Die ungelöste Frage: Wie wirkt Gravitation?

holger_merlitz

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Zwischenfrage: Gibt es eine für Nicht-Physiker verständliche Erklärung, wieso diese Eigenschaft der verschränkten Teilchen nicht vor der Messung schon fest stand? Ich meine gemessen kann es ja keiner haben. Vermutlich hat das also jemand so definiert, um etwas anderes damit erklären zu können?

Hallo Spunti,

die Eigenschaft der Verschränkung besteht zu jedem Zeitpunkt und ist unabhängig von der Messung. Gemessen werden jedoch Observable - etwa die Projektion des Spin-Vektors in eine bestimmte Richtung. Diese Eigenschaft ist vor der Messung nicht existent. Sie entsteht mit der Messung, was man ja schon daran erkennt, dass ein Spin 1/2 Teilchen (wie das Elektron) stets den Wert 'oben' oder 'unten' ergibt - und zwar in jeder beliebigen Orientierung der Messapparatur! Die Messung misst keinen existierenden Vektor, nein, sie erschafft ihn erst.

Viele Grüße,
Holger
 

holger_merlitz

Mitglied
Hallo Holger,

die EPR/B Experimente zur Messung der verschränkten Quantensysteme sind alle so konstruiert, daß die beiden Meßflügel raumartig zueinander liegen. Keines der beiden Meßereignisse liegt also im Vergangenheitslichtkegel des anderen. Die an beiden Flügeln gemessenen Ergebnisse zeigen eine starke Korrelation.
John Stewart Bell hat bewiesen, daß keine lokale Theorie diese Korrelation erklären kann. Also kommt nur eine nicht-lokale Beeinflussung in Frage.
Der Bell’sche Beweis macht übrigens keinerlei Annahmen zum Realitätsstatus der Wellenfunktion. Ob man die Wellenfunktion und ihren Kollaps realistisch, instrumentalistisch, subjektivistisch, mathematisch oder wahrscheinlichkeitstheoretisch deutet, ist für den Bell’schen Beweis unerheblich und hat daher auch keinen Bezug zur Frage nach der Quanten-Nichtlokalität. Auch mit einer rein instrumentalistischen Deutung der Quantenmechanik, die allerdings selbst an großen internen Problemen leidet, kann man der Nichtlokalität nicht entkommen. Ich sehe nicht, wie Dein Anti-Realismus die universale Einstein-Lokalität sollte retten können.

Einstein hat übrigens keine „spukhafte Fernwirkung“ behauptet, sondern wollte gerade zeigen, daß man keine solche Fernwirkung annehmen müsse, um die Meßergebnisse zu erklären. Seines Erachtens ist die Quantenmechanik unvollständig und muß um sogenannte „verborgene Variablen“ ergänzt werden. Bell hat dagegen gezeigt, daß man selbst unter der Annahme solcher verborgener Variablen die Korrelation der Meßergebnisse nicht erklären kann. Dieses Ergebnis war für Einstein noch schlimmer als die von ihm kritisierte „spukhafte Fernwirkung“, weil damit die Einstein-Lokalität im Quantenbereich zugunsten der Nichtlokalität aufgegeben werden mußte.

Wie man nun mit der Diskrepanz zwischen dem Lokalitätsprinzip der Relativitätstheorie und der Quanten-Nichtlokalität umgehen soll, ist zur Zeit natürlich ein großes Diskussionsthema. Man kann die Lorenzinvarianz der Relativitätstheorie aufgeben, was eine extreme Maßnahme wäre. Die realistische GRWf Deutung (Ghirardi-Rimini-Weber mit Flash-Ontologie) der Quantenmechanik eröffnet ebenfalls Möglichkeiten. Einem Hinweis von Einstein selbst folgend stellen manche Theoretiker den Begriff der „Separabilität“ in den Mittelpunkt.

Es gibt zu dem Thema übrigens nicht nur zahlreiche Aufsätze, sondern auch viele gute Bücher. Ich persönlich finde das Buch von Tim Maudlin, „Quantum-Nonlocality and Relativity“ (3. Auflage 2011) sehr erhellend.

Viele Grüße
Johannes
Hallo Johannes,

Bell hat eben nicht bewiesen, dass keine lokale Theorie diese Korrelation erklären kann, sondern er hat bewiesen, dass keine lokal realistische Theorie diese Korrelationen erklären kann. Die Quantenmechanik ist nicht realistisch und fällt somit nicht unter diese Bedingung. Es gibt Variationen der Quantenmechanik, wie die von Bohm, in der explizit mit Testteilchen gerechnet wird, die zu jedem Zeitpunkt wohl definierte Eigenschaften haben (etwa Koordinate und Impuls). Dies wäre eine realistische Theorie, und sie ist daher notwendigerweise nichtlokal, um die quantenmechanischen Korrelationen erzeugen zu können.

Leute wie Maudlin stellen Strohmänner auf und bewundern dann deren seltsame Eigenschaften. Das ist die Art und Weise, wie diese Leute ihr Geld verdienen. Mit einem Standardlehrbuch der Quantenmechanik, das einfach zeigt wie diese funktioniert, kann man halt kein Geld mehr machen. Wirklich praktizierende Physiker kümmern sich um solch 'schöne Spinnereien' nicht, sie setzen sich hin und rechnen aus, was sie brauchen. All diese 'Interpretationen' der Quantenmechanik, die in Wirklichkeit nur Versuche darstellen, eine Theorie in ein unpassendes (weil klassisches) Korsett zu zwängen, haben nie zu einen Fortschritt geführt: Die Quantenmechanik, die wir verwenden, ist im Kern immer noch die der späten 1920er Jahre. Man nennt sie zwar 'Kopenhagener Interpretation', aber das ist irreführend: Es ist keine Interpretation, sondern der Standardformalismus, wie ihn Heisenberg, Bohr, Dirac, v. Neumann und andere eingeführt haben. Der Formalismus ist sehr konkret, im Prinzip einfach und zielführend, und in keinem Gegensatz zu Einsteins Lokalität.

Viele Grüße,
Holger
 
„Wie wirkt Gravitation?“

Meine Überlegungen in Zusammenhang mit der Gravitation, die ich seit dem 21.05.2019 eingestellt hatte, sind auch durch die zahlreichen Diskussionsbeiträge fortgeschritten, dafür danke ich Ihnen allen, die sich trauten mitzumachen, denn es gehört dazu schon etwas Mut und keine Angst verlacht zu werden. Es ist nun an der Zeit eine Zusammenfassung meiner Überlegungen zu formulieren.

„Die spiralförmige Bewegung unseres Universums.“

Anscheinend können sich nur biologische Systeme, also Lebewesen, willentlich mit eigener Energieleistung aus der Schwerkraft erheben. Dabei wandeln sie Masse in Energie und „Abfallprodukte“ um. Die Frage Masse = Energie ist ungeklärt. Was ist Energie? Eindeutig ist bisher nur die Umwandlung von Masse in Energie auf vielerlei Arten, z. B. durch Verbrennung. Bei Pflanzen verläuft der Prozess in umgekehrter Richtung, sie wandeln die Strahlungsenergie der Sonne durch die sog. Assimilation in Masse und letztlich zu fossiler Masse um, die wir nutzen, wenn Energie benötigt wird. Leider sind bisher nur sehr wenige Feststoffe als Energieträger nutzbar. Wind- Wellen- und Solar-Energie wird ebenfalls durch Sonnenstrahlung erzeugt. Die spannende Frage ist nun, was passiert, wenn Biomasse in Wärme-Energie umgewandelt wird und daraus wieder mechanische Leistung entsteht. Klar ist, dass bei diesem Vorgang wieder ein großer Teil der Leistungsenergie als Abfallstoffe, wie Überschuss-Wärme, Abgase und Asche anfallen. Bei Kohlekraftwerken liegt der Wirkungsgrad bei ca. 30 – 40 %. Das heißt, dass bis zu 60 % zumeist nur Abfallprodukte entstehen. Mit dem Rest bewegt die Dynamomaschine die Elektronen im Stromnetz mit einer Frequenz von 50 Hertz im Elektro-Kabel hin und her. Das heißt, sie werden angesaugt und abgestoßen. Bis hierhin war alles mechanisch, oder?

