Quantenchromodynamik mit Superrechner bestätigt

[Sino]

Wie gesagt, ich hab bei Heim noch nicht weitergelesen bzw. hänge noch bei seiner Gravitationstheorie, aber bei dem Versuch ging es ja wie EMI nochmal hervorgehoben hat nur um die dynamisch erzeugte Masse.

Ich denke, wenn man es mit soetwas wie diskreten Volumina z.b. in einer Gravitationstheorie zu tun bekommt, dann gehen die Grössenordnungen wohl in Richtung Plancklänge. Die Abmessungen des Protons sind aber ca. um Faktor 10e+20 grösser. Von daher sollte in den Grössenordnungen des Protons die Raumzeit genauso als Kontinuum funktionieren, wie von uns aus betrachtet.

Vielleicht haben wir uns da einfach missverstanden.
Ich habe bei der Simulation keinen Bezug dazu gesehen, ob der Raum in Wirklichkeit auch diskrete Strukturen aufweist oder nicht. Für mich ist für diese Simulation die kontinuierliche Raumzeit, die in den Gleichungen vorkommt, einfach nur willkürlich zerhackt worden, um rechnen zu können, wobei jedes einzelne Raumzeitvolumen in der Simulation vielleicht grössenordnungsmässig so weit von einer möglichen diskreten realen Raumzeitstruktur weg war, wie ein Fussballplatz von einem Kernradius.

[zeitgenosse]

Zitat von Uli

Naja, sicherlich gibt es Unterschiede - es sind ja Theorien für unterschiedliche Wechselwirkungen; aber dennoch kann man mit Fug und Recht sagen, dass die QED Pate gestanden hat bei der Entwicklung von QCD und elektroschwacher Theorie.

Im historischen Kontext ja.

In der QCD haben wird es mit Baryonen, Mesonen, Resonanzen sowie Subkonstituenten (Quarks und wechselwirkende Gluonen) zu tun. Dass Formelzeichen und Feynman-Diagramme auch bei anderen Partikeln als Photonen und Elektronen gelten, ist zu hoffen und noch kein Beleg für die Gleichartigkeit des Ansatzes. Es dürfte doch einigermassen evident sein, dass sich Gell-Mann's "achtfacher Weg" (1961) vom Feynmanschen Ansatz unterscheidet. Dass ist auch deshalb offensichtlich, weil es sich bei den Hadronen und ihrer Vielfalt nicht um Leptonen handelt.

Dass es sich bei QED und QCD um deutlich verschiedene Modelle handelt, erkennen wir bereits an der jeweiligen Eichgruppe (abelsch und nichtabelsch). Dazu kommt, dass Hadronen eine innere Struktur aufweisen, was vom Elektron nicht behauptet werden kann. Quarks kommen zudem als freie Partikel nicht vor. Ferner unterscheidet sich die starke Wechselwirkung erheblich von der elektromagnetischen.

In Summe legitime Gründe, die die prinzipielle Verschiedenheit nahelegen. Während die QED eine experimentell getestete Theorie ist, kann man die QCD noch keineswegs als abgeschlossen bezeichnen. Das liegt an ihrer Verschiedenheit und Komplexizität.

Gr. zg

[criptically]

Zitat von zeitgenosse

...
In Summe legitime Gründe, die die prinzipielle Verschiedenheit nahelegen. Während die QED eine experimentell getestete Theorie ist, kann man die QCD noch keineswegs als abgeschlossen bezeichnen. Das liegt an ihrer Verschiedenheit und Komplexizität.

Gr. zg

Vorausgesetzt Uli löscht meinen Beitrag nicht: warum musste mit "Renormierung" die Theorie angepasst werden wenn die Experimente die QED so schön bestätigen?

mfg

[Sino]

Zitat von criptically

Vorausgesetzt Uli löscht meinen Beitrag nicht: warum musste mit "Renormierung" die Theorie angepasst werden wenn die Experimente die QED so schön bestätigen?

