Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

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Agent Scullie
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#61 Re: Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

Beitrag von Agent Scullie » Fr 30. Sep 2016, 01:10

Pluto hat geschrieben:
Agent Scullie hat geschrieben:Zunächst einmal favorisiere ich von den beiden Darstellungen, die du aus dem populärwissenschaftlichen Teil des Artikels zitiert hast, überhaupt keine. Ich favorisiere die Darstellung aus dem von dir unbeachtet gelassenen fachwissenschaftlichen Teil des Artikels.
Physik ist und bleibt letzten Endes eine empirische Wissenschaft!
Und diese Eigenschaft, eine empirische Wissenschaft zu sein, ist in der Physik ebenso wie in jeder anderen Wissenschaft dadurch realisiert, dass auf der Grundlage empirisch gewonnener Daten Theorien aufgestellt werden. Wenn so eine Theorie einmal aufgestellt ist, bestimmt sie allein darüber, was sie aussagt und was nicht. Die Empirie spielt da nur insofern noch hinein, als dass neue empirische Daten eine oder mehrere der Aussagen, die die Theorie macht, bestätigen oder widerlegen können. Im letzteren Fall wäre die Theorie selbst dann widerlegt.

Werden wir mal ganz konkret: die experimentellen Resultate zum Casimir-Effekt und zum Lamb-Shift sagen erstmal nur aus, dass auf zwei parallele Metallplatten eine anziehende Kraft wirkt und außerdem im Wasserstoff-Atom das 2s-Niveau gegenüber dem 2p-Niveau verschoben ist. Eine Theorie, die diese beiden experimentellen Resultate korrekt vorhersagt, ist die QFT. In dieser wird der Casimir-Effekt ohne Rückgriff auf virtuelle Teilchen erklärt und der Lamb-Shift auf eine Weise, bei der zwar virtuelle Teilchen vorkommen, sofern man die S-Matrix-Theorie verwendet, diese virtuellen Teilchen aber nicht nicht den ebenfalls beteiligten Vakuumfluktuationen des elektromagnetischen Feldes identifiziert werden.

Ob die Erklärungen, die die QFT für den Casimir-Effekt und den Lamb-Shift liefert, richtig sind oder nicht, darüber sagt die experimentelle Faktenlage erstmal gar nichts weiter aus. Die experimentellen Resultate zum Casimir-Effekt und zum Lamb-Shift könnten also auch von einer ganz anderen Theorie als der QFT vorhersagt werden, die diese Resultate ganz anders erklärt als es die QFT tut. Bislang ist aber keine solche Theorie bekannt.

Und Physiker, die den Casimir-Effekt mit virtuellen Teilchen erklären, habe auch keine solche Alternativtheorie zur QFT im Sinn, sondern beziehen sich auf eine populärwissenschaftliche Darstellung der QFT, wonach in dieser virtuelle Teilchen für den Casimir-Effekt verantwortlich seien, was jedoch mit dem, was die QFT tatsächlich dazu sagt, nicht übereinstimmt.

Pluto hat geschrieben:Welche empirischen Belege kannst du vorlegen, die für deine Darstellung sprechen?
Alle Belege, die die QFT bestätigen. Z.B. der Casimir-Effekt und der Lamb-Shift. Die könnten zwar auch als Belege für eine Alternativtheorie herhalten, aber bislang gibt es so eine nicht.

Pluto hat geschrieben:
Agent Scullie hat geschrieben:Von den beiden, die du genannt hast: gar keine. Richtig ist die Interpretation aus den Abschnitten "Was tat Hawking genau?" und "...und in der mathematisch-physikalischen Sprechweise?". In die sowohl die QFT als auch die ART als auch die Thermodynamik einfließen.
Die "mathematisch-physikalische Sprechweise" ist mir tatsächlich unverständlich. Termini wie kovariante Klein-Gordon-Gleichung sagen mir nichts.
Dann solltest du das schnellstmöglich ändern. Wenn du ernsthaft über ein Fachgebiet der Physik diskutieren willst, solltest du dir auch das entsprechende Fachwissen aneignen. Als Chemiker solltest du auch die nötigen dafür Vorkenntnisse haben.

