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Plauderecke Alles, was garantiert nichts mit Physik zu tun hat. Seid nett zueinander!

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  #1  
Alt 19.10.10, 00:26
Benutzerbild von George
George George ist offline
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Standard Kausalität und Urknall

Hallo Allerseits,

Ich möchte weiterhin hier vertieft darüber nachdenken, inwieweit die Kausalität bei dem Urknall erhalten bleibt, da es nicht mehr zu dem ursprünglichen Thema (Zeit ist keine Illusion) gehört.

Zitat:
Zitat von Bauhof
ich habe die beiden Autoren wie folgt so verstanden:

1. Ursache und Wirkung vertauschen sich beim Urknall zwar nicht eindeutig, aber sie sind "verwischt", d.h., sie sind nicht mehr eindeutig auseinanderhaltbar, also intrinsisch unbestimmt.

2. Auch wenn nach unserer Erfahrung gemeinhin "alles" eine Ursache hat, muss diese Erfahrung nicht unbedingt auch auf das Universum als Ganzes anwendbar sein. Denn vom Universum als Ganzes kann es keine Erfahrung im Sinne von Ursprung geben.
Hallo Bauhof,

Ich betrachte zunächst ein expandierendes Universum. In diesem Universum befinde ich mich im Ursprung O und betrachte eine Ursache U und eine Wirkung W. Den Sachverhalt kann man sich auch folgenderweise veranschaulichen:



Ich kann dabei den Weg von mir aus betrachtet mit Vektoren darstellen. Dabei gilt:
vec(OW)- vec(OU) = vec(WU)
Den Abstand |vec(WU)| betrachte ich nun zu zwei verschiedenen Zeitpunkten t und t+1. Dafür erhalte ich
|vec(WU)|[t1] < |vec(WU)|[t2]
weil das Universum exponentiell expandiert. Ich will nun aber die zeitliche Differenz zwischen W und U kennen. Ich weiß, dass Δt ~ (|vec(WU)|[t1]- |vec(WU)|[t2]). Sobald der Weg zwischen W und U in der Zeit größer wird, muss ja auch der zeitliche Abstand zwischen beiden größer werden. Es ergibt sich eine Gleichung
Δt = x (|vec(WU)|[t1]- |vec(WU)|[t2])
Mit einer Konstanten x, die wegen der exponentiellen Expansion des Universums auch exponentielle Form haben wird, die ich aber hier nicht bestimmen möchte. Ich schaue ferner vielmehr auf den Quotienten zwischen allen Ursachen U(n) und allen Wirkungen W(n) zu einem zeitpunkt, was ich als die Summe
k(t)= ∑(n=0 bis T) t(W(n))/ t(U(n))
auffasse. Die Summe des Quotienten aller Wirkungen und Ursachen zu einem Zeitpunkt muss aber kleiner sein als dieselbe Summe zu einem Zeitpunkt später. Das folgt unmittelbar aus dem Anstieg der zeitlichen Differenz Δt von t auf t+1. Es muss gelten
∑(n=0 bis T) t(W(n))/ t(U(n))< ∑(n=0 bis T+1) t(W(n))/ t(U(n))
Je weiter wir uns also vom Ursprung entfernen, umso länger dauert es im Schnitt, bis die Wirkung einbricht; und zwar ist es ein exponetielles Verhältnis.



Betrachten wir nun den Zeitpunkt t=0, dann folgt für den Quotienten k(t)= 1. Die Ursache müsste hier gleich der Wirkung sein. Damit könnte das Universum zumindest mathematisch gesehen selbst seine Ursache gewesen sein.

Diese Aussage interessiert mich vor allem aus philosophischer Sicht. Wenn das heutige Universum nämlich die Ursache seiner Selbst wäre, dann müsste es schon vorher existiert haben. Das beschreibt das Intervall [∞, 0). Hier müsste nach k(t) die Wirkung vor der Ursache stattgefunden haben. Eine sehr bizarre Vorstellung.