Frage 1: Sind nun die Bewegungen die Elektronen mechanischer- oder energetischer Natur? Ich sehe das eher als einen Energietransport von A nach B, denn am Ende der Transportleistung wird alles wieder in kinetische Energie umgewandelt. Bei diesem Prozess geht schon wieder ein erheblicher Teil der erzeugten Leistung verloren. Nach dem Energieerhaltungssatz ist Energie die Fähigkeit Arbeit zu verrichten.

Frage 2: Ist Energie daher nur ein Begriff der eine transportierte Leistung bezeichnet. Die Energieleistung wird meistens in Joule oder Newtonmeter angegeben. Bei diesem Transport, wird eigentlich keine Energie erzeugt, sondern Masse in andere Stoffe zerlegt, also ein atomarer Prozess? Man kann sich diesen Prozess auch vorstellen, wenn man die Vorgänge in der Sonne betrachtet. Bekanntlich wird dort Wasserstoff durch Kernfusion in Helium umgewandelt, die Abfallprodukte sind Licht, Wärme und Strahlung, welche unser Leben ermöglichen. Es gibt also keine stoffliche Energie, sondern nur Energie als Leistungsbegriff, oder? Genauso, wie es auch keinen Ton gibt, den man anfassen kann. Es sind nur Schwingungen einer bestimmten Frequenz, die den Schall mit einer energetischen Wellen-Leistung (Schalldruck) von A nach B übertragen.

Frage 3: Die energetischen Kraftfelder des Universums, entstehen meiner Ansicht nach durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit welchen Himmelskörper und Galaxien durch das Universum rasen. Der Vorgang ist dem einer Elektrodynamo-Maschine vergleichbar. Welche Kräfte bei diesem Vorgang entstehen, kann man sich überhaupt nicht vorstellen. Durch diesen Prozess entsteht gleichzeitig Gravitation, weil dabei die elektrisch geladenen Teilchen angezogen werden.

Frage 4: Kann man sich Galaxien als gewaltige „Gleichstrom-Generatoren“ vorstellen? Langsame Bewegungen verringern deshalb die Gravitation, schnelle Bewegungen verstärken sie, siehe Schwarze Löcher, die Energie ist das Transportmittel, der „Kleber“ der Elektromagnetismus. So wie wir es von der Erde her gewöhnt sind, - Energie zu transportieren, sind es die energetischen Kraftfelder im Weltraum, welche die Kräfte auslösen, anpassen und ständig verändern. Der Grund sind die durch die schnellen Drehbewegungen hervorgerufenen Energie-Kraftfelder, die anziehende und/oder? abstoßende Wirkungen erzeugen, wenn sie kollidieren. Je schneller die Drehungen sind, desto mehr Bewegungs- und kinetische Energie erzeugen sie. Siehe auch die schwarzen Löcher, die durch ihre unwiderstehlichen energetischen Gravitationsfelder alles in sich hineinreißen und verschlingen.

Frage 5: Bestimmt wird nach dem Energieerhaltungssatz bei diesen Vorgängen Materie mittels Energie in andere Materieformen umgewandelt. Bei diesen Prozessen entsteht Gravitation = Masseanziehung, die sich jedoch auf große Entfernungen abschwächt. Galaxien sind daher Schwerkraftinseln, die sich durch Gravitationskräfte in ihrem unmittelbaren Umfeld stark beeinflussen und auf große Entfernungen weniger Auswirkungen haben. Siehe die Fluktuation des Universums. Wie man bisher festgestellt hat, gibt es ca. 50 Milliarden sichtbare Galaxien, was sich dahinter verbirgt ist für uns nicht sichtbar, weil das Licht von dort, bisher noch nicht bei uns angekommen ist und nie ankommen wird. Man hat ausgerechnet, dass für die Erhaltung der Gravitations-Konstante im All 90 % Materie fehlen und glaubt, dass sich im Mittelpunkt jeder Galaxie ein schwarzes Loch befindet.

Frage 6: Gibt es dunkle Materie? Um die Lücke zu füllen, hat man sie mathematisch erfunden. Ich glaube nicht an diese Theorie, es ist anscheinend wie mit der Lichtgeschwindigkeit, an der man auch schon lange zweifelt, doch bis heute ist sie als Konstante gültig. So dürfte es sich auch mit der Gravitationskonstante verhalten, denn ich gehe davon aus, dass sie von den jeweiligen Feldstärken der energetischen Felder im All abhängig ist. Ein weiterer Grund ist die sog. Fluktuation des Universums. Nach dieser festgestellten Tatsache, müsste ja ständig neue dunkle Materie entstehen, um die immer größer werdenden Zwischenräume = Lücken zu füllen.

Frage 7: Gibt es im Universum einen Energie Umsatz, damit meine ich den stetigen Wandel von Materie in Energie und von Energie in Materie, der den Zyklus von Werden und Vergehen bestimmt? Vielleicht gibt es statt dunkler Materie – dunkle Energiefelder?

Frage 8: Gab es den Urknall? Ich glaube nicht daran, dass unser Universum aus einer sog. Singularität entstanden sein soll und gehe realistisch eher davon aus, dass es aus einem großen schwarzen Loch entstanden ist. Auch diese Explosion hinterlässt mit Sicherheit ein Hintergrundrauschen. Wo soll denn die Masse = Energie hergekommen sein? Wenn es einen Energieerhaltungssatz gibt, dann gibt es ebenso einen Masseerhaltungssatz. Da Masse nicht verloren gehen kann, kann sie auch nicht irgendwie entstehen, sondern wird immer wie im Kleinen, auch im Großen nur umgewandelt werden.

Frage 9: Die spannende Frage kann daher nur sein, wie Masse = Energie überhaupt entstehen. Denn das sich unser Universum ausdehnt ist erwiesen, auch der Mond entfernt sich jedes Jahr um ca. 90 cm von der Erde, was er nach der Gravitations-Konstante eigentlich nicht tun dürfte. Dehnt sind nach dem gleichen Prinzip unser Universum immer weiter aus, erhebt sich die schon weiter oben gestellte Frage, „woher kommt neue Materie, bzw. die dunkle Materie, oder dunkle Energie?“, egal ob es sie gibt, denn „neue Materie=Energie“ wird ja „benötigt“ um das System Universum zusammenzuhalten. Denn weniger Masse = weniger Gravitation und schnellere Ausdehnung = gleich weniger schwarze Löcher, die sich Materie einverleiben können.

