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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Quantennatur der Gravitation


Frank
04.03.15, 11:29
http://www.spektrum.de/news/experiment-soll-quantennatur-der-gravitation-offenbaren/1335262

Ich bin mir nicht sicher, ob ich das Thema hier schon vor längerer Zeit mal angesprochen hatte. Aber aus aktuellem Anlass würde ich gern darüber diskutieren.

Im oben genannten Artikel wird über die Existenz einer gequantelten Gravitation spekuliert. Ich würde diese jedoch gern vorab als gegeben annehmen und über die daraus resultierenden Konsequenzen diskutieren.

Die klassische populärwissenschaftliche Darstellung der Massen in der Raumzeit erfolgt ja durch das Gummituchmodell (siehe Bild im Artikel).

Eine gequantelte Gravitation sollte dann imho aber nicht wie im Artikelbild durch aufgemalte Gitterstruktur auf dem Gummituch dargestellt werden, sondern durch Stufen mit diskreten Höhen um das Massezentrum herum.

Der klassisch analoge Trichter besitzt dann also eine Feinstruktur aus Stufen.

Im Prinzip entspricht dies einer Darstellung durch einen AD-Wandler.

Was ändert sich nun? In weiten Bereichen ist die prozentuale Differenz zum analogen Modell sehr gering. Dort entspricht die gequantelte Kurve fast perfekt der klassischen newtonschen Gravitation, wenn die Stufung fein genug ist.

Anders verhält es sich aber nahe am Zentrum des Trichters oder weit außerhalb. Hier kann durch die Stufung ein großer relativer Fehler im Bezug zur newtonschen Gravitation auftreten.

Wenn wir nun die Beobachtungen der Astrophysiker einbeziehen, so zeigt sich dass genau an jenen Stellen (sehr zentrumsnah und sehr zentrumsfern) Abweichungen von der newtonschen Gravitation zu verzeichnen sind.

So verhalten sich sehr weit außen liegende Bereiche von Galaxien nicht so, wie es die newtonsche Gravitation erwarten ließe. Derzeit wird deshalb die dunkle Materie dafür bemüht.

Auch im Zentrum großer Massenansammlungen versagt die newtonsche Gravitation und führt rechnerisch zu einer Singularität.

Ließen sich nicht dies beiden Probleme durch ein entsprechend gequanteltes Modell der Gravitation zwanglos beheben?

MfG. Frank

grosch
04.03.15, 12:37
Im oben genannten Artikel wird über die Existenz einer gequantelten Gravitation spekuliert.

Das beschreibe ich ständig mit meiner Weltformel.

Die Quantelung ist ganz einfach die Existenz von "Elenemtaren Teilchen" eT die durch die Gravitaion Bewegung nach dieser Formel erzeugen.

Man kann Teilchen nur beobachten, wenn ihr Bewegungszustand nicht genau im Gleichgwicht mit der Masse steht, weil dann bei höheren Bewegungszustand das Teilchen strahlt, oder bei niederem absorbiert.

Ließen sich nicht dies beiden Probleme durch ein entsprechend gequanteltes Modell der Gravitation zwanglos beheben?

Das macht ja meine Weltformel.

Folglich ist ein Quant immer eine Zustandsänderung die einem ganzzahligem x in meiner Weltformel entspricht, also der Masse eines eT.

G_0*m_eT = v^2*r = (v/x)^2*x^2*r = (2*Pi)^2

MfG Dieter Grosch

The_Theorist
04.03.15, 14:58
Ganz ehrlich grosch,
du scheinst deine Formel nur als "sprachliche" Theorie zu benutzen. Am besten du stellst ein paar Berechnungen an und schaust, ob bei der Quantengravitation was anständiges rauskommt. Dann schickst du das einer Einrichtung und wenn die dir keine Antwort schicken, dann würd ich sagen: "Lass es sein"

grosch
04.03.15, 18:16
Am besten du stellst ein paar Berechnungen an und schaust, ob bei der Quantengravitation was anständiges rauskommt

Sag mal, kannst Du nicht lesen, ich berechne ständig neueste Messergebnisse nach dieser Theorie, die übrigens schon 300 Jahre bekannt ist, weil sie von Newton stammt. nur nicht richtig angewandt wird.

und wenn die dir keine Antwort schicken, dann würd ich sagen: "Lass es sein"

Warum?
Das kann mehrere Gründe haben, unter anderem auch den, dass es ihnen zu einfach erscheint.
Was man gut verstehen kann, weil von ihnen Newton noch immer nicht begriffen wurde.
So wie von Dir!

MfG Dieter Grosch

Frank
04.03.15, 19:43
Eine kleine Bitte.

Wäre es möglich die off topic Geschichten wo anders zu klären?
Grosch hat doch ein eigenes Thema.

Danke

MfG. Frank

Ich
04.03.15, 21:05
Der klassisch analoge Trichter besitzt dann also eine Feinstruktur aus Stufen.

Im Prinzip entspricht dies einer Darstellung durch einen AD-Wandler.
Nein, so funktioniert das mit der Quantisierung nicht. Nimm als Beispiel einfach das elektrische Feld, das ist quantisiert. Deswegen ändert sich aber nicht die Bewegung von Elektronen im schwachen Feld. Die Unterschiede kommen eigentlich nur im starken Feld zum Tragen, bei Streuprozessen und so.
Ich bin aber kein Spezialist in Quantenfeldtheorie, vielleicht wollen andere mehr dazu sagen.

TomS
05.03.15, 01:13
Es gibt unterschiedliche Ansätze zu einer Quantisierung der Gravitation: Stringtheorie, Supergravitationstheorie, Asymptotic Safety Approach, Schleifenquantengravitation (u.a.m.).

Allen Ansätzen ist gemeinsam, dass ein mathematischer Formalismus, die sogenannte "Quantisierung" angewandt wird. Davon gibt es wiederum verschiedene, im Falle etablierter Theorien im wesentlichen identische, Varianten. Im einfachsten Fall, der kanonischen Quantisierung, erfolgt eine "Übersetzung" klassischer Größen (Felder), in quantenmechanische Größen (Feldoperatoren, die in einem Hilbertraum wirken). In jedem Fall ist die zugrundeliegende Raumzeit-Mannigfaltigkeit kein fundamentales Objekt mehr, sondern entsteht erst im klassischen Limes.

