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  #1  
Alt 02.01.15, 22:59
Plankton Plankton ist offline
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Registriert seit: 02.01.2015
Beiträge: 903
Standard Viewpoint: Arrow of Time Emerges in a Gravitational System & Quantenphysik

Hallo!

Bin ein interessierter Physikfan und hab dieses Forum zufällig entdeckt und wollte mal hier ein paar interessante Sachen vorstellen die ich in letzter Zeit mal gelesen habe und hören was hier so die Experten dazu denken.

Da wäre z.B. das -->
http://physics.aps.org/articles/v7/111
Viewpoint: Arrow of Time Emerges in a Gravitational System
...
The idea of time proceeding in two directions, towards two futures, from a moment of minimum complexity is not itself new. It has appeared, for example, in cosmological models of eternal inflation [9]. But the emergence of this behavior in a system as simple as the one Barbour and his colleagues consider is unexpected. The constraints of vanishing energy and angular momentum were based on a Machian philosophical view; namely, that only relational observables should be relevant to physics. But these choices also appear to match our Universe; vanishing energy, for instance, is an indication of spatial flatness. It is worth emphasizing, however, that the model in this paper is Newtonian—it is not yet clear whether it can be extended to a more realistic general relativistic description of gravity, though the authors suggest this might be possible by using shape dynamics [10], a modified scale-invariant form of general relativity.

Papier dazu: --> http://physics.aps.org/featured-arti...ett.113.181101
....
Conclusions.

Our results are a proof of principle: all the solutions of a time-symmetric dynamical law suited to approximate our Universe have a strongly time-asymmetric behavior for internal observers. So far as we know, this
conclusion is new. It follows from the exact Lagrange-Jacobi relation
(4) and special properties of the model’s potential. Of course, it has long been known that gravity causes clustering of an initially uniform matter distribution.
In our Universe, this is reflected above all in the formation of galaxies and is the most striking macroscopic arrow.
Our novelty is that in all solutions of the N-body problem the dynamical law guarantees, without any past hypothesis, an epoch of relative uniformity out of which growth of structure must be observed. We conclude that the origin of time’s arrow is not necessarily to be sought in initial conditions but rather in the structure of the law which governs the Universe.

Ich frag mal so ganz allgemein ... Was geht?

Und dann noch ein 2. Artikel der in keinem direkten Zusammenhang mit dem 1. steht.

Ist die Quantenphysik weniger kompliziert?
http://www.spektrum.de/news/ist-die-...iziert/1324336
...
Der Welle-Teilchen-Dualismus entspreche demnach einfach nur der heisenbergschen Unschärferelation in anderer Ausprägung, so das Ergebnis. "Die Verbindung tritt ganz natürlich hervor, wenn man sich vor Augen führt, welche Informationen man über ein System erhalten möchte", so Wehner. Beide Aspekte lassen sich mit verschiedenen mathematischen Gleichungen darstellen, doch existiert bislang keine Verbindung zwischen beiden. Wehner und Co gelang es dagegen, die mathematische Beschreibung des Welle-Teilchen-Dualismus so umzuformulieren, dass sie zu Gleichungen entropischer Unschärfebeziehungen wurden. Damit war die Verbindung zwischen beiden vormals getrennten Aspekten geschaffen.

Kann mir das jemand ein bisschen bildhaft verdeutlichen wie das gemeint ist mit "entropische Unschärfbeziehungen" (so an Anlehnung an das Doppelspaltexperiment)?

MfG

Plankton
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  #2  
Alt 06.01.15, 04:14
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 05.03.2009
Beiträge: 4.086
Standard AW: Viewpoint: Arrow of Time Emerges in a Gravitational System & Quantenphysik

Willkommen bei uns, Plankton!

Zitat:
Zitat von Plankton Beitrag anzeigen
Ich frag mal so ganz allgemein ... Was geht?
Das ist wohl zu allgemein. Es sei denn, du währst mit der ebenso ganz allgemeinen Antwort - dieses und jenes und noch einiges mehr - zufrieden.

