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THEMA: Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären?

Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 08 Feb 2016 18:48 #2604

ck.Pinhead schrieb:

wer sich so richtig richtig richtig damit auskennt, den würde ich übrigens bitten mal einen beitrag zur vakuumenergie zu verfassen, hochspannendes thema!

Dem würde ich mich anschließen. Ich denke man könnte, wenn man das besser versteht, auch auch den "Urknall" bzw. den Symmetriebruch besser verstehen.


Den wikipedia Artikel zum Thema Vakuumenergie finde ich gut gelungen: de.wikipedia.org/wiki/Vakuumenergie .

Interessant an der Vakuumenergie finde ich, dass sie ein möglicher Kandidat für die Dunkle Energie ist. Nur ist die gemessene Stärke der Dunklen Energie um 120 Größenordnungen (!!!!) geringer als der theoretisch berechnete Wert der Vakuumenergie.

Zu den 120 Größenordnungen: Das Verhältnis vom Radius eines Protons zu einem Lichtjahr sind nur 30 Größenordnungen.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 08 Feb 2016 18:52 #2605

Interessant an der Vakuumenergie finde ich, dass sie ein möglicher Kandidat für die Dunkle Energie ist. Nur ist die gemessene Stärke der Dunklen Energie um 120 Größenordnungen (!!!!) geringer als der theoretisch berechnete Wert der Vakuumenergie.


mag vielleicht mit der raumexpansion zusammenhengen, wenn man vielleicht berechnet hat, dass es am anfang so war.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 08 Feb 2016 23:50 #2611

ck.Pinhead schrieb: Bei mir scheitert das Verständnis etwas daran, wie etwas aus dem Nichts entstehen soll.


Da bist du nicht allein, ich behaupte mal, kein Mensch kann das wirklich verstehen.

Das Dumme daran ist, wir können nicht wirklich "hinter den Urknall schauen", erst ab ca. 1 Sekunde NACH diesem singulären Ereignis fängt unser abstraktes Wissen von der Entstehung des Universums an.

Könnten Zeit und Energie, ohne Raum sinnvoll definiert werden?

Nein, wie sollte das möglich sein? Alles gehört zusammen: Es muss Raum geben, damit "etwas irgendwo passieren kann", es muss ein "Etwas" geben, damit etwas mit diesem "Etwas" im Raum passieren kann und es muss natürlich die Zeit vergehen, damit sich etwas aus etwas heraus entwickeln kann, steht die Zeit still, passiert ja nichts, nie.

Da dann der Raum in der Zeit entstanden wäre, gehörten diese dann auch zusammen.

Genau.

Grüße
Udo

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 08 Feb 2016 23:56 #2612

Ferdi Runge schrieb: also, du solltest dir ein vakuum vorstellen: glasglocke, kompress0r und luft raussaugen. reicht für unser gedankenexperiment.
beim beschädigen der glocke dringt die luft nach innen, da sie den platz einnehmen will.
das vakuum übt also eine kraft aus.


Nein, nicht das Vakuum übt ein Kraft aus, sondern der Außen herrschende Luftdruck, der mit Macht das Vakuum ausfüllen will (Entropie).

Es tut mir Leid, aber dieser sicherlich gut gemeinte Vergleich ist untauglich, um die Expansion bzw. den Urknall zu erklären.

Wobei ich da aber auch keinen besseren Vorschlag habe, wie soll man sowas anschaulich erläutern? Da fehlt es mir an Vorstellungskraft. Es mag ja sein, dass die Wissenschaftler da ganz hervorragende Formeln und Rechenmodelle haben, die man auch überprüfen kann, ob sie in sich schlüssig und richtig sind, das erklärt die Vorgänge beim Urknall jedoch noch nicht anschaulich.

Grüße
Udo

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Feb 2016 01:02 #2614

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@udogigahertz

Sorry, aber du bist nicht ganz im Thema, denke ich ;)

Das, was du schreibt ist alles korrekt, es ging um ein Gedankenspiel von mir. Dabei ging es darum, ob Raum mehr oder weniger unabhängig von der Zeit, aber in der Zeit existiert und sich dadurch unsere Perspektive und Naturgesetze nicht ändern würden gegenüber dem gängigen Raumzeit-Modell. Siehe Bild oben! Es ist absolut klar, dass es nicht verifizierbar ist, aber wäre es falsifizierbar?

Da dann der Raum in der Zeit entstanden wäre, gehörten diese dann auch zusammen.

Genau.

Damit hättest du mein Gedankenspiel bestätigt.

MfG Alex

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Letzte Änderung: von ck.Pinhead. (Notfallmeldung) an den Administrator

Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 15 Feb 2016 16:02 #2786

Hier steht so ein Faß herum, das ich mal gerne öffnen werde, darauf steht Büchse der Pandorra...:

Existieren mathemathische Objekte?
Wie sind diese vorstellbar?

