Stringtheorie und Quantenmechanik

[Slash]

Hallo!

Mal wieder eine Anfängerfrage.

(Anm.: Danke für die vorherigen Antworten zu anderen Fragen an alle).


Also (in meinem Kopf): Ist die Quantenmechanik das eine - nämlich verschränkte Photonen, Doppelspalt, Wahrscheinlichkeitswelle, Zusammenbruch der Wellenfunktion, etc.

Und Stringtheorie ist (in meinem Kopf): Elementarteilchen werden durch "schwingende Saiten" dargestellt (vergleichbar mit Schwingungsmoden in höherdimensionalen Räumen).

Meine Frage: Was hat das eine (Elementarteilchen = Quant = Wahrscheinlichkeitswelle, Ort und Impuls unbestimmt) mit dem anderen (Elementarteilchen = Schwingungsmode eines schwingenden Etwas) zu tun?

Oder anders: Inwiefern ist die Stringtheorie eine Quantentheorie. Wie ist in der Stringtheorie bspw. der Kollaps der Wahrscheinlickeitswelle erklärt bzw. dargestellt (von Erklärung ganz zu schweigen)?

:confused:
:)

Viele Grüße

Slash

[Slash]

Hallo !

Oder anders gefragt:

Ein Elektron hat ja theoretisch eine unendliche Ausdehnung (Wahrscheinlichkeitswelle).

Wie deckt sich das dann mit der String-Theorie, in der Elementarteilchen als Schwingungsmoden dargestellt werden?

Ggf. ist die Vorstellung auch zu simpel und letzten Endes ist es (die Stringtheorie) ein mathematisch Konstrukt, so dass die Vorstellung einfach versagt...

VG

Slash

[EMI]

Stringtheorie und Elementarteilchen passen nicht zusammen.

EMI

[Hermes]

Ich würde eher vermuten man hat sich noch keine ernsthaften Gedanken darüber gemacht, wie sich das in einem Modell zusammenfügen läßt.
Das würde bestimmt versucht werden, sobald eine Stringtheorie irgendeinen praktischen Bezug und Rückhalt bekommen würde.
Ich denke widersprüchlich sind Quantenmechanik und Stringtheorien nicht, nur unterschiedliche Beschreibungen mit einem jeweils anderen 'Fokus'.

'Rein gefühlsmäßig' kommen mir extrem winzige aufgerollte Dimensionen eher wie ein mathematisch korrekter Denkfehler vor; auch wenn mich das Bizarre daran nicht unbedingt stören würde.

Für mich sind Stringtheorien insofern wichtig, als daß man sich zum ersten mal ernsthaft zumindest geometrische Gedanken über hochdimensionale Strukturen jenseits unseres Realitätsfensters macht.

[Marco Polo]

Stringtheorie und Elementarteilchen passen nicht zusammen.


Hi Emi,

wenn man sich Elementarteilchen als Punktteilchen vorstellt und so ist es meines Wissens im Standardmodell, dann trifft das auf jeden Fall zu.

Gruss, Marco Polo

[Jogi]

Stringtheorie und Elementarteilchen passen nicht zusammen.

wenn man sich Elementarteilchen als Punktteilchen vorstellt und so ist es meines Wissens im Standardmodell, dann trifft das auf jeden Fall zu.



Wenn man Strings eine Linearbewegung mit c zugesteht, erscheint jeder String, der nicht unendlich lang ist, zu einem Punkt kontrahiert.


Gruß Jogi

[Marco Polo]

Wenn man Strings eine Linearbewegung mit c zugesteht, erscheint jeder String, der nicht unendlich lang ist, zu einem Punkt kontrahiert.


Warum sollten sich alle Strings mit c bewegen? Soweit ich weiss, verleiht das Maß der Schwingung eines Strings diesem eine Masse.

Ist das in deinem Modell anders?

Gruss, Marco Polo

[Slash]

Oder eine weitere Frage:

Wie "erklärt" die Stringtheorie bspw. das Tunneln bzw. den unbestimmten Aufenthaltsort von Elementarteilchen?

Oder die Nicht-Lokalität?

VG

Slash

(PS: Kann sein, dass die Grundlagen von mir nicht ausreichen, das zu verstehen)

Mein Problem ist einfach, dass in populärwissenschaftlicher Literatur immer diese "Fäden" etc. dargestellt und dann in anderer populärwissenschaftlicher Literatur / Zeitschriften Artikel über verschränkte Quanten (Photonen) oder Doppelspaltexperiement etc. dargestellt wird und ich frage mich, wie bringt man das eine mit dem anderen zusammen? :confused: :)

PS2: Wollte aber den obigen Thread - Ast jetzt mit dieser neuen Frage nicht unterbrechen.

[Jogi]

Hi MP.

Warum sollten sich alle Strings mit c bewegen?
Weil der String an sich masselos ist (?)

Wenn man das als elementare Eigenschaft akzeptiert, ist auch der c-Impuls zwingend eine elementare Eigenschaft.
(Man muß sich hier von der klassischen Vorstellung von Bewegung lösen, auch ein String, der sich nicht mehr vorwärts bewegt, hat diesen c-Impuls als Eigenschaft trotzdem noch.)


Soweit ich weiss, verleiht das Maß der Schwingung eines Strings diesem eine Masse.

