Komplex oder Einfach

[Sikandar]

Guten Zeitabschnitt,

mein Name ist Sikandar und ich bin neu in diesem Forum.
Ich begrüße alle Leser zu meinem neuen Thema "Komplex oder Einfach" in dem ich sowohl aus Philosophischer als auch aus Physikalischer Sicht darüber debattieren möchte wie die Natur des Kosmos aussieht.

Besteht der Kosmos aus Strings oder Quantenschleifen ( ich möchte mich auf kein bestimmtes Modell festlegen da ich so viele Theorien wie möglich in diese Debatte einbeziehen möchte) und immer noch mehr noch kleineren Teilchen?
Oder besteht der Kosmos ( ich benutze das Wort Kosmos um ein Multiversum nicht auszuschließen) nur aus einem Bestandteil und Materie/Energie, Antimaterie sind nur andere Formen dieses Grundbausteins und die vier Grundkräfte nur die folgen seiner Existenz und der Umwandlung seiner selbst? Ist der Kosmos wie eine Flüssigkeit, in Ruhe einfach, aber in Bewegung so unberechenbar wie das Wetter?


Ich bin gespannt auf eure Meinungen.

Mit freundlichen Grüßen Sikandar

[The_Theorist]

Sowas wie Schleifenquanten als reale Objekte gibt es nach meines Wissens nicht. Und damit ist diese Diskussion nur eine riskante Spekulation. Du brauchst dich auch nicht festzulegen. Es gibt doch nur Strings oder eine quantisierte Raumzeit, die man sich als Spin-Netzwerk vorstellt. Ich verstehe auch nicht, was du mit Schleifenquanten meinst? Rotierende Schokolade?

[TomS]

Sikandar meint die Schleifenquantengravitation sowie die dabei verwendete Loop-Representation; siehe Holonomie und Wilson-Loop; Spinnetzwerke sind eine weitergehende Konstruktion.

[The_Theorist]

Sind Wilson-Loops nicht diese Idealberechnungen von irgendwelchen Werten?

[TomS]

Ein Wilson-Loop ist die Spur über eine Holonomie = das pfadgeordnete Produkt von Eichfeldern entlang eines geschlossenen Weges.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Wilson-Loop

[The_Theorist]

Genau, das hatte ich auch schon gelesen. Meines eigenen Erachtens gibt es diese "Wilson-Loops" als reale Objekte nicht. Wusstet ihr, dass es Wilson-Loops als Zyklen der Gesteinsumwandlung sind? Also nebenbei auch Entstehen und Vergehen eines Ozeans.

[TomS]

Zitat von The_Theorist

Meines eigenen Erachtens gibt es diese "Wilson-Loops" als reale Objekte nicht.

Was heißt "geben" und was sind "reale Objekte"? Die moderne Mathematik formuliert letztlich alle physikalischen Theorien mittels Faserbündeln; gibt es diese "real"? Ich habe noch keines gesehen.

Ich halte deine Aussage für recht schwammig.

[TheoC]

Hi Sikandar,

Zitat von Sikandar

Besteht der Kosmos aus Strings oder Quantenschleifen und immer noch mehr noch kleineren Teilchen?

Ich bin gespannt auf eure Meinungen.

Ich finde Meinungen überbewertet bis hinderlich.


Wir wissen es heute einfach noch nicht wie die Natur des Kosmos ist, und ich denke das Klügste ist, das so einmal zur Kenntnis zu nehmen.

Wir können Teilaspekte hervorragend erklären, das betrifft einerseits die Quantenphysik, und andererseits die Relativitätstheorie.

Eine Vereinigung dieser beiden sehr gut abgesicherten Komplexe ist nicht trivial, dazu gibt es mehrere Ansätze, die unterschiedliche Entwicklungsstadien auf dem Weg zu einer Theorie im wissenschaftlichen Sinne haben.

Diese Vereinigung der beiden Theorien ist dabei für fast allen heute wahrnehmbaren Energien erfolgt, wir können unser Universum ab einen sehr frühen Stadium heraus extrem gut erklären.

