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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wellen -in WAS?


Axel Kirchhof
17.04.16, 17:47
Hallo erstmal,
ich bin ein "interessierter Laie", welcher gerade ein Buch schreibt.
Ich hätte da mal eine kleine Erkenntnisfrage, welche mir noch nicht
so ganz klar geworden ist. Klar ist, dass die Quantenphysik von Wellen
handelt. Licht ist teils Welle -teils Teilchen. Ok.

Meine Frage: Diese Wellen -in WAS sind die eigentlich drin? Die müssen
ja da sein -es können aber nicht elektromagnetische Wellen sein -oder
doch oder wie?

JoAx
17.04.16, 23:50
Hallo Axel Kirchhof, willkommen bei uns.

Ein paar Fragen.


ich bin ein "interessierter Laie", welcher gerade ein Buch schreibt.


Warum steht "interessierter Laie" in Anführungszeichen?
Über was schreibst du das Buch?

Axel Kirchhof
18.04.16, 09:23
Hallo,
Nun, ich bin Grafik-Designer, also kein Quantenphysiker.
Das Buch wird über Strukturen handeln, welche entstehen,
wenn Wellen interferieren -über Hologramme.

Man kann ja alle möglichen Wellen zur Interferenz bringen:
Lichtwellen zum Beispiel. Es entstehen Holografien, Beugungsmuster,
wenn man diese Interferenzmuster "einfriert", so dass Hologramme
entstehen.

Ich habe mal Lautsprecher gebaut, mit denen man Schallwellen zur
Interferenz bringt.

Mit elektromagnetischen Wellen lassen sich ebenfalls Holografien
erstellen -die "kleinsten Buchstaben der Welt" sind so entstanden.

Aber: Diese Wellen können ja nicht gemeint sein, da es ja Wellen gibt,
welche "Überlichtschnell" sind. Worin befinden sich diese Wellen? Und
was, wenn man daraus Holografien erstellen könnte?

Was und vor Allem: In WAS sind diese Wellen?

Marco Polo
18.04.16, 12:52
Diese Wellen können ja nicht gemeint sein, da es ja Wellen gibt,
welche "Überlichtschnell" sind.

Aha. Und welche wären das bitte?

Axel Kirchhof
18.04.16, 17:39
"Die Möglichkeit der Verschränkung gehört zu denjenigen Konsequenzen der Quantenmechanik, die den meisten Widerstand gegen diese Theorie als solche erzeugte. Albert Einstein, Boris Podolsky und Nathan Rosen formulierten 1935 den EPR-Effekt, nach dem Quantenverschränkung zur Verletzung des klassischen Prinzips des lokalen Realismus führen würde, was von Einstein in einem berühmten Zitat als „spukhafte Fernwirkung“ bezeichnet wurde.

Auf der anderen Seite konnten die Vorhersagen der Quantenmechanik höchst erfolgreich experimentell belegt werden, sogar Einsteins „spukhafte Fernwirkung“ wurde beobachtet. Viele Wissenschaftler führten dies irrtümlicherweise (siehe unten) auf unbekannte, deterministische „verborgene Variablen“ zurück, die dem lokalen Realismus unterworfen seien, aber zugleich alle Quantenphänomene erklären könnten.

1964 zeigte John Stewart Bell, dass die Effekte der Quantenverschränkung experimentell von den Ergebnissen der auf verborgenen Variablen basierenden Theorien unterschieden werden können (siehe Bellsche Ungleichung). Seine Ergebnisse wurden durch weitere Experimente bestätigt, sodass die Quantenverschränkung heute als physikalisches Phänomen anerkannt ist (bis auf wenige Abweichler). Er veranschaulichte Verschränkung und EPR-Effekt anhand des Vergleichs mit „Bertlmanns Socken“.

Nach Bohm ist trotzdem eine – allerdings nichtlokale – realistische Interpretation mit verborgenen Variablen möglich (siehe De-Broglie-Bohm-Theorie). Der Nobelpreisträger Anthony James Leggett konnte die Bellsche Ungleichung für diesen Fall verschärfen, und eine Forschungsgruppe um Anton Zeilinger[2] behauptet in einer Veröffentlichung in der Zeitschrift Nature, eine Verletzung auch der verschärften Ungleichung gezeigt zu haben. Dies würde zeigen, dass auch mit einer nichtlokalen Mechanik eine „realistische“ Interpretation der Quantenmechanik ausgeschlossen ist. Es muss jedoch auch in diesem Fall abgewartet werden, bis dies von anderen Wissenschaftlern bestätigt wird.

Unterdessen hat eine Gruppe der Universität Genf um Nicolas Gisin[3] der Geschwindigkeit der „spukhaften Fernwirkung“ eine extrem hohe „untere Grenze“ gesetzt: Die Gruppe konnte im Experiment zeigen, dass zwei verschränkte Photonen bezüglich verschiedener Eigenschaften, unter anderem der Polarisation, mit wenigstens 10.000-facher Lichtgeschwindigkeit kommunizieren müssten, wenn sie denn kommunizierten."

Quelle: WIKI

Die zwei verschränkte Photonen entstehen ja, wenn zwei Wellen interferieren. Man stelle sich zwei kreisförmige Wellen vor: Es bilden sich zwei Schnittpunkte, Interferenzpunkte. An den Interferenzpunkten entstehen
nun die Information über die Photonen. Diese Information ist "spukhaft verschränkt". Die Wellen dieser Information können jedoch nicht elektromagnetischer Natur sein, denn diese Wellen sind so schnell wie das
Licht. Ergo viel zu langsam.