Allerdings existiert heute keine abgeschlossene Theorie der Quantengravitation. Alle Theorien sind sozusagen noch "work-in-progress".

grosch
05.03.15, 05:52
Es gibt unterschiedliche Ansätze zu einer Quantisierung der Gravitation: Stringtheorie, Supergravitationstheorie, Asymptotic Safety Approach, Schleifenquantengravitation (u.a.m.).


Richtig, alles nur mathematische Ansätze, wie meine Weltformel, nur ist die so eimnfach, dass sie jedes Kind versteht.

Allerdings existiert heute keine abgeschlossene Theorie der Quantengravitation. Alle Theorien sind sozusagen noch "work-in-progress".

Weil meine Weltformel in der Lage ist alle oben genannten Ansätze auch zu beschreiben, dürfte diese die beste Lösung sein.

Ein Quant ist eben nur ein eT mit seiner Graviation, also braucht man keine andere Quantelung mehr.

Die Folge ist, es gibt nur das eT als Quant, weiter keine Quantelung.

Wozu auch?

Warum soll man nach Anderen suchen?

MfG Dieter Grosch

TomS
05.03.15, 07:56
@ Dieter Grosch: können Sie Ihren Quatsch in Ihrem Thread verbreiten?

Frank
05.03.15, 09:09
Es gibt unterschiedliche Ansätze zu einer Quantisierung der Gravitation: Stringtheorie, Supergravitationstheorie, Asymptotic Safety Approach, Schleifenquantengravitation (u.a.m.).

Allen Ansätzen ist gemeinsam, dass ein mathematischer Formalismus, die sogenannte "Quantisierung" angewandt wird. Davon gibt es wiederum verschiedene, im Falle etablierter Theorien im wesentlichen identische, Varianten. Im einfachsten Fall, der kanonischen Quantisierung, erfolgt eine "Übersetzung" klassischer Größen (Felder), in quantenmechanische Größen (Feldoperatoren, die in einem Hilbertraum wirken). In jedem Fall ist die zugrundeliegende Raumzeit-Mannigfaltigkeit kein fundamentales Objekt mehr, sondern entsteht erst im klassischen Limes.

Allerdings existiert heute keine abgeschlossene Theorie der Quantengravitation. Alle Theorien sind sozusagen noch "work-in-progress".

Ich bin kein Experte auf diesem Gebiet und kann nicht einschätzen, ob und in welchem Maße eine dieser Theorien meinem Bild von der Stufenstruktur des Trichters nahe kommt. Aber es gibt eine gewisse Ähnlichkeit zur MOND-Hypothese.
Daraus folgt, dass die Rotationsgeschwindigkeit im weiten Abstand vom Gravitationszentrum, wenn also sehr geringe Gravitationsbeschleunigung wirkt, eine Systemkonstante ist, die nur noch von der Masse beim Gravitationszentrum abhängt.
Diese Systemkonstante würde in meinem Modell der letzten (bzw. vorletzten?) Stufe entsprechen.

MfG. Frank

TomS
05.03.15, 10:21
Ich bin kein Experte auf diesem Gebiet und kann nicht einschätzen, ob und in welchem Maße eine dieser Theorien meinem Bild von der Stufenstruktur des Trichters nahe kommt. Aber es gibt eine gewisse Ähnlichkeit zur MOND-Hypothese.
MOND in der ursprünglichen Fassung ist nicht kovariant formuliert; man sollte eine kovariante Formulierung wählen.

Dann wird diese Theorie jedoch wie viele andere auch zu einer klassischen, kovarianten Feldtheorie. Das hat nichts mit Quantisierung zu tun. Und im Zuge einer Quantisierung "verschwinden" viele bekannte Eigenschaften einer klassischen Feldtheorie, sei es nun die Elektrodynamik, die ART, MOND o.a.

Wenn du verstehen möchtest, was "Quantisierung" bedeutet, dann must du eigtl. zunächst mit der normalen Quantenmechanik beginnen, bevor du dich an eine Quantenfeldtheorie heranwagst.

Frank
05.03.15, 10:54
Dann wird diese Theorie jedoch wie viele andere auch zu einer klassischen, kovarianten Feldtheorie. Das hat nichts mit Quantisierung zu tun.

Dass MOND nichts mit Quantisierung zu tun hat, ist mir schon bewusst. Ich wollte lediglich darauf hinaus, dass es mit meinem Modell u.U. ebenso möglich wäre, den Beobachtungen entsprechende Ergebnisse zu erzielen (das ist ja der Sinn einer Theorie), ohne z.B. dunkle Materie zu bemühen.

MfG. Frank

TomS
05.03.15, 11:31
Ja, aber das Thema Quantengravitgation hat wenig mit DM o.ä. zu tun; die Motivation für QG ist eine völlig andere und existiert unabhängig von DM. D.h. selbst wenn eine alternative klassische Feldtheorie das DM-Problem lösen würde, müsste man diese immer noch quantisieren

Frank
05.03.15, 11:34
Was hindert uns, zuerst zu quantisieren und dann damit das Thema DM zu erschlagen?

TomS
05.03.15, 12:24
Gegenfrage: warum sollte ein langreichweitiges Phänomen wie die DM bzw. vermutete Abweichungen von Newton (~ 1/r) irgendetwas mit extrem kurzreichweitigen Effekten der Quantisierung (man erwartet Korrekturen im Bereich einiger Planck-Längen) zu tun haben?

grosch
05.03.15, 12:39
können Sie Ihren Quatsch in Ihrem Thread verbreiten?

Das ist aber das angesprochen Thema und kein Quatsch, sondern die einfachste Lösung der Quantisierung, weil es seid 300 Jahren bekannt ist und man es bis heute nicht verstanden hat.

