THEMA: ART: Interpretation der Raumzeit & Gravitation

Hallo Cosma,
zu den Fragen am Anfang:
A: Verhältnis von Raumzeit und der Materie darin : Ich sehe Beide wechselseitig verbunden. Man kann das Eine nicht denken ohne das Andere. Warum?
Weil man in der QM durchaus auch von einem Wechselwirkungsprozess ausgehen kann (ohne die QM selbt in Frage zu stellen), der in einem Gleichgewichtsprozess zwischen Vakuumenergie (veranschaulicht durch allseitigen Strom von Impuls tragenden Objekten) und den Teilchen, (harmonische Ozillatoren, oder räumlich geschlossen oszillierende Impuls tragenden Objekten) besteht.
Alle 4 WW könnten dann auf diesen universellen WW-Prozess zurückgeführt werden, wobei die Gravitationswirkung zwischen den Hintergrundimpulsen und dem Teilchen wegen ihres geringen WW-Querschnitt (10 hoch -120 ?) die Ergebnisse der QM nicht beeinflussen würde. Die im Teilchenmodell der QM angenommenen Teilchen-internen Kräfte (Gluonen) wären dann zwar im Betrag und Funktionsweise gleich den heute berechneten, nur wäre Ihre Herkunft nicht mehr eine rätselhafte ´Interne Quelle´ , die zum Normieren zwingt, sondern das Ergebnis der wechselseitigen Abschirmung vor den Hintergrundimpulsen.
Die Teilchen können bei geeigneten Bedingungen aus der Vakuumenergie heraus entstehen und sie werden bei anderen Bedingungen wieder in Vakuumenergie zerfallen können. Die beiden Grenzbedingungen weisen auf das Zusatnadekommen der bisher mit DE und DM umschriebenen Attraktiven oder Repulsiven Energien hin.
Die ART wird durch diese Sichtweise meines Erachtens auch nicht von einer Alternativen Theorie bedroht, denn die Einbeziehung der Raumenergie ist längst als Geometrie in der ART realisiert. (Die Kraft gibt es da nicht mehr). Es handelt sich also nur um eine Ergänzung, indem man z.B. der bisher allein stehenden Konstante Lambda (fehlt noch in deiner Gleichung) mit einer Funktion verbindet, deren Wert vom lokalen Gravitationspotential und seinem Gradienten abhängig ist.

Ich habe das Modell hier im Blog heute unter dem Thema: Gibt es überhaupt Masse und auch an anderer Stelle schon mehr oder weniger detailliert beschrieben.
LG

Thias schrieb: Hallo Cosma,
zu den Fragen am Anfang:
A: Verhältnis von Raumzeit und der Materie darin : Ich sehe Beide wechselseitig verbunden. Man kann das Eine nicht denken ohne das Andere. Warum?
Weil man in der QM durchaus auch von einem Wechselwirkungsprozess ausgehen kann (ohne die QM selbt in Frage zu stellen), der in einem Gleichgewichtsprozess zwischen Vakuumenergie (veranschaulicht durch allseitigen Strom von Impuls tragenden Objekten) und den Teilchen, (harmonische Ozillatoren, oder räumlich geschlossen oszillierende Impuls tragenden Objekten) besteht.
Alle 4 WW könnten dann auf diesen universellen WW-Prozess zurückgeführt werden, wobei die Gravitationswirkung zwischen den Hintergrundimpulsen und dem Teilchen wegen ihres geringen WW-Querschnitt (10 hoch -120 ?) die Ergebnisse der QM nicht beeinflussen würde. Die im Teilchenmodell der QM angenommenen Teilchen-internen Kräfte (Gluonen) wären dann zwar im Betrag und Funktionsweise gleich den heute berechneten, nur wäre Ihre Herkunft nicht mehr eine rätselhafte ´Interne Quelle´ , die zum Normieren zwingt, sondern das Ergebnis der wechselseitigen Abschirmung vor den Hintergrundimpulsen.
Die Teilchen können bei geeigneten Bedingungen aus der Vakuumenergie heraus entstehen und sie werden bei anderen Bedingungen wieder in Vakuumenergie zerfallen können. Die beiden Grenzbedingungen weisen auf das Zusatnadekommen der bisher mit DE und DM umschriebenen Attraktiven oder Repulsiven Energien hin.

Ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Impuls tragendem Vakuum und materiellen oszillierenden Objekten - hört sich gut an. Ich denke auch, dass es eine WW geben muss.Gibt es irgendwo einen Haken?

Die ART wird durch diese Sichtweise meines Erachtens auch nicht von einer Alternativen Theorie bedroht, denn die Einbeziehung der Raumenergie ist längst als Geometrie in der ART realisiert. (Die Kraft gibt es da nicht mehr). Es handelt sich also nur um eine Ergänzung, indem man z.B. der bisher allein stehenden Konstante Lambda (fehlt noch in deiner Gleichung) mit einer Funktion verbindet, deren Wert vom lokalen Gravitationspotential und seinem Gradienten abhängig ist.

Und wenn schon. Keine Theorie hat unendliche Halbwertszeit. Ob der Kraftbegriff aus der ART vollkommen verschwunden ist, darüber könnte man trefflich streiten - ich denke mal, nicht!

Hallo Cosma,
sehr schöne Darstellung von Kepler - vor allem seiner Gedanken- & Berechnungswege, die man in herkömmlichen Philosophiewerken so nicht findet (z.B. seine elastomagnetischen Bänder). Vind ik leuk!

Hallo Cosma,
hier die...

Charakterisierung
- Historisch ist sie die Synthese des mechanisch-physikalischen Wissens ihrer Zeit.
- Methodisch ist sie die vollständige Mathematisierung der Physik in Form eines auf drei Axiomen beruhenden deduktiven Systems, aus dem die Lösungen mechanischer Probleme abgeleitet werden können. Die Axiome ihrerseits werden aus dem vorliegenden empirisch gewonnenen Datenbestand induktiv hergeleitet.
- Philosophisch ist sie die Grundlage für das Mechanistische Paradigma (Weltbild).

Voraussetzungen
Die absolute gleichförmig fließende Zeit, damit die Bewegung eines Systems als gleichförmig definiert werden kann.
Die relative, scheinbare und gewöhnliche Zeit, damit gerechnet werden kann.
Der absolute unbewegliche Raum, damit die Bewegung eines Systems als beschleunigt bzw. gradlinig gleichförmig definiert werden kann. Beweis ist der Eimer-Versuch.
Der relative gewöhnliche Raum, damit gerechnet werden kann.

=> Absoluter Raum & Absolute Zeit gehen den Dingen ontologisch voran (ontologisches Primat).

Die drei grundlegenden Axiome

1. Axiom (Trägheit)
"Ein kräftefreier Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit."[/b][/i]

Es definiert die Bezugssysteme, in denen das zweite Axiom seine Gültigkeit hat, nämlich Systeme, auf die keine äußeren Kräfte wirken = Inertialsysteme.

2. Axiom (Kraft)
Kraft gleich Masse mal Beschleunigung: mit

Definition Impuls..............................................p = mv
Definition Energie............................................E = 1/2 mv²

Fragt man nach der Bahn eines nach 1) bewegten Körpers (Trägheitsanalyse), so ergibt sich:

=> Geradenglg. !

Folgerung1 => gerade Bahn = flacher Raum => der mathematische Raum ist der 3-dimensionale Euklidische Raum R3
Folgerung2 => durch die Angabe des Ortes r₀ (t) und der Geschwindigkeit v₀ zum Zeitpunkt t₀ ist die Bahn ri (Trajektorie) für alle Zeiten bestimmbar: Kausalität & Determinismus.

