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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #1  
Alt 06.08.20, 10:36
eval eval ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 28.07.2020
Beiträge: 8
Standard Singularität und Quantenmechanik

Hi,

eine Frage hab ich da noch (wenn ich euch hier schon gerade an der Strippe habe )

Allenthalben liest man, daß im Bereich der "Singularität" die Quantenmechanik mit einfließt wegen der geringen Größe - das verstehe ich nicht.

Quanteneffekte entstehen doch (grob gesagt) aufgrund von geringer Masse und dem Wirkungsquantum - da kommt es doch überhaupt nicht auf die Größe an?
Und da wir es bei Singularitäten mit einer gigantisch großen Masse zu tun haben, dürfte es doch keinerlei Quanteneffekte geben?

Gruß Eva
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  #2  
Alt 06.08.20, 20:38
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.361
Standard AW: Singularität und Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von eval Beitrag anzeigen
Allenthalben liest man, daß im Bereich der "Singularität" die Quantenmechanik mit einfließt wegen der geringen Größe - das verstehe ich nicht.
Man kann das relativ leicht mit der heisenbergschen Unschärferelation begründen:

Bei der mathematischen Singularität bei r=0 hat man keine Ortsunschärfe mehr und damit eine totale Unschärfe im Impuls. Damit "verschmiert" die Materieverteilung wieder und kann nicht exakt bei r=0 gehalten werden.
__________________
Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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  #3  
Alt 07.08.20, 09:42
eval eval ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 28.07.2020
Beiträge: 8
Standard AW: Singularität und Quantenmechanik

Zitat:
totale Unschärfe im Impuls
auch, wenn die Masse riesengroß ist?

Okay, bei r=0 ist die Unschärfe immer total - wenn aber r>0 ist, und sei es nur ein kleines, ein winzig kleines, ein unfassbar kleines 'Bisserl', ist doch der Impuls bei einem Schwarzen Loch aufgrund seiner Masse immer gigantisch, wodurch die Unschärfe minimalst ist?
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  #4  
Alt 07.08.20, 21:14
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.361
Standard AW: Singularität und Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von eval Beitrag anzeigen
auch, wenn die Masse riesengroß ist?
Die Gesamtmasse setzt sich mMn auch innerhalb des SL aus kleinen Massen (Elementarteilchen) zusammen und für die gilt immer die HUR (heisenbergsche Unschärferelation)

Zitat:
Okay, bei r=0 ist die Unschärfe immer total - wenn aber r>0 ist, und sei es nur ein kleines, ein winzig kleines, ein unfassbar kleines 'Bisserl', ist doch der Impuls bei einem Schwarzen Loch aufgrund seiner Masse immer gigantisch, wodurch die Unschärfe minimalst ist?
Quantenmechanische Rechnungen legen nahe, dass die Masse extrem eng lokalisiert ist, aber eben nicht unendlich eng, wie in einer Singularität.
__________________
Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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  #5  
Alt 08.08.20, 08:44
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.761
Standard AW: Singularität und Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von eval Beitrag anzeigen
Allenthalben liest man, daß im Bereich der "Singularität" die Quantenmechanik mit einfließt wegen der geringen Größe - das verstehe ich nicht.
Wenn man die Schwarzschildlösung strikt auslegt, ist die Masse in der Singularität des Schwarzen Loches. Physiker gehen jedoch davon aus, daß die Theorie hier versagt, weil Masse in einem Punkt unphysikalische Konsequenzen hätte.

Vielmehr wird angenommen, daß sich die Masse in irgendeiner unbekannten Form, ev. in Planckdichte, im Zentrum befindet. Niemand weiß, ob das noch die uns bekannten Elementarteilchen sind. Aufschluss über den Zustand der Materie bei diesen kleinsten Skalen erhofft man sich von einer künftigen Theorie der Quantengravitation. Sollte das jemals gelingen, wären Gravitationstheorie und Quantentheorie konsistent zusammengeführt.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #6  
Alt 10.08.20, 15:39
eval eval ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 28.07.2020
Beiträge: 8
Standard AW: Singularität und Quantenmechanik

Okay, ich versuche nochmal, mein Problem zu schildern:

- ein Elektron unterliegt starken Quanteneffekten, weil seine Masse so klein ist.
- ein LKW auf der Straße unterliegt keinen Quanteneffekten - nicht weil es so viel größer ist als ein Elektron, sondern weil es so ungeheuer viel mehr Masse hat als ein Elektron.
- und da ein Schwarzes Loch über eine milliarden- und abermilliardenmal größere Masse verfügt als ein LKW, schließe ich daraus, daß Quanteneffekte bei einem Schwarzen Loch überhaupt keine Rolle spielen.

Ist das so richtig? Oder liege ich mit der Schlußfolgerung falsch?

Gruß Eva
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  #7  
Alt 10.08.20, 17:41
Cossy Cossy ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 13.11.2019
Beiträge: 15
Standard AW: Singularität und Quantenmechanik

Nicht ganz!
Do musst das in 3 Schritten sehen.
1. Die Quantenmechanik hat die Hoheit über den Aufbau der Materie, da die Kräfte wesentlich höher sind, als die winzig Gravitation. Wenn Du die Kraft des elektrischen Feldes von einem Elektron mit sein Kraft für die Gravitation vergleichst, so verliert die Gravitation mit 10 hoch 43
2. Anders als bei den andern Kräften, lässt sich die Gravitation nicht abschirmen. Kommt genug davon zusammen, so gewinnt die Gravitation. Das Pauli´sche Ausschließungsprinzip ist die letzte Kraft aus der Quantenwelt, die gegen die Gravitation ankommt. Siehe ein Neutronenstern.
Wenn es noch mehr Masse wird, dann gewinnt die Gravitation und keine Kraft kann dann noch dagegenhalten. Genau dann kommt auch das Problem.
3. Laut der ART wird die Masse zu einer Singularität => unendliche Dichte auf einen unendlich kleinen Raum. Da kommen aber wieder die Spezialitäten der Quantentheorie zum Tragen. Nun sind es eben nicht sehr viele kleine Teilchen, welche die Masse bilden. Die Singularität selbst kommt in den Bereich von z.B. der Planck-Länge (Laut ART, auch noch viel kleiner). Dann sollte die Quantenmechanik für das Objekt Singularität im SL wieder interessant werden. Wie genau ??? Da streiten sich die Geister
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  #8  
Alt 10.08.20, 19:00
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.361
Standard AW: Singularität und Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von eval Beitrag anzeigen
Ist das so richtig? Oder liege ich mit der Schlußfolgerung falsch?
So einfach ist das mMn nicht.

Denn die Frage nach der "Wichtigkeit" von Quanteneffekten kann ja nur beantwortet werden, wenn man die Fähigkeiten des Fragenden berücksichtigt. Welches Fachwissen und/oder Nachweisgeräte bringt der/die Fragende mit?

USB-Sticks würden z.B. ohne Quantenmechanik nicht funktionieren. Insofern nutzen bereits sehr viele Menschen auch im Alltag die QM.

Ich persönlich sehe auch gewisse Anwendungsmöglichkeiten der QM bei den SL, z.B. beim Informationsparadoxon.
__________________
Freundliche Grüße, B.

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