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THEMA: Allgemeine RT + Quantenmechanik =

Allgemeine RT + Quantenmechanik = 05 Mai 2017 20:32 #14142

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Allgemeine RT + Quantenmechanik =
Erwarten würde ich, dass sich das „Große“ aus/mit dem „Kleinen“ erklären ließe, mit einer Formel. Wir wissen, dem ist nicht so.
Warum gehen ART und QM keine „Liebesbeziehung“ ein, sondern „nur eine friedliche Koexistenz“?

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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 05 Mai 2017 21:23 #14154

Die allgemeine Relativitätstheorie behandelt das Phänomen der Gravitation.

Um die Stärke der Gravitation zu berechnen, wird - grob gesagt - die Massendichte (bzw. deren Äquivalent "Energiedichte") in der Umgebung zugrundegelegt.
Dabei ist es unerheblich, in welcher Form die Energie vorliegt, oder auf wie viele Elementarteilchen sie sich verteilt. Es geht also nur um Raum, Zeit, und Energiedichte.

Die Quantenmechanik legt hingegen fest, wie sich Elementarteilchen verhalten: Wie sie zusammenstoßen, zerstrahlen, sich verbinden, sich wieder trennen. Das geschieht in Größenordnungen von 10^-20m. Gravitationseffekte spielen sich auf einer Skala von vielleicht 10^20m ab.

Da liegen also 40 Größenordnungen dazwischen.

Die Kraftgesetze folgen jedoch den gleichen Prinzipien.
Daher liegt es nahe eine Parallele zu ziehen zwischen der Elektromagnetischen Wechselwirkung und der Gravitation - es würde also darauf hinauslaufen, dass die Gravitation über quantisierte Austauschteilchen vermittelt wird, die dann Teilchencharakter hätten und einzeln nachweisbar sein müssten.

Allerdings kann man sich überlegen, dass die Wirkung, die ein einzelnes dieser Austauschteilchen vermittelt, sehr gering sein muss. Denn sonst ließen sich die Kraftgesetze, die auf sehr lange Distanzen zwischen einzelnen Molekülen wirken und dafür sorgen, dass sich Nebel zu Sternen zusammenballen, nicht mehr gleichmäßig auf "einzelne" Teilchen verteilen.

Und aus den Gesetzen der Physik folgt nun, dass der Nachweis der Wirkung solcher Austauschteilchen extrem schwierig wird, einfach weil er so gering ist. Die Einsteinschen Gleichungen stimmen also bis in ihre Grenzbereiche, deswegen können sie so falsch nicht sein. Und eine Erweiterung hin zu einer Quantengravitation ist zwar denkbar, kann aber kaum experimentell überprüft werden.

Letztlich muss man sich daher fragen, welchen Sinn eine Vereinigung der Theorien überhaupt hätte, wenn der experimentelle Nachweis praktisch nicht zu führen ist.

Wünschenswert wäre es vielmehr, dass sich aus einer solchen vereinheitlichten Theorie Erklärungen ableiten ließen, mit deren Hilfe man im kosmologischen Standardmodell auf die Terme der "dunkle Materie" und "dunkle Energie" verzichten könnte. Wohlgemerkt: DM und DE sind *keine* zwangsläufige Schlussfolgerung aus der Allgemeinen Relativitätstheorie an sich, sondern resultieren daraus nur gemeinsam mit verschiedenen Beobachtungen der neuzeitlichen Astronomie.
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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 05 Mai 2017 21:24 #14155

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@ Maria,
es fehlt ein wichtiges Bindeglied. So kann die ART nicht die Gleichzeitigkeit der QM erklären. Einstein bezeichnete das als „Spukhafte Fernwirkung“. Ich denke gerade über dieses Bindeglied nach und möchte Einstein retten. Zu gegebener Zeit, werde ich hier im Forum versuchen, die Ursache der Quantenverschränkung zu erklären.
Grüße EXCEL

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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 05 Mai 2017 22:10 #14161

Grob gesagt:
Die ART und die QM liefern in den jeweils dafür passenden Teilbereichen der Physik mathematisch berechenbare Vorhersagen, die mit den Meßergebnissen im Rahmen der jeweiligen Meßungenauigkeiten übereinstimmen. D.h. aus dem Vergleich von Theorie und Praxis ergeben sich derzeit keine Anhaltspunkte für eine Ergänzungsbedürftigkeit der jeweiligen Gebiete.

Beispiel: Die ART ergibt als theoretischen Erwartungswert eines durchführbaren Experiments 0,98, die QM 0,96 gemessen wird 0,97 +/- 0,01 so kann nicht geprüft werden, welche Theorie "besser" ist (keine realen Zahlen, nur zur plastischen Illustration!).

Jedoch führen beide Theorien dort zu unterschiedlichen Ergebnissen, wo sich deren Anwendungsgebiete überschneiden, z.B. beim Ereignishorizont schwarzer Löcher oder in den ersten Millisekunden des Universums.
Da wäre dann z.B. die ART bei 0,51, die QM bei 0,43 (nur Beispiele zur Illustration, keine realen Zahlen!).
Dies können wir aber wegen der extremen Energien im Labor nicht überprüfen. Sprich, wir können nicht messen, ob 0,51 oder 0,43 stimmen bzw. überhaupt, welcher Wert näher dran liegt.