Was mich interessiert: Was sind das für "Informationswellen" welche kollabieren? Und: In WAS sind diese Wellen?

Hawkwind
19.04.16, 08:58
"..., wenn sie denn kommunizierten."


Wir wissen nichts von einem "Mechanismus", der eine solche Kommunikation ermöglicht; die verschränkten Partner müssten zum Informationsaustausch Energie über eine Wechselwirkung austauschen. So eine überlichtschnelle Wechselwirkung ist nicht bekannt und würde im übrigen die Spezielle Relativität verletzen.
Ich denke, statt von überlichtschnellen Wechselwirkungen zu sprechen, ist es angemessener, den nichtlokalen (und schwer verständlichen) Charakter der Quantentheorie an dieser Stelle zu betonen.




Quelle: WIKI

Die zwei verschränkte Photonen entstehen ja, wenn zwei Wellen interferieren. Man stelle sich zwei kreisförmige Wellen vor: Es bilden sich zwei Schnittpunkte, Interferenzpunkte. An den Interferenzpunkten entstehen
nun die Information über die Photonen. Diese Information ist "spukhaft verschränkt". Die Wellen dieser Information können jedoch nicht elektromagnetischer Natur sein, denn diese Wellen sind so schnell wie das
Licht. Ergo viel zu langsam.

Was mich interessiert: Was sind das für "Informationswellen" welche kollabieren? Und: In WAS sind diese Wellen?

Das sind "Wahrscheinlichkeitswellen" und mit ihrem sog, Kollaps verlassen wir den soliden Boden der Quantentheorie. Diesen Kollaps beschreibt eine der teils metaphysischen Deutungen der Quantentheorie (die Kopenhagener Deutung), in anderen Deutungen ist dieser Kollaps dagegen nicht erforderlich, aber sie haben dafür andere Merkwürdigkeiten.

Um es mit dem Nobelpreisträger Feynman zu sagen:
"Wer glaubt, die Quantentheorie verstanden zu haben, hat sie nicht verstanden."(Richard Feynman, Nobelpreis 1965)

inside
19.04.16, 09:52
Ich habe mir das alles mit der spukhaften Fernwirkung mal angesehen, und etwas studiert, ich gebe zu, es nicht verstanden zu haben, es kann aber auch sein, dass ich nicht tief genug studiert habe. Die reden dort von Wahrscheinlichkeiten, mit welchen die die Spiegel so steuern, dass zwei Teilchen in einer Eigenschaft ( bleiben wir mal beim Spin ) , verschränkt werden. Das ist mir schon ein Dorn im Auge. Wenn die die Verschränkung schon beim Erzeugen kennen, dann sollte man sich nicht wundern, warum die später, beim Auslesen eines Spins auch den anderen kennen. Aber, wie gesagt, ich habe sicher nicht tief genug studiert , immerhin, bevor ich anfing, das tiefer zu studieren, war ich auch hin und weg von der spukhaften Fernwirkung. Nun betrachte ich das etwas nüchterner.

Hawkwind
20.04.16, 17:47
Ich habe mir das alles mit der spukhaften Fernwirkung mal angesehen, und etwas studiert, ich gebe zu, es nicht verstanden zu haben, es kann aber auch sein, dass ich nicht tief genug studiert habe. Die reden dort von Wahrscheinlichkeiten, mit welchen die die Spiegel so steuern, dass zwei Teilchen in einer Eigenschaft ( bleiben wir mal beim Spin ) , verschränkt werden. Das ist mir schon ein Dorn im Auge. Wenn die die Verschränkung schon beim Erzeugen kennen, dann sollte man sich nicht wundern, warum die später, beim Auslesen eines Spins auch den anderen kennen. Aber, wie gesagt, ich habe sicher nicht tief genug studiert , immerhin, bevor ich anfing, das tiefer zu studieren, war ich auch hin und weg von der spukhaften Fernwirkung. Nun betrachte ich das etwas nüchterner.

Ich halte mir gerne als Beispiel die Verschränkung 2er Spin 1/2 -Teilchen A und B (z.B. Elektronen) vor Augen, die aus dem Zerfall eines Spin-0 Mutterteilchens stammen.
Dann wissen wir, dass aus Gründen der Drehimpulserhaltung, die Spins der verschränkten Teilchen entgegengesetzt sind, denn deren Summe muss ja 0 ergeben. Dazu muss sicher kein überlichtschnelles Signal von A nach B gesendet werden. :)

Wenn wir also den Spin von Teilchen A als "Spin-Up" messen, dann wissen wir sofort, dass das verschränkte Teilchen B also "Spin-Down" haben muss.

Die Komplikation kommt erst durch die Quantentheorie zustande, die besagt, dass der Spin von Teilchen A vor der Messung (also beim Zerfall) noch gar nicht festgelegt ist.
Erst die Messung erzeugt den wohldefinierten Spin-Eigenzustand ("Spin-Up" z.B.). Aber damit bewegen wir uns schon wieder im Kontext der Interpretationen der Quantentheorie, hier in der Kopenhagener.

JoAx
20.04.16, 22:34
Servus!


Nun, ich bin Grafik-Designer, also kein Quantenphysiker.
Das Buch wird über Strukturen handeln, welche entstehen,
wenn Wellen interferieren -über Hologramme.


Ich will dich in deiner Kreativität nicht eingrenzen, aber ich muss ehrlich sagen, dass wenn du solche Fragen zum Thema hast, wie jetzt, dann wäre es besser, du beschränkst dich in deinem Buch nur auf das "Technische". Versuche nichts zu schreiben, was die Theorie berühren würde. Wenn du es doch tust, dann wirst du deine Leser entweder völlig in die Irre führen, oder abschrecken.

