Theoretische Physik vor einem Neubeginn?

[Uranor]

Zitat von Lambert

PS. wärst - von der Einstellung her - fast reif für sqt

Is doch der Bereich der Grundlagen-QT. Nur die Folgerungen mögen nicht unbedingt üblich sein. Big Bang begrenzt Perspektiven. Bzw. war es nicht Lesch, der davon ausgehen mag, dass davor ja auch was gewesen sein muss?

Du interessierst dich ja für solche Gedankenwege. Man kann ruhig mal bei der Unbestimmtheit verweilen. Also das ist grundsätzlich. Muss offenbar so sein, die Natur besteht ja. Kann das im Raum begrenzt sein? Hmmm. a und dann dhinter die Begrenzungsmauer oder was? Also ich komm nicht umhin, muss mir die Natur überall reakisiert vorstellen.

Dgl. ist es in der Zeit. Wenn das begonnen hat, wird man ein Ereignis, eine Schöpfung postulieren müssen. Oder sollte absolut perfekte Entropie gebrochen sein? Die Wahl bleibt doch zwischen niemals ein Anfang oder eine Schöpfung. Nach den Grundgesetzen kann das nicht mehr enden. Die Unbestimmtheit kan im ganzen weder zu- noch abnehmen. Damit ist ein Gesamt-Energieniveau für die gesamte Raumzeit festgeschrieben. Variationen und vielleicht sogar krasse Gegensätze sind lokal.

Ich will damit nicht sagen, dass ich irgend eine "Theorie" vertrete. So zeigt es sich. Sind Conter-Argumente möglich? Ansich sollten derart komplette Aussagen doch gar nicht möglich sein. Doch es bruht auf total trivialer Schlusslogik auf gesichertem Fundament. Ich könnte erst mit zweifeln beginnen, wenn ich mal ein Argument hören würde. Bisher fand niemand eins. - Und Bell frag ich nicht. Der findet für und gegen alles Argumente.

Gruß Uranor

[Querkopf]

Bei dieser Frage hätte ich gerne die Antwort eines konkret Wissenden, ich bin mir sicher das ist theoretisch definiert....
Ich weiß, das man über 'virtuelle Teilchen' spricht aber wo sind diese physikalisch - wenn sie Wirkung zeigen und tatsächlich Teilchen sein sollen?

Die Geschichte beginnt mit dem Quantenmachanischen harmonischen Oszillator. Es gibt die Möglichkeit, diesen über Operatoren zu beschreiben, die aus einem Energieeigenzustand einen höheren machen, oder aber ihn in einen tieferen verwandeln. (Auf- Absteigeoperatoren) Diese Operatoren gehorchen einer bestimmten Algebra (die man als bosonisch identifizieren kann).
Wendet man einen Absteigeoperator auf den Grundzustand an, so ist das Ergebnis Null. Es gibt ja keinen tieferen Zustand. Auf diese Weise lässt sich der Grundzustand auch definieren.

Es ist durch wiederholtes anwenden von Aufsteigeoperatoren möglich jeden Energiezustand aus dem Grundzustand zu erzeugen.

Der harm. Osz. hat ein äquidistantes Energiespektrum mit Abständen von ħω.
Das lässt die Interpretation zu, das die Auf und Absteigeoperatoren die Emission bzw. Absorption von Energiequanten beschreiben.
…

Das Verfahren lässt sich verallgemeinern (2.Quantisierung, ein saublöder Name).
Jeder Operator, z.B. für den Ort, oder den Impuls, die Energie (Hamiltonian) oder ein äußeres Potential V lässt sich ausdrücken in der Sprache dieser Auf – und Absteigeoperatoren, die man dann als Erzeugungs und Vernichtungsoperatoren bezeichnet.

Die Interpretation ist dann folgende: Unser Grundzustand heißt jetzt Vakuumzustand (oder einfach nur Vakuum). Es ist ein zustand ohne Teilchen. Dieses Vakuum kann angeregt werden (durch Erzeuger und Vernichter). Diese Anregungszustände nennen wir Teilchen (bzw. Quasiteilchen).