Vor allem ist problematisch, daß die ART bei gedachtem Abstand 0 zu unendlichen Werten führt (Singularität), diesen Zustand aber gleichzeitig vorhersagt (schwarzes Loch).
Eine Quantifizierung der ART sollte das Problem lösen, da dann keine 0 Abstände mehr denkbar wären (Unbestimmtheitsrelation), ähnlich der Lösung der Schwarzkörperstrahlung durch Max Planck.

Das Problem ist nun, daß die Feldgleichungen der ART mathematisch nicht so leicht quantifizierbar sind, wie z.B. die elektromagnetischen Gleichungen.

Daher kommen die mathematischen Modelle wie Schleifenquantengravitation oder Stringtheorien. Dies sind aber nur mathematische "Spielereien", die mit Physik nichts zu tun haben, da es keine im Labor prüfbaren Vorhersagen gibt.

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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 05 Mai 2017 22:14 #14162

EXCEL schrieb: @ Maria,
es fehlt ein wichtiges Bindeglied. So kann die ART nicht die Gleichzeitigkeit der QM erklären. Einstein bezeichnete das als „Spukhafte Fernwirkung“. Ich denke gerade über dieses Bindeglied nach und möchte Einstein retten. Zu gegebener Zeit, werde ich hier im Forum versuchen, die Ursache der Quantenverschränkung zu erklären.
Grüße EXCEL


Das wird Dir nicht gelingen fürchte ich. Die ART ist lokal und realistisch. Alle Experimente (Stichwort Bell'sche Ungleichung) zeigen aber, daß die Welt nicht lokal UND realistisch ist. Einer der beiden Aspekte muß aufgegeben werden. Unklar ist welcher und ob sogar beide aufgegeben werden müssen.

Was Deiner Überlegung noch am Nächsten kommen dürfte, ist die deBroglie-Bohmsche Wellenmechanik, die zumindest in Bezug auf die Gegenwart realistisch ist, aber nichtlokal. Die Theorie/Hypothese berücksichtigt aber auch keine relativistischen Effekte.

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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 06 Mai 2017 04:08 #14192

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Es muss natürlich gar nicht sein - der Reisende hat das gut begründet.
Nur, wenn die QM unbekannt wäre, würde doch keiner erwarten, dass man separate Theorien usw. usf.
Aber, es bleibt spannend, Excel!
ciao,
maria

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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 06 Mai 2017 07:24 #14195

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Nun ja, erwartet bitte nicht zu viel, es wird natürlich keine Erklärung die Hand und Fuß hat, und ich bleibe jeden Beweis schuldig. Aber meine Kausalkette klingt irgendwie aus meiner Sicht bestechend logisch. Die De-Broglie-Bohm-Theorie wird lediglich von einer kleinen Minderheit von Physikern vertreten.
Der Determinismus von de Broglie wurde doch von Zeilinger und Kollegen kürzlich endgültig wiederlegt. Allerdings kann ich mich mit der Quantengleichgewichtshypothese anfreunden.

Grüße EXCEL

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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 07 Mai 2017 01:05 #14239

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Ich las vor längerer Zeit eine umfangreiche Biografie über deBroglie,
ich erfuhr natürlich von der Theorie und alles leuchtete mir ein, logisch.
Später, zur Zeit der String Theorien,
schossen die Erinnerungen an genanntes Buch wie die Pilze... usw.
Beides hat für mich mehr "ästhetischen Reiz", denn mathematisch soll so einiges "nicht stimmen" bzw. noch nicht bewiesen worden sein.
(Prof. Dr. Lesch)
ciao,
maria

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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 07 Mai 2017 18:28 #14264

maria.stuart schrieb: Nur, wenn die QM unbekannt wäre, würde doch keiner erwarten, dass man separate Theorien usw. usf.


Bitte? Fehlt bei dem Satz nicht etwas?

maria.stuart schrieb: Später, zur Zeit der String Theorien, schossen die Erinnerungen an genanntes Buch wie die Pilze... usw.


Und hier auch?

Maria, warum schreibst du deine Sätze nicht bis zu Ende? Reicht die Konzentration nicht?
Was fährst du dir eigentlich dauernd ein?... usw. usf.

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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 07 Mai 2017 18:48 #14265

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vielleicht hat Sie eine Lesevergiftung

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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 08 Mai 2017 23:44 #14343

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Sehr lustig usw. usf.!
Ja, die Konzentration kippt manchmal wenn ich unter Morphium HCL gesetzt werde und ich schlafe ein, den Rechner im Arm...
Ich schreibe belletristische und häufiger Fachtexte, deshalb nehme ich mir ein paar „künstlerische Freiheiten“ heraus, weil meine Sprache im Allgemeinen „ankommt“.
„HIER“ aber fehlen den Sätzen die Enden, oh weh oh weh!
Bitte sehe mir das nach.
Schon krankheitsbedingt, glaub mir, nehme ich weder Drogen noch Alkohol zu mir und manchmal bin ich vielleicht einfach „albern“ oder wenn ich etwas erschöpft bin „faul“ und fordere mit … auf, den Satz selber zu Ende zu führen…haha.
Lieben Gruß

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Allgemeine RT + Quantenmechanik = 08 Mai 2017 23:45 #14344

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Bitte, das ist nicht soo lustig, vom lesen bekommt man keine Vergiftung.

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