Ist das in deinem Modell anders?
Nö.
Unter einem Schwingungsmodus kann man sich so Manches vorstellen.
Z. B. auch eine Bewegung auf einer Schraubenbahn (verursacht durch einen zusätzlichen Rotationsimpuls).
Das stellt aber eine zusätzliche Querbewegung zum Linearimpuls dar, und sowas ist bei c nicht erlaubt.
Linear- und Rotationsimpuls (beide als elementare Eigenschaften angenommen) arbeiten also gegeneinander.
Je mehr Rotation den Linearimpuls aus seiner Geradeausbewegung zwingt, um so träger wird die ganze Geschichte.


PS2: Wollte aber den obigen Thread - Ast jetzt mit dieser neuen Frage nicht unterbrechen.
Lasst uns den Ast an den richtigen Baum (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=80&page=90) pfropfen.
Wer kommt mit?


Gruß Jogi

[Marco Polo]

Weil der String an sich masselos ist (?)


Hi Jogi,

an sich schon, aber eben nicht, wenn dieser String schwingt.

Höhere Energie bedeutet höhere Masse und umgekehrt. Daher wird nach der Stringtheorie die Masse eines Elementarteilchens durch die Energie des Schwingungsmusters des ihm zugrunde liegenden Strings bestimmt.

Schwerere Teilchen beruhen auf Strings, die mit höherer Energie schwingen, während leichtere Teilchen Strings zugrunde liegen, die mit geringerer Energie schwingen.

Ich habe das so der Literatur entnommen (Brian Green). Übrigens ist Brian Green einer der führenden Stringtheoretiker. Wenn du anderer Meinung bist, dann ist das aber dein Privatmodell, das nicht mit der gängigen Version der Stringtheorie übereinstimmt.

Gruss, Marco Polo

[Marco Polo]

Hallo,

ich habe die obigen Posts in den Thread

http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=80 (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=80)

verschoben und schliesse jetzt diesen Thread.

Gruss, Marco Polo

[Uli]

Hallo!

Mal wieder eine Anfängerfrage.

(Anm.: Danke für die vorherigen Antworten zu anderen Fragen an alle).


Also (in meinem Kopf): Ist die Quantenmechanik das eine - nämlich verschränkte Photonen, Doppelspalt, Wahrscheinlichkeitswelle, Zusammenbruch der Wellenfunktion, etc.

Und Stringtheorie ist (in meinem Kopf): Elementarteilchen werden durch "schwingende Saiten" dargestellt (vergleichbar mit Schwingungsmoden in höherdimensionalen Räumen).

Meine Frage: Was hat das eine (Elementarteilchen = Quant = Wahrscheinlichkeitswelle, Ort und Impuls unbestimmt) mit dem anderen (Elementarteilchen = Schwingungsmode eines schwingenden Etwas) zu tun?

Oder anders: Inwiefern ist die Stringtheorie eine Quantentheorie. Wie ist in der Stringtheorie bspw. der Kollaps der Wahrscheinlickeitswelle erklärt bzw. dargestellt (von Erklärung ganz zu schweigen)?

:confused:
:)

Viele Grüße

Slash

Das ist vielleicht die Frage eines Anfängers, aber sicherlich keine Frage, die von einem Anfänger beantwortet werden kann. :)

Vorab: ich weiß so gut wie nichts über String-Theorien. Dennoch ein Antwortversuch: die Superstring-Modelle sind relativistische Quantenfeldtheorien, die Zusammenhänge zwischen den beobachteten Elementarteilchen (Quarks, Leptonen und Eichbosonen) liefert. Wie du korrekt sagst, können die beobachteten Teilchen als Anregungen eines fundamentaleren Quantenfeldes verstanden werden. Das ist zumindest das Ziel und es gibt ein paar hoffnungsvolle Hinweise, die Mut machen, diese Richtung zu verfolgen. Somit ist die Stringtheorie natürlich eine Quantentheorie (alles andere wäre auch unbrauchbar für die betrachteten mikroskopischen Skalen).

Deine Frage nach Wahrscheinlichkeitswellen etc. beziehen sich nun auf die Quantenmechanik von Teilchen; diese kann man aus der Quantentheorie von Feldern (hier die Stringtheorie) ableiten, indem man mit den Feldoperatoren die entsprechenden 1-Teilchen-Zustände aus dem Vakuum-Grundzustand erzeugt. Die so erzeugten Zustände genügen dann den entsprechenden quantenmechanischen Wellengleichungen ("Wahrscheinlichkeitswellen"): das wären die Schrödinger-, Dirac- , Klein-Gordon -Gleichungen (oder was auch immer).

Quantenfeldtheorien erklären keinen Kollaps der Wellenfunktion (auch die Superstring-Modelle nicht). Der nichtlokale Kollaps der Wellenfunktion ist eine Interpretation der Quantenmechanik ("Kopenhagener Deutung"), die mit dem formalen, theoretischen Kern der Theorie nichts zu tun hat. Zur Berechnung von beobachtbaren physiaklischen Größen bei irgendwelchen Quantenprozessen braucht man solch eine Interpretation nicht.

Es gibt auch brauchbare, funktionierende Interpretationen, die ohne Kollaps auskommen (aber andere "Nachteile" haben), z.B. Everetts Viele-Welten (frag man Gandalf).

Ergänzungen und Korrekturen willkommen ...

Gruß,
Uli