Existieren Dimensionen?
Wo kann ein ein-, zwei-, drei oder mehrdimensionales Objekt besichtigt werden?

Was ist Mathematik?
Mehr als eine formalisierte Bezugssprache?
Die Wirklichkeit? Beschreibt sie diese?

Wenn Mathematik tatsächlich die Wirklichkeit beschriebe, weshalb dann ein völlig überflüssiges menschliches Hirn?

Was kann der Mensch erkennen?
www.urknall-weltall-leben.de/kunena/2-2-...re-erkenntnistheorie

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 15 Feb 2016 16:15 #2789

.
Hallo Arwee
Man kann relativ leicht alles solange wegdiskutieren, bis das nichts mehr da ist. Wenn du aber
"eine auf dich zukommende Nashorn-Herde triffst, wirst du ganz schnell merken, dass doch etwas da ist"
, (Zitat Harald Lesch, ungefähr wiedergegeben) auch wenn du vorher alles solange wegdiskutiert und in Frage gestellt hast, bis nichts mehr da ist.
.

Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

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Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 15 Feb 2016 16:18 #2790

Existieren mathemathische Objekte?
Wie sind diese vorstellbar?

ganz klar: ja!
unsere mathematik beschreibt beispielsweise geometrische körper, n-ecke und vieles mehr.
all das können wir berechnen, ohne dass wir den körper herstellen und vermessen müssen.

Existieren Dimensionen?
Wo kann ein ein-, zwei-, drei oder mehrdimensionales Objekt besichtigt werden?

beschäftige dich z.B. mal mit dem "möbiusband". und wie man dies zerschneiden kann, da wirst du augen machen, wie man mehr dimensionen sinnbildlich darstellen kann.

Wenn Mathematik tatsächlich die Wirklichkeit beschriebe, weshalb dann ein völlig überflüssiges menschliches Hirn?

warum überflüssig? auch unser gehirn unterliegt mathematischen gesetzen.
hierzu auch sinnvoll, wenn man sich das wachstum von lebewesen anguckt ist die magische zahl 0,62 (fibonacci-zahlen/goldener schnitt).

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 15 Feb 2016 16:22 #2791

kleiner nachtrag:
diesen herren hier kann ich wirklich nur empfehlen.



er hat eine sendung gemacht, die mit alphy centauri vergleichbar ist, nur geht es bei ihm um mathematik:
mathematik zum anfassen.

ein besuch der phänomenta in peenemünde öffnet auch den ein oder anderen blick.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 21 Feb 2016 12:28 #2971

Arwee schrieb: Existieren mathemathische Objekte?
Wie sind diese vorstellbar?

Ganz klar Nein. Mathematik kann nur existierende Objekte so gut wie nötig beschreiben. Du wirst zum Beispiel keinen real existierenden Würfel finden so wie ihn die Mathematik beschreibt. Es gibt immer furchen, Rundungen, Ecken und Kanten die nicht zum mathematischen Modell gehören.

Arwee schrieb: Existieren Dimensionen?
Wo kann ein ein-, zwei-, drei oder mehrdimensionales Objekt besichtigt werden?

Auch wieder Nein. Dimensionen sind ein mathematisches Hilfsmittel. Niemand kann in der realen Welt sagen die X-Achse geht hierhin, die Y-Achse dahin und die Z-Achse dorthin.
Edit: Dimensionen sind eigentlich nix weiter als unabhängige Variablen, nicht mehr und nicht weniger.

Arwee schrieb: Was ist Mathematik?
Mehr als eine formalisierte Bezugssprache?
Die Wirklichkeit? Beschreibt sie diese?

Eine Hilfswissenschaft die hilft die Realität so zu beschreiben damit damit gerechnet werden kann. Mathematik ist ein (sehr gutes) Werkzeug.
Nein.
Nein und JaNein. Sie ist nur das Hilfsmittel zur Beschreibung.

Arwee schrieb: Wenn Mathematik tatsächlich die Wirklichkeit beschriebe, weshalb dann ein völlig überflüssiges menschliches Hirn?

Nicht die Mathematik beschreibt die Wirklichkeit sondern das Hirn das die Mathematik für diese Beschreibung benutzt. Es braucht schon noch den Menschen der sich die Formeln ausdenkt mit denen die Wirklichkeit beschrieben werden soll.

Arwee schrieb: Was kann der Mensch erkennen?

Nichts. aber das so gut das er damit ganz gut leben kann ;)

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 22 Feb 2016 15:50 #2997

Heidi schrieb: ... Was mich allerdings an der Relativitätstheorie stört ist, die Zeit als 4-te Dimension.

Warum? 4.Dimension heist ja nicht 4.Raumdimension. Die Zeit ist nichts weiter als eine weitere unabhängige Variable die zur Beschreibung eines Ereignisses notwendig ist. Es kann glaub ich keiner leugnen das es für eine Verabredung wichtig ist zu sagen Wo und Wann man sich treffen will. Im Prinzip könnte da noch eine 5. Dimension dazukommen wenn der Treffpunkt eine Party mit einem bestimmten Dresscode ist. Dann wäre die 5. Dimension die Angabe der geforderten Kleidung ;).