Schöne Grüße,
George

PS Fortsetzung folgt
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Der Besitz der Wahrheit ist nicht schrecklich, sondern langweilig, wie jeder Besitz...
Friedrich Nietzsche

Ge?ndert von George (19.10.10 um 00:38 Uhr)
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  #2  
Alt 19.10.10, 08:31
SCR SCR ist offline
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Standard AW: Kausalität und Urknall

ENDLICH!
Ich hatte es ja schon nicht mehr zu hoffen gewagt:
Endlich einmal jemand der nicht nur Wissen hat.
Endlich einmal jemand der nicht nur Wissen reproduziert.
Sondern endlich einmal jemand der sich hinsetzt, auf Basis seines Wissens NACHDENKT und logische Schlüsse zieht - Da könnten sich andere einmal eine gehörige Scheibe davon abschneiden.

Denn nur dadurch kann man SINN von UNSINN unterscheiden und neue Erkentnnisse gewinnen.

Meinen allertiefsten Respekt, George!

Nebenbei:
Du liegst bei Deinen Überlegungen in meinen Augen richtig - sowas von richtig.

Vielleicht zu Deiner weiteren Inspiration:
Zitat:
Zitat von George Beitrag anzeigen
weil das Universum exponentiell expandiert.
Ja, Ohne exponentielle Expansion unseres Universums würde auch die Relativitätstheorie nicht zutreffen / nicht gültig sein
(Konkret: Es ist der Hintergrund des Gamma-Faktors; ohne exponentielle Expansion kein Gamma-Faktor in der uns bekannten Form).
Zitat:
Zitat von George Beitrag anzeigen
Je weiter wir uns also vom Ursprung entfernen, umso länger dauert es im Schnitt, bis die Wirkung einbricht; und zwar ist es ein exponetielles Verhältnis.
Ja, das ist völlig korrekt (Du meintest vermutlich "eintritt" und nicht "einbricht").
Zitat:
Zitat von George Beitrag anzeigen
Mit einer Konstanten x, die wegen der exponentiellen Expansion des Universums auch exponentielle Form haben wird, die ich aber hier nicht bestimmen möchte.
Es wird auf ein hyperbolische Beschreibung / eine hyperbolische Geometrie des Universums hinauslaufen.


Zitat:
Zitat von George Beitrag anzeigen
Hier müsste nach k(t) die Wirkung vor der Ursache stattgefunden haben.
Logik/Kausalität ist nicht abhängig von irgendwelchen Zeitaspekten:
Zitat:
Zitat von SCR Beitrag anzeigen
Vielleicht geht das besser an einem kleinen Beispiel:
Wir wollen eine komplexe, aber analytisch lösbare Rechenaufgabe von einem Computer berechnen lassen. Wir geben die Eingabeparameter ein und drücken "Return". Jetzt dauert es eine gewisse ZEIT, bis das Ergebnis ("Die Veränderung") erscheint. Das (sicherlich unerreichbare) Ziel aller Hard- und Software-Entwickler ist es, dass diese Rechenoperationen "gar keine Zeit" mehr benötigen.

Führst Du Dir aber einmal rein die dort hinterlegte RECHENLOGIK vor Augen, wirst Du feststellen, dass bei einer analytisch lösbaren Aufgabe bereits MIT Festlegung der Eingabeparameter die (von diesen abhängige!) Lösung instantan feststeht.
Ein Ursache-Wirkungs-Prinzip, eine Festlegung der Abfolge von Ereignissen (in diesem Beispiel symbolisiert durch die NACHEINANDER auszuführenden, aufeinander aufbauenden Rechenoperationen) erfordert damit IMHO nicht zwingend eine zeitliche Dimension.
-> Von daher kein zwingender Widerspruch (siehe auch in dem gleichen Thread die nachfolgend aufgeführten konkreten Überlegungen zum Beobachter am EH eines SL + die daraus resultierenden Schlußfolgerungen zur zwingend abzuleitenden zeitlichen Endlichkeit unseres Universums.)
Zitat:
Zitat von George Beitrag anzeigen
Eine sehr bizarre Vorstellung.
Ja - Das ist zuweilen so bei Anwendung von Logik -> Mach' bitte weiter:
Endlich einmal wieder ein wirklich inspirierender Beitrag - Danke!

