Zeitsymmetrie in der Physik

[Timm]

Zitat von Timm

Ja, hier lag ich total falsch, Du hast mich ueberzeugt , Uli. Danke fuer die klare Darstellung.


Und die Annaeherung der Komponenten eines binaeren Pulsars duerfte nicht zeitumkehrbar sein, weil auch hier die Thermodynamik (Abstrahlung von Gravitationswellen) ins Spiel kommt.

Gruss, Timm

Nein, auch hier lag ich falsch, für mich sehr überraschend.

Meine Anfragen:

1. Zur Kompensation der gemäß der ART abgestrahlten Gravitationswellen nähern zwei sich umkreisende Neutronensterne einander an. Die Bahn schrumpft. Dies ist doch wohl nicht zeitumkehrinvariant, denn die Abstrahlung derGravitationswellen kann nur irreversibel mit einem Energieverlust verbunden sein. Entweder gibt es andere Gründe, wonach die Einsteinschen Feldgleichungen ein sich-Entfernen der Bahnen der Neutronensterne nicht zulassen, oder die Entropie-Zunahme (Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik) verordnet der ART als "übergeordnetes Prinzip eine Richtung der Zeit --- mit der Folge, dass diese Theorie möglicherweise nichtvollständig wäre.

2. Der Einfang von Himmelskörpern durch einen schnell rotierenden Neutronenstern: Ein vagabundierender kleiner Brocken nähere sich einem schnellrotierenden Neutronenstern senkrecht zur Rotationsachse so, dass ihn der mitrotierende Raum abbremst (sog. frame-dragging) und er letztlich eingefangen wird. Auch in diesem Beispiel kann es kein Zurück in der Zeit geben. Welches physikalische Gesetz sollte dem eingefangenen Körper zur Fluchtgeschwindigkeit verhelfen? Ein dritter Körper scheidet aus, denn ein solcher war am Einfang nicht beteiligt. Macht die Theorie hier eine Aussage, der die Natur widerspricht?

wurden von Prof. Matthias Bartelmann so beantwortet:

An beiden Beispielen ist grundsaetzlich nichts Irreversibles. Sie sind tatsächlich zeitumkehrinvariant. Bei dem ersten Beispiel müsste man "nur'' die von dem allmählich nach innen spiralenden Doppelstern ausgesandten Gravitationswellen umkehren und statt dessen von außen auf das Paar einstrahlen. Das würde zwar eine sehr spezielle Anordnung von geschickt bewegten Massen um den Doppelstern herum erfordern, die aber prinzipiell möglich wäre. In der Fachsprache würde der Physiker sagen, man müsse "nur'' die Anfangs- und Randbedingungen so wählen, dass die vorher vom System emittierten Gravitationswellen nun statt dessen in das System einliefen. Einfacher --- und sogar praktisch realisierbar --- sind elektrodynamische Beispiele: Sei etwa ein Elektron gegeben, das durch klassische Oszillation um eine positive Ladung Licht abstrahlt und dabei Bahnenergie verliert. Auch dieser Vorgang ist zeitumkehrinvariant, weil durch eine geeignete elektrische Anordnung die vorher abgestrahlten elektromagnetischen Wellen auf das Elektron eingestrahlt werden könnten, wodurch es beschleunigt würde. Nichts Geheimnisvolles also. Die entsprechenden Randbedingungen werden zum Beipiel in Teilchenbeschleunigern sogar tatsächlich technisch realisiert. Vereinfacht gesprochen wird dort zur Erzeugung der benötigten Wellen eine positive Ladung mittels äußerer "Gewaltanwendung'' stets vor dem Elektron hergeführt, und dadurch dieses ständig in Flugrichtung beschleunigt. Analog müsste man es mit schweren Massen im Falle des Doppelsterns tun.

Auch in Herrn xxx zweitem Beispiel werden Gravitationswellen durch den Vorüberflug und Einfang ausgelöst, die man "nur'' statt dessen von außen auf das System einstrahlen müsste, um den eingefangenen Körper aus dem Schwerefeld des rotierenden Neutronensterns herauszukatapultieren.

Prof. Matthias Bartelmann ist Direktor am Institut für Theoretische Astrophysik im Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg. Sein Hauptarbeitsgebiet ist die Kosmologie, deren wichtigste theoretische Grundlage die ART ist.

Weitergeleitet hatte meine Fragen freundlicherweise Herr Ulrich Bastian, ebenfalls Uni Heidelberg und Redakteur der Zeitschrift "Sterne und Weltraum".