Das Thema gehört nicht zu denen, die man so nebenbei auf die schnelle begreifen, und dann auch noch darüber selber etwas schreiben kann.


Man kann ja alle möglichen Wellen zur Interferenz bringen:
Lichtwellen zum Beispiel. Es entstehen Holografien, Beugungsmuster,
wenn man diese Interferenzmuster "einfriert", so dass Hologramme
entstehen.


Jein. Bereits da müssen ganz bestimmte Anforderungen erfüllt sein, damit ein Hologramm entstehen kann. Jedenfalls kann man diese "Wellen" nicht mit Schalwellen, Wellen in einem Medium, vergleichen. Die EM-Wellen nicht, und die Wellenfunktion in der Quantenmechanik schon gar nicht.


Was und vor Allem: In WAS sind diese Wellen?

In Nichts.

Axel Kirchhof
21.04.16, 21:16
Wellen im NICHTS... Verstehe...

JoAx
21.04.16, 23:45
Wellen im NICHTS... Verstehe...

Echt jetzt ? :eek:

Axel Kirchhof
22.04.16, 08:41
Logisch. Die Wellen im Nichts interferieren und erzeugen im
Beobachter das Gefühl der "Realität". Teilchen, virtuelle Teilchen
entstehen so nur im Beobachter.

Stellt sich nur noch die Frage: Was ist eigentlich das NICHTS?

inside
22.04.16, 13:12
Virtuelle Teilchen entstehen nur im Beobachter ? Ich meine, nicht, der Casimir Effekt zeigt deutlich, dass die NICHT im Beobachter entstehen.

Axel Kirchhof
22.04.16, 17:33
Der Casimir-Effekt zeigt, dass da was ist -im Nichts. Aber
was?

TomS
23.04.16, 09:57
Der Physiker sprich nicht von "Nichts", sondern von Vakuum- bzw. Grundzustand.

Dabei existieren für das Vakuum zwei mathematisch unterschiedliche Definitionen, die physikalisch unterschiedliche Bedeutung haben.

Das "perturbative Vakuum" ist dadurch definiert, dass sozusagen keine elementaren Anregungen von Quantenfeldern vorliegen; d.h. insbs. auch keine Teilchen. Diesen Zustand würde man am ehesten als "leer" bezeichnen.

Das "physikalische Vakuum" bzw. der "Grundzustand" ist der Zustand niedrigster Energie. Zumeist trifft es zu, dass er im o.g. Sinne "leer" ist, z.B. ist das Vakuum der QED zugleich der Zustand niedrigster Energie und es zeichnet sich durch die völlige Abwesendheit von Anregungen der Felder aus. Es gibt jedoch Ausnahmen, z.B. existieren im physikalischen Vakuum der QCD nicht-verschwindende Felder von Quarks und Gluonen, was jedoch nicht mit physikalischen Teilchen verwechselt werden darf; ein anderes Beispiel ist das physikalische Vakuum der elektro-schwachen Theorie, das sich durch einen nicht-verschwindenden Wert des Higgsfeldes auszeichnet, was wiederum nicht mit dem Higgsboson verwechselt werden darf (im Vakuum liegt natürlich kein Higgsboson vor).

Die Mathematik ist recht kompliziert; eine vereinfachende Sprache hilft leider oft nicht weiter und führt eher zur Verwirrung.

Den Begriff der "virtuellen Teilchen" benötigt man zur Diskussion nicht unbedingt, dabei handelt es sich lediglich um eine bestimmte Rechen- bzw. Näherungsmethode. Gerade bei der Diskussion des QCD-Vakuums sowie des Higgsfeldes werden keine virtuellen Teilchen verwendet; die physikalischen Effekte sind nicht-perturbativ, d.h. durch die Näherung der virtuellen Teilchen grundsätzlich nicht berechenbar.

Axel Kirchhof
23.04.16, 12:30
Die Physiker besitzen ein scharfes Schwert: Die Welt der Zahlen, der Mathematik, der Formeln, mit denen sich alles beweisen lässt. Doch
die Mathematiker haben erkannt dass es keine "Wahrheit" geben kann,
welche sich aus Axiomen beweisen läßt.

"Ist eine Aussage wahr für die natürlichen Zahlen, aber nicht wahr für ein anderes System von Dingen, das dieselben Axiome erfüllt, so läßt die Aussage sich nicht beweisen. Die Mathematiker nahmen dieses Problem freilich zunächst auf die leichte Schulter: Sie hofften, es gebe keine Wesenheiten, die sich einerseits genau wie Zahlen benehmen und andrerseits von ihnen gänzlich verschieden sind. Gödels nächstes Theorem – sein legendärer Unvollständigkeitssatz – bedeutete darum eine böse Überraschung.

Gödel zeigte in seiner Arbeit von 1931, daß es wahre Aussagen über natürliche Zahlen gibt, die unbeweisbar sind. Mit anderen Worten: Es gibt tatsächlich Objekte, welche zwar die Peano-Axiome erfüllen, sich aber nicht unter allen Umständen wie natürliche Zahlen verhalten. Man könnte diesen Unvollständigkeitssatz nun zu überlisten suchen, indem man alle wahren Aussagen zu Axiomen erklärt; doch dann stünde man vor dem Problem, von vornherein entscheiden zu müssen, ob gewisse Aussagen wahr oder falsch sind. Wie Gödel 1931 zeigte, macht es für formale Theorien – das heißt Systeme aus Axiomen und Ableitungsregeln – keinen Unterschied, welche Aussagen als Axiome gelten: Wie viele wahre Aussagen über natürliche Zahlen man dem Axiomensystem auch immer hinzufügt – es wird immer noch weitere wahre Aussagen geben, die unbeweisbar sind."