3. Axiom (Wechselwirkung)

Kraft gleich Gegenkraft: Eine wirkende Kraft F₁₂ ruft immer eine gleich große und entgegengesetzte Kraft -F₂₁ hervor: F₁₂ = -F₂₁ (z.B. Rückstoßprinzip der Raketen)

Laut Noether hängen folgende Größen zusammen:
- Impulserhaltung ( ∑p_i = 0 ) ..... => ..... Homogenität des Raumes
- Energieerhaltung (∑E_i = 0) ..... => ..... Homogenität der Zeit
- Drehimpulserhaltung (∑M_i = 0) => ..... Isotropie des Raumes

Galilei-Transformations-Glg. (hier nur x-Richtung)

Sie stellen sicher, dass die Gesetze auch in unterschiedlichen zueinander gleichförmig geradlinig bewegten Bezugssystemen gelten.
x‘ = x ± dx......y'=y, z'=z, t'=t, .....................dx = Verschiebung
v' = v ± w = (dx') / dt ..................................dy=dz=0 w=dx/dt = Relativgeschwindigkeit = const.
a' = a = dv' / dt...=>...F'= F = m a ..............invariant / covariant

=> Die Grundgesetze der Klassischen Mechanik sind kovariant unter GALILEI-Transformation.
d.h. Größen (invariant) und Formeln (kovariant) ändern sich nicht beim Wechsel des Bezugssystems.

Zuordnung der Objekte der beobachteten Wahrnehmung zu den entsprechenden mathematischen Größen = physikalische Größen.

Natürliches Objekt | Mathematisches Objekt | Physikalisches Objekt | Definition, Observable, messbar?
Bewegung.................|......Vektor........................|. a = F / m, ...................|a = dv / dt = (d²r / dt² => Δr / Δt;
................................................................................................................ .|.Δr, Δt = messbare Observable (mit Referenznormale)
........................................................................................................... ......| a, v = davon abgeleitete Definitionen.
Masse.......................|.....Skalar.........................| m = F / a ......................|..Ja, Referenznormale „Urkilo“
Kraft..........................|.....Vektor.........................| F = m a ........................|.= m (d² r) / (dt²) - Nein, nur Wirkung

Newtons Leistung besteht darin, einzelne divergierende Aspekte der Physik seiner Zeit in einer Theorie zusammengeführt zu haben, indem er einen definiten Begriff der Kraft eingeführt hat. Dabei wandelte sich die Bedeutung des überlieferten Begriffs der Kraft, indem Newton ihn von metaphysischem Ballast befreite, wie der Vorstellung einer inneren Kraft, als einer Wirkkraft, einer Potenz, die in dem Körper steckt.

Dieses Konzept Newtonscher Physik, das mit der Induktion und der mathematischen Deduktion als methodischen Prinzipien und dem Kraftbegriff als theoretischer Grundannahme konstruiert ist, wird in der Folgezeit nach Newton der Ausgangspunkt, aus dem sich sowohl naturwissenschaftliche alsauch philosophische Welterklärung entwickelte, von der Aufklärung bis zum deutschen Idealismus, vom englischen Empirismus bis zur französischen mathematischen Physik, von der Naturwissenschaft bis zur Erkenntnistheorie, von der Physik bis zur Biologie.

Der Kraftbegriff steht dabei für mehrere Bedeutungszusammenhänge:
- Methodisch ist Kraft häufig gleichbedeutend mit Kausalität, Ursache-Wirkungsrelation und Gesetzmäßigkeit.
- Methodologisch bedeutet Kraft gelegentlich hypothetische, reale oder transzendente Letztbegründung
- Physikalisch meint Kraft – je nach Kontext auch: Energie, Arbeit oder gar: Entropie.

In diesem Newtonschen Kontext werden Begriffe formuliert, die die Grundlage zeitgenössischer wie späterer Theorien bilden und die in vielfältiger Modifikation den Rahmen für die Entwicklung der Wissenschaften der Neuzeit abgeben.

Fazit
Die Newton’sche Mechanik ist genial, aber nicht ohne Schwächen. Genial, weil sie eine extreme Reichweite hat, dadurch, dass 1. alle Gegenstände durch den Massenschwerpunkt repräsentiert werden, was vom Schwerpunktsatz abgesegnet ist und 2.) alle mechanischen Kräfte durch F repräsentiert werden.
Schwächen dieser Mechanik sind die Einschränkung auf Inertialsysteme, die Ungewissheit der Gravitationskraft und die Inkonsistenzen beim absoluten Raum und der absoluten Zeit (Einsinnigkeit, Nicht-Observable), Versagen beim Merkurperihel.