Ge?ndert von SCR (19.10.10 um 10:17 Uhr)
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  #3  
Alt 19.10.10, 16:11
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
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Standard AW: Kausalität und Urknall

Zitat:
Zitat von George Beitrag anzeigen
Diese Aussage interessiert mich vor allem aus philosophischer Sicht. Wenn das heutige Universum nämlich die Ursache seiner Selbst wäre, dann müsste es schon vorher existiert haben. Das beschreibt das Intervall [∞, 0). Hier müsste nach k(t) die Wirkung vor der Ursache stattgefunden haben. Eine sehr bizarre Vorstellung.
Hallo George,

ja, so ist es. Eine sehr bizarre Vorstellung.

Wenn das Universum selbst seine eigene Ursache sein soll, dann unterstellt man primär erst mal, dass das Universum überhaupt verursacht wurde. Das Universum wäre sein eigener "Schöpfer".

Nachdem es in der Quantenmechanik ursachenlose Vorgänge gibt, liegt es m.E. näher, dem Ereignis "Urknall" überhaupt keine Ursache zuzuschreiben, sofern man einen quantenmechanischen Ursprung des Universums unterstellt.

Und von einem quantenmechanischen Ursprung des Universums wird in der heutigen Quantenkosmologie ausgegangen. Ein Ziel der Quantenkosmologie ist es ja gerade, die Fiktion eines "Schöpfers" entbehrlich machen.

Und wenn das Universum sein eigener Schöpfer sein soll, dann hätte man schon wieder einen Schöpfer. Der persönliche Schöpfer würde lediglich durch einen unpersönlichen Schöpfer ausgetauscht.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen –
ihm hatte ich das gar nicht zugetraut!

Hermann Minkowski
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  #4  
Alt 19.10.10, 19:53
Hermes Hermes ist offline
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Standard AW: Kausalität und Urknall

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Und wenn das Universum sein eigener Schöpfer sein soll, dann hätte man schon wieder einen Schöpfer. Der persönliche Schöpfer würde lediglich durch einen unpersönlichen Schöpfer ausgetauscht.
Das verstehe ich nicht.
Wenn das Universum aus sich selbst heraus entsteht, warum sollte diese Schöpfung etwas unpersönliches sein?!
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  #5  
Alt 19.10.10, 20:29
Benutzerbild von richy
richy richy ist offline
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Standard AW: Kausalität und Urknall

Na obwohl schwaze Loecher Haare haben traegt dass Universum selbst keinen Bart. :-)
Der Vorgang ist eben mit oder ohne Bart akausal. Und vor allem kann er nicht rein physikalisch sein. Denn ohne Raum und Zeit gibt es keine Physik. Man sollte sich also fragen: Was koennte ohne Raum und Zeit existent sein ?
Georgs Modell erinnert mich an die Annahme dass unser Universum ein weisses Loch darstellt.
Also die "Rueckseite" eines schwazen Loches. Auch eine Loesung. Es gibt kein Anfang und kein Ende. Die Urache unseres Universums waere ein SL in einem anderen Universum.

Ge?ndert von richy (19.10.10 um 21:49 Uhr)
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  #6  
Alt 19.10.10, 21:56
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Standard AW: Kausalität und Urknall

Hallo Georg,
Zitat:
Ich betrachte zunächst ein expandierendes Universum. In diesem Universum befinde ich mich im Ursprung O und betrachte eine Ursache U und eine Wirkung W.
Nachdem mich Bauhof schon für begriffsstutzig hält – ich kapiere schon deine erste Abbildung nicht! Wie kannst du überhaupt Ursache und Wirkung räumlich/Zeitlich trennen

Ich kenne keine Wirkung deren Ursache nicht lokal ist!
Zitat:
Denn ohne Raum und Zeit gibt es keine Physik.
Dagegen

Gruß
EVB
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Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. A.E
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  #7  
Alt 19.10.10, 22:49
Benutzerbild von George
George George ist offline
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Standard AW: Kausalität und Urknall

Hallo,

Ich möchte nun meinen Gedankengang fortsetzen. Ich werde mich hierbei hauptsächlich auf das Intervall [∞, 0) beziehen. Auf den zweiten Blick scheint es vielleicht doch nicht so ganz bizarr zu sein, wie einst von mir angenommen wurde.