Die Klein-Gordon-Gleichung ist so etwas ähnliches wie die Maxwell-Gleichungen, nur halt für Spin-0-Bosonen (Photonen haben Spin 1). Kannst ja einfach mal danach googeln. Ansonsten kann ich dir den Schwabl (QM II) und den Mandl/Shaw empfehlen.

Pluto hat geschrieben:Aber im darüber stehenden Abschnitt "Was tat Hawking genau?" steht u.a. ...
Es sei angemerkt, dass der Terminus Strahlung nicht zwingend reine elektromagnetische Emission meint, sondern generell alle möglichen Teilchen.
Also sprach Hawking doch von Teilchen, oder?
Ja natürlich sprach Hawking von Teilchen. Aber nicht von virtuellen.

Pluto hat geschrieben:Bevor wir weiter reden, schlage ich vor, du kommst von deinem mathematischen "hohen Ross" runter
Also solange du weiterhin mit Zitaten aus populärwissenschaftlichen Quellen argumentierst, obwohl ich dich darauf hingewiesen habe, dass die nichts taugen, frage ich mich, wer hier wohl derjenigen ist, der auf einem hohen Ross sitzt.

Pluto hat geschrieben:und schaust dir noch mal das Video von Prof. Carroll an. Der ist ganz sicher nicht 5000 km weit geflogen, um vor einem Laienpublikum zu sprechen.
Ganz egal, ob der 5000 km weit geflogen ist oder nicht, die Darstellung, die er da zitiert, ist eine populärwissenschaftliche. Du kannst ihm ja eine E-Mail schreiben und ihn dazu befragen. Ich kann meine PDF-Datei auch gerne ins Englische übersetzen, dann kannst du ihm die schicken und ihn fragen, was er dazu meint.
"Atheisten langweilen mich, weil sie immer nur von Gott reden"
(aus "Ansichten eines Clowns" von Heinrich Böll)

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#62 Re: Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

Beitrag von Hemul » Fr 30. Sep 2016, 01:15

@Agent Scullie
Wow-endlich ein Fachmann an Bord. Ich bin begeistert. :clap: :thumbup:
denn die Waffen, mit denen wir kämpfen, sind nicht fleischlicher Art, sondern starke Gotteswaffen zur Zerstörung von Bollwerken: wir zerstören mit ihnen klug ausgedachte Anschläge (2.Korinther 10:4)

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#63 Re: Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

Beitrag von Hemul » Fr 30. Sep 2016, 01:22

ThomasM hat geschrieben:
Agent Scullie hat geschrieben:So, ich habe mich mal direkt in diesem Forum angemeldet, um nicht immer Halman als Übermittler missbrauchen zu müssen ;)
Hallo Scullie
Willkommen im Forum und danke für deine Beiträge. Arbeitest du noch aktiv in der Physik? Bei mir ist das Ganze nun schon 20 Jahre her.
Du bist 20 Jahre weg vom Fenster? :shock: Warum machst du aber dann hier die Backen so dicke? :roll:
Zuletzt geändert von Hemul am Fr 30. Sep 2016, 02:40, insgesamt 2-mal geändert.
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#64 Re: Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

Beitrag von Hemul » Fr 30. Sep 2016, 01:31

Pluto hat geschrieben:Bevor wir weiter reden, schlage ich vor, du kommst von deinem mathematischen "hohen Ross" runter

Agent Scullie hat geschrieben:Also solange du weiterhin mit Zitaten aus populärwissenschaftlichen Quellen argumentierst, obwohl ich dich darauf hingewiesen habe, dass die nichts taugen, frage ich mich, wer hier wohl derjenigen ist, der auf einem hohen Ross sitzt.