Das daraus entstandene Mechanistische Weltbild hat die Welt „entzaubert“ (M. Weber): Bedeutung und Sinn des Kosmos und des Geschehens in ihm sind obsolet, religiös-spirituelle Fragen ausgeklammert.
Auf der anderen Seite war die Natur transparenter geworden: Kometen konnten berechnet werden und verloren ihre Bedrohlichkeit; die Sonnenfinsternis wurde erklärt und nicht mehr gefürchtet;

Die Newton’sche Mechanik wurde zum Vorbild für alle nachfolgenden philosophischen Welterklärungen insbesondere für den Mechanischen Materialismus:
Er beantwortet die Grundftage der Philosphie, wem das Primat zukommt: Geist oder Materie? ganz klar mit Materie, ist also dem Materialismus zuzuordnen. Somit sind leerer Raum, Zeit, Kraft und Masse die Schlüsselterme der Klassischen Mechanik. Da sämtliche Materie aus Atomen bestehe, bräuchte man nur Ort und Geschwindigkeit aller Teilchen zu einem bestimmten Zeitpunkt zu kennen, und könnte dann prinzipiell den Gang der Welt vorhersagen (Laplace`scher Dämon). Erklärung eines Sachverhaltes war die Berechnung seiner Ursache, da die Natur strikt der mathematischen Gesetzmäßigkeit folgt.

“Natur and it's laws lay hit in night
And God said ”Let Newton be”
And all was light: F = ma.”
A. Pope

Hi Tangens,
jetzt fängt es an, langsam spannend zu werden. Zur Klassischen Mechanik:

Die drei Axiome sind das Kernstück der Klassischen Mechanik.
Das erste definiert die Systembedingungen bzw. den Hintergrund und damit den Gültigkeitsbereich: Inertialsysteme, als kräftefreie Systeme.
Das zweite definiert die Zuordnung der beobachteten Erscheinungen zu den mathematisch-physikalischen Grundgrößen E, F, p, m und a und deren mathematischen Zusammenhang im Formalismus.
Das dritte definiert die Wechselwirkung mind. zweier Kräfte
Hinzu kommen die Galilei-Transformationsgesetze, die sicherstellen, dass die Gesetze in allen Inertialsystemen gleiche Gültigkeit besitzen.

Dazu ist Folgendes zu sagen:
Die Form der Beschreibung hat sich gewandelt: von der „naiven“ Ausdrucksform (Thales‘ Wasser als Substanz) zur „darstellenden, repräsentativen“ Ausdrucksform zB „m, F“als Repräsentanten aller Massen bzw. Kräfte.

Absoluter Raum und Absolute Zeit werden als Hintergrund-Referenz für Inertialsysteme und als Quelle der Trägheitskräfte benötigt, ihnen können aber keine Koordinatensysteme zugeordnet werden, können also nicht beschrieben werden.
Dem Relativen Raum (als Summe aller Örter) und der Relativen Zeit (als Abfolge aller Ereignisse) werden frei wählbare Koordinatensysteme KS zugeordnet.

Für das philosophische Weltbild ergeben sich die folgenden Konsequenzen:
1. Es existiert eine vom menschlichen Bewusstsein unabhängige Realität.
2. Die Elemente der Realität können prinzipiell beobachtet und messtechnisch erfasst werden.
3. Strikte Subjekt-Objekt-Trennung im Erkenntnisprozess.
4. Der Raum ist 3dim-Euklidisch und substanziell, existiert also unabhängig vom Inhalt.
5. Die Realität ist mathematisch strukturiert. Die natürlichen Vorgänge folgen der mathematischen Gesetzmäßigkeit von Ursache (Kraft) und Wirkung (Bewegung, Deformation).
6. Determinismus: Die Natur ist kausal durchstrukturiert, jedes Ereignis hat eine Ursache. Alle Ereignisse sind in den Anfangsbedingungen festgelegt und somit vorherbestimmt.
7. Erkenntnis ist Angabe/Berechnung der Ursache.
8. Es gibt keinen Freien (ursachlosen) Willen
9. Körper und Geist sind zwei grundverschiedene Phänomene
Dieser „Naive Realismus“ geht davon aus, dass das, was gemessen wird, auch real existiert.