Spektrumde. 1999

Mathematiker haben selbst bewiesen, dass ihre Mathematik eine Meta-Wissenschaft ist. Will man nun mit mathematischen Formel ergründen, was da ist, so bedient man sich ja metaphysischer Methoden, welche jedoch
komplett ungeeignet sind, herauszufinden, was denn jetzt DA ist.

Seit der Antike gilt die Mathematik als Bastion der Vernunft und der Sicherheit. Relativismus gibt es nicht: Ein Satz ist wahr oder falsch, gefochten wird nicht mit Argumenten, sondern mit Beweisen, und wenn eine mathematische Wahrheit bewiesen ist, so bleibt sie es auf alle Zeiten. Doch so klar die Spielregeln dieser Wissenschaft, so unklar ihre Grundlage: Welches ist das Fundament der Mathematik, von dem sie ihre Sätze ableitet? Was ist DA?

Zentraler Begriff in dieser Diskussion ist das Axiom. Axiome sind Grundregeln, aus denen sich sämtliche Sätze eines mathematischen Teilgebiets streng logisch ableiten lassen. Per Definition sind Axiome nicht beweisbar, aber sie sollen so „offensichtlich wahr“ sein, dass sie niemand infrage stellt.

Und was macht die Mathematik? Was machen die Herren und Damen Physiker?
"Egal", sagen sie:"Wir rechnen einfach mal weiter. Merkt ja keiner, dass alles nur Bullshit ist! Den komplizierten Formeln sei Dank! Da steigt doch eh´keiner mehr durch; Hauptsache, unsere Stelle ist sicher! So what!"

Wisst ihr´s auch nicht, was DA ist, oder ist da jetzt ein "Nichts", wo Wellen drin sind, welche mit Überlichtgeschwindigkeit kommunizieren? Und dieses "Nichts", das Higgs-Feld, erzeugt Masse? Ja, wie denn, wenn da nichts ist?
Mit anderen Worten: Da ist was. Das erzeugt Masse, das sind Felder im Vakuum, das erzeugt virtuelle Teilchen, welche erst im Beobachter "lebendig" werden...

"Shut up and calculate"... ein schöner Spruch.

Die Begriffe und Verfahren, die Gödel in seiner berühmten Arbeit entwickelte, bilden eine Grundlage der sogenannten Rekursionstheorie und somit ein Fundament der modernen Informatik. Erweiterungen seiner Ideen führten zu wichtigen Resultaten über die prinzipiellen Grenzen von Computerberechnungen. Ein solches Ergebnis ist die Unlösbarkeit des sogenannten Halteproblems – der Frage, ob ein beliebiger Computer mit beliebigem Input jemals anhalten und einen Output liefern oder in einer unendlichen Schleife stecken bleiben wird. Ein weiteres ist der Nachweis, daß ein Programm, welches nicht selbst das Betriebssystem eines Computers aktiv verändert, niemals alle Programme zu erkennen vermag, die dies tun – das heißt sämtliche Viren.

Läuft im Hintergrund ein solches Programm ab -und wir sind die Viren?

TomS
23.04.16, 17:06
hat jetzt irgendwie wenig mit dem Thema zu tun, oder?

Axel Kirchhof
23.04.16, 19:51
Keine Ahnung. Ihr seid der Chef im Ring. Was ist wahr? Und wie lässt sich das beweisen, dass das wahr ist, was wir für wahr halten? Wenn wir die Mathematik
fragen, antwortet diese uns:"Also ich bin nicht zuständig."

Na toll.

Wer ist denn dann zuständig? Für die Wellen im Nichts?

TomS
24.04.16, 08:12
Was ist wahr? Und wie lässt sich das beweisen, dass das wahr ist, was wir für wahr halten?
So funktioniert Physik nicht.

Die theoretische Physik benutzt mathematische Modelle und liefert Vorhersagen. Die Experimentalphysik liefert Messergebnisse. Wenn Vorhersagen und Messergebnisse in gewissen Bereichen zusammenpassen, dann haben wir eine Theorie, die funktioniert, die sozusagen passt.

Wahr ist sie deswegen nicht, lediglich nicht falsch.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Falsifikationismus#Falsifizierbarkeit

Wenn wir hier eine physikalische Theorie (in Worten, also ohne Mathematik) diskutieren, dann entspricht dies lediglich der sprachlichen und daher unpräzisen Interpretation eines mathematischen Modells der Realität.

Axel Kirchhof
24.04.16, 08:45
Das ist ja nicht ganz korrekt: Wir besitzen ZWEI Theorien, die passen: Das wäre
einmal die Quantentheorie, welche ja zu 100% bestätigt wurde durch mathematische und experimentelle Modelle, und einmal die Allgemeine und Spezielle Relativitätstheorie. Die Quantentheorie gilt für Das Kleinste, und die
Relativitätstheorie für Das Größere.

Da sich jedoch das Größere aus lauter kleinsten Einheiten zusammensetzt, so müßte man annehmen, dass die Welt den Gesetzen der Quantenphysik gehorcht, was allerdings völlig absurd und nicht akzeptabel wäre (Heisenbergsche Unschärferelation).