Frage 10: Der Verdacht liegt nahe, dass schwarze Löcher nicht nur Materie umwandeln, sondern durch atomare Prozesse in ihrem Mittelpunkt, aus der Energie, welche die Galaxien mit ihren Drehbewegungen „produzieren“, Materie entsteht, denn Energie kann als solche nicht gespeichert werden. Es könnte aber auch sein, dass unser Universum von anderen uns umgebenden Universen angesaugt und dort einverleibt wird. Kleiner Scherz am Rande: schlechte Aussichten für die nächsten Hunderttausendmilliarden Jahre. Aber warum sollte es im Großen anders sein, als hier bei uns im Kleinen: „Einer frisst den anderen und immer der Größere den Kleineren“. Es könnte aber auch sein, dass unser Universum sich aus umgebenden Universen „Materie“ stielt? Ich gehe davon aus, dass die Fluktuation dann zum Ende kommt, wenn die energetischen Prozesse sich durch die Fluktuation verlangsamen, keine neue Materie = Energie „nachliefern“ können und ein umgekehrter Prozess einsetzt, der unser Universum wieder in ein einziges großes Schwarzes Loch, die Singularität vereinigt. Danach könnte es zu einer Art Wiedergeburt, mit einem erneuten Urknall kommen.

Ich erwarte von Ihnen möglichst nur Beiträge, die sich auf die obigen Fragen beziehen, sonst wird die Diskussion zu unübersichtlich.

Liebe Grüße Horst Reiner Menzel
 

Okke_Dillen

Mitglied
Hallo Horst-Reiner,

Dabei wandeln sie Masse in Energie und „Abfallprodukte“ um
hier liegt im Wesentlichen der Hund begraben. Auf diesem Planeten (der genügt vorerst als Referenz) gibt es nichts, das Energie in Masse oder umgekehrt Masse in Energie wandelt. Nukleare Zerfallsprozesse einmal außen vor und künstliche Gebilde menschlichen Ursprungs genauso. Die gibt es, haben aber mit den angeführten Einflußgrößen nix zutun. Konkret: Pflanzen wandeln Sonnenlicht (Energie) nicht in Masse um!!! Was sie hingegen tun, ist elektromagnetische Energie in chemische Bindungsenergie umzuwandeln. Dabei ist die Massenbilanz konstant. Die Energiebilanz auch.
Weiter: Verbrennung: hier wird chemische Bindungsenergie in elektromagnetische Energie umgewandelt. Schon wieder ist die Massenbilanz konstant. Die Energiebilanz auch.

Deinen sämtlichen Fragen liegt eine nicht korrekte Annahme zugrunde, was einer vollständigen Um-/Neuformulierung derer bedarf. Eine große Hilfe beim Verständnis könnte Lesch sein (Harald Lesch, Physiker und begnadeter Volkserklärer physikalischer Zusammenhänge mit Blick auf die Astronomie), seine youtube Beiträge brachten schon sehr vielen Menschen das benötigte Basiswissen nahe, ohne das ein erweitertes Verständnis des Universums nicht befriedigend gelingen wird, wenn's über "oh schön!" hinausgehen soll. Das kann er viiieeel besser als die allermeisten Foristi.
Anschließend Josef Gaßner. Und zum (durchaus noch unverbindlichen, aber möglichen) Abschluß: Urknall-Hypothese | Josef M. Gaßner zur Erklärung des Urknalls durch Quantenfluktuationen.

Die meisten deiner Fragen erledigen sich danach von selbst, andere werden ggfs um- oder ganz neu formuliert.
Ich hoffe, das hilft dir weiter ;)

Viele Grüße,
Okke
 
Hallo Günther,

ich hatte „Abfallprodukte“ in Anführungsstrichen gesetzt und meine damit, für uns Erdenbewohner nicht mehr nutzbare Materie. Was die Singularität angeht, ist das keine Glaubensfrage, sondern Ansichts-Sache, die auch von vielen Wissenschaftlern geteilt wird. Wenn meine Überlegungen nicht mit Ihren konform sind, sollte dies kein Grund sein sie zu verreißen, ich lerne gern hinzu.

Hallo Okke,

man lernt doch schon in der Schule, dass Pflanzen Sonnenstrahlung in Biomasse umwandeln. Wenn wir Kohle verbrennen, liefert diese fossile Biomasse über weitere Prozesse elektrische Energie. Allerdings habe ich Zweifel, ob die Energiebilanz ausgeglichen ist.

Gruß Horst Reiner
 

Okke_Dillen

Mitglied
Ok,

Sonnenlicht = elektromagnetische Energie (Photonen)
Pflanze = grünes Ding, das mithilfe des Sonnenlichts Photosynthese betreibt, ganz knapp gesagt: verwurstet CO2 und H2O zu Zuckern und Sauerstoff. Letzterer gast aus. (Gas=Masse, unsichtbar, aber trotzdem da). Ausführlich hier: Photosynthese – Wikipedia

Wenn wir Kohle verbrennen, oxydieren wir Kohlenstoff (schwarz, fest, sichtbar, massebehaftet) mit Sauerstoff (farblos, geruchlos, gasförmig, unsichtbar, massebehaftet) zu CO2 (gasförmig, geruchlos, geschmacklos, unsichtbar, massebehaftet). Die Reaktion ist exotherm, das bedeutet, daß bei der Reaktion Energie freigesetzt wird in Form von Wärme. Diese abgegebene Wärmeenergie entspricht betragsmäßig exakt der chemischen Bindungsenergie (Energieerhaltungssatz). Will man das entstandene CO2 wieder in seine Bestandteile aufspalten, benötigt man exakt jene Menge Energie, die zuvor als Wärme (und sichtbares Licht und akustische Energie etc) freigesetzt wurde. Genau dies macht die Pflanze mithilfe von Wasser und Sonnenlicht - der Photosynthese ;)

Will man Wärmeenergie in elektrische Energie umwandeln, benötigt man eine Wärmekraftmaschine. Da steht dann auch was geschrieben über Wirkungsgrad, der nie 100% sein wird. Es gibt auch andere Methoden, zB der umgekehrte Betrieb eines Peltierelements (das hat aber so einen miesen Wirkungsgrad, daß man das nicht macht, aber den Effekt kann man messen). Wirkungsgrad ist der Quotient aus gewünschter Energieform (zB elektrische) und Menge, geteilt durch die investierte Energiemenge (zB in Form von Wärme).
Die Bilanz besagt: investierte Energie = erhaltene gewünschte Energieform und Menge plus erhaltene und ungewünschte Energieform(en) und Menge( n ), alles da - wieder Energieerhaltungssatz.

Allerdings habe ich Zweifel, ob die Energiebilanz ausgeglichen ist.
Ja natürlich hast du die und du wirst sie auch nicht los werden, solange du ein paar Basics noch nicht verinnerlicht hast. Das macht auch nix, kann man heutzutage ja alles relativ einfach nachholen. Das schaffst du auch, du bist interessiert, zielgerichtet und hartnäckig. Das sind hervorragende Grundlagen fürs Lernen! (y) ;)

Gravitation.... das haben auch die klügsten Köpfe bisher noch nicht so wirklich verstanden, kommt vllt noch. Da sind wir alle in bester Gesellschaft! Jene haben aber immerhin bereits soviel verstanden, daß sie formulieren können, WAS sie an der Gravitation noch nicht verstanden haben ;)

Grüße,
Okke


PS: Déscartes: je mehr ich weiß, umso mehr erkenne ich, daß ich nichts weiß ;)
 

Astrozoom GM

Mitglied
Hallo Herr Menzel,

es sind nicht die "Abfallprodukte", es ist das "und", aber das ist im Kontext aller Missverständnisse und (und uns Beiden) fehlenden Basics tatsächlich sehr nebensächlich.