Ich kann jetzt z.B. meine Schrödingergleichung (oben auf der Seite) einfach umschreiben in Form von Erzeugungs und Vernichtungsoperatoren. Da stehen jetzt also nur noch diese Operatoren und Konstanten. Folglich muss auch jede Wechselwirkung jetzt in Form dieser Erzeuger und Vernichter ausgedrückt sein.

Ich kann Wechselwirkungen ausdrücken durch die Erzeugung und Vernichtung von Teilchen (wenn ich als Teilchen eben Anregungszustände des Vakuums verstehe).
Ganz wichtiges Statement.
Wichtig auch: Ich habe nichts Neues postuliert, sondern nur mathematische Umformungen gemacht. Es ist keine neue Physik, sondern nur eine andere Sichtweise!

Im Falle einer gewöhnlichen Einteilchen – Schrödingergleichung macht der Aufwand wenig Sinn. Interessant wird es im Fall von Vielteilchensystemen. Die zweite Quantisierung kann Systeme mit veränderlicher Teilchenzahl beschreiben (also Großkanonisch in der Sprache der Thermodynamik und Statistischen Physik).

Es gibt in der Natur (für drei oder mehr Dimensionen) zwei Sorten von Teilchen, solche mit symmetrischen Zuständen (Bosonen) und solche mit Antisymmetrischen Zuständen (Fermionen). Außerdem sind diese Teilchen ununterscheidbar. Das bedeutet wenn ich zwei Teilchen 1 und 2 an den Orten A und B habe, kann ich nicht feststellen, welches Teilchen an welchem Ort ist. Ich muss also immer beide Möglichkeiten in Erwägung ziehen. Mein Zuständ wäre also 1/2 ([1{A},2{B}]+-[1[{B},2{A}]). Wenn ich Teilchen vertausche habe ich je nach Teilchensorte Vorzeichen Änderungen zu beachten.

Der Mechanismus der 2. Quantisierung erledigt dieses lästige Symmetrisieren, bzw. Antisymmetrisieren von Zuständen aufgrund der jeweiligen algebraischen Beziehungen zwischen Erzeugern und Vernichter automatisch für mich. Das ist der große technische Vorteil bei der Bandlung von Vielteilchensystemen (und die interessanten Phänomene in der Natur sind alles Vielteilcheneffekte).

Diesen Mechanismus der zweiten Quantisierung kann ich nun auch auf Felder anwenden (es gibt andere effektivere Methoden der Feldquantisierung).
Ich kann Felder nach Schwingunsmoden entwickeln (Fourierentwicklung) und habe dann lauter harm. Oszillatoren die ich durch Erzeuger und Vernichter beschreiben kann.

Wichtig dabei ist: ich habe kein System mit konstanter Teilchenzahl mehr!

Das korrespondiert mit Diracs Entdeckung, dass sich offensichtlich keine relativistische Einteilchengleichung eines Elektrons finden lässt, sondern ich nur ein Elektron – Positron Paar beschreiben kann.

Diese Diracgleichung kann ich durch Erzeuger und Vernichter zu einer Feldgleichung ausbauen die die Erzeugung und Vernichtung von Elektronen und Positronen aus dem Vakuum beschreibt.
Dasselbe kann ich mit dem guten alten Maxwellfeld machen, das dann Photonen erzeugt und vernichtet.
Koppel ich beide aneinander (mit der elektrischen Ladung als Kopplungskonstante), habe ich die Quantenelektrodynamik.

Die einzige Möglichkeit über die Wechselwirkung stattfinden kann ist über Erzeugung und Vernichtung von Teilchen.

Nun möchte ich aber auch mal etwas konkret ausrechen. Ich kann mir also Konfigurationen überlegen, bei denen ich verschiedene Teilchen in der Raumzeit platziere, verschiedene Wechselwirkungen mit einbeziehe und so weiter. Das bedeutet, ich muss so genannte n – Punkt Funktionen ausrechen.
Der einfachste Fall ist die zwei Punktfunktion eines freien Teilchens. Ich erzeuge an einem Ort in der Raumzeit ein Teilchen, es bewegt sich ein bisschen und verlässt an einem andern Ort diese Welt. Man nennt Zweipunkt - Funktionen auch Propagatoren, da sie die Bewegung eines Teilchens von A nach B beschreiben. Habe ich mehrere nicht Wechselwirkende Teilchen, so habe ich eben mehrere Propagatoren.