In meinen Augen, weil diese Theorien generell nur einen Teilaspekt abdecken. Experimentelle Daten wie Masse und Ladung müssen benutzt/eingesetzt werden, um die Kopplungskonstanten zu bestimmen, weil man nicht genau weiss, wie man die Elementarladung und die Ruhemasse des Elektrons theoretisch genau herleiten soll. Die Grössen, die man misst, sind schon beeinflusst durch die Wahrscheinlichkeitsamplituden für die möglichen Wechselwirkungen. Somit wurde die Renormierung notwendig, damit die theoretischen errechneten Werte mit den gemessenen übereinstimmen. Das Verfahren, das man dabei anwendet, konvergiert aber. Deshalb funktioniert es.

Aber hinter der Frage, wie man das umgeht und eine Theorie aufstellt, die für jeden Energiebereich funktioniert, steckt dann letzten Endes auch die ungelöste Frage, wie man die Feinstrukturkonstante theoretisch ermitteln kann. ( Es hat immer mal wieder jemand behauptet, er hätte sie durch reine Mathematik hergeleitet und dann hat man genauer gemessen und es hat nicht mehr gepasst. )

Aber ich bin kein QED-Experte. So hab ich nur die Passage in Feynmans Buch QED verstanden.

[rene]

Zitat von criptically

Vorausgesetzt Uli löscht meinen Beitrag nicht: warum musste mit "Renormierung" die Theorie angepasst werden wenn die Experimente die QED so schön bestätigen?

Weil eine einfache Störungstheorie, in der physikalische Systeme durch algebraische Relationen zwischen den Zustandsgrössen mit wenigen kritischen Exponenten beschrieben werden können, nicht anwendbar ist. Die divergenten Ausdrücke entstehen aus den Störungsentwicklungen und sind nur innerhalb eines begrenzten Energiebereichs gültig. Energiebeiträge jenseits des Gültigkeitsbereichs liefern somit unendliche Ergebnisse, die durch die Feldoperatoren entstehen, die Distributionen sind, und deren Multiplikation am selben Raumzeitpunkt üblicherweise nicht definiert ist.

Aus einer Renormierung lässt sich die Essenz kritischer Exponenten mit beliebiger Genauigkeit (und entsprechendem Rechenaufwand) bestimmen. Das Problem damit ist ein rechentechnisches.

Grüsse, rene

[criptically]

Zitat von rene

...

Aus einer Renormierung lässt sich die Essenz kritischer Exponenten mit beliebiger Genauigkeit (und entsprechendem Rechenaufwand) bestimmen. Das Problem damit ist ein rechentechnisches.

Grüsse, rene

Das bedeutet aber die Theorie ist gar nicht richtig und muss fallen gelassen werden (weil sie falsche Ergebnisse liefert).

mfg

[Uli]

Zitat von criptically

Vorausgesetzt Uli löscht meinen Beitrag nicht: warum musste mit "Renormierung" die Theorie angepasst werden wenn die Experimente die QED so schön bestätigen?

mfg

"Renormierung" bedeutet nicht "Anpassung". Renormierung ist ein Feature, das es schon in klassischen Feldtheorien gibt: Wechselwirkungen verändern die Werte einiger Konstanten einer Theorie - nämlich die Werte, die sie in einer Welt ohne Wechselwirkungen hätten. Betroffen sind z.B. Kopplungskonstanten und Massen. Es ist natürlich überhaupt nicht erstaunlich, dass Wechselwirkungen z.B. Massen verändern bzw. erzeugen; schließlich erwarten wir von einer fundamentalen Theorie aller Wechselwirkungen, dass sie die Massen der beobachteten Elementarteilchen vorhersagen kann.

Auch das Thema dieses Threads - die Veränderungen der Current-Massen der (freien) Quarks zu ihren Constituent-Massen (um die Nukleonen-Massen zu bekommen) durch die starke Wechselwirkung lässt sich als Renormierung verstehen. Aufgrund der starken Wechselwirkung bekommen die Quarks im Nukleon viel höhere effektive Massen.

Einzig suspekt war anfänglich die Divergenz der Renormierungsfaktoren der QED. Rene hat dazu bereits einiges gesagt. In einer renormierbaren Theorie müssen sich in jeder Ordnung der Störungstheorie alle auftretenden Divergenzen immer wieder in eine Redefinition derselben Konstanten absorbieren lassen, d.h. es darf in einer höheren Ordnung kein neuer Typ von Divergenz auftreten. Das ist eine starke Forderung, die manches spekulative Modell von vornherein ausschließt Der allgemeine Beweis der Renormierbarkeit einer Theorie ist extrem anspruchsvoll. T'Hooft hatte für den entsprechenden Beweis der Renormierbarkeit der elektroschwachen Theorie den Nobelpreis bekommen. Ich sage mal, wirklich verstanden hatte diesen Beweis damals nur einige sehr wenige Gurus.