Was mich allerdings stört ist wenn modernere Theorien mehr als die drei Raumdimensionen fordern denn was bitteschön sollen die zusätzlichen Dimensionen sein? Vergleiche mit Amöben oder Strichmännchen hinken gewaltig denn die Amöbe hat eine Dicke (die sie auch feststellen könnte), Das Strichmännchen auch in Form von Graphitpartikeln.

Diese Multidimensionalen Ansätze erinnern mich stark an die Epizyklen des Ptolemäischen Weltbildes, Die waren eine mathematische Hilfskonstruktion, gut um die Planetenbahnen im geozentrischen Weltbild hinreichend genau zu beschreiben aber falsch. Dann kommt ein Kopernikus, vertauscht einfach Sonne und Erde und schwupps... keine komplizierten Epizyklen mehr. Fehlte nur noch Keppler der Ellipsen schöner und interessanter als langweilige Kreise fand ;)

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 23 Feb 2016 11:04 #3058

Ich glaube wissen zu können, dass die Behauptung "beim Urknall sei alles aus gar nichts entstanden" ist falsch oder sprachlich so unpräzise, dass eine Diskussion darüber sinnlos erscheint. Ob jetzt Raum vor der Zeit da war und sich fürchterlich langweilte oder umgekehrt. Eine Zeit ohne Zeit würde doch ein erscheinen der Zeit unmöglich machen, da es ja zu einem Zeitpunkt passieren würde, der nie eintreten dürfte weil es ja eigentlich nur "nie" und "immer" als Vorstellung von Zeit geben könnte wenn es gar keine Zeit gibt. Oder ist das zu einfach gedacht?
Der Urknall kann nicht der Anfang gewesen sein, da ein Knall immer eine Reaktion auf irgendwas ist und nie die Ursache.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 23 Feb 2016 11:09 #3059

Ich will mal versuchen, ein paar Sachen klarzustellen:
1.: 2 Dimensional ist alles, was einen x und eine y Wert hat. Per Definition ist eine Linie damit eindimensional, da eine Linie eben keinen y-Wert hat (keine Breite). Sonst hätte sie ja einen Flächeninhalt...
2.: Laut Messungen hat unser Universum 3 detektierbare Dimensionen. Die gibt es auch in "Echt". Etwas kann sich über oder unter mir (1. Dimension), links oder rechts (2. Dimension) und vor oder hinter mir (3. Dimension) befinden. Um uns in unserem Universum zu orientieren, verwenden wir ein Koordinatensystem (mit x,y,z-Achsen). Nach Plank kann man sich das Universum als Lochpalette vorstellen (es gibt Mindestabstände, also zum Beispiel nur natürliche Zahlen auf den Achsen, was zu Raumpunkten führt), daher ist das Koordinatensystem gar nicht so weit von der Wirklichkeit entfernt! Natürlich gibt es keine Achsen, weil dank Einstein alles relativ ist, man kann also nur sich selbst als Ursprung setzen und dann Koordinaten als Abstände von sich selbst angeben.
3.: Mathematik ist das "Werkzeug", mit dem wir die Physiker die Wirklichkeit beschreiben. Man kann (fast) alles mit Mathematik simulieren (Es gibt einen gewissen Komplexitätsgrad, über den Computer nicht hinwegkommen,und seit der Quantenmechanik können wir auch nur noch wahrscheinliche Szenarios simulieren [eine gute Entschuldigung, falls was nicht so läuft, wie es sollte]). Ob man mit Mathematik das Universum erklären kann, weiß ich nicht, das wäre meiner Auffassung nach Aufgabe der Physik, man kann das Universum aber mit Mathematik beschreiben.
4.: Es könnte multidimensionale Räume durchaus geben. Es ist mathematisch bewiesen, dass es multidimensionale Körper geben kann, jetzt kommt es nur darauf an, ob es sie denn auch wirklich gibt...
5.: Mathematik ist real! Auch wenn sie abstrakt ist, existiert sie dennoch. Alle natürlichen Zahlen existieren (1 Apfel, 2 Äpfel, etc.), die negativen Zahlen wurden spätestens seit der Dirac-Formel bewiesen (die zweite negative Lösung der Gleichung sagte das Positron voraus), Hawkings schlug vor längerem vor, die Zeit ins irreale zu erweitern, um damit dem No-hair-problem zu entkommen (kann ich den Link noch heraussuchen), und komplexe Zahlen gibt es auch, π ist der beste Beweis.
So, ich hoffe dass konnte aufklären und verwirrte nicht noch weiter.
Viele Grüße,
Nirusu

Nachtrag:
6.: Zeit ist keine eigene Dimension. Es heißt dreidimensionale Raumzeit. Unser Universum hat keine 4 detektierbaren Dimensionen im mathematischen Sinne. Das ist vielleicht durch populärwissenschaftliche Bücher etwas missverstanden worden.