Interessant wird es nun, wenn die Teilchen untereinander Wechselwirken.
Dass sind Probleme, die analytisch in aller Regel nicht lösbar sind. Was macht man in diesem Fall als Physiker meistens? Reihenentwicklung! In diesem fall nennt sich das Störungsreihe.

Nun könnte ich beispielsweise eine Vierpunktfunktion haben (es werden immer die Anfangs und Endpunkte Summiert): Ich beginne mit zwei Elektronen in Raum und Zeit. Nun habe ich eine Coulombwechselwirkung zwischen den Elektronen. In meiner Schreibweise kann ich aber bloß Teilchen erzeugen und vernichten (etwas anderes steht nicht mehr in meiner Feldgleichung). Was passiert also in der Rechnung? Ich Erzeuge ein Photon und vernichte meine beiden Elektronen. Dann erzeuge ich neue Elektronen (mit einem anderen Impuls) und vernichte mein Photon wieder. Dieser Prozess beschreibt die Abstoßung der Elektronen (in niedrigster Ordnung).

Ich starte in meiner Vierpunktfunktion mit zwei Elektronen und habe am Ende auch wieder zwei Elektronen, allerdings mit anderen Impulsen. Das Photon taucht nur kurz in der Rechnung auf um die Wechselwirkung zu beschreiben. Es ist also ein Wechselwirkungsteilchen, oder etwas phantasievoller (bzw. verwirrender) ein virtuelles Teilchen.

Das ist in einfachen Worten das Geheimnis der virtuellen Teilchen. Schnöde Algebra!

[Lambert]

Zitat von Uranor

Is doch der Bereich der Grundlagen-QT. Nur die Folgerungen mögen nicht unbedingt üblich sein. Big Bang begrenzt Perspektiven. Bzw. war es nicht Lesch, der davon ausgehen mag, dass davor ja auch was gewesen sein muss?

Du interessierst dich ja für solche Gedankenwege. Man kann ruhig mal bei der Unbestimmtheit verweilen. Also das ist grundsätzlich. Muss offenbar so sein, die Natur besteht ja. Kann das im Raum begrenzt sein? Hmmm. a und dann dhinter die Begrenzungsmauer oder was? Also ich komm nicht umhin, muss mir die Natur überall reakisiert vorstellen.

Dgl. ist es in der Zeit. Wenn das begonnen hat, wird man ein Ereignis, eine Schöpfung postulieren müssen. Oder sollte absolut perfekte Entropie gebrochen sein? Die Wahl bleibt doch zwischen niemals ein Anfang oder eine Schöpfung. Nach den Grundgesetzen kann das nicht mehr enden. Die Unbestimmtheit kan im ganzen weder zu- noch abnehmen. Damit ist ein Gesamt-Energieniveau für die gesamte Raumzeit festgeschrieben. Variationen und vielleicht sogar krasse Gegensätze sind lokal.

Ich will damit nicht sagen, dass ich irgend eine "Theorie" vertrete. So zeigt es sich. Sind Conter-Argumente möglich? Ansich sollten derart komplette Aussagen doch gar nicht möglich sein. Doch es bruht auf total trivialer Schlusslogik auf gesichertem Fundament. Ich könnte erst mit zweifeln beginnen, wenn ich mal ein Argument hören würde. Bisher fand niemand eins. - Und Bell frag ich nicht. Der findet für und gegen alles Argumente.

Gruß Uranor

Hallo Uranor,

die nun auf der Webseite von sqt erste theoretische Angaben (Herleitung des Raumquantums aus der SRT in der Interpretation von Max Born) bestätigen Deine Vermutungen weitgehendst.

Allerdings sagen die Philosophen, dass wir Beobachter sind und die Bibel sagt, dass der Schöpfer ruht. Also mach das alles keinen Unterschied in der Forschung. Uns steht frei zu beschreiben, mit oder ohne Anstoß. Ich halte viel davon, einfach für Alles offen zu sein. Sonst kann man nicht forschen.