Gruß
Günther
 

piscus

Mitglied
„Wie wirkt Gravitation?“

Meine Überlegungen in Zusammenhang mit der Gravitation, die ich seit dem 21.05.2019 eingestellt hatte, sind auch durch die zahlreichen Diskussionsbeiträge fortgeschritten, dafür danke ich Ihnen allen, die sich trauten mitzumachen, denn es gehört dazu schon etwas Mut und keine Angst verlacht zu werden. Es ist nun an der Zeit eine Zusammenfassung meiner Überlegungen zu formulieren.

„Die spiralförmige Bewegung unseres Universums.“

Anscheinend können sich nur biologische Systeme, also Lebewesen, willentlich mit eigener Energieleistung aus der Schwerkraft erheben.
Nein, das können auch unbelebte Körper mit hinreichend großer Geschwindigkeit. Nicht jeder Körper fällt gleich in ein schwarzes Loch, wenn er nur genügend Abstand zu ihm und Geschwindigkeit hat.
Dabei wandeln sie Masse in Energie und „Abfallprodukte“ um. Die Frage Masse = Energie ist ungeklärt. Was ist Energie? Eindeutig ist bisher nur die Umwandlung von Masse in Energie auf vielerlei Arten...
Wenn die Frage falsch gestellt wird, bleibt sie freilich ungeklärt. Masse ist nicht gleich Energie; auch können nicht beide beliebig ineinander umgewandelt werden. Beide sind lediglich unterschiedliche Erscheinungsformen der Materie; es gibt ebensowenig Materie ohne Energie wie auch Energie ohne Materie.
Frage 1: Sind nun die Bewegungen die Elektronen mechanischer- oder energetischer Natur?
Es ist bewegte Ladung, jedenfalls in Festkörpern. Bei Flüssigkeiten gibt es einen Massetransport.
Ich sehe das eher als einen Energietransport von A nach B, denn am Ende der Transportleistung wird alles wieder in kinetische Energie umgewandelt. Bei diesem Prozess geht schon wieder ein erheblicher Teil der erzeugten Leistung verloren. Nach dem Energieerhaltungssatz ist Energie die Fähigkeit Arbeit zu verrichten.
Falsch. Der Energieerhaltungssatz definiert nicht die physikalische Größe Energie, sondern besagt, daß in einem geschlossenen System die Summe aller Energien konstant ist.
Frage 2: Ist Energie daher nur ein Begriff der eine transportierte Leistung bezeichnet.
Was ist eine Energieleistung? So etwas wie eine Stromspannung? Oder vielleicht die letzte Anstrengung eines Tour-de-France-Etappengewinners?
Bitte nur physikalisch korrekte Termini verwenden, sonst gleitet's ins Esoterische ab
Die Energieleistung wird meistens in Joule oder Newtonmeter angegeben. Bei diesem Transport, wird eigentlich keine Energie erzeugt, sondern Masse in andere Stoffe zerlegt, also ein atomarer Prozess?
Energie kann nicht erzeugt werden (Satz von der Erhaltung der Energie - siehe oben). Masse kann nicht in andere Stoffe zerlegt werden, sie ist kein Ding, sondern eine Eigenschaft. Eine Eigenschaft von Materie.
Man kann sich diesen Prozess auch vorstellen, wenn man die Vorgänge in der Sonne betrachtet. Bekanntlich wird dort Wasserstoff durch Kernfusion in Helium umgewandelt, die Abfallprodukte sind Licht, Wärme und Strahlung, welche unser Leben ermöglichen. Es gibt also keine stoffliche Energie, sondern nur Energie als Leistungsbegriff, oder?
"Abfallprodukte" ist kein physikalischer Begriff. Was ist "stoffliche Energie"?
Frage 3: Die energetischen Kraftfelder des Universums, entstehen meiner Ansicht nach durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit welchen Himmelskörper und Galaxien durch das Universum rasen. Der Vorgang ist dem einer Elektrodynamo-Maschine vergleichbar. Welche Kräfte bei diesem Vorgang entstehen, kann man sich überhaupt nicht vorstellen. Durch diesen Prozess entsteht gleichzeitig Gravitation, weil dabei die elektrisch geladenen Teilchen angezogen werden.
Das ist so falsch, daß nicht mal das Gegenteil richtig ist. (Was leider für viele Ihrer Erläuterungen zutrifft.)
Frage 4: Kann man sich Galaxien als gewaltige „Gleichstrom-Generatoren“ vorstellen?
Nein. Elektromagnetismus und Gravitation sind zwei völlig unterschiedliche Phänomene mit völlig unterschiedlichen Wirkungen.
Frage 5: Bestimmt wird nach dem Energieerhaltungssatz bei diesen Vorgängen Materie mittels Energie in andere Materieformen umgewandelt.
Welche anderen Materieformen haben Sie da im Sinn?
Bei diesen Prozessen entsteht Gravitation = Masseanziehung, die sich jedoch auf große Entfernungen abschwächt.
Laut Einstein ist Gravitation eine Eigenschaft der Raumzeit, die durch die Verteilung von Massen die Geometrie der Raumzeit bestimmt. Ist dem so, entstand Gravitation gleichzeitig mit der Entstehung von Massen.
Galaxien sind daher Schwerkraftinseln, die sich durch Gravitationskräfte in ihrem unmittelbaren Umfeld stark beeinflussen und auf große Entfernungen weniger Auswirkungen haben. Siehe die Fluktuation des Universums. Wie man bisher festgestellt hat, gibt es ca. 50 Milliarden sichtbare Galaxien, was sich dahinter verbirgt ist für uns nicht sichtbar, weil das Licht von dort, bisher noch nicht bei uns angekommen ist und nie ankommen wird. Man hat ausgerechnet, dass für die Erhaltung der Gravitations-Konstante im All 90 % Materie fehlen und glaubt, dass sich im Mittelpunkt jeder Galaxie ein schwarzes Loch befindet.
Man glaubt das nicht, sondern man trifft diese Annahme aufgrund empirischer Erkenntnisse, also Beobachtungen. Man weiß zum Beispiel, daß sich um Zentrum unserer Galaxis ein schwarzes Loch befindet. Und was die Gravitationskonstante und die 90% betrifft, da haben Sie etwas falsch verstanden.
Frage 6: Gibt es dunkle Materie? Um die Lücke zu füllen, hat man sie mathematisch erfunden.
Nein, das hat mit Mathematik nichts zu tun, sondern mit Physik. Mathematik ist nur das Werkzeug zur qualitativen Beschreibung physikalischer Phänomene. Die Alternative zur Ablehnung der dunklen Materie wäre, die gesamte Physik über den Haufen zu werfen und eine gänzlich neue Physik zu gestalten, die sich unter anderem dadurch auszeichnet, daß physikalische Gesetze nicht überall im Univerum auf gleiche Weise gelten.
Ich glaube nicht an diese Theorie, es ist anscheinend wie mit der Lichtgeschwindigkeit, an der man auch schon lange zweifelt, doch bis heute ist sie als Konstante gültig. So dürfte es sich auch mit der Gravitationskonstante verhalten, denn ich gehe davon aus, dass sie von den jeweiligen Feldstärken der energetischen Felder im All abhängig ist.
Was meinen Sie, zeichnet eine Konstante, eine Naturkonstante aus? Daß sie von anderen, abgeleiteten Größen abhängig ist?