Eigentlich erst bei Energien, die es im heutigen Universum nur bei schwarzen Löchern gibt, braucht es eine Erweiterung der Physik, hier gibt es Platz für "Spekulationen".

Eine gemeinsame Theorie muss die Ergebnisse der beiden Theorie als "Grenzfälle" enthalten, dazu gibt es verschiedene mathematische Herangehensweisen.
Zumindest ist das aktueller Stand der Forschung, letztendlich kann nicht einmal das als gesichert angenommen werden, sondern kann auch zukünftig ein ganz neuer Ansatz zur Lösung führen.

Stringtheoretiker verfolgen den Ansatz, eindimensionale Quantenobjekte als in 11 Dimensionen schwingende Saiten anzunehmen.

Dabei gibt es neben den technischen Problemen eine Mathematik zu haben welche man nur Näherungsweise lösen kann, auch noch sehr grundsätzliche Themen. Einerseits benötigt die Stringtheorie einen Hintergrund, wo noch gänzlich unklar ist, wie das mit der ART zusammen gebracht werden soll.
Zudem gibt es 10^500 Möglichkeiten, wie sich die 11 Dimensionen auf 4 Dimensionen zusammengefaltet haben können,

Die Quantenloop- Theoretiker haben zwar eine hintergundunabhängige Theorie, benötigen aber für eine konkrete Modellierung eines realen Ereignisse das Wissen von unendlich vielen Variablen.

Beide Konzepte sind mathematisch noch nicht ausreichend verstanden, es gibt keine Konzepte wie jemals daraus etwas konkretes berechnet werden kann, und wie Ergebnisse der Theorien experimentell falsifiziert werden können sollen. Beides sind derzeit keine wissenschaftlichen Theorien nach exakter Definition.


Beide liefern aber sehr interessante Ergebnisse und Betrachtungen von komplexen Details.

Hier eine "Meinung" zu haben ist meiner Meinung nach nur Experten erlaubt, die eine entsprechendes Verständnis der Mathematik haben.

Alle anderen sollten das derzeit als offenen Prozess verstehen.

Zitat von Sikandar

Ist der Kosmos wie eine Flüssigkeit, in Ruhe einfach, aber in Bewegung so unberechenbar wie das Wetter?

Das Thema "Dynamik" bzw. "offene Systeme" finde ich ein sehr unterschätztes Thema. in Ruhe einfach, aber in Bewegung so unberechenbar ... wie wahr.

Speziell was die Dynamik in komplexen Quantensystemen betrifft denke ich das es noch eine grundsätzliche Erweiterung geben muss zum "Messprozess"- ähnlich wie auch R. Penrose das vorgeschlagen hat, auch wenn sein Ansatz (Kopplung von Gravitationsfeld und EMF führt zu "Messung") sich imho als falsch herausgestellt hat.


lg
Theo

[TomS]

Zitat von TheoC

Die Quantenloop- Theoretiker haben zwar eine hintergundunabhängige Theorie, benötigen aber für eine konkrete Modellierung eines realen Ereignisse das Wissen von unendlich vielen Variablen.

Mir ist nicht ganz klar, was du damit meinst.

Unendlich viele Variable sind kein Problem, das kennt man aus der Quantenfeldtheorie. Die LQG hat sicher noch konzeptionelle Probleme, aber die von dir genannten gehören nicht dazu.

Zitat von TheoC

Es gibt keine Konzepte wie jemals daraus etwas konkretes berechnet werden kann, und wie Ergebnisse der Theorien experimentell falsifiziert werden können sollen. Beides sind derzeit keine wissenschaftlichen Theorien nach exakter Definition.