Aus der Nicht-Kommutativität der Quantenmechanik schließe ich übrigens auf einen Anstoß.

Gruß
Lambert

[Lambert]

Zitat von Lorenzy

Aber wenigstens das "ins Internet setzen" sollte doch möglich sein? Also wie wäre es mit einem Link?

siehe da... auf der Webseite... zumindest einen Anfang...

Interessant ist, dass alle Kommentare hier die Idee Raumquantelung für nicht abwegig halten.
Sowohl Newton wie auch Einstein begannen mit Raum und Zeit. Und hatten den erfolg dadurch.

Durch die Raumquantelung könnte sich auch die Quantenmechanik an dieses Grundprinzip anschließen. Deswegen ein Kurswechsel.

So kannst Du ggfls. immer noch den Boss von CERN anrufen, oder besser: Boss von CERN werden. Auf kurzem Weg.

Gruß,
Lambert

[Lambert]

Zitat von JGC

Hallo Lambert..

zu 1.

Sogesehen kam ich zu dem Schluss, das dieses Vakuum ein ultrahochdichtes, transparentes, und amorphes Medium darstellt, deren Teilchengrösse(um Neutrinogrösse und kleiner) so winzig ist, das es mit "normaler" Masse so gut wie nicht wechselwirkt, (praktisch durch uns hindurchfällt, trotz seiner ungeheueren Dichte)ausser in relativistischen Gefilden, die ja im Kern all der Objekte zunehmend zutage treten, wo sie dann zu Interferenz und Überlagerungen neigen, welche uns dann eben als Masseerscheinung auftritt..

zu 2.

kann ich nicht viel sagen, ausser das was ich schon sagte, da ich die Stabilität des Universums davon abhängig mache, das die Anzahl der Elektronen und Positronen in einem bestimmten Gleichgewicht vorherrschen müssen, um den prozentualen Masseinhalt zum Vergleich des Vakuums (leeren Raum) stelle..

Zu 4.

Meiner Meinung nach ist die Mengenlehre nur eine andere Arbeitsweise der Mathematik, die sich sozusagen um die statistischen Grössen all der Vorkommnisse kümmert und sie sozusagen in Beziehungen zueinander stellt(über die Gravpotentiale und deren jeweilig sich instantan verbreitenden Gravitations-Vektorflussrichtungen)

Aber wie gesagt, das ist eben nur meine Sichtweise der Dinge..

JGC

Hallo JGC,

zu 1) welche Eigenschaften in Einheiten (kg, m, t, volt, joule usw.) sollen die Teilchen haben?

zu 2) ist logisch

zu 3) die Mengenlehre hat aber zudem eine eigene Dynamik, die - falls sie sich als grundlegend herausstellt - in der Naturwissenschaften erkennbar sein muss.

Gruß,
Lambert

[Hermes]

Hallo Querkopf, danke für die umfangreichen Ausführungen, durch die ich mich erst ein paar mal durcharbeiten mußte!

Zitat von Querkopf

Der harm. Osz. hat ein äquidistantes Energiespektrum mit Abständen von ħω.
Das lässt die Interpretation zu, das die Auf und Absteigeoperatoren die Emission bzw. Absorption von Energiequanten beschreiben.

Würde es von der Logik her auch die Interpretation zuzulassen, daß Energiequanten eines Paralleluniversums nach 'Viele Welten' gemäß dieser um eine Dimension verkürzten Vorstellung
http://home.vrweb.de/~gandalf/dimension4/Flachland.gif

kurzzeitig in unseren Physikraum 'ein- bzw abtauchen'? (Emission-Absorption; Entstehung-Vernichtung))
Ich frage nicht unbedingt, wie Du selbst dazu stehst. Wie Du schreibst sieht aber so aus, als ob Du zumindest die Logik bzw Vorstellung dahinter nachvollziehen könntest.

Haben diese 'virtuellen Teilchen' bzw 'Wechselwirkungsteilchen' denn einen Spin?