Ganz nebenbei: Sie "glauben" nicht, sondern "gehen (realistisch) davon aus". Im Gegensatz zu den Wissenschaftlern, die selbstverständlich "glauben"... Interessante Wortwahl.
Ein weiterer Grund ist die sog. Fluktuation des Universums. Nach dieser festgestellten Tatsache, müsste ja ständig neue dunkle Materie entstehen, um die immer größer werdenden Zwischenräume = Lücken zu füllen.
Meinen Sie mit "fluktuieren" vielleicht die Expansion des Universums?
Frage 7: Gibt es im Universum einen Energie Umsatz, damit meine ich den stetigen Wandel von Materie in Energie und von Energie in Materie, der den Zyklus von Werden und Vergehen bestimmt? Vielleicht gibt es statt dunkler Materie – dunkle Energiefelder?
Nein. Siehe oben, vor Frage 1.
Frage 8: Gab es den Urknall? Ich glaube nicht daran, dass unser Universum aus einer sog. Singularität entstanden sein soll und gehe realistisch eher davon aus, dass es aus einem großen schwarzen Loch entstanden ist.
Wenn schon von "realistisch" die Rede ist - auf welchen realen physikalischen Vorgang beziehen Sie sich dabei, der bewirkt, daß sich das alles anziehende Schwarze Loch in ein Objekt mit entgegengestzten Eigenschaften verwandelt?
Auch diese Explosion hinterlässt mit Sicherheit ein Hintergrundrauschen. Wo soll denn die Masse = Energie hergekommen sein? Wenn es einen Energieerhaltungssatz gibt, dann gibt es ebenso einen Masseerhaltungssatz.
Mit welchen Prämissen begründen Sie diesen Schluß?
Da Masse nicht verloren gehen kann, kann sie auch nicht irgendwie entstehen, sondern wird immer wie im Kleinen, auch im Großen nur umgewandelt werden.
Josef M. Gaßner - Urknall
Frage 9: Die spannende Frage kann daher nur sein, wie Masse = Energie überhaupt entstehen. Denn das sich unser Universum ausdehnt ist erwiesen, auch der Mond entfernt sich jedes Jahr um ca. 90 cm von der Erde, was er nach der Gravitations-Konstante eigentlich nicht tun dürfte.
Das Verhalten des Systems Erde-Mond hat nur mittelbar etwas mit der Gravitationskonstante zu tun, sondern mit einem weiteren Erhaltungssatz, nämlich dem des Drehimpulses. Der Mond bremst die Rotation der Erde ab. Die dabei umgewandelte Energie kann nicht einfach verloren gehen, der Drehimpuls des Systems Erde-Sonne muß erhalten bleiben. Das bewirkt, daß sich der Mond weiter von der Erde entfernt. Und zwar nicht um 90 cm, sondern um knapp 4 cm pro Jahr.
Dehnt sind nach dem gleichen Prinzip unser Universum immer weiter aus, erhebt sich die schon weiter oben gestellte Frage, „woher kommt neue Materie, bzw. die dunkle Materie, oder dunkle Energie?“, egal ob es sie gibt, denn „neue Materie=Energie“ wird ja „benötigt“ um das System Universum zusammenzuhalten. Denn weniger Masse = weniger Gravitation und schnellere Ausdehnung = gleich weniger schwarze Löcher, die sich Materie einverleiben können.
Da sich unser Universum nach diesem Prinzip nicht ausdehnt, ist die Frage hinfällig.
Frage 10: Der Verdacht liegt nahe, dass schwarze Löcher nicht nur Materie umwandeln, sondern durch atomare Prozesse in ihrem Mittelpunkt, aus der Energie, welche die Galaxien mit ihren Drehbewegungen „produzieren“, Materie entsteht, denn Energie kann als solche nicht gespeichert werden.
Worauf gründet sich Ihr Verdacht? Was wissen Sie über schwarze Löcher, was den Astrophysikern bisher verborgen blieb?
Und was heißt "als solche"? Natürlich kann Energie gespeichert werden.
Es könnte aber auch sein, dass unser Universum von anderen uns umgebenden Universen angesaugt und dort einverleibt wird. Kleiner Scherz am Rande: schlechte Aussichten für die nächsten Hunderttausendmilliarden Jahre. Aber warum sollte es im Großen anders sein, als hier bei uns im Kleinen: „Einer frisst den anderen und immer der Größere den Kleineren“.
Es bringt wirklich nichts, das Universum zu vermenschlichen. (Das hat es nicht verdient!!)
Es könnte aber auch sein, dass unser Universum sich aus umgebenden Universen „Materie“ stielt? Ich gehe davon aus, dass die Fluktuation dann zum Ende kommt, wenn die energetischen Prozesse sich durch die Fluktuation verlangsamen, keine neue Materie = Energie „nachliefern“ können und ein umgekehrter Prozess einsetzt, der unser Universum wieder in ein einziges großes Schwarzes Loch, die Singularität vereinigt. Danach könnte es zu einer Art Wiedergeburt, mit einem erneuten Urknall kommen.
Beste Grüße Klaus
 

Moderator_HP

Mitarbeiter
Moderator
Das ist eine sehr interessante und spannende Diskussion! Doch bitte nicht provozieren oder provozieren lassen. Hier ist jedwede Meinung erst einmal erwünscht. Aber bitte sachlich bleiben.

Danke an alle Teilnehmende.
HP
 

jbrachte

Mitglied
Hallo Holger,

Leute wie Maudlin stellen Strohmänner auf und bewundern dann deren seltsame Eigenschaften. Das ist die Art und Weise, wie diese Leute ihr Geld verdienen. Mit einem Standardlehrbuch der Quantenmechanik, das einfach zeigt wie diese funktioniert, kann man halt kein Geld mehr machen.
Was? Soll das jetzt Dein physikalisches Argument gegen die Nichtlokalität sein?


Bell hat eben nicht bewiesen, dass keine lokale Theorie diese Korrelation erklären kann, sondern er hat bewiesen, dass keine lokal realistische Theorie diese Korrelationen erklären kann.
Das ist die Wurzel Deines Fehlverständnisses. Dieses Fehlverständnis taucht in der Literatur immer mal wieder auf, aber eher selten. Es wird begünstigt dadurch, daß Bell die von Einstein-Podolsky-Rosen vorgebrachte These verborgener Variablen aufgreift, die die Stochastik der Wellenfunktion in einen Determinismus verwandeln würden. Aber das ist nur ein Nebenschauplatz der Bellschen Argumentation. Im Kern ist die Sache sehr einfach, denn die These von der Nichtlokalität beruht nur auf zwei Voraussetzungen:

1) Physikalische Korrelationen bedürfen eines Grundes.

2) Die Korrelationen, die bei EPR/B Experimenten mit verschränkten Quantensystemen gemessen werden, können nicht lokal verursacht sein.

Das ist schon alles. Wenn Du behaupten willst, daß es keine Quanten-Nichtlokalität gebe, mußt Du mindestens eine dieser beiden Thesen zurückweisen. Die erste These ist die Grundlage der Physik als nomologischer Wissenschaft überhaupt. Die zweite ist experimentell gut bestätigt.

Mit dem Problem „Realismus vs. Anti-Realismus“ hat das nichts zu tun. Keine deterministische und auch keine stochastische Deutung der Wellenfunktion kann die Meßergebnisse der EPR/B Experimente richtig vorhersagen.

Ich vermute, daß Dich Dein Kopenhagenscher Eifer gegen DeBroglie-Bohm und GRW dazu verleitet, das Realismusproblem mit der Nichtlokalität in einen Topf zu werfen, obwohl das verschiedene Dinge sind. DeBroglie-Bohm und GRW liefern realistische Deutung des Phänomens der Nichtlokalität. Wenn Du den Realismus ablehnst, wirst Du dadurch das Phänomen der Nichtlokalität aber nicht los. Du brauchst dann eben eine andere Deutung des Phänomens.