(i) Wir haben es hier mit einer Exponentialfunktion zu tun. Ich schaue mir also ihre Symmetrie an und stelle fest:
k(-t)= 1/k(t) <=> k(t)= 1/k(-t)
und damit
∑(n=0 bis T) t(W(n))/ t(U(n)) = ∑(n=0 bis T) (-t)(U(n))/ (-t)(W(n))
Die Funktionswerte für t müssen Antiproportional zu den Funktionswerten von (-t) sein.
Die Zeit vor dem Urknall lässt sich von uns aus betrachtet also mit ∑(n=0 bis T) (-t)(U(n))/ (-t)(W(n)) darstellen. Was bedeutet das aber nun veraunschaulicht?
Nun, wenn wir wissen, dass wir uns im expandierendem Universum befinden, dann muss der Term ∑(n=0 bis T) (-t)(U(n))/ (-t)(W(n)) eine Kontraktion beschreiben, da mit einem bestimmten Zeitverlauf Ursache und Wirkung aufeinander "zugehen":
|vec(WU)|[-t1] < |vec(WU)|[-t2]

(ii) Das einzige, was in unserem Universum kontrahiert, ist Masse. Jede Masse kontrahiert allein durch gravitaive Anziehung (Damit erhöht sich sehr wohl auch die Dichte der Masse, wodurch wir sie eventuell gar erst wahrnehmen). Vielleicht wird genau diese Kontraktion wird durch den obigen Term ∑(n=0 bis T) (-t)(U(n))/ (-t)(W(n)) beschrieben? Es wäre naheliegend, denn bekanntlich gibt es zu jeder Aktion eine Reaktion, also



Jede Masse steuert damit auf ihre Ursache hin, nämlich die Singularität schlechthin. Das heißt aber, dass wir (Menschen) uns sowohl in dem Intervall (0; ∞], als auch [∞, 0) befinden. Wir sehen sowohl kontrahierende Masse (z.B. Schwarze Löcher) einerseits sowie die Expansion des Universums andererseits. Graphisch könnte man sich quasi eine "Invertierung" des [∞, 0)- Intervalles denken, dass wir zusammen mit dem [∞, 0) "erleben":




Die Darstellung ist aber wohlbemerkt nur eine Vereinfachung, da die Zeit, welche bei der Kontraktion der Masse eine Rolle spielt, nicht die Expansion des Univerums beschreibt. Es müsste vielmehr sowas geben wie einen T² Raum. In diesem kann es dann nur dieses "Etwas", dass in Richtung von t1 expandiert und Raum schafft und in Richtung von t2 kontrahiert und Masse schafft (möglicherweise würde diese Vermutung das Problem der dunklen Energie und Masse lösen), geben.


(iii) Wir haben also die Masse, die gerade auf ihre Ursache, den Urknall, "zusteuert" und den Raum, der sich von der Ursache entfernt. Damit kann man aber nicht eindeutig sagen, was Wirkung und Ursache ist. Die kontrahierende Masse ist Wirkung, d.h die Expansion des Universums könnte die Ursache dafür sein. Es lässt sich aber gleichwohl andersherum argumentieren, nämlich dass die kontrahierende Masse die Ursache der Raumexpansion ist. Ursache und Wirkung sind damit nur lokale Prozesse. Global gesehen gibt es diese gar nicht; sie lassen sich ineinander "verwischen." Das Universum braucht damit Weder Ursache, noch Wirkung, um entstanden worden zu sein. Das Universum braucht Ursache und Wirkung alleinig, um die Zeitkomponente zu ermöglichen und seine Existenz messbar zu machen.