Zitat:
Zitat von Plankton Beitrag anzeigen
Kann mir das jemand ein bisschen bildhaft verdeutlichen wie das gemeint ist mit "entropische Unschärfbeziehungen" (so an Anlehnung an das Doppelspaltexperiment)?
Ich kann es nicht. Ich finde den Artikel auch nicht besonders. Viele Worte aus QM aber eine Substanz ist imho nicht zu erkennen. Diese Stelle:
Zitat:
..., doch existiert bislang keine Verbindung zwischen beiden.
sieht für mich sogar sehr zweifelhaft aus.
__________________
Eine korrekt gestellte Frage beinhaltet zu 2/3 die Antwort.
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  #3  
Alt 06.01.15, 16:02
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 1.488
Standard AW: Viewpoint: Arrow of Time Emerges in a Gravitational System & Quantenphysik

Anmerkung zu den erstgenannten Artikeln: Carlip et al. sind sehr ernstzunehmende Wissenschaftler:

http://arxiv.org/find/gr-qc/1/au:+Ca.../0/1/0/all/0/1
http://arxiv.org/find/gr-qc/1/au:+Ba.../0/1/0/all/0/1
http://arxiv.org/find/gr-qc/1/au:+Ko.../0/1/0/all/0/1
http://arxiv.org/find/gr-qc/1/au:+Me.../0/1/0/all/0/1

Über die anderen Verfasser weiß ich nichts.
__________________
Ἓν οἶδα, ὅτι οὐδὲν οἶδα.
Sokrates
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  #4  
Alt 08.01.15, 22:15
Plankton Plankton ist offline
Guru
 
Registriert seit: 02.01.2015
Beiträge: 903
Standard AW: Viewpoint: Arrow of Time Emerges in a Gravitational System & Quantenphysik

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Willkommen bei uns, Plankton!
Jo! Thx, freut mich. Ist zwar manchmal wenig los hier, hab aber schon einiges interessantes gelesen.

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Das ist wohl zu allgemein. Es sei denn, du währst mit der ebenso ganz allgemeinen Antwort - dieses und jenes und noch einiges mehr - zufrieden.

Ich fand den Artikel einfach nur so interssant, und wollte deswegen den einfach mal vorstellen und schauen was andere Leute dazu meinen.

1Ne konkrete Frage hab ich nicht dazu so gesehen.
Hab da eher nur so meine eigenen "Weltbilder im Kopf."
Ich stelle mir immer vor, dass es überhaupt keinen Zeitpfeil real im Universum gibt, sondern die Zeit einfach immer "nur ist", oder sozusagen "immer vorwärts und rückwärts" gleichzeitig fließt. Selbst in diesem Text hier! Und das nur durch die Gravitation solche "scheinbaren Zeitfeile" entstehen. Ich kenne da auch aus dieser Doku mit Brian Green "Der Stoff aus dem der Kosmos ist" (hoffe die kennt grad jeamnd ) dieses "Modell" mit den "Jetzt-Scheiben".
Ich stelle mir dabei auch vor, dass alles im Universum miteinander "verschränkt" ist. Und zwar so, dass quasi die (alle) Zukunft mit der (ganzen) Vergangenheit. Und dadurch alles erst realtiv ist, wird.
Das wäre dann bei mir im Kopf auch die Verbindung zwischen Quantenphysik und Relativitätstheorie.
Und würde auf dieses Weise betrachtet eventuell zu neuen Sichweisen führen die manche Dinge neu erklären können oder vorhandene Thoerien verbessern bzw. erweitern und bestätigen.

Und als ich den Artikel entdeckt hatte "fühlte" ich mich irgendwie bestätigt.

Und weil ich nicht so wie jetzt mit dem Text einsteigen wollte , erstmal nur "was geht" dazu....

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Ich kann es nicht. Ich finde den Artikel auch nicht besonders. Viele Worte aus QM aber eine Substanz ist imho nicht zu erkennen. Diese Stelle:

sieht für mich sogar sehr zweifelhaft aus.
Ja, der Artikel ist leider nur aus der Zeitschrift. Aber ich habe noch was dazu gefunden:
http://www.quantumlah.org/people/Stephanie
http://arxiv.org/abs/1403.4687
http://arxiv.org/pdf/1403.4687v2.pdf

... Such wave-particle duality relations (WPDRs) are often thought to be conceptually inequivalent to Heisenberg's uncertainty principle, although this has been debated. Here we show that WPDRs correspond precisely to a modern formulation of the uncertainty principle in terms of entropies, namely the min- and max-entropies. This observation unifies two fundamental concepts in quantum mechanics. Furthermore, it leads to a robust framework for deriving novel WPDRs by applying entropic uncertainty relations to interferometric models. As an illustration, we derive a novel relation that captures the coherence in a quantum beam splitter.

----
@TomS
Danke für die Links!