Es sei denn, da existiert eine andere Ebene, die Ebene der Quantenphysik, welche die Ebene der klassischen Physik, und damit uns alle, projiziert. Dann wäre diese Ebene wahr. In dieser Ebene, welche wir jedoch nicht messen könnnen, da wir lediglich Meßinstrumente besitzen, welche die unsige Welt projizieren, also ebenfalls Projektionen wären, würden sich Wellen bilden, die "wahren" Wellen, welche jedoch, da es sich um eine andere Ebene handelt, spukhaft verschränkt sind.

Und diese Ebene ist wahr.

TomS
24.04.16, 09:03
Wir besitzen ZWEI Theorien, die passen ... einmal die Quantentheorie, welche ja zu 100% bestätigt wurde durch mathematische und experimentelle Modelle, und einmal die Allgemeine und Spezielle Relativitätstheorie.
Ein paar Kleinigkeiten: Die Quantentheorie wurde nicht zu 100% bestätigt, sie wurde lediglich in den uns zugänglichen Bereichen bestätigt nicht widerlegt. Weder haben wir Experimente an schwarzen Löchern vorgenommen, noch haben wir sonst ALLE möglichen Experimente im Universum durchgeführt. Und die spezielle Relativitätstheorie gilt wird ebenso im Rahmen der relativistischen Quantenfeldtheorien abgewandt.

Das Problem ist, dass wir aus theoretischen Überlegungen wissen, dass beide Theorien nicht so problemlos zusammenpassen. Inzwischen haben wir zwar einige Theorien Ansätze zu Quantengravitation, die theoretisch beide Theorien zusammenbringen, allerdings entziehen sich diese fast vollständig der experimentellen Überprüfbarkeit.

Da sich jedoch das Größere aus lauter kleinsten Einheiten zusammensetzt, so müßte man annehmen, dass die Welt den Gesetzen der Quantenphysik gehorcht, was allerdings völlig absurd und nicht akzeptabel wäre (Heisenbergsche Unschärferelation).
Das ist nicht absurd, sondern im Gegenteil theoretisch und experimentell inzwischen sehr gut verstanden (anderer Thread :-)

Den Rest verstehe ich nicht.

Und lass' mal die "Wahrheit" beiseite; der Begriff bringt uns hier nicht weiter.

Slash
24.04.16, 09:20
Hallo,
ich denke der Link zur Falsifizietbarkeit beschreibt die Thematik doch recht gut (in Bezug auf "Wahrheit" in der Naturwissenschaft bzw. 100% ige Aussagen , etc.)

TomS
24.04.16, 10:25
ich denke der Link zur Falsifizietbarkeit beschreibt die Thematik doch recht gut (in Bezug auf "Wahrheit" in der Naturwissenschaft bzw. 100% ige Aussagen , etc.)
Das Problem ist, dass der Begriff Wahrheit philosophisch und wissenschaftstheorietisch in 'zig verschiedenen Spielarten und Bedeutungen verwendet wird. Ich bin mir nicht mal sicher, ob der Wikipediaartikel hier eindeutig und konsistent vorgeht.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Wahrheit

Gemäß Popper soll eine Theorie falsifiziert werden können, d.h. man muss experimentell entscheiden können, ob ihre theoretischen Vorhersagen mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmen.

Eine wissenschaftlich erfolgreiche Theorie liegt dann vor, wenn sie (neben weiteren Kriterien) auf Basis weniger, vernünftiger Annahmen ein große Vorhersagekraft in einem bestimmten Anwendungsbereich hat und wenn sie innerhalb dieses Anwendungsbereiches falsifizierbar, jedoch nicht falsifiziert ist, d.h. wenn sie im Rahmen der durchgeführten Experimente korrekte Vorhersagen geliefert hat.

Man kann dies in einem gewissen Sinne als eine mögliche Definition des Begriffes Wahrheit ansehen.

Allerdings existieren andere, insbs. fundamentalistische, dogmatische oder universelle Begriffe der Wahrheit in Philosophie und Theologie, die mit dem o.g. sehr wenig zu tun haben. Nun kann man ständig diese Differenzierungen betrachten, um Missveständnisse zu vermeiden, oder man vermeidet schlichtweg die Vewendung des Begriffes Wahrheit im Kontext der Naturwissenschaften. Ich halte letzteres für einfacher und weniger missverständlich. Die Physik ist jedenfalls nicht auf der Suche nach der ewigen Wahrheit.

Slash
24.04.16, 12:44
Nun kann man ständig diese Differenzierungen betrachten, um Missveständnisse zu vermeiden, oder man vermeidet schlichtweg die Vewendung des Begriffes Wahrheit im Kontext der Naturwissenschaften. Ich halte letzteres für einfacher und weniger missverständlich.

Genau.

Von daher wäre es interessant, wenn der Fragesteller sich nochmals äußert, was er mit dem Begriff "Wahrheit" meint.

Ist er auf der Suche nach 100% sicheren Tatsachen?

VG
Slash

Axel Kirchhof
24.04.16, 14:01
Wahrheit ist der absolute Raum auf welchem sich alles bezieht. Dies ist der Punkt, von welchem gemessen werden kann. Ok, werden Sie sagen das ist doch einfach:"Ich male einen roten Punkt auf´s Pflaster. Das ist mein Bezugspunkt, die Wahrheit. Dieser Punkt ist ja in Ruhe, der Bezugspunkt ist mein Fixpunkt. Also ist alles zu diesem Punkt relativ. Ich bin nun in der Lage, die Lichtgeschwindigkeit zu messen!"

Auf der Vorstellung vom absoluten Raum und der absoluten Zeit gründet die Klassische Physik, insbesondere die Klassische Mechanik. Demnach finden alle Bewegungen relativ zum absoluten Raum statt.