Doch, beide Theorien erlauben konkrete Vorhersagen und sind prinzipiell, jedoch nicht praktisch, falsifizierbar. Demnach geadelt es sich sehr wohl um wissenschaftliche Theorien, deren Falsifizierung leider außerhalb der experimentell zugänglichen Energiebereiche liegt; das ist jedoch nicht den Theorien anzulasten (siehe z.B. Glashow-Salam-Weinberg-Modell der el.-schw. WW sowie deutlich späterer Nachweis von Higgs- und Eichbosonen.

Zitat von TheoC

Speziell was die Dynamik in komplexen Quantensystemen betrifft denke ich das es noch eine grundsätzliche Erweiterung geben muss zum "Messprozess"

Mit dieser Meinung stehst du wohl ziemlich alleine da. Komplexe Quantensysteme sind heute sehr gut berechenbar. Der Messprozess ist mittels der Dekohärenz inzwischen ebenfalls gut (wenn auch nicht vollständig) verstanden.

[TheoC]

Zitat von TomS

Mir ist nicht ganz klar, was du damit meinst.

Unendlich viele Variable sind kein Problem, das kennt man aus der Quantenfeldtheorie. Die LQG hat sicher noch konzeptionelle Probleme, aber die von dir genannten gehören nicht dazu.

sry, wollte auf WIKI Kritik verweisen:
Um aus der Theorie die Wahrscheinlichkeit eines (quantenmechanischen) Prozesses in der klassischen Raumzeit zu berechnen, muss eine unendliche Anzahl von Konstanten über zusätzliche plausible Annahmen festgelegt werden. Die Situation ist also nicht besser als bei dem Versuch der kanonischen Quantisierung der (nichtrenormierbaren) allgemeinen Relativitätstheorie.

Zitat von TomS

Doch, beide Theorien erlauben konkrete Vorhersagen und sind prinzipiell, jedoch nicht praktisch, falsifizierbar. Demnach geadelt es sich sehr wohl um wissenschaftliche Theorien, deren Falsifizierung leider außerhalb der experimentell zugänglichen Energiebereiche liegt; das ist jedoch nicht den Theorien anzulasten (siehe z.B. Glashow-Salam-Weinberg-Modell der el.-schw. WW sowie deutlich späterer Nachweis von Higgs- und Eichbosonen.

Ist eine lange Diskussion, ob "praktisch nicht möglich" anders ist als "nicht möglich", ist OK.

Zitat von TomS

Mit dieser Meinung stehst du wohl ziemlich alleine da. Komplexe Quantensysteme sind heute sehr gut berechenbar. Der Messprozess ist mittels der Dekohärenz inzwischen ebenfalls gut (wenn auch nicht vollständig) verstanden.

nur so lange du nicht eine konkrete Wirklichkeit in einem Ast simulieren willst. Dann brauchst du einfach die Zusatzannahme, dass die schön geformte Wellengleichung eine "Aufenthaltswahrscheinlichkeit" darstellt, und zu einem konkreten Zeitpunkt an einem Ort die Wahrscheinlichkeit gleich 1 ist, und dieser Prozess nicht INNERHALB der SG beschrieben ist.

Wenn ich mit einer Strahlenquelle einzelne Quantenteilchen über einen Doppelspalt auf einen Detektor, eine Goldfolie, sende, dann finde ich auf der Goldfolie "in meinem Pfad" kleine Punkte, und keine Wellen.

Will ich einen konkreten "Weltenpfad" simulieren, und das finde ich keine Nebensächlichkeit, dann brauche ich einfach die bornsche Regel.

Wenn die VWI diese kleine Unstimmigkeit beseitigt hat und "aus sich heraus" also einzig mit der Schrödingergleichung an sich, ohne "Kollaps" einen konkreten Verlauf (zumindest ähnlich wie den in meiner Welt) erklären kann wäre das ein Beweis. So sehe ich es als eine sehr stark begründete wissenschaftliche Annahme.

Ist nur meine Vermutung, und muss ja nicht so sein. Aber wenn Q-Physiker ständig mit etwas rechnen (der bornschen Regel) , und es dafür keine physikalische Erklärung gibt, finde ich das zumindest verdächtig...

lg
Theo