Im Übrigen sei Dir Dein Kopenhagenscher Eifer durchaus gegönnt. Was das Physikverständnis im Allgemeinen angeht, möchte ich ihn sogar unterstützen. Aber was Du hier über Physik schreibst:

Wirklich praktizierende Physiker kümmern sich um solch 'schöne Spinnereien' nicht, sie setzen sich hin und rechnen aus, was sie brauchen
– auf Englisch sagt man wohl: „Shut up and calculate!“ – das hat mit Kopenhagen nun wirklich nichts zu tun. Heisenberg hat immer gefragt, welchen Wirklichkeitsbezug die Rechnungen haben; seine Bücher dazu sind ja bekannt. Von Niels Bohr gilt das Gleiche, wie z.B. sein Buch „Atomphysik und menschliches Wissen“ zeigt. Heisenberg hat über ihn ja mal gesagt: „Bohr war vor allem Philosoph, und nicht Physiker.“ Eine derart flache Sicht der Physik, wie Du sie vorbringst, haben die Autoritäten, auf die Du Dich selbst berufst, niemals vertreten. Die Kopenhagener waren keine Rechenknechte, sondern kreative Denker, wie alle großen Physiker. Du solltest Deine Kopenhagener Autoritäten wirklich ernst nehmen.

Du bist ja auch selbst weit davon entfernt, bloß auszurechnen, was Du brauchst. Denn Du hast schon mehrmals hervorgehoben, daß Du Dich in Deiner Deutung der Quantenmechanik auf die These stützt, daß die physikalische Wirklichkeit durch die Beobachtung nicht registriert, sondern geschaffen wird. Das ist eine massive philosophische These! Darauf bist Du nicht durch Rechnen gekommen.

Viele Grüße
Johannes
 

holger_merlitz

Mitglied
Hallo Holger,



Was? Soll das jetzt Dein physikalisches Argument gegen die Nichtlokalität sein?




Das ist die Wurzel Deines Fehlverständnisses. Dieses Fehlverständnis taucht in der Literatur immer mal wieder auf, aber eher selten. Es wird begünstigt dadurch, daß Bell die von Einstein-Podolsky-Rosen vorgebrachte These verborgener Variablen aufgreift, die die Stochastik der Wellenfunktion in einen Determinismus verwandeln würden. Aber das ist nur ein Nebenschauplatz der Bellschen Argumentation. Im Kern ist die Sache sehr einfach, denn die These von der Nichtlokalität beruht nur auf zwei Voraussetzungen:

1) Physikalische Korrelationen bedürfen eines Grundes.

2) Die Korrelationen, die bei EPR/B Experimenten mit verschränkten Quantensystemen gemessen werden, können nicht lokal verursacht sein.

Das ist schon alles. Wenn Du behaupten willst, daß es keine Quanten-Nichtlokalität gebe, mußt Du mindestens eine dieser beiden Thesen zurückweisen. Die erste These ist die Grundlage der Physik als nomologischer Wissenschaft überhaupt. Die zweite ist experimentell gut bestätigt.

Mit dem Problem „Realismus vs. Anti-Realismus“ hat das nichts zu tun. Keine deterministische und auch keine stochastische Deutung der Wellenfunktion kann die Meßergebnisse der EPR/B Experimente richtig vorhersagen.

Ich vermute, daß Dich Dein Kopenhagenscher Eifer gegen DeBroglie-Bohm und GRW dazu verleitet, das Realismusproblem mit der Nichtlokalität in einen Topf zu werfen, obwohl das verschiedene Dinge sind. DeBroglie-Bohm und GRW liefern realistische Deutung des Phänomens der Nichtlokalität. Wenn Du den Realismus ablehnst, wirst Du dadurch das Phänomen der Nichtlokalität aber nicht los. Du brauchst dann eben eine andere Deutung des Phänomens.

Im Übrigen sei Dir Dein Kopenhagenscher Eifer durchaus gegönnt. Was das Physikverständnis im Allgemeinen angeht, möchte ich ihn sogar unterstützen. Aber was Du hier über Physik schreibst:



– auf Englisch sagt man wohl: „Shut up and calculate!“ – das hat mit Kopenhagen nun wirklich nichts zu tun. Heisenberg hat immer gefragt, welchen Wirklichkeitsbezug die Rechnungen haben; seine Bücher dazu sind ja bekannt. Von Niels Bohr gilt das Gleiche, wie z.B. sein Buch „Atomphysik und menschliches Wissen“ zeigt. Heisenberg hat über ihn ja mal gesagt: „Bohr war vor allem Philosoph, und nicht Physiker.“ Eine derart flache Sicht der Physik, wie Du sie vorbringst, haben die Autoritäten, auf die Du Dich selbst berufst, niemals vertreten. Die Kopenhagener waren keine Rechenknechte, sondern kreative Denker, wie alle großen Physiker. Du solltest Deine Kopenhagener Autoritäten wirklich ernst nehmen.

Du bist ja auch selbst weit davon entfernt, bloß auszurechnen, was Du brauchst. Denn Du hast schon mehrmals hervorgehoben, daß Du Dich in Deiner Deutung der Quantenmechanik auf die These stützt, daß die physikalische Wirklichkeit durch die Beobachtung nicht registriert, sondern geschaffen wird. Das ist eine massive philosophische These! Darauf bist Du nicht durch Rechnen gekommen.

Viele Grüße
Johannes

Hallo Johannes,

meine Begründung beruhte eher auf der Nichtrealität, die Teil des quantenmechanischen Standardformalismus ist und auch in Experimenten zu den Bellschen Ungleichungen Thema war. Was Deine zweite These zu den Nichtlokalitäten anbetrifft:

2) Die Korrelationen, die bei EPR/B Experimenten mit verschränkten Quantensystemen gemessen werden, können nicht lokal verursacht sein.

Die Korrelationen sind eine Konsequenz der Verschränkung. Die Verschränkung entstand durch eine lokale Wechselwirkung beider Teilchen miteinander, bevor diese voneinander getrennt wurden.

Ich müsste mich wiederholen und werde jetzt damit aufhören. Ich habe mich als Student ebenfalls brennend für diese Themen interessiert, sogar Berechnungen mit Bohm's Formalismus angestellt und publiziert. Es hat dann einige Jahre gedauert, bis ich kapiert habe, dass all diese alternativen Interpretationen lediglich versuchen, Elemente der klassischen Physik wieder einzuführen und dadurch diese vermeintlichen Nichtlokalitäten erzeugen. All das hat sicher einen gewissen pädagogischen Wert, für den praktizierenden Physiker aber nichts Neues gebracht: Der ursprüngliche Zugang zur Quantenmechanik, den Heisenberg und Co. eingeführt haben und den Du 'Kopenhagen Interpretation' nennst, hat sich in allen Experimenten als korrekt erwiesen. An dem Tag, an dem eine der anderen Interpretationen ein neues Phänomen vorhersagt, das es in der Kopenhagener Interpretation nicht gibt, das aber experimentell gezeigt wird, werde ich überzeugt sein und mich anschließen. Bis dahin verzichte ich gern auf diesen metaphysischen Überbau und nehme einfach die Axiome des Standardformalismus ernst.

Viele Grüße,
Holger
 
Moderator HP hat zu unserer Diskussion schon einen maßgeblichen Kommentar eingefügt:

Das ist eine sehr interessante und spannende Diskussion! Doch bitte nicht provozieren oder provozieren lassen. Hier ist jedwede Meinung erst einmal erwünscht. Aber bitte sachlich bleiben.