Uli

PS. ich werde weiterhin Beiträge von dir löschen, wenn du Threads über Schul- bzw. Standardphysik für RT-kritische Themen "hijackst".

[Sino]

Zitat von criptically

Das bedeutet aber die Theorie ist gar nicht richtig und muss fallen gelassen werden (weil sie falsche Ergebnisse liefert).

Ok, hat Uli schon beantwortet, aber da ich das nicht umsonst getippt haben will, nochmal meine Antwort dazu, dass die QED angeblich falsch ist:

Das Problem ist doch nur, dass man keine idealen Elektronen oder Photonen in einem wechselwirkungsfreien Zustand beobachten kann.

Was man misst, ist immer schon eine Superposition aus allen möglichen Alternativen, d.h in dem, was man misst, sind die grundlegenden Grössen, die die Wechselwirkung zwischen Elektron und Photon festlegen, schon unendlich oft mit eingeflossen.
Nun braucht man aber Kopplungsamplitude für eine einzige Wechselwirkung für die QED. Sowas kann man aber nicht messen. Man misst wie gesagt immer nur die Überlagerung von allem was möglich ist.
D.h. im Endeffekt muss man das Ding so tunen, dass es für einen Energiebereich passt. ( Laut Feynman sind es nur 2 Grössen, n und j. Eine steht wohl für die Kopplung Photon<->Elektron, die andere hängt mit der Masse des Elektrons zusammen. )

Muss man halt warten, bis man eine Theorie hat, die die Grössen ausspuckt, die die QED benötigt. Somit ist die QED unvollständig, wie alle Theorien, aber nicht falsch. ART ist auch nicht komplett, sondern nur ein Baustein.

An die Kopplungsamplituden kommt man vielleicht wirklich erst theoretisch ran, wenn man wirklich verstanden hat, wie ALLES zusammenpasst und in eine Theorie vereinigt werden kann. Vielleicht findet man die auch nie, weil extrem viele Universen möglich sind, die alle anders wären und unseres nur so ist, wie es ist, weil wir sonst nicht da sein könnten.

P.S.: So, und nun muss ich aber Terrentino's "Kill Bill" schauen. Fängt gerade an
Wenn meine Sicht mathematisch inkorrekt ist, kann natürlich sein, ich weiss nicht in wie weit Feynman da in seinem populärwissenschaftlichem Buch unzulässig vereinfacht hat, damit der Gedankengang für den Ottonormalbürger verständlich bleibt.

[Kurt]

Zitat von richy

Akzeptiere mal einfach, dass du dich mit einem alten Hut schmueckst. Die quantiserte Berechnung gibt es zudem nicht erst seit es Digitalrechner gibt.
Julia hat die Julia Menge schon 1920 ohne PC konstruiert :
http://de.wikipedia.org/wiki/Gaston_Maurice_Julia
Deswegen interessiert dein Tic Tac auch niemanden.

Äh. hm, was hat mein "Würfel" mit der Taktung zu tun, Weist dus?
Ja er hat damit zu tun, er stellt die Ortsumstände zur Verfügung die die "Taktfrequenz" bezeichnen und auch bedingen.
Das er ein alter Hut ist, naja, hab ich behauptet das die Idee neu ist?
Die Idee den "Würfel" einzusetzen ist geboren aus dem Wunsch die unglückseelige Abhängigkeit von einem "Betrachter", eingeführt mit der RT, zu verlassen, verzichtbar zu machen.

Es ist übrigens nicht seit dem Digitalrechner ein quantisierter Vorgang.
Auch Analogrechner produzieren eine Digitalzahl.
Jede Zahl ist quantisiert.

Kurt

[Lambert]

Zitat von EMI

Hallo Lampe,

doch, doch! Das ist ein "Vielzahlkörperproblem"! Wenn da die Berechnung zu gelungen ist, sind wir einen RIESIGEN Schritt weiter.

Bleibt nur noch die winzige Aufgabe die Quarksmassen zu berechnen.

Gruß EMI

eben

Gruss,
Lambert