Nachtrag 2:
7.: In einem 3 dimensionalen Universum kann es nur 3 dimensionale Körper geben. Wenn der Wert einer der 3 Dimensionen (beim Würfel z.B.: Kantenlänge) 0 ist, ist das Objekt irrelevant, da es faktisch nicht existiert. Amöben sind also 3 dimensional, genauso Strichmännchen etc und nicht 2 dimensional. Logischerweise kann es auch keine 4 dimensionalen Körper oder ähnliches geben!

"Wir stehen selbst enttäuscht und sehn betroffen
Den Vorhang zu und alle Fragen offen"
- Berthold Brecht, Der Gute Mensch von Sezuan

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 23 Feb 2016 11:13 #3060

QUATSCHundKOPF schrieb: Ich glaube wissen zu können, dass die Behauptung "beim Urknall sei alles aus gar nichts entstanden" ist falsch oder sprachlich so unpräzise, dass eine Diskussion darüber sinnlos erscheint. Ob jetzt Raum vor der Zeit da war und sich fürchterlich langweilte oder umgekehrt. Eine Zeit ohne Zeit würde doch ein erscheinen der Zeit unmöglich machen, da es ja zu einem Zeitpunkt passieren würde, der nie eintreten dürfte weil es ja eigentlich nur "nie" und "immer" als Vorstellung von Zeit geben könnte wenn es gar keine Zeit gibt. Oder ist das zu einfach gedacht?
Der Urknall kann nicht der Anfang gewesen sein, da ein Knall immer eine Reaktion auf irgendwas ist und nie die Ursache.


Hmm, dass ist aber die Idee vom Urknall. Es ist aber ja noch nicht erforscht, ob etwas davor gewesen ist. Im Übrigen ist die Debatte darüber, ob es eine Zeit vor dem Urknall gab, uninteressant. Zeit ist nur im Zusammenhang mit Bewegung sinnvoll, so ähnlich wie Raum nur mit Körpern sinnvoll ist. Ob ein leerer Raum jetzt ein Raum oder "nichts" ist, das ist irrelevant!
Unseren gesunden Menschenverstand müssen wir spätestens nach der Quantenmechanik eh aufgeben. Da wir Zeit kennen und da unser Universum nur auf Aktion <-> Reaktion aufgebaut ist, ist ein anderes Universumsprinzip schwer vorstellbar. Vergleichbar mit 4 Dimensionen...
Grüße,
Nirusu

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 23 Feb 2016 14:36 #3065

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Der Urknall ist nur eine Idee, wenn man die Expansion des Universums auf Null zurückrechnet, ein mathematisches Gedankenspiel, das nicht überprüfbar ist. Wir können nur bis zum Symmetriebruch zurückschauen, alles davor ist derzeit mehr oder weniger Religion. Niemand WEISS, ob es einen Urknall gab bzw. gibt und ob "alles aus gar nichts entstanden" ist bzw. entsteht.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 25 Feb 2016 01:57 #3178

Nirusu schrieb: 1.: 2 Dimensional ist alles, was einen x und eine y Wert hat. Per Definition ist eine Linie damit eindimensional, da eine Linie eben keinen y-Wert hat (keine Breite). Sonst hätte sie ja einen Flächeninhalt...

Meine Linien haben nur r und @ Werte, sind sie jetzt nicht dimensional? Was ist mit meinem Garten? Der hat h, LAT und LON werte (wobei h der Abstand vom Mittelpunkt der Erde ist)
So wirklich klarstellen tut punkt 1 nichts.

Nirusu schrieb: 2.: Laut Messungen hat unser Universum 3 detektierbare Dimensionen. Die gibt es auch in "Echt". Etwas kann sich über oder unter mir (1. Dimension), links oder rechts (2. Dimension) und vor oder hinter mir (3. Dimension) befinden. Um uns in unserem Universum zu orientieren, verwenden wir ein Koordinatensystem (mit x,y,z-Achsen).

kann man so sagen, wobei ich noch die 4, die Zeit dazuzählen würde weil ein Würfel ohne Dauer existiert nicht,

Nirusu schrieb: Nach Plank kann man sich das Universum als Lochpalette vorstellen

stellt sich die Frage wie die Löcher angeordnet sind, sind sie rechtwinklig oder in einem 60° Raster? :unsure:

Nirusu schrieb: (es gibt Mindestabstände, also zum Beispiel nur natürliche Zahlen auf den Achsen, was zu Raumpunkten führt), daher ist das Koordinatensystem gar nicht so weit von der Wirklichkeit entfernt! Natürlich gibt es keine Achsen, weil dank Einstein alles relativ ist,

Ok, kann man so sagen.

Nirusu schrieb: man kann also nur sich selbst als Ursprung setzen und dann Koordinaten als Abstände von sich selbst angeben.