Dazu gibt es folgende Kritikpunkte:
- Absoluter Raum/Zeit sind Nicht-Observablen, können messtechnisch nicht erfasst werden; es existiert kein (absolutes) Koordinatensystem, das diese repräsentiert; außerdem: einsinniger Wirkungsmechanismus, Raum erzeugt Trägheitskräfte, aber ohne Rückwirkung (Verletzung des 3. Axioms).
- Absoluter Raum ist die Quelle von Trägheitskräften, wie Newton mit dem Eimerbeispiel bewiesen geglaubt hatte. Es ist aber nicht ausgeschlossen, dass die fernen Fixsternmassen - und nicht der Raum - die Trägheitskräfte hervorrufen.
- Keine klare Definition / Unterscheidung von Kausalität, Wechselwirkung, Determinismus und Zufall; die mathematisch definierte Kausalität ist zu eng.
- Es hängt ganz davon ab, wie man „Freien Willen“ definiert.
- Gewaltsame Trennung von Körper und Geist, weil „Geist“ nicht quantifizierbar und zu komplex ist.

Vielleicht könnte man an dieser Stelle schon anmerken,
1. ob die generelle Identifizierung mathematischer Entitäten mit den entsprechenden beobachteten Entitäten statthaft ist.
2. dass die mathematischen Terme anfangen, sich der Anschaulichkeit zu entziehen, zB „Kraft, F“ oder Definitionen.
3. die Diskussion um die Beschaffenheit von „Raum“ (Substantialismus, Relationalismus) hier aktuell wurde.

Hallo Cosma,
ja, der Streit um die "richtige" Raumauffassung nahm hier Vehemenz an.

Absolute Raum und Zeit-Interpretation, Newton
R & Z bilden das Behältnis, den Hintergrund, in dem die Vorgänge der Physik sich abspielen; räumliche & zeitliche Beziehungen zwischen den Ereignissen zeigen nur deren Raum- und Zeitverhältnisse an; Maßstäbe & Uhren messen unabhängig bestehende räumliche & zeitliche Beziehungen. R & Z sind substantiell, nicht abgeleitet und haben eine eigene Existenz.

Relationale Raum und Zeit-Interpretation (Leibniz, Mach)
R & Z sind nur Beziehungen zwischen Körpern & Ereignissen; alle Raum- & Zeitpunkt ergeben sich aus den Relationen zwischen den Ereignissen. Nur Beziehungen zwischen den Körpern & Ereignissen sind zugänglich, nicht aber die Beziehungen der Körper zum R & Z. Es gibt keine unabhängig bestehenden räumlichen & zeitlichen Beziehungen; „Raum“ ist die Möglichkeit der Anordnung von zeitgleich existierenden Objekten. Räumliche Relationen entstammen der generellen Beschaffenheit der Körper und nicht ihren spezifischen Eigenschaften. Zeitliche Relationen entstammen der Kausalität, da Wirkungen später als die Ursachen sind; eine Zeitfolge wird durch die Kausalkette bestimmt und konstituiert; R & Z sind relational, abgeleitet und haben keine eigene Existenz.

Leibniz‘ Argument gegen Newton:
durch die Fixierung auf den absoluten Raum verpflichtet sich Newton auf die Verschiedenheit von Zuständen, die gerade in der Klassische Mechanik nicht unterschieden werden können. Die Klassische Mechanik beinhaltet die Äquivalenz bestimmter Zustände, wie Raumpunkte oder geradlinig-gleichförmige Translationen, die ununterscheidbar sind und insofern in der Diskussion keine Rolle spielen dürften (führte zum Loch-Argument).