Grüße,
George
_____
Ich will ferner sowas wie den T² Raum mathematisch beschreiben. Vielleicht lässt sich die zeitliche Struktur unseres Universums auch anders darstellen; ich weiß es aber noch nicht.
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  #8  
Alt 19.10.10, 23:00
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Standard AW: Kausalität und Urknall

Hallo Zusammen,

Zitat:
Zitat von SCR
Meinen allertiefsten Respekt, George!
[...]
Nebenbei:
Du liegst bei Deinen Überlegungen in meinen Augen richtig - sowas von richtig.
Danke für deine Unterstützung SCR. Immer beruhigend zu wissen, dass man doch noch nicht in seiner eigenen, verrückten Welt lebt

Zitat:
Zitat von SCR
Ja, Ohne exponentielle Expansion unseres Universums würde auch die Relativitätstheorie nicht zutreffen / nicht gültig sein
(Konkret: Es ist der Hintergrund des Gamma-Faktors; ohne exponentielle Expansion kein Gamma-Faktor in der uns bekannten Form).
Das hatte ich auch schon im Auge gehabt. Habe zurzeit leider keine Zeit um meinen Gedankengang in allertiefter Präzision darzulegen. Das wird künftig jedoch definitiv der Fall sein.

Zitat:
Zitat von SCR
-> Von daher kein zwingender Widerspruch (siehe auch in dem gleichen Thread die nachfolgend aufgeführten konkreten Überlegungen zum Beobachter am EH eines SL + die daraus resultierenden Schlußfolgerungen zur zwingend abzuleitenden zeitlichen Endlichkeit unseres Universums.)
Ich habe in meinem zweiten Beitrag global die Kausalität ausgeschlossen. Sie existiere nur lokal. Was sagst du dazu?
Das wär auch im Einklang mit deiner Aussage, Bauhof:
Zitat:
Zitat von Bauhof
Nachdem es in der Quantenmechanik ursachenlose Vorgänge gibt, liegt es m.E. näher, dem Ereignis "Urknall" überhaupt keine Ursache zuzuschreiben, sofern man einen quantenmechanischen Ursprung des Universums unterstellt.
Viele Grüße,
George
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  #9  
Alt 20.10.10, 17:07
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Standard AW: Kausalität und Urknall

Zitat:
Zitat von George Beitrag anzeigen
Es müsste vielmehr so was geben wie einen T² Raum. In diesem kann es dann nur dieses "Etwas", das in Richtung von t1 expandiert und Raum schafft
Hallo George,

ich will mal spekulieren, was du dir unter dem "T²-Raum" vielleicht versuchst vorzustellen:

Jeder Punkt unseres 3-D-Raumes "bewegt" sich senkrecht zum 3-D-Raum in den T²- Raum. Diese "Bewegung" könnte die Bewegung mit einer imaginären Geschwindigkeit [1] sein, so wie es Stephen Hawking darstellte [2]. Diese Bewegung in den "T²-Raum" schafft dann eine Vergrößerung des 3-D-Raumes und den reellen (realen?) Zeitablauf t1.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] Imaginär im mathematischen Sinn, also eine Bewegung z.B. mit der "Geschwindigkeit" v=ic.

[2] Hawking schrieb von einer "imaginären Zeit".
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Hermann Minkowski
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  #10  
Alt 20.10.10, 17:09
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Zitat:
Zitat von George Beitrag anzeigen
Ich habe in meinem zweiten Beitrag global die Kausalität ausgeschlossen. Sie existiere nur lokal. Was sagst du dazu? Das wär auch im Einklang mit deiner Aussage, Bauhof:

Zitat von Bauhof:
Nachdem es in der Quantenmechanik ursachenlose Vorgänge gibt, liegt es m.E. näher, dem Ereignis "Urknall" überhaupt keine Ursache zuzuschreiben, sofern man einen quantenmechanischen Ursprung des Universums unterstellt.
Hallo George,

"Lokale" Kausalität verstehe ich so:

Innerhalb unseres Teilchenhorizonts sind alle darin liegenden Gebiete kausal miteinander verbunden. Gebiete jenseits des kosmischen Ereignishorizonts sind diese Gebiete mit uns nicht mehr kausal verknüpfbar. Ein Lichtstrahl eines Objekts jenseits des kosmischen Ereignishorizonts [1] kann uns niemals mehr erreichen.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1 Falls wir in einem Universum leben, das einen solchen besitzt.
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Ge?ndert von Bauhof (20.10.10 um 17:11 Uhr)
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