Wieso, damit würde man sich selbst als ausgezeichnetes Inertialsystem definieren aber das widerspricht Einstein.

Nirusu schrieb: 3.: Mathematik ist das "Werkzeug", mit dem wir die Physiker die Wirklichkeit beschreiben. Man kann (fast) alles mit Mathematik simulieren (Es gibt einen gewissen Komplexitätsgrad, über den Computer nicht hinwegkommen,und seit der Quantenmechanik können wir auch nur noch wahrscheinliche Szenarios simulieren [eine gute Entschuldigung, falls was nicht so läuft, wie es sollte]). Ob man mit Mathematik das Universum erklären kann, weiß ich nicht, das wäre meiner Auffassung nach Aufgabe der Physik, man kann das Universum aber mit Mathematik beschreiben.

Ok, Einverstanden,

Nirusu schrieb: 4.: Es könnte multidimensionale Räume durchaus geben. Es ist mathematisch bewiesen, dass es multidimensionale Körper geben kann, jetzt kommt es nur darauf an, ob es sie denn auch wirklich gibt...

Ich glaube du vermischst hier Physik mit Mathematik.
Wie sollte man mathematisch beweisen das es physikalisch multidimensionale Körper geben kann? Ich bin der Meinung Mathematik kann nichts über den eigenen Geltungsbereich hinaus beweisen.
Nachtrag: Was man mathematisch beweisen kann ist das Planetenbahnen in 4 oder mehr dimensionalen Räumen nicht stabil sein können. Das ist ein starkes Indiz dafür das es auch real nicht mehr als 3 Raumdimensionen gibt.

Nirusu schrieb: 5.: Mathematik ist real! Auch wenn sie abstrakt ist, existiert sie dennoch. Alle natürlichen Zahlen existieren (1 Apfel, 2 Äpfel, etc.),

1 Apfel ist keine natürliche Zahl, 1 ist 1 und ein Apfel ist ein Apfel. ich hab noch nirgens eine 1 herumlaufen sehen.
Mathematik ist nicht real. Du schreibst selbst unter 3 Mathematik ist ein Werkzeug (ein logisches abstraktes, dem Menschlichen Hirn entsprungenes)

Nirusu schrieb: die negativen Zahlen wurden spätestens seit der Dirac-Formel bewiesen (die zweite negative Lösung der Gleichung sagte das Positron voraus), Hawkings schlug vor längerem vor, die Zeit ins irreale zu erweitern, um damit dem No-hair-problem zu entkommen (kann ich den Link noch heraussuchen), und komplexe Zahlen gibt es auch, π ist der beste Beweis.

Das alles zeigt das mathematische Modelle die Wirklichkeit beschreiben können aber keineswegs das die Mathematik etwas reales ist. Mathematik gibt es nicht ohne das menschliche Hirn.

Nirusu schrieb: So, ich hoffe dass konnte aufklären und verwirrte nicht noch weiter.

Ich stimme für verwirrung ;)

Nirusu schrieb: 6.: Zeit ist keine eigene Dimension. Es heißt dreidimensionale Raumzeit. Unser Universum hat keine 4 detektierbaren Dimensionen im mathematischen Sinne. Das ist vielleicht durch populärwissenschaftliche Bücher etwas missverstanden worden.

Existiert ein Würfel ohne Dauer?
Ich muss schon genau sagen WO und WANN ein Ereignis stattgefunden hat, das WANN ist eine weiterer unabhängiger Wert neben den drei Raumkoordinaten.

Nirusu schrieb: 7.: In einem 3 dimensionalen Universum kann es nur 3 dimensionale Körper geben. Wenn der Wert einer der 3 Dimensionen (beim Würfel z.B.: Kantenlänge) 0 ist, ist das Objekt irrelevant, da es faktisch nicht existiert. Amöben sind also 3 dimensional, genauso Strichmännchen etc und nicht 2 dimensional. Logischerweise kann es auch keine 4 dimensionalen Körper oder ähnliches geben!

Einverstanden, das ist in etwa das was ich im vorherigen Post ausdrücken wollte mit einer Ausnahme, wir leben in einem 4D Universum und Objekte haben Länge Breite Höhe und Dauer. Hat ein Objekt keine Lebensdauer ist es so wie du es sagst, irrelevant. So wie ich das Verstehe gilt ein Teilchen erst ab einer Lebensdauer von mindestens TPlanck als Real.

Nachtrag: Um es nochmal klarzustellen: Ich behaupte nicht alle 4 Dimensionen seien gleichwertig. Selbstverständlich hat die Zeitkoordinate andere Eigenschaften als die drei Raumkoordinaten.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 25 Feb 2016 04:55 #3180

Merilix schrieb: Meine Linien haben nur r und @ Werte, sind sie jetzt nicht dimensional? Was ist mit meinem Garten? Der hat h, LAT und LON werte (wobei h der Abstand vom Mittelpunkt der Erde ist)
So wirklich klarstellen tut punkt 1 nichts

Also, die x und y Werte beziehen sich nicht auf ihre Koordinaten, sondern auf die Kanten. X ist Kante in die Länge, und Y ist Kante in die Breite.

