynamik zurückführen.

Solange ich aber experimentell nicht die Möglichkeit habe, in ein einzelnes Photon „hineinzugucken“ und durch relevante Messergebnisse meine neue Theorie zu verifizieren, bleibt die Betrachtung über die Postulate der RQM hinaus physikalisch gesehen eine Spekulation (= eine philosophische Fragestellung). Sicher gibt es diese Metaebene, auf der der Mechanismus der Photonabsorption und -emission abläuft. Sie kann aber einer abgeschlossenen physikalischen Theorie nicht als Mangel angelastet werden. Eine physikalische Theorie ist gemäß ihren Postulaten nur in ihrem eigenen Definitionsbereich gültig!

Grüße, Halil

fossilium
16.02.13, 12:26
Hallo Hallil,
vielen Dank für Deine Antworten.
Was mich noch interessieren würde ist die Frage, was genau Du unter dem sogenannten Quantenpotential verstehst. So weit ich das sehe, verwendest Du dieses Potential in einer Forumlierung der Schrödingergleichung als nichtlineare Kontinuitätsgleichung, die als Lösung im potentialfreien Raum eine ein- und auslaufende Potonenwelle hat.

Wie ist das genau zu verstehen ?

Die genaue Frage ist: Ist das Quantenpotential die zusammengefasste mathematische Beschreibung der Tatsache, dass die objektiven Möglichkeiten einer physikalischen Wirkung im Vakuum so eingeschränkt sind, dass nur bestimmte (und nicht beliebige oder gar keine) Beobachtungen gemacht werden. Wenn ja, was genau schränkt diese Möglichkeiten ein ?
Oder liege ich ganz falsch mit dieser Vermutung ?

Grüsse Fossilium

Halil
17.02.13, 09:29
Hallo Fossilium,

in der hydrodynamischen Formulierung der Klein-Gordon-Gleichung erhalte ich die statistisch wirkende, nichtlokale potentielle Energie - ћ2c2 roh-1/2 D’Alembertoperator roh 1/2.

Daraus leite ich in nichtrelativistischer Näherung das (von Bohm so genannte) Quantenpotential - ћ2 roh-1/2 D’Alembertoperator roh 1/2 / 2m ab.

Die statistisch wirkende, nichtlokale potentielle Energie bzw. das Quantenpotential sind deshalb so wichtig, weil sie in der Bewegungsgleichung zusätzlich zu den klassisch bekannten Potentialen auftreten und daher alle quantenmechanischen Effekte hervorbringen.

Anhand der Vakuumlösung der Bewegungsgleichung zeige ich, dass das Vakuum mit einem Vakuumphotonenfeld zu identifizieren ist, das die in der klassischen Physik dem Äther zugeschriebenen Funktionen übernimmt.

Anhand der Lösung der Grundgleichungen der RQM fürs Wasserstoffatom zeige ich, dass das Quantenpotential die Energie der absorbierten und emittierten Photonen darstellt.

Daraus schließe ich ganz allgemein, dass das Quantenpotential bei jedem quantenmechanischen Problem die Energie der absorbierten und emittierten Photonen darstellt. (Dieser Schluss ist eigentlich erst dann abgesichert, wenn die Grundgleichungen der RQM für alle in Frage kommenden quantenmechanischen Fälle gelöst sind. Ich habe mir diesen Schluss trotzdem erlaubt, weil in der Literatur nur die von H. E. Wilhelm, in Phys. Rev. D1, 1970, 2278 ausgerechneten Lösungen bekannt sind.)

Grüße, Halil

fossilium
17.02.13, 11:32
Hallo Halil,

dass das Quantenpotential die Energie der absorbierten und emittierten Photonen darstellt.

Daraus schließe ich ganz allgemein, dass das Quantenpotential bei jedem quantenmechanischen Problem die Energie der absorbierten und emittierten Photonen darstellt. Grüße, Halil

Meinst Du die Energie der Vakuumphotonen ?

Grüsse Fossilium.

uwevonzuhause
17.02.13, 13:43
Ich verstehe eines nicht ! Es gibt seit ungefähr 80 Jahren eine Mechanik in der ein Abstand durch 3 weitere andere gleicher Länge durch jeweils 90° verbunden in einer Drehung immer gleich Lang bleibt. Der Ursprung dieser Bewegung lässt sich ganz einfach durch ein Objekt zeigen. Das Objekt ist sogar eine 1:1 Darstellung. Man kann es sich so vorstellen; Zwei Kreisscheiben, wie Smileys ohne Inhalt, die um 90° versetzt bis zu ihrem Mittelpunkt zusammengeschoben sind.
Die Funktionsweise wird im Oloid dargestellt. 3 mal der Radius hintereinander bleibt immer die Kubikwurzellänge.
Eigentlich ganz einfach.
Wenn man nun die beiden Komponenten farblich differenziert, erhält man eine Bi - Struktur ähnlich dem Binärcode von ( 0 und1 ), die nur so funktioniert. Eine Art Zellteilung wie auch die Molekularbiologie zeigt.