Ich hatte selbstverständlich nicht die Zeitumkehr-Invarianz der ART bezweifelt. Daß man allerdings die "Anfangs- und Randbedingungen" im Einklang damit zumindest im Prinzip auch so wählen kann, aber schon.

Gruß, Timm

[EMI]

Zitat von Timm

Meine Anfragen:
...wurden von Prof. Matthias Bartelmann so beantwortet:...

Freut mich Timm, das Prof. Bartelmann das auch so sieht:

Zitat von EMI

So recht verstehe ich (noch) nicht, was dich eigentlich umtreibt Timm,
Beim "Einfangprozess" wird doch Energie frei (Bindungsenergie).
Beim "zeitumgekehrten" Einfang muß Energie zugeführt werden.

Gruß EMI

PS: Du hast gute Kontakte Timm. Mir hat ein "Prof." noch nie! auf meine Fragen geantwortet.
Liegt sicherlich an mir, meine Fragen waren bestimmt nicht fundiert genug.
Fragen von Laien kommen halt in den Schredder.

[Timm]

Zitat von EMI

PS: Du hast gute Kontakte Timm. Mir hat ein "Prof." noch nie! auf meine Fragen geantwortet.
Liegt sicherlich an mir, meine Fragen waren bestimmt nicht fundiert genug.
Fragen von Laien kommen halt in den Schredder.

Wie Du richtig bemerkt hast, EMI, treibt mich manchmal etwas um und dann sind solche Kontakte eine gute Ergänzung zum Forum (Uli's und Deine Beiträge zum Thema Einfang).

Gruß, Timm

[Uli]

Zitat von Timm

Hallo allerseits!

Abgesehen von der beim Kaon-Zerfall festgestellten CP-Verletzung, gelten alle fundamentalen physikalischen Gesetze als zeitsymmetrisch, angefangen von Gesetzen der Mechanik, ueber die Maxwellschen Gleichungen bis hin zur ART. Sie sind demnach invariant gegenueber Zeitinversionen.
...
Gruss, Timm

Habe ich soeben erst entdeckt, Timm: da bist du nicht auf dem neuesten Stand. Vor wenigen Jahren wurden auch in der Physik der B-Mesonen CP-verletzende Effekte nachgewiesen.

z.B.
http://www.weltderphysik.de/de/4744.php

Gruß,
Uli

Das habe ich übrigens 1983 schon vorhergesehen:

E.A. Paschos, B. Stech, (CERN) , U. Turke, (Dortmund U.)
Phys.Lett.B128:240,1983.
The Charged Current Couplings And Cp Violation In The B Meson System.

[Timm]

Zitat von Uli

Habe ich soeben erst entdeckt, Timm: da bist du nicht auf dem neuesten Stand. Vor wenigen Jahren wurden auch in der Physik der B-Mesonen CP-verletzende Effekte nachgewiesen.

z.B.
http://www.weltderphysik.de/de/4744.php

Gruß,
Uli

Das habe ich übrigens 1983 schon vorhergesehen:

E.A. Paschos, B. Stech, (CERN) , U. Turke, (Dortmund U.)
Phys.Lett.B128:240,1983.
The Charged Current Couplings And Cp Violation In The B Meson System.

Wirklich schade, Uli, daß mir die B-Mesonen CP-Verletzung bei meiner Recherche entgangen ist.

http://www.sciencedirect.com/science...8c2223d69b27d9

Aus dem Abstract Deiner Publication:

We consider a lifetime range for the B meson from the observed upper limit down to 0.3 × 10−12 s. Under this constraint all elements of the flavor mixing matrix are strongly restricted. By fitting the parameter in K0-decay a relatively large CP-violating phase angle is required.

Offensichtlich hat sich Deine Vorhersage bestätigt, alle Achtung und Gratulation, wenn auch sehr verspätet. Wird denn auch diese CP-Verletzung in einem größeren Zusammenhang diskutiert? Z.B. der Materie/Antimaterie Vernichtung?

Gruß, Timm

[EMI]

Zitat von Uli

Das habe ich übrigens 1983 schon vorhergesehen

Ich erst Ende der 90ziger

Ich kenne deinen Ansatz leider nicht, so wie ich dich kennen lernen durfte vermute ich mal ne Art CKM-Matrix.