Ihr Garten hat 4 Ecken, die jeweils Koordinaten (x,y,z) haben, weil er sich in einem dreidimensionalen Raum befindet. Das heißt nicht, dass die Idee eines Garten als solche dreidimensional ist. Die Grundfläche hat Kanten in Breite und Länge, daher x und y Werte und ist 2 dimensional. Wenn Sie ihren Garten als Volumen bezeichnen, wäre er ein Quader und hat 3 Dimensionen.

kann man so sagen, wobei ich noch die 4, die Zeit dazuzählen würde weil ein Würfel ohne Dauer existiert nicht


Dimensionen haben ihren Ursprung im mathematischen Bereich, und eine Dimension ist klar definiert. Zeit ist so gesehen keine "richtige" Dimension, eher eine Eigenschaft des Raumes

Wieso, damit würde man sich selbst als ausgezeichnetes Inertialsystem definieren aber das widerspricht Einstein.


Nein, es ist gerade zu notwendig nach Einstein. Du kannst alles nur relativ von dir angeben. Drei Meter rechts etc. weil es keinen definierbaren Ursprung gibt. Das heißt, das jeder sich selbst als Ursprung betrachtet und Koordinaten relativ zu seiner Position angibt.

Ich glaube du vermischst hier Physik mit Mathematik.
Wie sollte man mathematisch beweisen das es physikalisch multidimensionale Körper geben kann? Ich bin der Meinung Mathematik kann nichts über den eigenen Geltungsbereich hinaus beweisen.
Nachtrag: Was man mathematisch beweisen kann ist das Planetenbahnen in 4 oder mehr dimensionalen Räumen nicht stabil sein können. Das ist ein starkes Indiz dafür das es auch real nicht mehr als 3 Raumdimensionen gibt


Man kann mathematisch nachweisen, dass unsere physikalischen Gesetze im 11-dimensionalen Raum ihre Gültigkeit haben. Punkt. Ob es den dann gibt, keine Ahnung.

1 Apfel ist keine natürliche Zahl, 1 ist 1 und ein Apfel ist ein Apfel. ich hab noch nirgens eine 1 herumlaufen sehen.
Mathematik ist nicht real. Du schreibst selbst unter 3 Mathematik ist ein Werkzeug (ein logisches abstraktes, dem Menschlichen Hirn entsprungenes)


Den Streit legen wir besser bei Seite, das ist eher Glaubensfrage. Stellen sie diese einem Mathematiker, der kann qualifiziertere Antworten geben...

So, jetzt hoffe ich, dass ich sie nicht NOCH MEHR verwirrt sondern könnte manche Punkte aufklären. Kritik bzw. Erweiterung meiner Ausführungen ist sehr willkommen.

Nirusu

"Wir stehen selbst enttäuscht und sehn betroffen
Den Vorhang zu und alle Fragen offen"
- Berthold Brecht, Der Gute Mensch von Sezuan

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 25 Feb 2016 11:17 #3184

Ich wollte mit meiner Bemerkung zu 1) lediglich darauf hinweisen das es auch andere Koordinatensysteme gibt. Statt Länge Breite Höhe geht auch Abstand Winkel Winkel, also Polarkoordinaten. Das sollte kein Widerspruch sein sondern nur eine Ergänzung.

Einstein wollte gerade weg von den ausgezeichneten Inertialsystemen. Er wollte zeigen das man jedes beliebige Bezugssystem als Ursprung nehmen kann, egal ob dieses gleichförmig, gleichmäßig beschleunigt oder gar rotierend ist. (schwierig wird es wenn man ein Photon als Bezugssystem wählt, die ganzen Nullen die dann auftreten sind schwer verdaulich :S )

Ok, was die Rolle der Mathematik angeht kommen wir wohl nicht überein. Da hat jeder seine eigene Perspektive die im Ergebnis vielleicht garnicht so weit auseinander liegen... wer weis. Also beenden wir das.

Merilix

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 25 Feb 2016 11:27 #3185

Um auf die Anfangsfrage zurückzugreifen: Kann Mathematik unser Universum erklären?
Mathematik kann nichts erklären. So ähnlich wie Sprache. Das ist auch nicht Aufgabe der Mathematik.
Sie ist ein Werkzeug (ob existent oder nicht ist da irrelevant), mit dem wir das Universum erklären.
Können wir uns darauf einigen?
Nirusu

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 25 Feb 2016 13:00 #3186

100%ig

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 00:23 #5212

Ich gehe davon aus (abgesehen von eventuell existierenden eingerollten Dimensionen), daß unser Universum eine vierdimensionale Raumzeit (Länge, Breite, Höhe, Zeit) als "Oberfläche" eines fünfdimensionalen Gebildes ist.