Danke an alle Teilnehmende.
HP


Anscheinend habe ich als Laie in ein Wespennest hineingestoßen. Deshalb hier noch einmal: Ich stelle keine Behauptungen auf, sondern habe Ideen und Fragen in den Chatraum gestellt und bitte noch einmal darum, sie sachlich und aufklärend zu beantworten und vor allem nicht ständig von Thema abzuweichen. Seit nahezu 4000 Jahren versuchen Menschen auf solche Fragen Antworten zu finden. Wenn sie sie nicht gestellt hätten, wäre die Menschheit bis heute keinen Millimeter weitergekommen. Die Anzahl der Interessenten an diesem Thema mit 131 Beiträgen und fast 5000 Aufrufen sollte Ansporn sein, auch einmal über die bisherigen wissenschaftlichen Erkenntnisse hinauszudenken. Und denken Sie bitte auch an die vielen interessierten Menschen, welche diese Seite lesen. Sie alle lesen nicht nur Ihre oft an mich und andere Teilnehmer gerichteten Beiträge, sondern auch Ihre manchmal überhitzten Antworten. Wir diskutieren hier nicht im anonymen Kabinett, sondern in der Öffentlichkeit.
Denkverbote darf es deshalb nicht geben. Leider finde ich in den Beiträgen zu wenig Antworten zum Hauptthema: Gravitation, Masse, Energie, sowie den zueinander bestehenden Beziehungen und Zusammenhängen.

Gruß Horst Reiner Menzel
 

Astrozoom GM

Mitglied
Hallo Herr Menzel,

es ist für mich hochgradig provokant, wie sie hier die Deutungshoheit an sich ziehen.
Die Moderation kann genau so gut den einzelnen Diskutanten als Provokateur ansehen, der nicht zum ersten Mal meint, mit seinen ideen in "Wespennester" hineinstechen zu müssen.
Solche Deutungen dienen der Sachlichkeit ebenso wenig wie alle Behauptungen die sie in ihren Threads bis hier hin aufgestellt haben, ganz unabhängig davon, ob nun als Frage ersichtlich oder nicht.
Das große Interesse an ihren Threads erklärt sich mir darin, dass die Leute (ich in weiten Teilen auch) schlicht und ergreifend wissen wollen, wie weit sich Menschen die deutlich mehr von den hier diskutierten Zusammenhängen verstehen als sie und ich von ihnen da hin treiben lassen, eine Richtigstellung und Korrektur zu ihren Ideenanzubringen.

Ich sehe darin im Übrigen bis hier hin absolut keine Diskussion.

Sie präsentieren bisher ausschließlich (abwegige) Vorstellungen, es folgt bisher ein ausschließliches und reines Abbarbeiten von notwendigsten Richtigstellungen dazu.
Das geschieht hier Punkt für Punkt und so weit als möglich, ohne dass letztlich die große Frage abschließend zu klären wäre, ja noch nicht mal die Problematik kann auf dieser lückenübersäten Basis auch nur annäherungsweise sinnerfassend und/oder plausibel dargestellt werden.

Ich hatte schon die Befürchtung, dass die Deutlichkeit mit der streckenweise aufgezeigt wurde, wie weit und wie grundsätzlich sie daneben liegen, Anlass für den moderierenden Eingriff sei.
Aber auch das gehört untrennbar dazu, wenn man sich als Einzelner oder als Gemeinschaft weiter entwickeln will.

Es gab ein paar gute Quellenangaben zum Thema.
Da liegt m.E der Schlüssel um ein paar Millimeter weiter, eventuell sogar zu sinnvolleren und diskutierbaren Fragen zu kommen.

Gruß
Günther
 

Okke_Dillen

Mitglied
Hallo HRM,

ich habe den Eindruck, daß sich hier durchaus Mühe gegeben wird, auf deine Fragen einzugehen, auch wenn diese teilweise widersprüchliche und/oder nicht zutreffende Annahmen voraussetzen. Weiters habe ich den Eindruck, daß du der dir nahegelegten Vorgehensweise nur wenig Beachtung schenken möchtest und daran festhältst, den dritten Schritt vor dem ersten gehen zu wollen. So suggerieren deine Fragen ein paar Posts weiter oben, daß du dir aus den bisherigen Erkenntnissen zu Energieerhaltungssatz, Elektromagnetismus, chemischen Reaktionen nur wenig machst. Den Bogen zur allgemeinen und zur speziellen Relativitätstheorie zu spannen, halte ich unter diesen Umständen für verfrüht, ja sogar das Wesen der Gravitation ergründen zu wollen, gar für verwegen.

Die eingangs gestellte Frage "Wie wirkt Gravitation?" ist unter diesen Umständen mit "eindimensional und unmittelbar!" mehr als beantwortet.

Dein Interesse und dein gepflegter Umgangston sind sehr lobenswert, deine Bereitschaft, aufgezeigte Lücken zu füllen, leider mangelhaft. Seit 5 Seiten drehen wir uns hier im Kreis und das nicht ohne Grund. Solange du dein "Gebäude" nicht auf ein solides "Fundament" stellen willst, wird es immer wieder aufs neue versinken. Ein letzter Versuch meinerseits, ein paar aufmunternde Worte eines Physikers ins Spiel zu bringen, sei dieser:

Konstruktive Grüße,
Okke
 

Moderator_HP

Mitarbeiter
Moderator
Sehr geehrte Diskutierenden,

es steht jedem von euch frei, durch Ignorieren des Threads diesen auslaufen zu lassen oder zu beenden.
Ein Dank dafür, dass ihr euch bisher soweit an die Netiquette haltet, auch wenn die ein oder andere Meinung in euren Augen und aus "naturwissenschaftlicher Lehrmeinungssicht" sehr provokant oder gar ignorant sein mag. Diese Meinungen gehören aber zur Vielfalt des Forums und dürfen geäußert werden.
Bitte so weiter – oder eben nicht...;)

Beste Grüße HP
 

Taizon

Mitglied
Hallo Johannes, Holger, und alle Interessierten,

im Zusammenhang mit dem Thema Verschränkung möchte ich zwei Anmerkungen machen. (Und keine Angst Herr Menzel, diesmal hat es auch etwas mit dem Thema Gravitation, und wie sie möglicherweise wirkt, zu tun.)

Zum einen ist erst in jüngerer Zeit eine weitere subtile Annahme entdeckt worden, die jahrzehntelang verborgen blieb, und die Bell unbemerkt bei Aufstellen seiner berühmten Ungleichung machte: wenn man es konsequent durchdenkt, geht es bei den Bellschen-Tests nicht nur um die beiden Annahmen Lokalität ("Signale breiten sich höchstens in Lichtgeschwindigkeit aus") und Realismus ("Teilchen haben einen definierten Zustand auch wenn niemand hinschaut") sondern auch um die Annahme einer Wahlfreiheit: die verschränkten Teilchen haben in ihrer Orientierung zueinander zwar stets eine feste Beziehung, die Orientierung beider selbst wird jedoch als nicht eingeschränkt sondern frei wählbar vorausgesetzt. Sollte die Natur jedoch diese Wahlfreiheit gar nicht zugestehen, und diese Freiheit von vornherein unbemerkt auch nur ein klein wenig einschränken, würde man das in einem klassischen Bell-Test nicht bemerken.