Ich glaube mehr, nicht verstehen will, weil dann alles erklärt ist, und nicht mehr diese Märchentheorien. wie hier genannt, anderen vormachen kann.

Schönen Gruß an die Märchenerzähler, Haupsache es macht Spaß.

MfG Dieter Grosch

TomS
05.03.15, 12:41
Hauptsache, Sie schweigen

grosch
05.03.15, 12:48
(man erwartet Korrekturen im Bereich einiger Planck-Längen)

Die braucht man nicht, wenn man bei der Berechenung die wahren Graviationonskonstente G_0 = 1,5E29 m^3/kg s^2 verwendet, dann erhält man die bekannten atomaren Gößen.

Man muss eben nur Newton richtig auf Atome anwenden.

MfG Dieter Grosch

grosch
05.03.15, 12:52
Hauptsache, Sie schweigen

Jeder hat Meinungsfreiheit hier wird Meinung nicht unterdrückt, das macht nur jemand der sich bei einem Fehler ertappt sieht, den er nicht zugeben will.

MfG Dieter Grosch

Frank
05.03.15, 12:56
Gegenfrage: warum sollte ein langreichweitiges Phänomen wie die DM bzw. vermutete Abweichungen von Newton (~ 1/r) irgendetwas mit extrem kurzreichweitigen Effekten der Quantisierung (man erwartet Korrekturen im Bereich einiger Planck-Längen) zu tun haben?


Weil es um Effekte geht, die gerade in Bereichen zu Tage treten, in denen nur sehr, sehr geringe Massedichten herrschen.

Wie du bereits angedeutet hast, hat mein Modell mit den üblichen Quantisierungen wohl wenig gemeinsam. Daher kann ich über die Größenordnungen der zu erwartenden Effekte derzeit nichts sagen.
Letztlich ist es erst mal eine Frage der Kalibrierung des Modells (mögliche Höhen der Stufen), inwieweit dies zu den beobachteten Ergebnissen passt.

Der Vorteil des Modells bestünde darin, dass nicht nur DM eliminiert würde, sondern auch eventuell DE. Deshalb schrieb ich weiter oben ("vorletzte Stufe").
Damit meinte ich, dass es ab einer von der Zentralmasse abhängigen Entfernung (letzte Stufe) überhaupt keine gravitative Wirkung mehr gibt. Wenn die Abstände zwischen zwei Massen erst mal eine gewisse Distanz überschritten haben, würde die gravitative Wirkung zwischen ihnen komplett abreißen. Das ist es doch, was derzeit imho durch DE modelliert wird.
Zusätzlich würde, wie bereits gesagt, die Singularität im Inneren Schwarzer Löcher verschwinden.
Also 3 Gründe, sich darum Gedanken zu machen.

TomS
05.03.15, 13:07
Kannst du das mal in irgendeiner Form mathematisch sauber ausformulieren?

grosch
05.03.15, 13:07
Der Vorteil des Modells bestünde darin, dass nicht nur DM eliminiert würde, sondern auch eventuell DE.

Wenn Materie sich mit Maximalgeschindigkeit bewegt ist sie immer dunkel und damit auch ihre Energie, weil man beide nach meiner Weltformel nicht mehr erkennen kann.

So einfach ist Physik. Da braucht es keine weiteren Theorien.

MfG Dieter Grosch

Frank
05.03.15, 13:13
Kannst du das mal in irgendeiner Form mathematisch sauber ausformulieren?

Ich werde versuchen, das ganze demnächst zumindest noch mal graphisch darzulegen.
Leider muss ich mich für heute verabschieden. Termine!
Danke bis hierher für das Interesse.

Ich
05.03.15, 13:49
Jeder hat Meinungsfreiheit hier wird Meinung nicht unterdrückt, das macht nur jemand der sich bei einem Fehler ertappt sieht, den er nicht zugeben will.
Das ist so nicht richtig. Zum einen herrscht hier keineswegs Meinungsfreiheit, sondern Gastrecht des Forenbetreibers. Zum anderen wird Meinung auch dann "unterdrückt", wenn sie als Störung der Diskussion angesehen wird und nicht als aufrichtiger Versuch, etwas Sinnvolles beizutragen.

Ich möchte dich also bitten, dem Wunsch der anderen Diskussionspartner nachzukommen, in diesem Thread nicht weiter deine Privattheorie zu propagieren.

TomS
05.03.15, 14:56
anders gesagt ... http://www.sprachlog.de/2014/04/19/xkcd-meinungsfreiheit/

grosch
05.03.15, 17:02
und nicht als aufrichtiger Versuch, etwas Sinnvolles beizutragen.

Selbstverständlich ist es aufrichig gemeint, etwas entscheidendes beizutragen.
Es ist ein wichtiger Beitrag eine einfachere Lösung aufzuzeigen. Man muss sie nur diskutieren. Was kann ich dafür, wenn man diese einfach Lösung nicht versteht. Ich dachte ich habe es hier mit studierten Mensch zu tun, die einen Gedanken diskutieren können.

Ich möchte dich also bitten, dem Wunsch der anderen Diskussionspartner nachzukommen, in diesem Thread nicht weiter deine Privattheorie zu propagieren.

Ich möchte nur noch bemerken, dass jede Theorie die private Meinung des Autors einmal war.
Es gibt keinen Grund eine Meinung zu unterdrücken, insbesondere dann, wenn es nur um eine Auslgung einer seid 300 Jahren anerkannten Meinung geht.
Ich vermute mehr, dass man mich nicht vertehen will, weil es zu einfach ist und man sich dann nicht meher als studierter Wissenschaftler bezeichnen kann.

MfG Dieter Grosch

Marco Polo
05.03.15, 19:00
Hallo grosch,

offensichtlich fehlen dir die "Antennen" dafür zu merken, dass deine Meinung nicht überall erwünscht ist. Also beschränke dich bitte künftig auf deine eigenen Threads, die du bitte aussschliesslich in den Unterforen "Theorien jenseits der Standardphysik" bzw. "Plauderecke" erstellst.

Sieh es einfach als so eine Art "Reservat" an. Die Teilnehmer, die Interesse an deiner Theorie haben, werden sich dann schon melden.