Lediglich drei Raumdimensionen sind aus meiner Sicht unmöglich. Dies folgt logisch bereits aus dem Umstand, daß kein Ort im Universum gegenüber einem anderen ausgezeichnet ist (spezielle Relativitätstheorie).

Gäbe es nur drei Raumdimensionen, müßte das Universum eine Kugel oder ein ähnliches Gebilde sein und damit einen Rand und eine Mitte haben. Galaxien an diesem Rand hätten dann in fast allen Richtungen keine Nachbargalaxien.
Alternativ müßte der Raum unendlich groß sein, ich halte aber Unendlichkeiten für reine mathematische Gebilde, in der Realität gibt es keine Unendlichkeit. zudem würde sich sofort die Frage stellen, ob es dann auch unendlich viel Materie und Energie gibt, was auch nicht sein kann.

Wenn man aber von einer Oberfläche als Struktur ausgeht, dann vermeidet man das Problem der Unendlichkeit, so wie eine Kugel eine endliche Oberfläche hat, die aber von jedem Punkt aus gesehen in jede Richtung (zweidimensional) gleich aussieht.
Daß wir als Winkelsumme eines Dreiecks 180° messen, liegt schlicht daran, daß das Universum so groß ist, daß wir mit unserer Meßgenauigkeit den Unterschied nicht bemerken.
Die vierdimensionale Oberfläche hat zudem den Vorteil, daß damit die Expansion des Universums wunderbar verstanden werden kann (siehe Luftballon).
Bei einem dreidimensionalen Raum würde sich die Frage stellen, wo der neue Raum herkommen soll und wie er sich zu dem alten Raum verhält und warum das so gleichmäßig verläuft.

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Glaube nichts, weil ein Weiser es gesagt hat. Glaube nichts, weil alle es glauben. Glaube nichts, weil es geschrieben steht. Glaube nichts, weil es als heilig gilt. Glaube nichts, weil ein anderer es glaubt. Glaube nur das, was Du selbst als wahr erkannt hast.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 00:40 #5213

Hallo Heinz Jürgen.

Wikipedia schrieb: Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass die Raumzeit nicht in einen höherdimensionalen Raum eingebettet ist. Somit hat die Raumzeit nur eine innere, aber keine äußere Krümmung.

Link Wikipedia:Raumkrümmung
Ich habe vor längerer Zeit sogar eine logisch schlüssige Herleitung gelesen, kann mich aber leider an die genaue Quelle nicht mehr erinnern :(
Es fällt schwer (mir auch), oder scheint fast unmöglich, sich eine innere Krümmung vorzustellen ohne das das gekrümmte Objekt in einer höheren Dimension eingebettet ist.

PS: Danke für deinen Beitrag denn er hat mich dazu veranlasst mich wieder mit mit dem Thema innere/äußere Krümmung zu beschäftigen ;)

assume good faith
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Letzte Änderung: von Merilix. Begründung: PS (Notfallmeldung) an den Administrator

Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 01:08 #5215

Hallo Merilix,

ich bedanke mich ebenfalls für den Hinweis auf die innere und äußere Krümmung.

Was mir an dem Wikipediaartikel nicht einleuchtet ist, daß als Beispiel der inneren Krümmung die Kugeloberfläche genannt wird. Wenn ich aber eine Kugeloberfläche habe, habe ich auch eine Kugel, ob die dann voll oder leer ist, spielt keine Rolle, sie existiert zumindest als Objekt. Wie also soll eine innere Krümmung ausshen, wenn diese nicht gleichzeitig in eine höhere Struktur eingebettet ist?

In meiner These zur fünfdimensionalen Struktur kann man eventuell (bin kein Mathematiker oder Physiker) auch die Erklärung der Expansion einerseits und der Gravitation andererseits sehen. Analog zum Luftballonmodell könnte die Oberfläche leicht verdellt sein, eben dort wo sich Materie/Energie ansammelt, jedoch drückt etwas (dunkle Energie) aus der Kugel nach "außen" und wirkt dem Gravitationsdruck in den Dellen entgegen. Eventuell kann man auch die Vereinigung der drei anderen Kräfte damit erklären, daß bei genügend großer Krümmung (am Anfang oder bei hohen Energien) eine Delle entsteht, welche die Kräfte zur Symmetrie zwingt.
Ist natürlich nur eine theoretische Spekulation von mir.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 09:53 #5221

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Video von Herr Lesch

Während die Wirkungen der Quantenmechanik immer mehr Einzug halten in unseren Alltag, entfernt sich die ART, durch Bestätigung der Gravitationswellen immer mehr von der Quantenmechanik. Vielleicht deswegen weil die ART ein mathematisches Gebilde ist, dass nur teilweise mit einem 3 dimensionalen Universum vereinbar ist.