Beim Übergang von der Theorie zur physikalischen Realität gilt nach EPR das Realitätskriterium: „Wenn wir, ohne auf irgendeine Weise ein System zu stören, den Wert einer physikalischen Größe mit Sicherheit (d. h. mit der Wahrscheinlichkeit gleich eins) vorhersagen können, dann gibt es ein Element der physikalischen Realität, das dieser physikalischen Größe entspricht.“

Nach dieser Definition hat jeder physikalisch deutbare Begriff der Theorie eine Entsprechung in der Realität, wenn 1. bei der Vorhersage das System nicht gestört wird (z. B. durch den Messvorgang), 2. der Wert einer physikalischen Größe mit Sicherheit (d. h. mit der Wahrscheinlichkeit gleich eins) vorhergesagt werden kann.

Trotzdem kann man aber nicht sagen, dass zwischen Realität und Theorie eine 1:1-Entsprechung besteht: „Das Vollständigkeitskriterium verlangt nicht ausdrücklich, dass alle Elemente der physikalischen Realität eine Entsprechung in ein- und derselben physikalischen Theorie haben – das wäre ja eine Forderung an die sogenannte Weltformel! Nach dem Vollständigkeitskriterium reicht es vollkommen aus, wenn jedes Element der physikalischen Realität eine Entsprechung in irgendeiner physikalischen Theorie hat; das Vollständigkeitskriterium macht also keine Aussage darüber, welches Element der physikalischen Realität in welcher physikalischen Theorie ihre Entsprechung hat. Um diese Unbestimmtheit bei der Definition des Vollständigkeitskriteriums aufzuheben, haben wir in der vorliegenden Arbeit festgestellt, dass der Definitions- bzw. Gültigkeitsbereich der Theorie durch ihre Postulate festgelegt wird und daher die Theorie für die in ihrem Definitionsbereich enthaltenen Elemente der physikalischen Realität eine Entsprechung haben muss.“



Die Intention dieser Frage verstehe ich nicht ganz, weil ich nicht klar erkennen kann, auf welche Vorhersage (Lösung) der Theorie Du Dich beziehst, wenn Du schreibst: „Dann kann man die Summe über alle Energien dieses Raumes bilden und findet, dass der erhaltene Wert nicht der Erfahrung entspricht.“ Aber gesetzt den Fall, dass diese Vorhersage stimmt, dann muss man selbstverständlich davon ausgehen, dass die Theorie nicht korrekt ist.

Grüße, Halil[/QUOTE]

Halil
17.02.13, 15:27
Nein, ich meine die Energie der absorbierten und emittierten Photonen, die aus den Grundgleichungen für ein vorgegebenes Wechselwirkungspotential folgen.

Die Energie der Vakuumphotonen hingegen resultiert aus der Vakuumlösung der Grundgleichungen.

Grüsse Halil

fossilium
18.02.13, 01:48
Hallo Halil,
soweit ich das erkennen kann, hast Du aus der relativistischen Kontiniutätsgleichung für die Wahrscheinlichkeitsdichte eine nicht-relativ. Näherung abgeleitet, in der das Quantenpotential in als mathematisch-anlytischer Ausdruck vorkommt. Diesem Ausdruck ist zwar nicht anzusehen, dass er bei einem quantisierten Vorgang die Energie der absorbierten und emittierten Photonen darstellt, er müsste dann im Strahlungsfeld ja mit h*v (v = Frequenz) gleichgesetzt werden können. Allerdings könnte diese Sichtweise etwas an sich haben. Denn kann das Photon nicht als Träger der quantisierten Wirkung des elm Feldes betrachtet werden, und Emission und Absorption von Photonen als Prozesse, in denen Wirkung übertragen wird (beobachtbar als Energie- und Impulsänderung) ? Das Quantenpotential würde dann die Fähigkeit des Systems zum Ausdruck bringen, quantisierte, lokale, im Sinn einer Mess-Statistik unscharfe Wirkungen („Kraft“wirkungen) zwischen seinen Bestandteilen auszuüben.
Das zugehörige Wirkungsfeld selbst müsste aber lorenzinvariant sein.
Kann dieses auch analytisch beschrieben werden und ist die Lorenz-Invarianz nachweisbar?
Mir geht es um die Interpretation des Quantenpotentials, das ja auch oft abfällig als „Führungs-Potentialfeld“ beschrieben wird.
Grüsse Fossilium