Du siehst also: Hier werden keine Meinungen unterdrückt, sondern im Extremfall lediglich "kanalisiert".

Einverstanden?

p.s. ich sehe es übrigens genauso wie mein Moderationskollege "Ich" und unser Mitglied "TomS"

grosch
06.03.15, 06:06
Einverstanden?

Ja!
Nur ist der genannte Beitrag aus www.spektrum.de auch nur eine "Privatmeinung".

MfG Dieter Grosch

Struktron
06.03.15, 12:19
Hallo alle miteinander,

jetzt kann hier hoffentlich wieder über den Kern des interessanten Themas diskutiert werden, das ich selbst allerdings nur oberflächlich beobachten möchte.
http://www.spektrum.de/news/experiment-soll-quantennatur-der-gravitation-offenbaren/1335262

Ich bin mir nicht sicher, ob ich dieses Thema hier schon vor längerer Zeit mal angesprochen hatte. Aber aus aktuellem Anlass würde ich gern darüber diskutieren.



Irgend wann einmal habe ich hier wohl schon einmal auf die ausführliche und meiner Meinuung nach immer noch aktuelle Studie von
Hedrich, Reiner; Raumzeitkonzeptionen in der Quantengravitation
(Spacetime in Quantum Gravity) (http://arxiv.org/pdf/1101.1835v1), hingewiesen.

In der straffen Zusammenfassung von (Quanten-) Feldtheorien (http://www.astrophys-neunhof.de/mtlg/Feldtheorie.pdf) (Gründler) fand ich den Hinweis, dass eigentlich alle Feldtheorien renormiert werden müssen, wenn keine Unendlichkeiten vorkommen sollen. Darüber hinaus wird erwähnt, dass viele der unabhängig voneinander existierenden Theorien ja eigentlich nur in gewissen Skalenbereichen ordentliche Ergebnisse liefern. Diese können unabhängig voneinander sein. Wenn ich das in etwa verständlich hier formuliert habe, könnte dann nicht auch darüber spekuliert werden, ob den Abschneideparametern für die Renormierung (das sind wohl oft willkürliche Längen) auch tatsächlich existierende Objekte zugeordnet werden könnten?

MfG
Lothar W.

Ich
06.03.15, 13:17
Das Problem hier ist, dass Frank zwar von Quantisierung spricht, seine Idee damit aber nichts zu tun hat.
Noch ein Problem ist, dass seine Idee nicht funktioniert. Tom hat schon nach einer mathematischen Formulierung gefragt; sollte die jemals kommen, wird das klar werden.

Frank
06.03.15, 15:24
Das Problem hier ist, dass Frank zwar von Quantisierung spricht, seine Idee damit aber nichts zu tun hat.

Vielleicht ist "Quantisierung" wirklich der falsche Ausdruck für mein Modell, da der Begriff in der Physik schon Verwendung findet und dort bereits eine eingeengte Bedeutung hat. Sollte ich es besser "Diskretisierung" nennen, oder gibt es bessere Vorschläge?

Ich hoffe, die Grundidee wird an Hand des Bildes klarer.

http://img4.fotos-hochladen.net/thumbnail/quantenforum01zvfo8wgb6u_thumb.jpg (http://www.fotos-hochladen.net/view/quantenforum01zvfo8wgb6u.jpg)

Es sind dunkelblau der kontinuierliche Verlauf der Gravitation dargestellt, rot der diskontinuierliche Verlauf. Oben verläuft schwarz die Nulllinie. Die Masse befindet sich rechts.

Es gibt 3 interessante Bereiche.
Im Bereich a (sehr weit von der Masse entfernt) verläuft die rote Linie auf der Nulllinie, während blau sich der Nullinie zwar immer weiter annähert, sie aber nicht erreicht. Nach rotem Verlauf gäbe es hier keine gravitative Wirkung mehr auf andere Massen.

Im Bereich b (etwas näher an der Masse) verläuft die rote Linie unterhalb der blauen Linie. Hier wäre eine deutlich höhere gravitative Wirkung zu erwarten, als nach kontinuierlichem Verlauf. Da sich beide noch relativ nahe der Nulllinie befinden ist die relative Differenz zwischen beiden teilweise recht groß. im Bild wäre der Unterschied nahe der Grenze der Bereiche a und b zum Beispiel ca. 100%

Im Bereich c würde für den Fall eines SL der blaue kontinuierliche Verlauf im Gegensatz zum diskreten Verlauf in der Singularität verschwinden.

Im Bereich zwischen b und c verlaufen beide Linien recht eng beieinander und der relative Unterschied ist auf Grund der Entfernung zur Nulllinie gering.


Noch ein Problem ist, dass seine Idee nicht funktioniert. Tom hat schon nach einer mathematischen Formulierung gefragt; sollte die jemals kommen, wird das klar werden.

Ich behaupte nicht, den Stein der Weisen gefunden zu haben und habe auch keine saubere mathematische Formulierung. Es handelt sich lediglich um eine noch etwas verschwommene Idee eines physikalisch interessierten Laien.
Ich bewege mich als Dipl. Ing. Maschinenbau auf einem Level recht sicheren Verständnisses der klassischen Physik und im Bereich RT und QM, nur soweit das autodidaktisch über das übliche Abiturwissen hinaus möglich ist. Also bitte etwas Nachsicht.:)

Zurück zum Thema:
Die Höhe der diskreten Stufen könnte, muss aber nicht, für alle Stufen identisch sein. Wie genau dies aussehen könnte, wäre zu untersuchen.

Plankton
06.03.15, 15:33
http://www.spektrum.de/news/experiment-soll-quantennatur-der-gravitation-offenbaren/1335262

Ich bin mir nicht sicher, ob ich das Thema hier schon vor längerer Zeit mal angesprochen hatte. Aber aus aktuellem Anlass würde ich gern darüber diskutieren.

Im oben genannten Artikel wird über die Existenz einer gequantelten Gravitation spekuliert. Ich würde diese jedoch gern vorab als gegeben annehmen und über die daraus resultierenden Konsequenzen diskutieren.