LG
Heidi

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 10:10 #5222

Hallo Heidi,
ich möchte anmerken, das GPS und moderne Raumfahrt von der ART abhängig sind. Das Problem ist, dass die ART die "großen Dinge" im Universum beschreibt und nicht das Verhalten auf subatomarem Level.
Ich würde fast behaupten, dass manche Teile der Quantenmechanik näher an unserer Größenordnung sind als die Effekte der ART (das ist aber nur meine Einschätzung, korrigiert mich da gerne). Aber, wenn man so will, ergänzt die ART ja nur Newton, wenn man also beide zusammenfasst, steht es 1 zu 1 ;)

Der Beweis von Gravitationswellen bestätigen die ART und damit unser (mindestens) 4 dimensionales Universum mit quasi erdrückender Beweislast, soweit ich das verstanden habe. Allerdings ist auch die Quantenmechanik sehr sehr sehr genau bewiesen.
Da die ART meines Wissens nach seit 100 Jahren abgeschlossen ist, ist es falsch, zu sagen, dass sich "die ART, durch Bestätigung der Gravitationswellen immer mehr von der Quantenmechanik entfernt" (Zitat von dir). Es ist eher umgekehrt: Die Quantenmechanik hat sich immer weiter von der ART entfernt. Mit dem Beweis durch die Messung von GW war das eher ein herber Rückschlag für QM, weil relativ klar ist, dass eine M-Theorie beide vereinbaren muss.

Ich finde den Seitenhieb auf unser angeblich 3-dimensionales Universum blöd, alle Versuche, mit einer M-Theorie aufzukommen, schlagen meiner Meinung nach 5, 6, 10 oder 11 Dimensionen vor. Das Universum scheint also mehrdimensional zu sein. Ich möchte hier auf Torsten Cs Beitrag Das parallele Universum verweisen, der da sehr viele tolle Links und Dokumente mit uns geteilt hat.

Viele Grüße,
Nirusu

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 10:34 #5224

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Immer wenn man behauptet die ART könnte eine Schwachstelle haben, bekommt man als Gegenargument die Berechnungen für GPS und die Raumfahrt zu hören.
Mich würde mal interessieren ob sich eine Methode finden lässt diese Berechnungen auch ohne ART zu machen. Ich bin sicher da warten ein paar Preise auf denjenigen der das hinkriegt. Nur ein kleiner Tip von mir an die Mathematiker da draußen. ;)

LG
Heidi

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 10:43 #5225

Ich verstehe nicht, was du meinst. Die ART deckt sich zu 100% (auch wenn sich unsere Messgenauigkeit vielleicht nicht in Planklängen befindet) mit den Beobachtungen. Sie ist richtig.
Es gibt logischerweise keine andere Möglichkeit, so etwas zu berechnen, da müsste man die ART über den Haufen schmeißen. Vermutlich kommt man für GPS mit Newton relativ nahe heran, so auf +/- 150 Meter (reine Spekulation), aber das ist für Militärzwecke und für die Raumfahrt schlicht ungenügend.
Selbst wenn es eine Methode gibt, die einigermaßen genau ist, warum nimmt man dann eine Annäherung, statt das "Wahre". So kompliziert ist die Berechnung dank moderner Computer auch nicht.
Vielleicht als Metapher: Warum sollte ich Bruchrechnung mit natürlichen Zahlen abschätzen? Also 2/3 ist nahe bei 1, und 1/5 nahe bei Null, das Ergebnis ist also ungefähr 1 (statt 0.867).
Die Berechnung für GPS ist kein Gegenargument für eine Schwachstelle der Theorie, da das GPS eine Anwendung der Theorie ist. Mein Gegenargument gegen jegliche Schwachstellen der Theorie sind GW.
Warum willst du denn Einstein abschaffen, obwohl er so richtig zu sein scheint? Auch mehrdimensionale Universen sind sehr in Mode gekommen und auch mathematisch vorstellbar...

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 10:48 #5226

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Nirusu,
Wir haben nie versucht Einstein abzuschaffen. Es wurde immer nur so gedeutet. Uns stört nur die 4 Dimension an der ART und sonst nix. Wir werden nur dauernd falsch verstanden.

LG
Heidi

Nachtrag:
Warum reichen 3 Dimensionen nicht mehr aus? Nur weil die Mathematik nicht damit klar kommt? Was ist denn so abwegig an einem 3 dimensionalen Universum?

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 10:50 #5227

Hä? Ihr wollt Einstein widerlegen, aber ihn nicht abschaffen? Und die 4 Dimensionen in der ART sind nichts gegen 11 in der Superstringtheorie. Was ist eigentlich so schlimm an 3+x Dimensionen?
Die ART war mehr oder weniger die Einführung einer 4. Dimension (vielleicht auch die SRT, ich bringe die immer durcheinander)

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 10:54 #5228

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Heidi schrieb:
Nachtrag:
Warum reichen 3 Dimensionen nicht mehr aus? Nur weil die Mathematik nicht damit klar kommt? Was ist denn so abwegig an einem 3 dimensionalen Universum?

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