Diese 'Spins' mit den merkwürdigen Drehungen.
Ich glaube, es gibt Vorgänge, die mathematisch in etwa so beschrieben werden, daß 2 volle Umdrehungen erfolgen müssen, um eine ganze zu haben?!
Hier fehlt mir momentan der konkrete Hintergrund, um das besser auszudrücken.
Mein Verständnis sagt mir, daß auch einige dieser "merkwürdigen Dreheigenschaften" durch ein Drehen um eine zusätzliche 'dimensionale Achse' logisch interpretiert werden können.
Ich gehe davon aus, daß alle Teilchen tatsächlich 'hochdimensional' sind und Vorgänge auf der Quantenebene sich zum Teil in diesen für uns unzugänglichen Dimensionen des 'eigentlichen Teilchens' abspielen.

[pauli]

Zitat von Lambert

Interessant ist, dass alle Kommentare hier die Idee Raumquantelung für nicht abwegig halten.
Sowohl Newton wie auch Einstein begannen mit Raum und Zeit. Und hatten den erfolg dadurch.

Diese Idee ist nicht neu und schon garnicht von den "sqt-Schöpfern".
Aber was hat der Erfolg von Raum + Zeit von Newton und Einstein damit zu tun?

Durch die Raumquantelung könnte sich auch die Quantenmechanik an dieses Grundprinzip anschließen. Deswegen ein Kurswechsel.

ja, könnte, müsste, sollte, und deswegen ein Kurswechsel - das verstehe wer will

[Lambert]

Zitat von pauli

Diese Idee ist nicht neu und schon garnicht von den "sqt-Schöpfern".
Aber was hat der Erfolg von Raum + Zeit von Newton und Einstein damit zu tun?

Hallo pauli,

ja, könnte, müsste, sollte, und deswegen ein Kurswechsel - das verstehe wer will

1) der Erfolg zeigt nach meiner bescheidenen Meinung, dass Raum die primäre Größe ist und nicht Energie
2) http://www.superquantumtheory.info/html/theorie.html

Gruß,
L

[pauli]

2) das ist doch schonmal was, kannst du noch die Grafiken richtig in das html einbinden

[Uranor]

Zitat von Lambert

1) der Erfolg zeigt nach meiner bescheidenen Meinung, dass Raum die primäre Größe ist und nicht Energie
2) http://www.superquantumtheory.info/html/theorie.html

Gruß,
L

Das wollte ich als bescheiden Mitdenkender so eben gerade nicht unterschreiben. Den formalen Hintergrund der Ausführungen kann ich nicht nachvollziehen. Ist die Ausrichtung philosophisch oder mathematisch? Sagen wir mal so: Die Geometrie der RT beschreibt die Wirklichkeit in einem Modell. Wenngleich jenes hervorragend stimmt, ist es eben doch nicht die Wirklichkeit selbst. Wir können nur beobachten und beschreiben.

Auf solchem Hintergrund stelle ich mir eben kein konkrete "Raumisierung" vor. Ich sehe nur allseitige Energiebezüge dynamisch in der Raumzeit. Ich kann mir im Behelf überall Fäden zwischen je 2 Kreuzungspunkten vorstellen. Wo Fäden kreuzen, sind Ortspunkte erkennbar. Es gibt kein Raster, kein Koordinatennetz für konkrete Punkte. Die Dynamik agiert permanent virtuell. Zwischen 2 Punkten (wie dicht auch immer) besteht ein Potential. Jedes Potential strebt den Ausgleich an, was niemals bestimmt gelingen kann. Nach den neuen Daten ergeben sich neue Bezüge.

So würde ich den Schlüssel weder bei Raum noch bei Energie sondern bei der Unbestimmtheit ablegen. Sie scheint mir zumindest eine der tiefsten Grundsätzlichkeiten zu sein, gleichwertig zu den Erhaltungssätzen. Auf der zusimdest sehr tiefen Ebene will mir nichts weiteres relevant erscheinen.

Nun gut. Ein Ersatzbild, über das andere womöglich nur schmunzeln. Es wird da sicher völlig andere, auch tief fundierte Sichtweisen geben. Grundsätzlich dürfte die Thematik immer interessant sein. Für mich bleibt sie spannend. Wir studieren den funktionalen Kern der Natur.

Gruß Uranor