[...]
Bei dem allem was ich weiß denke ich, dass es keine "Quantennatur der Gravitation" gibt.
Ich sehe das eher so wie in dem Artikel beschrieben:

http://www.spektrum.de/news/ist-die-raumzeit-superfluessig/1300243
Ist die Raumzeit superflüssig?
Verhielten sich Raum und Zeit wie ein suprafluides Medium, ließen sich Quantenmechanik und Relativitätstheorie einfacher in Einklang bringen.

... Viele Physiker versuchten dieses Problem zu lösen, indem sie auch die Schwerkraft "quantisieren". Dazu zerlegen sie diese in kleinere Stücke, ebenso wie die Quantenmechanik viele Größen – etwa die Energie eines Teilchens – in diskrete Pakete aufteilt. "Es gibt viele Bemühungen, die Schwerkraft zu quantisieren: Die Stringtheorie und Schleifenquantengravitation sind alternative Ansätze, die beide von sich behaupten können, gut vorangekommen zu sein", sagt Stefano Liberati von der Internationalen Hochschule für fortgeschrittene Forschung (SISSA) in Triest, Italien. "Aber vielleicht muss man gar nicht die Schwerkraft quantisieren, sondern die fundamentalen Bausteine der Raumzeit."

... Eine emergente Raumzeit, die sich wie eine Flüssigkeit verhält, ließe sich nicht ohne Weiteres von der Raumzeit einer anderen Theorie unterscheiden. Doch unter extremen Bedingungen, etwa im Fall von sehr energiereichen Lichtteilchen, müssten sich Unterschiede nachweisen lassen, stellten Liberati und Maccione fest. Die beiden analysierten daraufhin Messungen von hochenergetischen Photonen aus dem Krebsnebel ... Wenn es sich bei der Raumzeit tatsächlich um eine Supraflüssigkeit handelt und sich Photonen unterschiedlicher Energie wirklich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fortbewegen oder durch dissipative Effekte über die Zeit an Energie verlieren, widerspricht das der Relativitätstheorie.

TomS
06.03.15, 17:10
Das ist letztlich eine sehr interessante Grundsatzfrage, auf die es heute keine Antwort gibt:
a) soll man die ART quantisieren?
b) oder liegen der ART fundamentalere, heute unbekannte Freiheitsgrade zugrunde, die stattdessen quantisiert werden müssen?

Alternativ zu b) könnte man auch fragen: ist es falsch, die ART direkt zu quantisieren? - so wie es falsch ist, die Navier-Stokes-Gleichungen zu quantisieren! Wir wissen, dass die hierfür relevanten Freiheitsgrade im Rahmen der QM die Atome und Moleküle mit ihren Elektronen sind, und diese folgen natürlich nicht aus einer Quantisierung der makroskopischen Navier-Stokes-Gleichungen.

Im Sinne von a) gehen vor
- Schleifenquantengravitation
- Geometrodynamics / Asymptotic Safety Approach
u.a.

Im Sinne von b) gehen vor
- Stringtheorie
- Causal Sets
u.a.

Es ist m.E. heute nicht möglich, zwischen a) und b) bereits endgültig zu entscheiden. Daher muss man beide Wege weiter beschreiten.

TomS
07.03.15, 09:08
@Frank: ich sehe nicht, wie das funktionieren soll.

Die ART ist die Theorie einer dynamische Raumzeit. Die Raumzeit kann also nicht beliebig vorgegeben werden, sie ist vielmehr die Lösung einer (nichtlinearen) Feldgleichung.

Du müsstest für dein Modell also ebenfalls eine Gleichung entwickeln, die jedoch völlig anders geartet sein muss, um diese diskreten Strukturen zu erklären. Gleichzeitig muss sie jedoch in wesentlichen makroskopischen Grenzfällen sämtliche Ergebnisse der ART reproduzieren.

Frank
09.03.15, 09:24
@ TomS

Die Effekte Singularität im SL, DM und DE sind doch imho keine Produkte der ART.
Wurden DM und DE nicht auf Grund von Abweichungen zur newtonschen Gravitation eingeführt?

Die newtonsche Gravitation ist ein (vereinfachter) Sonderfall der ART, gültig bei mittleren Entfernungen und nicht zu großen Massenansammlungen (SL).

Mein Ansatz hätte einen größeren Gültigkeitsbereich als die newtonsche Gravitation und würde diese als Sonderfall mit einschließen.
Über den Schritt zur ART habe ich noch nicht nachgedacht, da mir hierfür die mathematischen Grundlagen fehlen.

Mathematisch wäre, im einfachsten Fall gleich hoher Stufen, z.B. die Bildungsvorschrift eines AD-Wandlers anwendbar.

Die diskreten Stufen müssten (vorerst) nicht erklärt, sondern nur berechenbar gemacht werden. Ob sie sich eventuell bereits aus anderen Überlegungen heraus ergeben, ist damit doch nicht gesagt.

Ich will erst mal einfach nur eine Rechenvorschrift, bei der man aus der Verteilung der sichtbaren Materie heraus, die Bewegung der Materie in Galaxien vorhersagen kann. Und das, ohne DM zu bemühen.

Bisher erfolgt der Weg ja anders herum. Die Bewegungsverteilung wird analysiert und dann auf den Anteil DM geschlossen, der für diese Bewegung verantwortlich gemacht werden kann. Das ist unbefriedigend, da man so keine quantitativen Vorhersagen machen kann.