Bei mir folgt das daraus, das die d, s und b-Quarks aus 2 B- und ein A-Nano aufgebaut sind.
B-Nanos koppeln untereinander nur schwach.
Daher können die B-Nanos die Reihenfolge ändern, ohne Bosonen W, Z.
Wie bei den Neutrinos, da ist es allerdings nach oben und unten(Familien) möglich.
Bei den Quarks(mit 2 B-Nanos) nur nach unten, wegen der Massedifferenzen.

Ein b-Quark kann leicht zum s-Quark und dieser zum d-Quark werden, ohne Zerfall(nur interner Gluonenaustausch).
Allerdings nicht der blaue b-Quark! der bleibt ohne Zerfall immer ein b-Quark.
Auch nicht der grüne s-Quark und der blaue s-Quark, die bleiben ohne Zerfall immer ein s-Quark.
Daraus ergibt sich die Zerfallsunsymmetrie sprich CP-Verletzung, bei mir, die bei Mesonen mit b-Quarks ausgeprägter ist wie bei Mesonen mit s-Quarks. IMHO

Gruß EMI

[Uli]

Hi EMI,

Zitat von EMI

Ich erst Ende der 90ziger

Ich kenne deinen Ansatz leider nicht, so wie ich dich kennen lernen durfte vermute ich mal ne Art CKM-Matrix.

Da war kein Ansatz dahinter - mehr so eine Art Zahlenspielerei: wir hatten geschaut, inwieweit die freien Parameter des Standardmodells (tatsächlich hauptsächlich - wie du richtig vermutest - die diversen Winkel der Kobayashi-Maskawa-Matrix) durch die Summe der bekannten experimentelle Constraints eingeschränkt sind und analysiert, ob die KM-Matrix unter Respektierung aller Constraints messbare Mischungs- und CP-Verletzungseffekte vorhersagt bzw. erlaubt. Das stellte sich als eine sehr reale Möglichkeit heraus.

Zitat von EMI

Bei mir folgt das daraus, das die d, s und b-Quarks aus 2 B- und ein A-Nano aufgebaut sind.
B-Nanos koppeln untereinander nur schwach.
Daher können die B-Nanos die Reihenfolge ändern, ohne Bosonen W, Z.
Wie bei den Neutrinos, da ist es allerdings nach oben und unten(Familien) möglich.
Bei den Quarks(mit 2 B-Nanos) nur nach unten, wegen der Massedifferenzen.

Ein b-Quark kann leicht zum s-Quark und dieser zum d-Quark werden, ohne Zerfall(nur interner Gluonenaustausch).

Du willst sagen, in deinem Modell kann aus einem b-Quark spontan ein s-Quark werden ????
Wie soll das gehen ?
Bei so einem Übergang müsste jede Menge Energie (sprich Zerfallsprodukte) freigesetzt werden.

Gruß,
Uli

[Marco Polo]

Zitat von Uli

Das habe ich übrigens 1983 schon vorhergesehen:

E.A. Paschos, B. Stech, (CERN) , U. Turke, (Dortmund U.)
Phys.Lett.B128:240,1983.
The Charged Current Couplings And Cp Violation In The B Meson System.

Angeber.

Aber im Ernst: Ich ziehe meine imaginären Hut.

Natürlich auch vor EMI. Es muss einerseits toll sein etwas zu entdecken/vorherzusagen, das sich dann als richtig herausstellt, aber auch bitter sein, wenn man dann feststellt, dass es bereits vorher von jemand anderen entdeckt wurde.

Gruss, Marco Polo

[Uli]

Zitat von Marco Polo

Angeber.

Aber im Ernst: Ich ziehe meine imaginären Hut.

Kannst ihn auflassen: nur 'ne Fleißarbeit des "Fußvolks" - und man musste ja irgendwas tun fürs Geld: kein Vergleich mit den revolutionären Theorien in Physikforen.

[Marco Polo]

Zitat von Uli

Kannst ihn auflassen: nur 'ne Fleißarbeit des "Fußvolks" - und man musste ja irgendwas tun fürs Geld: kein Vergleich mit den revolutionären Theorien in Physikforen.

Soviel dürfte klar sein: Gegen die "Stormschen Sätze" z.B., kannst damit natürlich nicht anstinken.

Na ja. "Fußvolk" ist jetzt vielleicht des Understatements zuviel des Guten.
Dennoch: Bescheidenheit ist eine Zier. Das macht dich sehr symphatisch.

Also nix mit Überheblichkeit, wie von Spöttern schon behauptet.