Schauen wir uns nun den Roten Punkt auf dem Pflaster näher an, stellen wir fest:"Mann! Der bewegt sich ja im Raum! Die Erde dreht sich um sich selbst und um die Sonne!"

Der Rote Punkt ist KEIN absoluter Bezugsraum!

Der absolute Raum ist der von Isaac Newton postulierte, sowohl vom Beobachter als auch von den darin enthaltenen Objekten und darin stattfindenden physikalischen Vorgängen unabhängige physikalische Raum. Albert Einsteins Relativitätstheorie ersetzt den absoluten Raum, zusammen mit der ebenfalls von Newton postulierten absoluten Zeit, durch eine dynamische Raumzeit, in der Raum und Zeit sowohl vom Beobachter als auch von der Verteilung und Bewegung der enthaltenen Materie abhängen.

Dieser Absolute Raum ist die "Wahrheit", das, was objektiv DA ist.

Ein mit Wasser gefüllter Eimer wird an einem Seil aufgehängt. Verdreht man das Seil und lässt den Eimer los, wird dieser anfangen zu rotieren. Anfangs ist die Wasseroberfläche noch eben. Nach einer kurzen Zeit macht das Wasser durch Reibungskräfte die Rotation des Eimers mit und es bildet sich eine konkave Oberfläche. Hält man den Eimer an, wird das Wasser noch weiter rotieren und seine konkave Oberfläche behalten. Da Bewegung, gleichförmige oder beschleunigte, nur in Bezug auf ein anderes Objekt bestimmt werden kann, überlegte Newton, welchen Bezugspunkt er, unter der Voraussetzung eines ansonsten leeren Raumes, für die Rotation des Wassers nehmen kann. Der Eimer kann nicht als Bezugspunkt genommen werden. Zu Beginn des Experiments (der Eimer fängt an zu rotieren) ist eine relative Bewegung zwischen Eimer und Wasser zu beobachten. Wenn das Wasser mitrotiert ist keine relative Bewegung mehr vorhanden. Ganz zum Schluss, wenn der Eimer angehalten wird, ist wieder eine relative Bewegung beobachtbar. Man sieht also, dass die Wasseroberfläche bei vorhandener und nicht vorhandener Rotation des Eimers konkav ist. Der Eimer als Bezugspunkt scheidet also aus. Da Newton außer dem Wassereimer keine weiteren Objekte im Raum zuließ, fehlte ihm ein Bezugspunkt, um zu entscheiden, ob das Wasser rotiert oder nicht.

Um diesem Dilemma zu entkommen, führte Newton den absoluten Raum ein. Der absolute Raum war für Newton das letzte, absolute Bezugssystem. Ein Objekt ist für ihn in Ruhe, wenn es in Bezug auf den absoluten Raum in Ruhe ist, und ein Objekt ist für ihn in Bewegung, wenn es in Bezug auf den absoluten Raum in Bewegung ist. Ob das Wasser rotiert, konnte er nun in Bezug auf den absoluten Raum bestimmen.

Das Wasser rotiert relativ zum Absoluten Bezugssystem. Was ist dieses Absolute Bezugssystem? Um was dreht sich das Wasser? Dieses WAS wäre dann die gesuchte Wahrheit.

TomS
24.04.16, 14:25
Du bist auf der Suche nach einem absoluten Raum oder einem absoluten Bezugsystem.

Das ist aber bereits rein umgangssprachlich etwas anderes als Wahrheit: üblicherweise bedeutet Wahrheit die Übereinstimmung gedanklicher Vorstellungen mit der Wirklichkeit. Offensichtlich ist das etwas anderes als der absolute Raum. Also lass' doch bitte diesen seltsamen Wahrheitsbegriff einfach beiseite.

Zurück zum absoluten Raum bzw. zu einem absoluten Bezugsystem: diese Newtonsche Begriffe sind seit Einstein überholt.

Axel Kirchhof
24.04.16, 15:52
Na, endlich mal jemand mit Durchblick. Und ich dachte schon, da wäre was dran an Higgs-Feldern und so...

Da dreht sich der Eimer -Das Wasser ist glatt. Der Eimer dreht sich immer schneller -so langsam bewegt sich auch das Wasser im Eimer. Es beginnt zu rotieren. Dabei nimmt die Wasseroberfläche eine konkave Gestalt an.

Ein vollkommen normales Experiment. Nichts besonderes. Brian Greene:"Die Lösung des Problems, die uns in dreihundert Jahren noch nicht gelungen ist, gehört zu den wichtigsten Voraussetzungen, um die Struktur des Universums verstehen zu können."

Greene kann -im Gegensatz zu Ihnen- dieses Experiment nicht erklären. Nicht erklären, WOZU das Wasser relativ ist. Gut, Greene ist ja auch nur einer der führenden Physiker auf dem Gebiet der Superstrings. Er studierte an Harvard und promovierte in Oxford. Er ist heute Professor für Physik und Mathematik an der Columbia University in New York. Aus seinem Buch "Der Stoff, aus dem der Kosmos ist" stammt dieses Rätsel.

Die Frage, die sich stellt, lautet: WARUM nimmt das Wasser diese Form an? Sie werden sagen, ist doch klar, weil der Eimer rotiert. BINGO! Alles klar!

Das Wasser rotiert -im Hinblick auf WAS?

Newton zeigte: Am Anfang wenn der Eimer die Drehbewegung aufnimmt, liegt eine relative Bewegung zwischen dem Eimer und dem Wasser vor, weil das Wasser in Ruhe verharrt.

Die Oberfläche ist flach.