Ich
09.03.15, 16:02
Vielleicht ist "Quantisierung" wirklich der falsche Ausdruck für mein Modell, da der Begriff in der Physik schon Verwendung findet und dort bereits eine eingeengte Bedeutung hat. Sollte ich es besser "Diskretisierung" nennen, oder gibt es bessere Vorschläge?
Das heißt schon Quantisierung. Allerdings in der Signaltheorie, nicht in der Feldtheorie. Die beiden haben nichts miteinander zu tun.
Deswegen ist dein Ansatz auch nicht durch irgendwelche Überlegungen zur Quantisierung motiviert, sondern einfach "ad hoc". Damit auf der selben Stufe wie MOND: was wäre, wenn der Feldverlauf so und so wäre, ohne irgendeine Begründung, warum er so sein sollte. Wenn dann richtige Ergebnisse rauskämen, könnte man nachträglich über irgendwelche Begründungen nachdenken.
Ich behaupte nicht, den Stein der Weisen gefunden zu haben und habe auch keine saubere mathematische Formulierung. Es handelt sich lediglich um eine noch etwas verschwommene Idee eines physikalisch interessierten Laien.
Ich bewege mich als Dipl. Ing. Maschinenbau auf einem Level recht sicheren Verständnisses der klassischen Physik und im Bereich RT und QM, nur soweit das autodidaktisch über das übliche Abiturwissen hinaus möglich ist. Also bitte etwas NachsichtDann würde ich von dir aber schon erwarten, dass du die Auswirkung deines postulierten Feldverlaufs auf die Umlaufgeschwindigkeit von Körpern ausrechnen kannst. Ist doch nur Anziehungskraft = Fliehkraft.
Oder, anders ausgedrückt: du müsstest denselben Kraftverlauf wie MOND generieren, das passt ja einigermaßen zu den Messwerten.

Das ist auch der Punkt, wo du feststellen wirst, dass es nicht funktioniert. Es bringt aber nichts, mit dir darüber zu argumentieren. Als Ingenieur hast du die Ausbildung, selbst zu dieser Erkenntnis zu kommen.

Frank
09.03.15, 16:41
Das heißt schon Quantisierung. Allerdings in der Signaltheorie, nicht in der Feldtheorie. Die beiden haben nichts miteinander zu tun.
Ja, der korrekte Umgang mit sauber definierten Begriffen ist wichtig, sonst kommt es zu Missverständnissen.

Deswegen ist dein Ansatz auch nicht durch irgendwelche Überlegungen zur Quantisierung motiviert, sondern einfach "ad hoc". Damit auf der selben Stufe wie MOND: was wäre, wenn der Feldverlauf so und so wäre, ohne irgendeine Begründung, warum er so sein sollte. Wenn dann richtige Ergebnisse rauskämen, könnte man nachträglich über irgendwelche Begründungen nachdenken.
Diese Herangehensweise ist aber in der Geschichte der Physik nichts ungewöhnliches, ich würde fast sogar sagen, die Regel.

Dann würde ich von dir aber schon erwarten, dass du die Auswirkung deines postulierten Feldverlaufs auf die Umlaufgeschwindigkeit von Körpern ausrechnen kannst. Ist doch nur Anziehungskraft = Fliehkraft.
Oder, anders ausgedrückt: du müsstest denselben Kraftverlauf wie MOND generieren, das passt ja einigermaßen zu den Messwerten.
Das sollte prinzipiell möglich sein und wäre der nächste Schritt. Ich wollte vor quantitativen Aussagen aber erst mal über qualitative Aussagen nachdenken.

Das ist auch der Punkt, wo du feststellen wirst, dass es nicht funktioniert. Es bringt aber nichts, mit dir darüber zu argumentieren. Als Ingenieur hast du die Ausbildung, selbst zu dieser Erkenntnis zu kommen.
Das kann ich so aus den derzeitigen Überlegungen heraus noch nicht erkennen. Der Angleich an die MOND-Ergebnisse sollte doch über die entsprechenden kalibrierten Stufenhöhen durchaus möglich sein? Aber möglicherweise steckt der Teufel im Detail.

Ich
09.03.15, 17:12
Diese Herangehensweise ist aber in der Geschichte der Physik nichts ungewöhnliches, ich würde fast sogar sagen, die Regel.
Nein, das ist sicher nicht die Regel, und man sieht so etwas eher als Ideenanreger, nicht als Theorie. "ad hoc" ist in der Physik fast ein Schimpfwort, es bezeichnet immer etwas unfertiges, zu dem man irdendwann Begründung und Theorie nachliefern muss.
Aber es kommt vor, und es ist auch legitim. MOND ist wirklich fast dasselbe.
Das sollte prinzipiell möglich sein und wäre der nächste Schritt. Ich wollte vor quantitativen Aussagen aber erst mal über qualitative Aussagen nachdenken.
Ich weiß nicht, was du unter "qualitativ" verstehst. Du hast ja freie Parameter und musst nur rausfinden, ob du damit v=const erzeugen kannst. Dazu musst du kein einziges konkretes Beispiel rechnen, das siehst du direkt an der Formel.
Wenn du das mit "qualitativ" meinst, dann ist es gut. Denk drüber nach, schau die Formel an, und gib Bescheid.
Wenn du dagegen meinst, man solle erst recht viel und wortreich diskutieren, bevor man überhaupt mal prüft, ob der Ansatz denn gangbar ist, dann liegst du falsch. So etwas macht kein Physiker, damit stiehlt er seinen Kollegen nur die Zeit.
Das ist also deine Aufgabe, und wie gesagt, als Ingenieur hast du das Handwerkszeug dazu. Du kannst hier aber auch gern um Hilfe bei einzelnen Schritten fragen, da ist nichts dabei.
Der Angleich an die MOND-Ergebnisse sollte doch über die entsprechenden kalibrierten Stufenhöhen durchaus möglich sein?Denk drüber nach. Ich will da nicht gegen deine Idee argumentieren, das ist eben erst mal dein Job, nicht meiner. Das gehört zur Ideenfindung dazu.

Frank
09.03.15, 20:35
Nein, das ist sicher nicht die Regel, und man sieht so etwas eher als Ideenanreger, nicht als Theorie. "ad hoc" ist in der Physik fast ein Schimpfwort, es bezeichnet immer etwas unfertiges, zu dem man irdendwann Begründung und Theorie nachliefern muss.
Da sind wir wohl unterschiedlicher Ansicht. Mir fallen da auf die schnelle die galileischen Fallgesetze, die keplerschen Planetengesetze, plancksche Quantenhypothese ein. Dies alles und viele andere waren einst reine Rechenvorschriften, um Messergebnisse reproduzieren und voraussagen zu können. Erst viel später wurde der Zusammenhang z.B. zur Energieerhaltung erkannt.
Aber das soll hier nicht Gegenstand der Diskussion sein.