PS:
Also, sorry für das viele schwammige Gelaber so "Behind the Physics" and "only in my Brain" ...
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  #5  
Alt 11.01.15, 01:55
Plankton Plankton ist offline
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Registriert seit: 02.01.2015
Beiträge: 903
Standard AW: Viewpoint: Arrow of Time Emerges in a Gravitational System & Quantenphysik

Das finde ich auch noch interessant zum 1. Artikel:
http://www.wired.com/2014/11/time-gravity/
...
“For me, the bigger problem is that there are a whole lot of different physical arrows of time,” Carlip said. The forward direction of time manifests itself in many ways that don’t involve gravity. For example, light always radiates away from a lamp—never toward it. A radioactive isotope decays into lighter atoms; you never see the reverse. Why would an arrow of time derived from gravity also push other arrows of time in the same direction?

“It’s a big open question,” Carlip said. “I don’t think anyone has a good answer as to why these arrows of time should agree. This doesn’t answer that either.”
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  #6  
Alt 08.02.15, 02:29
Plankton Plankton ist offline
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Blinzeln AW: Viewpoint: Arrow of Time Emerges in a Gravitational System & Quantenphysik

Hab hier mal wieder was dazu gelesen:

http://www.spektrum.de/news/suche-na...r-zeit/1330152
[...]
"Dann streiten die Experten, ob sich dabei der thermodynamische Zeitpfeil umkehrt oder erhalten bleibt", sagt Zeh. In der Arbeit, um die es geht, kehre er sich allein durch die verwendete Definition der "Komplexität" um. Das sei offenbar alles – "bis auf ein paar triviale Formeln!" Und: "Deswegen verstehe ich auch nicht, wieso diese Arbeit überhaupt publiziert werden konnte. Vielleicht ein Beispiel für den zunehmenden Libertinismus in Teilen der modernen Physik."
[...]
Ob diese Arbeit die Physiker näher an den Ursprung der Zeit gebracht hat, wird sich zeigen müssen. "Das benutzte Modell mit newtonscher Gravitation ist relativ einfach, und die Allgemeinheit der Resultate ist schwer einschätzbar", sagt Martin Bojowald. "Andererseits sind für die konkreten Rechnungen Annahmen wichtig, die zumindest zum Teil auch in der allgemeinen Relativitätstheorie erfüllt sein sollten." Die Arbeit sei ein viel versprechender Ausgangspunkt für weitergehende Studien. Ob sich mit diesem Ansatz jemals experimentell dem Charakter der Zeit auf den Grund gehen lässt, ist jedoch fraglich. Der Zeitpfeil sei über die Entropie oder die in der neuen Arbeit definierte Komplexität zwar messbar, aber die Autoren legten nicht dar, wie man ihre Erklärung des Zeitpfeils von anderen unterscheiden könne.
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  #7  
Alt 29.11.15, 17:30
Plankton Plankton ist offline
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Registriert seit: 02.01.2015
Beiträge: 903
Standard AW: Viewpoint: Arrow of Time Emerges in a Gravitational System

Gibt eine "weitere Arbeit" von den selben Autoren:

Entropy and the Typicality of Universes
The universal validity of the second law of thermodynamics is widely attributed to a finely tuned initial condition of the universe. This creates a problem: why is the universe atypical? We suggest that the problem is an artefact created by inappropriate transfer of the traditional concept of entropy to the whole universe. Use of what we call the relational N-body problem as a model indicates the need to employ two distinct entropy-type concepts to describe the universe. One, which we call entaxy, is novel. It is scale-invariant and decreases as the observable universe evolves. The other is the algebraic sum of the dimensionful entropies of branch systems (isolated subsystems of the universe). This conventional additive entropy increases. In our model, the decrease of entaxy is fundamental and makes possible the emergence of branch systems and their increasing entropy. We have previously shown that all solutions of our model divide into two halves at a unique `Janus point' of maximum disorder. This constitutes a common past for two futures each with its own gravitational arrow of time. We now show that these arrows are expressed through the formation of branch systems within which conventional entropy increases. On either side of the Janus point, this increase is in the same direction in every branch system. We also show that it is only possible to specify unbiased solution-determining data at the Janus point. Special properties of these `mid-point data' make it possible to develop a rational theory of the typicality of universes whose governing law, as in our model, dictates the presence of a Janus point in every solution. If our self-gravitating universe is governed by such a law, then the second law of thermodynamics is a necessary direct consequence of it and does not need any special initial condition.
http://arxiv.org/abs/1507.06498?context=gr-qc

Gruß
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