Machs Kritik an Newtons Argument und sein relationaler Gegenentwurf
Mach bestritt die Relevanz von Newtons Eimerversuch, der höchstens belege, dass die Drehung des Wassers gegen den Eimer keine Zentrifugalkräfte erzeuge.
Sein Vorschlag: die Fixsterne oder den Schwerpunkt des Kosmos als Bezugsgröße BG zu wählen, da diese durch reale Körper realisierbar seien.
Konsequenz: Ununterscheidbarkeit der Rotation (Erde/ruhendes BG) vs Rotation (BG/ ruhende Erde); aber: In der Klassische Mechanik treten aber nur im ersten Fall Zentrifugalkräfte auf der Erde auf, was eine Revision der Klassischen Mechanik erforderte, die Mach nicht gelang. Er strebte die Einführung einer neuen, universellen, langweitreichenden, bei großen Abständen besonders wirksamen und daher ferne Massen bevorzugenden Wechselwirkung an.

Einstein präzisierte Mach durch die Annahme, dass Zentrifugalkräfte sowie alle Trägheitskräfte als Wechselwirkung der Objekte mit der Massenverteilung zu verstehen sind (Mach’sches Prinzip).

Hi Tangens,
holla, was ging denn da im "Der Philosoph und das Leben"-Thread ab?

Cosma schrieb: Hi Tangens,
holla, was ging denn da im "Der Philosoph und das Leben"-Thread ab?

Tja, da haben sich einige wahrlich nicht mit Ruhm bekleckert!
Ich würde jetzt gerne mit dem Rotationsproblem weitermachen, ist das ok?

Tangens Alpha schrieb:

Cosma schrieb: Hi Tangens,
holla, was ging denn da im "Der Philosoph und das Leben"-Thread ab?

Tja, da haben sich einige wahrlich nicht mit Ruhm bekleckert!
Ich würde jetzt gerne mit dem Rotationsproblem weitermachen, ist das ok?

Nach dem oben angemerkten Diskussionsverlauf und der Absicherung "ist das ok?" scheint es nun angebracht zu sein, bei mindestens einem anderen Forumsteilnehmer (m/w/d) um Freigabe nachzusuchen, bevor man seinen eigenen Beitrag das Licht der Welt erblicken lässt.
Weiß man schon, ob das nun Teil der Netiquette werden wird ?
Bei diesem Thread habe ich eh immer das Gefühl, man stört Eure Intimität, wenn man hier hereinschaut. Vielleicht sollte ich ab sofort dieser Versuchung besser widerstehen.

Cim Borazzo schrieb:

Tangens Alpha schrieb:

Cosma schrieb: Hi Tangens,
holla, was ging denn da im "Der Philosoph und das Leben"-Thread ab?

Tja, da haben sich einige wahrlich nicht mit Ruhm bekleckert!
Ich würde jetzt gerne mit dem Rotationsproblem weitermachen, ist das ok?

Nach dem oben angemerkten Diskussionsverlauf und der Absicherung "ist das ok?" scheint es nun angebracht zu sein, bei mindestens einem anderen Forumsteilnehmer (m/w/d) um Freigabe nachzusuchen, bevor man seinen eigenen Beitrag das Licht der Welt erblicken lässt.
Weiß man schon, ob das nun Teil der Netiquette werden wird ?
Bei diesem Thread habe ich eh immer das Gefühl, man stört Eure Intimität, wenn man hier hereinschaut. Vielleicht sollte ich ab sofort dieser Versuchung besser widerstehen.

Na, Cim. Jetzt aber bitte nicht das Geplänkel auf diesen Thread übertragen. Das o.a. "ist das ok." bezieht sich auf eine Absprache und ist kein Ersuch um Freigabe.
Ich habe mich schon gewundert und fand es bis hierher schade, dass sich für dieses Thema kaum einer zu interessieren scheint. Halte dich also bitte nicht zurück.

Cim Borazzo schrieb: Bei diesem Thread habe ich eh immer das Gefühl, man stört Eure Intimität, wenn man hier hereinschaut. Vielleicht sollte ich ab sofort dieser Versuchung besser widerstehen.

Nee Cim! Das war jetzt nichts! Du hattest vor einiger Zeit deine Beteiligung angekündigt und ich war gespannt, was du bringen würdest, weil deine Beiträge zwar spitz und hintergründig, aber gehaltvoll sind.

Don't hesitate!
Cosma