Aber es kommt vor, und es ist auch legitim. MOND ist wirklich fast dasselbe.
Ich weiß nicht, was du unter "qualitativ" verstehst. Du hast ja freie Parameter und musst nur rausfinden, ob du damit v=const erzeugen kannst. Dazu musst du kein einziges konkretes Beispiel rechnen, das siehst du direkt an der Formel.
Wenn du das mit "qualitativ" meinst, dann ist es gut. Denk drüber nach, schau die Formel an, und gib Bescheid..
Ich werde mich bemühen.
Wenn du dagegen meinst, man solle erst recht viel und wortreich diskutieren, bevor man überhaupt mal prüft, ob der Ansatz denn gangbar ist, dann liegst du falsch. So etwas macht kein Physiker, damit stiehlt er seinen Kollegen nur die Zeit.
Solch eine zwanglose Diskussion am Anfang nennt sich neudeutsch Brainstorming. Da ist immer auch ein Gutteil Spinnerei mit dabei. Erst hinterher wird begutachtet und gesiebt.

Das ist also deine Aufgabe, und wie gesagt, als Ingenieur hast du das Handwerkszeug dazu. Du kannst hier aber auch gern um Hilfe bei einzelnen Schritten fragen, da ist nichts dabei.
Danke für die angebotene Hilfe. Wenn ich soweit bin, werde ich darauf zurückgreifen.

TomS
10.03.15, 00:43
Ich bin kein Experte auf diesem Gebiet und kann nicht einschätzen, ob und in welchem Maße eine dieser Theorien meinem Bild von der Stufenstruktur des Trichters nahe kommt. Aber es gibt eine gewisse Ähnlichkeit zur MOND-Hypothese.
Die Stufenstruktur trifft auf keinen Ansatz zu (und du hast auch noch keine mathematische Formulierung dieser Stufenstruktur geliefert). Und Quantengravitation einerseits sowie MOND inkl. kovariante Erweiterungen haben nichts miteinander zu tun.

Ich
10.03.15, 08:39
Solch eine zwanglose Diskussion am Anfang nennt sich neudeutsch Brainstorming. Da ist immer auch ein Gutteil Spinnerei mit dabei. Erst hinterher wird begutachtet und gesiebt.
Wir haben ja geklärt, dass das nichts mit Quantengravitation zu tun hat, dafür war die Diskussion gut. Jetzt geht es darum, ob man durch diese Diskretisierung überhaupt das Ergebnis erreichen kann, das dir vorschwebt. Das kann man nicht diskutieren, das muss man rechnen. Die Ergebnisse kann man dann wieder diskutieren.

Frank
06.11.16, 11:10
@Mea,
Ich freue mich über dein Interesse an meiner Idee. Leider bin ich derzeit zeitlich kaum in der Lage, mich intensiv mit der Thematik zu beschäftigen, werde das aber weiter verfolgen.

Ich
07.11.16, 17:08
Nun ist also Frank auf diese Idee gekommen, und ich auf so etwas ähnliches. Dass einige Vernünftige von Euch Profis gesagt haben, man solle das doch mal durchrechnen halte ich für eine gute Kritik, schließlich kann es offensichtlich nicht auch ad hoc widerlegt werden (immerhin).Doch, Franks Idee kann man ad hoc widerlegen. Da das aber in Franks mathematischen Möglichkeiten liegt, sollte er das selber tun. Das ist eindeutig die Aufgabe des Theorieerstellers. Wir bieten dabei gerne Hilfestellung.
Komisch finde ich, dass es anscheinend in der tatsächlichen Wissenschaft noch niemand probiert hat durchzurechnen? Es gibt MOND, und es gibt die dunkle Materie. Aber ich habe bisher noch keinen Ansatz gefunden, der die komischen hohen Beschleunigungen auf neue Eigenschaften des Raumes zurückzuführen versucht. Oder habe ich da was übersehen?Was durchrechnen? Deine Aussagen lassen sich wie gesagt nicht so einfach in Physik übersetzen, da es keine bekannten "Eigenschaften des Raumes" gibt, wie du sie beschreibst. Zum Durchrechnen muss erstmal ein physikalischer Vorschlag auf dem Tisch liegen.

Frank
07.11.16, 17:41
Doch, Franks Idee kann man ad hoc widerlegen. Da das aber in Franks mathematischen Möglichkeiten liegt, sollte er das selber tun. Das ist eindeutig die Aufgabe des Theorieerstellers. Wir bieten dabei gerne Hilfestellung.
Meine mathematischen Möglichkeiten sagen mir, dass es zumindest problemlos möglich ist, sich einem kontinuierlichen Verlauf mit beliebiger Genauigkeit anzunähern.
Es ist, wie bei einem AD-Wandler, nur eine Frage der Festlegung der Stufenhöhen.
Insofern kann ich nicht erkennen, wieso dieses Modell ad hoc widerlegt werden könnte.

ghostwhisperer
07.11.16, 21:54
Übrigens: Auch eine quantisierte Feldtheorie geht asymptotisch gegen Null.

Zu a0: a0 müsste, ausgehend von der ART, eine Integrationskonstante sein - auch im Unendlichen.
Die zweite Integration würde dann zu einem unendlichen Potential-"Topf" führen.
Würden wir dann nicht ständig von Hochenergie-Teilchen aus extragalaktischen Bereichen zu Matsch verarbeitet??

Gruezi !

TomS
07.11.16, 23:05
Auch eine quantisierte Feldtheorie geht asymptotisch gegen Null.
Was soll das bedeuten?