Ein wenig später dann, wenn das Wasser rotiert und keine relative Bewegung zwischen dem Eimer und dem Wasser vorliegt, ist die Wasseroberfläche konkav. Greene:"Mit dem Eimer als Bezugsobjekt erhalten wir also genau das Gegenteil dessen, was wir erwarten: Wenn eine relative Bewegung vorliegt ist die Wasseroberfläche flach, und wenn wir keine relative Bewegung haben ist die Oberfläche konkav... Daraus folgt zweifelsfrei, dass diese relative Bewegung die Oberflächenform nicht erklären kann."
Newton schlug vor, den Raum selbst als Bezugssystem zu definieren. Er nannte ihn den Absoluten Raum, den wir nicht hören, sehen usw. können. Dieser Raum liefert das letztgültige Bezugssystem für die Beschreibung von Bewegung.

Was ist aber dieser Raum? Was ist DA?
Newton:"Zeit, Raum, Ort und Bewegung als allen bekannt erkläre ich nicht."

Die konkave Form des Wassers ist eine Konsequanz der Tatsache, dass da ein Absoluter Raum existiert, welchen wir jedoch nicht sehen können. Den Raum der Wahrheit -Vollkommen Dunkel, da dieser ja nicht wahrgenommen werden kann. Greene:"Generationen von Physikern fanden die Vorstellung zutiefst beunruhigend, die unberührbare und ungreifbare Struktur des Raumes sollte tatsächlich etwas sein -ein Etwas, das substantiell genug sei, um das letzte und absolute Bezugssystem für die Bewegung zu liefern. Vielen schien es absurd oder zumindest wissenschaftlich unverantwortlich, den Begriff der Bewegung von etwas abhängig zu machen, dass so vollständig unseren Sinnen, jeder Wahrnehmung entzogen ist dass es ans Mystische grenzt."

Ok, ok, Sie werden einwänden, das dürfte sich spätenstens -dank Einstein- geklärt haben.

Weit gefehlt...

Einstein zertrümmerte das starre Bild Newtons, indem er Raum und Zeit auf vollkommen neue Art und Weise miteinander verband. Der Äther wurde abgeschafft, Newtons Ideen über den absoluten Raum, so Einstein, seien daher falsch. Die Lichtgeschwindigkeit ist immer gleich, was bedeutet, dass "Raum und Zeit im Auge des Betrachters liegen. Jeder von uns trägt seine eigene Messlatte mit sich."

Und -was ist jetzt mit dem berühmten Eimer?

Der Gag an der Geschichte ist: Einstein führte den Begriff des Absoluten Raumes wieder ein! "Entgegen ihrem Namen verkündet Einsteins Theorie durchaus nicht, dass alles relativ sei. Zwar behauptet die spezielle Relativitätstheorie, dass einige Dinge relativ sind: Geschwindigkeiten sind relativ, Entfernungen im Raum sind relativ, Zeitintervalle sind relativ. Aber die Theorie führt ein umfassendes, neues und Absolutes Konzept ein: Die absolute Raumzeit. Die absolute Raumzeit ist für die spezielle Relativitätstheorie so absolut, wie der absolute Raum und und die absolute Zeit es für Newton waren."

Der Äther ist zurück... durch Einstein selbst bewiesen...

Greene:"Im Hinblick worauf rotiert der Eimer in einem ansonsten leeren Universum? Laut Newton ist es der absolute Raum. Nach Einsteins spezieller Relativitätstheorie ist es die absolute Raumzeit."

Laut Greene wäre das das sog. Higgs-Feld.

DAS wäre die Wahrheit, welche ich meine... Und diese Wahrheit, der Absolute Raum, prägt das Wasser.

WAS prägt dieses Wasser, so dass es konkav wird? Das wäre meine Einstiegsfrage...

TomS
24.04.16, 17:15
Interessanter Beitrag, aber etwas provokant im Ton, oder?

Die Frage ist eine klassische "Warum-Frage", auf die die Physik keine letztgültige Antwort hat. Ja, gemäß Einsteins ART weicht das Wasser im Eimer (jedes einzelne Wassermolekül) von einer Geodäte (= einer "geradesten" Linie durch die Raumzeit), und daraus resultiert die Krümmung.

Spricht Greene tatsächlich von der speziellen Relativitätstheorie? Das wäre ziemlich abwegig, es muss von der allgemeinen Relativitätstheorie die Rede sein. Und ja, die Raumzeit hat im Kontext des Eimerversuchs eine Art absoluten Charakter. Und? Wo liegt das Problem?

Nochmal: Das hat nichts mit Wahrheit zu tun! Wir haben eine Theorie - die ART - die mathematisch präzise erklärt, wie aus der Geometrie der Raumzeit bekannte Effekte wie "Trägheit" und "Schwerkraft" resultieren. D.h. die ART funktioniert! Ist sie deshalb "wahr"? Ist das überhaupt relevant?

Axel Kirchhof
24.04.16, 18:19
Ob das relevant ist? Ach was! Hauptsache, die Mathematik dahinter stimmt...
Eine Mathematik, welche nicht zuständig ist. Was sie selbst bewiesen hat.

Die subjektive Wahrnehmung unserer Umwelt basiert auf ihrer objektiven Realität.
Wir jedoch können nur das wahrnehmen, was da ist. Das ist aber nicht der Absolute Raum -dieser liegt per Definitionem auf der Dunklen Seite der Macht.
Und diese ist zweifellos objektiv. Somit ist die uns bekannte Umwelt subjektiv.

Und DAS ist relevant!

Finde ich jedenfalls...