Mit Verlaub-Pluto ist halt so-er versucht auszuloten um zu sehen wie weit er gehen kann. ;) Dein Kontra finde ich aber :thumbup:
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ThomasM
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#65 Re: Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

Beitrag von ThomasM » Fr 30. Sep 2016, 08:57

Hemul hat geschrieben: Du bist 20 Jahre weg vom Fenster? :shock: Warum machst du aber dann hier die Backen so dicke? :roll:
Weil ich auch mit dem 20 Jahre alten Wissen und dem, worüber ich mich seither auf dem Laufenden gehalten habe, noch viel mehr über Physik weiß als die absolute Mehrheit derjenigen, die hier schreiben.
Manche haben ja noch nicht einmal Schulwissen und denen soll doch auch geholfen werden, oder?
Gott würfelt nicht, meinte Einstein. Aber er irrte. Gott nutzt den Zufall - jeden Tag.

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#66 Re: Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

Beitrag von ThomasM » Fr 30. Sep 2016, 09:06

Agent Scullie hat geschrieben:
Pluto hat geschrieben: Die "mathematisch-physikalische Sprechweise" ist mir tatsächlich unverständlich. Termini wie kovariante Klein-Gordon-Gleichung sagen mir nichts.
Dann solltest du das schnellstmöglich ändern. Wenn du ernsthaft über ein Fachgebiet der Physik diskutieren willst, solltest du dir auch das entsprechende Fachwissen aneignen. Als Chemiker solltest du auch die nötigen dafür Vorkenntnisse haben.

Die Klein-Gordon-Gleichung ist so etwas ähnliches wie die Maxwell-Gleichungen, nur halt für Spin-0-Bosonen (Photonen haben Spin 1). Kannst ja einfach mal danach googeln. Ansonsten kann ich dir den Schwabl (QM II) und den Mandl/Shaw empfehlen.
Hier sieht man ein Problem der Diskussionen in einem Forum.

Du führst die Klein-Gordon Gleichung an, die ja nicht gerade weltweit bekannt ist. Pluto kennt das nicht und ist auch nicht in der Lage, diese wirklich zu verstehen, denn dazu hat er nicht das notwendige mathematische Rüstzeug (ich glaube, Pluto war hauptsächlich experimentell orientiert).

Also arbeitest du mit Analoga und machst die Eigenschaften der Gleichung durch populärwissenschaftliche Erklärungen anschaulich. Pluto glaubt dir das aber nicht. Aber selber nachrechnen geht auch nicht, denn es kann Jahre dauern, bis man die notwendige Mathematik so weit beherrscht.
Stattdessen setzt Pluto seine eigenen populärwissenschaftlichen Gedanken dagegen. Die keine Begründung in der Mathematik haben, die ihm aber logisch erscheinen.

Und du hast kein Mittel dagegen, denn wenn du vorrechnest, dann sitzt du auf einem hohen Ross und wenn du erklärst, dann wird dir nicht geglaubt.
Das nennt man, glaube ich, eine lose-lose Situation

Dabei ist Pluto noch ein gebildeter, umgänglicher Diskussionspartner, es gibt hier andere, bei denen das Problem viel schlimmer ist.
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#67 Re: Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

Beitrag von Janina » Fr 30. Sep 2016, 09:18

Agent Scullie hat geschrieben:die experimentellen Resultate zum Casimir-Effekt und zum Lamb-Shift sagen erstmal nur aus, dass auf zwei parallele Metallplatten eine anziehende Kraft wirkt und außerdem im Wasserstoff-Atom das 2s-Niveau gegenüber dem 2p-Niveau verschoben ist. Eine Theorie, die diese beiden experimentellen Resultate korrekt vorhersagt, ist die QFT. In dieser wird der Casimir-Effekt ohne Rückgriff auf virtuelle Teilchen erklärt und der Lamb-Shift auf eine Weise, bei der zwar virtuelle Teilchen vorkommen, sofern man die S-Matrix-Theorie verwendet, diese virtuellen Teilchen aber nicht nicht den ebenfalls beteiligten Vakuumfluktuationen des elektromagnetischen Feldes identifiziert werden.