Ich
08.11.16, 16:15
Meine mathematischen Möglichkeiten sagen mir, dass es zumindest problemlos möglich ist, sich einem kontinuierlichen Verlauf mit beliebiger Genauigkeit anzunähern.
Es ist, wie bei einem AD-Wandler, nur eine Frage der Festlegung der Stufenhöhen.
Insofern kann ich nicht erkennen, wieso dieses Modell ad hoc widerlegt werden könnte.
Das Problem sind die Stufen. Du kriegst nichts, was MOND ähnelt, sondern äußerst seltsame Beweungen.

nisus
08.11.16, 18:26
Ausgegangen davon,daß die RT noch gilt,sollte doch mit dem Dualismus jeder Masse auch eine Energiemenge entsprechen.
Energie ist doch gequantelt,daraus dann auch die Masse.
Ist so nicht die Eigenschaft der Gravitation der Masse zwangsläufig auf eine Quantisierung angewiesen?
Mathematisch lassen sich derartige Zusammenhänge konstruieren,aber die notwendigen experimentellen Nachweis können nicht geliefert werden.
Da reicht ein Eimer voll Wasser nicht...
Das ist theoretische Physik,oder?
Es ist doch noch nicht einmal sicher,mit welcher Geschwindigkeit Gravitation wirkt,weil mit deren Erscheinung die Zeit und der Raum gebeugt werden und nur die Wirkung an Masse bekannt ist.
Daher lässt die Unschärfe nicht einwandfrei sagen,welcher Faktor die Wirkung der Gravitation für den Menschen wahrnehmbar macht.
Die kleinste Gravitationskraft sollte sich aus dem Lichtimpuls je Wellenlänge ableiten lassen.
Damit ist aber nicht zu beschreiben,weshalb die "Graviteationswellen" nicht interferieren.

?

nisus

nisus
08.11.16, 20:56
Die angewandten Modifikationen beschreiben evtl. den beobachteten Beschleunigungseffekt,aber geben keinen Aufschluss zu dessen Zustandekommen!
Da im Grunde die Newton'sche Bewegungsgleichung maßgeblich ist,liegen die Lösungsansätze ebenfalls darin.

Die aus dem Massenzentrum zu errechnende Gravitationskraft auf Körper an entfernten Orten ist geringer,als die anziehende Wirkung benachbarter Massen.Der resultierende Vektor der Beschleunigung also,verläuft in Rotationsrichtung der Galaxie und addiert sich so zur Geschwindigkeit!Daher auch die Entwicklung der Spiralanordnung.
Unter dieser Betrachtung ist eine Modifikation nicht von Nöten und in diesem Punkt ist DM nicht erforderlich.
Zwei Vektoren aus der Bewegungsgleichung=eine Lösung?

nisus
09.11.16, 23:41
Das Gummituchmodell zur Beschreibung der Gravitation ,setzt die Gravitation sich selbst voraus.
Die Darstellung liefert einen Rotationsgraphen der Feldgleichung,mit Achsverlauf durch das Massenzentrum in einer Ebene.
Nur eine Vorstellung.

Plankton
10.11.16, 13:08
Vielleicht wird auch irgendwann das der Schlüssel zum Erfolg sein, um Beobachtung und mathematische Berechnungen in Einklang zu bringen. Locality of Gravitational Systems from Entanglement of Conformal Field Theories (http://authors.library.caltech.edu/58294/1/PhysRevLett.114.221601.pdf)
http://www.nature.com/news/the-quantum-source-of-space-time-1.18797
Vielleicht haben wir irgendwann hochleistungsfähige Quantencomputer und berechnen die Gravitation von der "Quantenebene ab bis hin zur Bewegung der Galaxie"? Und dann stimmt alles? Mit DM oder auch ohne....
Nur als kurze Randbemerkung :)

inside
10.11.16, 13:13
Warum soll man dringend Quantencomputer dafür benötigen ? Die Standardkisten würden auch reichen.

Plankton
10.11.16, 13:24
Warum soll man dringend Quantencomputer dafür benötigen ? Die Standardkisten würden auch reichen.
Weiß nicht, überlege mal nur wie groß die Verschränkung in einem Apfel ist und dann überlege das mal bei einer Galaxie. So wie ich das sehe stößt man da sehr schnell auf eine ungeheure Komplexität.

inside
10.11.16, 15:09
Sehr Pauschal.

Du postest ja immer Links. Dann poste mal einen, der aufzeigt, für welche Arten von Kalkulationen die Theorie hinter dem Quantencomputer einen Performancegewinn bringt und für welche nicht.

Plankton
10.11.16, 16:25
Sehr Pauschal.

Du postest ja immer Links. Dann poste mal einen, der aufzeigt, für welche Arten von Kalkulationen die Theorie hinter dem Quantencomputer einen Performancegewinn bringt und für welche nicht.
Das Thema "QM-PC" versus "PC" wäre wohl nen eigenen Strang wert. Es ist nur meine Vermutung, dass wir irgendwann ohne Quantenpc nicht mehr weiter kommen. Aber du kannst selbst mal nach David Deutsch suchen, der hat viel zu dem Thema veröffentlicht und auch schon eindeutige Problemstellungen aufgezeigt bei denen QM-Rechenknechte normalen überlegen sind. https://de.wikipedia.org/wiki/Deutsch-Jozsa-Algorithmus

nisus
10.11.16, 16:50
Die Herleitung eines Quantums gelänge eher,wenn der Michelson - Versuch einen Grad der Bewegung erkennen ließe.
Dazu müßte eine diskrete Teilung der RT und die zeitliche Rückkopplung der Funktionsparameter eine reproduzierbare Abhängigkeit schaffen,die auch experimentell darstellbar sein muss.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer gravitativen Wirkung nimmt dabei zwei Werte an.Zum Einen temporäre Gleichheit (als Tatsache im gesamten Universum in einem Moment wirksam,also lim v -> unendlich) und im Weiteren erst mit dem Auftreten einer Masse ( v << c).
Die Gegenüberstellung der Geschwindigkeiten ergäbe formal "1" in der Auflösung und daher Wirkungsgeschwindigkeit = c^2 .
Das ließe zu, einer quantisierten Energiemenge aus der Äquivalenz nach Einstein, eine diskrete,nicht relativistische Masse herzuleiten,wodurch die Gravitation ja mitgeliefert würde.