Einstein selbst war dagegen, dass man die Relativitätstheorie Relativitätstheorie nannte:"Die absolute Raumzeit ist für die spezielle Relativitätstheorie so absolut wie der absolute Raum und die absolute Zeit es für Newton waren. Teilweise aus diesem Grund hat Einstein den Namen "Relativitätstheorie" weder vorgeschlagen noch gemocht. Stattdessen befürwortete er und andere Physiker die Bezeichnung Invarenztheorie, womit sie darauf hinweisen wollten, dass die Theorie im Kern etwas beschreibt, über das alle Einigung erzielen können

und das damit nicht relativ ist."

Einstein selbst sagt ja, dass das Licht objektiv ist -Greene und viele Neurologen behaupten, dass Licht erst im Gehirn "entzündet" wird. Somit ist die Lichtgeschwindigkeit zwar zu 100% korrekt -aber eben nur abhängig von den Oszillationsmustern einiger Neurone. Und damit zu einer Halluzination, einer rein subjektiven "Erscheinung".

Fliegen besitzen somit eine andere Lichtgeschwindigkeit wie unser Gehirn, da es "schneller" getaktet ist... Daher ist es auch so schwierig, Fliegen zu fangen; sie "sehen" schneller. Ihr Absoluter Raum ist jedoch derselbe wie der unsrige; und dies ist der Absolute Raum, die Wahrheit, das Feld, whatever.

Und dieser Raum interessiert mich, da dieser Raum DA ist, aber eben Dunkel ist.

Eyk van Bommel
24.04.16, 18:24
Hallo Axel,
ich habe die Jagt nach einem absoluten Fixpunkt eigentlich nie verstanden. Der Äther wird abgelehnt weil man seine absolute Geschwindigkeit dazu nicht bestimmen kann. Mir persönlich wäre, dass schon egal. Wenn er stattdessen z.b im übernächsten Beschleuniger als Teilchen detektiert wird. Schlägt nicht der Teilchennachweis das verlangen nach "absolutheit"? Wir müssten eben für immer damit leben, dass wir unsere Geschwindigkeit zu dieser Basis nie feststellen können. Aber warum genügt das nicht allen? Dasselbe gilt für das rotierende Wasser. Wenn das Wasser unsere Basis ist "ohne Rand" dann benötigen wir keinen absoluten Raum. Das Wasser wäre unser absolutes Bezugsystem. Es spiel keine Rolle für mich, ob es einen Fixpunkt gibt zu dem das Universum rotiert, solange es physikalisch keinen Unterschied bedeutet.
Gruß
EvB

TomS
24.04.16, 18:47
Hallo Axel,

es verhält sich leider wie so oft in diesem Forum: Inkompetenz, gepaart mit Arroganz und der Ablehnung, zuerst die etablierten physikalischen Theorien zu lernen und anschließend zu kritisieren. Stattdessen wird auf Basis von Halbwissen erst mal kräftig phantasiert und draufgehauen.

Es ist so, wie wenn ein Blinder von der Farbe redet und dann auch noch mault, dass ihm ein Bild nicht gefällt.

Ich bin aus diesem Thread raus.

@Moderation: und wohl auch bald aus diesem Forum - schade drum.

Axel Kirchhof
24.04.16, 18:54
Hallo Eyk van Bommel,
"Das Wasser wäre unser absolutes Bezugsystem."
Genau... Verrückt, oder? Logisch, dass das die "normalen" Wissenschaftler an den Rand einer Krise bringt.

Marco Polo
24.04.16, 19:17
Ich bin aus diesem Thread raus.

@Moderation: und wohl auch bald aus diesem Forum - schade drum.

Das wäre wirklich sehr schade.

Da sag ich jetzt schon mal ein dickes Dankeschön an unsere Forencranks:

Thank you for nothing

Eyk van Bommel
24.04.16, 19:20
Hallo Eyk van Bommel,
"Das Wasser wäre unser absolutes Bezugsystem."
Genau... Verrückt, oder? Logisch, dass das die "normalen" Wissenschaftler an den Rand einer Krise bringt.

Bin verwirrt? Ich dachte du suchst nach der Absolutheit :confused:

Axel Kirchhof
24.04.16, 19:27
Das, worauf sich alles bezieht, richtig. Der Absolute Raum wäre demnach -das hast du ja selbst herausgefunden- das Wasser. Resp. das Absolute Bezugssystem wäre Wasserähnlich. Eine Superflüssigkeit oder sowas in der Richtung, keine Ahnung.

Diese Flüssigkeit würde interferieren -Hologramme bilden -und diese wären unser Bezugssystem, da diese Hologramme unsere Welt wären. Und unsere Welt wäre subjektiv, die Wellen, die Superflüssigkeit, objektiv. Die Wellen wären Wellen in der Wahrheit.

Das ist ja in der Tat meine Frage: Wellen in WAS?

Ich
24.04.16, 22:21
Sorry, war AFK übers Wochenende.

Axel, wir haben ein eigenes Unterforum für die üblichen Spinner, das nennt sich "Theorien jenseits der Standardphysik". Dort kannst du über Wasserhologrammbezugssysteme nachsinnen, hast ja auch schon einen Gesprächspartner.
Sinn dieser Regelung ist es, die Nerven der paar Nichtspinner zu schonen, die es auch gibt. Und das Forum irgendwie als sinnvolle Informationsquelle zu bewahren, ohne dass alles zugespamt wird.

Dieser Thread wird hiermit geschlossen. Du kannst das Thema im entsprechenden Unterforum neu eröffnen, wenn du das für sinnvoll hältst.

-Ich-