Und Physiker, die den Casimir-Effekt mit virtuellen Teilchen erklären, habe auch keine solche Alternativtheorie zur QFT im Sinn, sondern beziehen sich auf eine populärwissenschaftliche Darstellung der QFT, wonach in dieser virtuelle Teilchen für den Casimir-Effekt verantwortlich seien, was jedoch mit dem, was die QFT tatsächlich dazu sagt, nicht übereinstimmt.

Frage: Wie würdest du dann die Artikel zum Lamb-Shift und dem Casimir-Effekt anders formulieren?

https://de.wikipedia.org/wiki/Lamb-Verschiebung
"Die Aufhebung der Entartung wird durch Vakuumfluktuationen bewirkt, bei denen ständig, in Übereinstimmung mit der Heisenbergschen Unschärferelation, Teilchen-Antiteilchen-Paare entstehen (Paarbildung) und sich vernichten (Annihilation). Die Existenz der Teilchen-Antiteilchen-Paare verursacht eine kleine Abweichung von der Coulomb-Wechselwirkung."

https://de.wikipedia.org/wiki/Casimir-Effekt
"...kann also einfacher berechnet werden, wenn angenommen wird, dass das Vakuum ein Raum voller virtueller Teilchen ist, die als Vakuumfluktuation bezeichnet werden..."

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#68 Re: Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

Beitrag von Pluto » Fr 30. Sep 2016, 09:47

Hemul hat geschrieben:@Agent Scullie
Wow-endlich ein Fachmann an Bord. Ich bin begeistert. :clap: :thumbup:
Stimmt. Er ist in theoretischer Physik ein Ass!
Ob DU was von ihm lernen kannst ist aber eine andere Frage. ;)

Hemul hat geschrieben:Mit Verlaub-Pluto ist halt so-er versucht auszuloten um zu sehen wie weit er gehen kann. ;) Dein Kontra finde ich aber :thumbup:
Hast du überhaupt verstanden worum es geht?
Ameisen können das jedenfalls nicht.
Der Naturalist sagt nichts Abschließendes darüber, was in der Welt ist.

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#69 Re: Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

Beitrag von ThomasM » Fr 30. Sep 2016, 10:22

Janina hat geschrieben: Frage: Wie würdest du dann die Artikel zum Lamb-Shift und dem Casimir-Effekt anders formulieren?
Das hat er doch schon beantwortet.

Wikipedia ist eine populärwissenschaftliche Darstellung und innerhalb derer ist die Darstellung mit virtuellen Teilchen sinnvoll und zumindest nicht falsch. Dass dieses Bild nur aufgrund der verwendeten mathematischen Näherungen bei der Berechnung entsteht (und der suggestiven Kraft von Feynmans Bildern) ist den Experten eigentlich bekannt und es bedarf keiner anderen Darstellungen, solange dieses Bild nicht überbewertet wird.
Gott würfelt nicht, meinte Einstein. Aber er irrte. Gott nutzt den Zufall - jeden Tag.

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#70 Re: Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

Beitrag von Pluto » Fr 30. Sep 2016, 10:32

Agent Scullie hat geschrieben:
Pluto hat geschrieben:Welche empirischen Belege kannst du vorlegen, die für deine Darstellung sprechen?
Alle Belege, die die QFT bestätigen. Z.B. der Casimir-Effekt und der Lamb-Shift. Die könnten zwar auch als Belege für eine Alternativtheorie herhalten, aber bislang gibt es so eine nicht.
Das ist falsch, denn wie Janina zitierte...
  • https://de.wikipedia.org/wiki/Lamb-Verschiebung
    "Die Aufhebung der Entartung wird durch Vakuumfluktuationen bewirkt, bei denen ständig, in Übereinstimmung mit der Heisenbergschen Unschärferelation, Teilchen-Antiteilchen-Paare entstehen (Paarbildung) und sich vernichten (Annihilation). Die Existenz der Teilchen-Antiteilchen-Paare verursacht eine kleine Abweichung von der Coulomb-Wechselwirkung."

    https://de.wikipedia.org/wiki/Casimir-Effekt
    "...kann also einfacher berechnet werden, wenn angenommen wird, dass das Vakuum ein Raum voller virtueller Teilchen ist, die als Vakuumfluktuation bezeichnet werden..."


Agent Scullie hat geschrieben:Die Klein-Gordon-Gleichung ist so etwas ähnliches wie die Maxwell-Gleichungen, nur halt für Spin-0-Bosonen (Photonen haben Spin 1). Kannst ja einfach mal danach googeln. Ansonsten kann ich dir den Schwabl (QM II) und den Mandl/Shaw empfehlen.
Danke!

Agent Scullie hat geschrieben:Ja natürlich sprach Hawking von Teilchen. Aber nicht von virtuellen.
Von mir aus, kann man das Adjektiv "virtuell" auch weg lassen. Das ändert nichts!. Weder an der Aussage von Stephen Hawking, noch an der physikalischen Realität die man versucht anschaulich zu erklären.

Vielleicht dachte er, die Erklärung mittels Teilchen sei einfacher als die Erklärung der dahinter stehenden Mathematik. Deine mathematische Darstellung sehe ich als eine Art "stenografische" Darstellung der physikalischen Realität. Während Erstere eher den Mathematiker anspricht, reden Physiker i.d.R. lieber von physikalischen Abläufen. Doch letztlich sind es zwei alternative Darstellungen derselben Wirklichkeit.

Agent Scullie hat geschrieben:Also solange du weiterhin mit Zitaten aus populärwissenschaftlichen Quellen argumentierst, obwohl ich dich darauf hingewiesen habe, dass die nichts taugen, frage ich mich, wer hier wohl derjenigen ist, der auf einem hohen Ross sitzt.
Pluto hat geschrieben:und schaust dir noch mal das Video von Prof. Carroll an. Der ist ganz sicher nicht 5000 km weit geflogen, um vor einem Laienpublikum zu sprechen.
Ganz egal, ob der 5000 km weit geflogen ist oder nicht, die Darstellung, die er da zitiert, ist eine populärwissenschaftliche.
Du scheinst das wirklich zu glauben, nicht wahr?
Nochmals... Die Mitglieder der Royal Society sind alles andere als ein Laienpublikum, sonder die "Creme" der Naturwissenschaft.
Also tue bitte nicht so als wäre die Erklärung mit Teilchen falsch. Sie ist einfach eine andere Darstellung, die du als Mathematiker ablehnst.

Agent Scullie hat geschrieben:Du kannst ihm ja eine E-Mail schreiben und ihn dazu befragen. Ich kann meine PDF-Datei auch gerne ins Englische übersetzen, dann kannst du ihm die schicken und ihn fragen, was er dazu meint.
Das können wir gerne so machen. :D

Meine Vermutung ist, er wird antworten, dass die vermuteten Phänomene am Ereignishorizont eines S/L sich nun mal mit physikalischen Teilchen einfacher erklären, als rein mathematisch. Das macht beide Erklärungen gleichwertig.

Meines Erachtens handelt es sich hier um zwei gleichrangige mögliche Erklärungen ein und desselben Phänomens, sei es des Casimir-Effekt, des Lamb-Shifts oder die Strahlung am Ereignishorizont eines schwarzen Lochs.
Der Naturalist sagt nichts Abschließendes darüber, was in der Welt ist.

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