Es könnte also unbekannte Beschränkungen, Einflüsse, Erhaltungssätze oder Randbedinungen usw. geben, die die Wahlfreiheit eingrenzen, und es liess sich sogar ausrechnen, dass schon ein relativ geringer Verlust an Freiheit ausreichen würde, um damit Lokalität und Realismus zu retten. Dann würde in Wahrheit eine von der Natur vorgegebene Einschränkung der Wahlfreiheit die Messergebnisse erklären, die bisher mit der Verschränkung begründet wurden, und die Verletzung eines lokalen Realismus würde uns nur vorgegaukelt. Mit anderen Worten, die Orientierung der Teilchen und ihre Korrelation wäre schon vor der Messung eingeschränkt bzw. festgelegt worden. Die Gruppe um A. Zeilinger in Wien hat daraufhin einen Test entwickelt, in dem die Wahlfreiheit auf quantitative Weise reduziert werden konnte, wozu sie das Licht naher Sterne in einer Entfernung von 600 Lichtjahren nutzte. Das Ergebnis war, dass die Natur die Korrelation der beiden in diesem konkreten Experiment vermessenen Teilchen dann schon vor 600 Jahren hätte eingeschränkt haben müssen. Was unwahrscheinlich, aber nicht unmöglich ist.

So wie man seit einiger Zeit experimentell versucht, die quantenmechanische Unbestimmtheit räumlich auf immer größere Teilchen und Moleküle auszudehnen, will man in Zukunft den Zeitpunkt der Einschränkung der Wahlfreiheit in den Bell-Tests zeitlich immer weiter in die Vergangenheit zurückdrängen, um in beiden Fällen zu testen, ob es irgendwo einen Übergang gibt, ab dem es unkorreliert wird. Sollte die Einschränkung der Wahlfreiheit allerdings bereits beim Urknall erfolgt sein, und wir damit letztlich in einem deterministischen Universum leben, liesse sich das jedoch nie feststellen.

Und damit zur zweiten Anmerkung und der Frage, was Verschränkungen möglicherweise mit Gravitation zu tun haben könnten. Die Idee, die Natur könnte auf Kosten von einer Prise Wahlfreiheit den lokalen Realismus gewährleisten, bekam Aufwind, als man bei theoretischen Überlegungen auf mögliche Zusammenhänge stieß zwischen der Geometrie der Raumzeit und der Menge an speicherbarer Information. Einiges deutete dabei darauf hin, dass in Gebieten stärkerer Gravitation und Raumkrümmung, z.B. in der Nähe Schwarzer Löcher, zunehmend weniger Information gespeichert werden könnte. Vielleicht wäre es also die Gravitation, mit der die Natur die Wahlfreiheit einschränkt?

Basierend auf solchen Überleungen gibt es inzwischen eine relativ neue thermodynamische Theorie der Gravitation von Erik Verlinde, in der der quantenmechanische Aspekt einer Teilchenverschränkung kombiniert wird mit der Vorstellung einer gravitativ bedingten Veränderung der Informationsdichte (bzw. Entropiedichte von "Informationsteilchen"). Dass diese nicht ganz naheliegenden Ideen gar nicht so abwegig sein müssen, wie sie zunächst erscheinen mögen, wenn man sofort Ockhams Rasiermesser zückt und auf die ART verweist, kann man sich mit folgender Analogie veranschaulichen.

Die moderne Vorstellung ist ja, dass das Vakuum, d.h. der Raum oder die Raumzeit, auch als eine Art Materie angesehen werden können, wegen der vielen materialähnlichen Eigenschaften: Der Raum "wiegt" etwas (Vakuumenergie), er biegt und verformt sich unter Masseneinfluß (Lichtablenkung, Zeitdilatation) und er kann schwingen (Gravitationswellen). Ausgehend davon denkt sich Verlinde einen aus Informationsteilchen in der Größenordung der Planckskala aufgebauten Raum, deren Entropie durch anwesende Materie gestört wird. (Wobei die Information in Gestalt von verschränkten Qubits in dunkler Energie stecken soll). Die Materie drückt diese verschränkte Quanteninformation aus dem Raumbereich, den sie einnimmt, sozusagen heraus, und das entropiebedingt quasi elastische Zurückdrücken der in der dunklen Energie steckenden Information, die möglichst viel Raum zurückgewinnen "will", führt am Ende in der Bilanz zu dem, was wir Gravitationskraft nennen. Gravitation wäre dann keine der vier Grundkräfte mehr, sondern ein emergenter und letztlich auf Quantenverschränkung beruhender thermodynamischer Effekt, der erst auf höherer Ebene aus dem Zusammenwirken einer Vielzahl kleinerer untergeordneter Komponenten (den verschränkten Qubits) entsteht, denen man einzeln diese Systemeigenschaft aber nicht zuweisen kann. (So wie ein einzelnes Teilchen auf mikroskopischer Ebene keine Temperatur hat, weil Temperatur ein emergentes statistisches Phänomen ist).

Noch kann Verlinde keine Vorhersagen ableiten, die dieses neue Konzept überprüfbar machen könnten. Aber er kann damit nicht nur den flachen Verlauf der Galaxienrotationskurven ohne Dunkle Materie quantitativ erklären, sondern auch genau den Punkt im Graphen korrekt berechnen, an dem die Kurven von Newtons Vorhersage abzuweichen beginnen. Das Interessante ist daran ist, dass die gemessene Lage dieses Punkt, ab dem die Gravitationsbeschleunigung nach Newton zu gering wird, um die Galaxie noch zusammenzuhalten, bei allen bisher vermessenen Galaxien nicht von der Galaxiengröße abhängt, wie man denken würde - sondern stattdessen direkt von der Hubblekonstanten abhängt, d.h. letztlich der beschleunigten Raumausdehnung und damit der dunklen Energie. Und genau das sagt diese neue thermodynamische Theorie der Gravitation im Unterschied zu Newton richtig vorher. (Hat Herr Verlinde jedenfalls kompliziert so ausgerechnet...)

Das alles wirkt zwar noch reichlich spekulativ, aber in Bezug auf die Ungereimtheiten in der kosmischen Energiebilanz des lambda CDM -Modells und die enormen Schwierigkeiten, mit denen sich die Gravitation der Vereinheitlichung der Grundkräfte widersetzt, ein neuer und möglicherweise weiterführender Denkansatz. Hier ein Link zu einem populärwissenschaftlichen Vortrag von ihrem Urheber Erik Verlinde, in dem er dieses neue Konzept vorstellt:

https://www.youtube.com/watch?v=-OlEGq_g2FI (Thermodynamische Theorie der Gravitation von E. Verlinde)

Es soll aber nicht verschwiegen werden, dass es inzwischen eine ganze Reihe kritischer Einwände und Hinweise auf mögliche Widersprüchlichkeiten dieser vergleichsweise komplexen Theorie gibt - auch von quantentheoretischer Seite - und man andererseits eine auch experimentell so enorm erfolgreiche Theorie wie die ART nicht so leicht mal eben beiseite schieben kann...

Gruß,
T.

PS.: Herr Menzel, wenn Sie eine bessere Vorstellung davon erlangen möchte, wie ungeheuer viele Leute mit wirklich profunden physikalischen Kenntnissen sich schon seit Jahrhunderten den Kopf zerbrochen haben, über alle möglichen eher konventionellen physikalischen Ideen zur Wirkungsweise der Gravitation, dann brauchen Sie sich nur einmal den Artikel in der Wikipedia über die Le-Sage-Gravitation anzuschauen und wer da alles mitgedacht hat.... Und diese illustren Persönlichkeiten argumentieren nicht nur qualitativ, sondern die konnten und können das auch rechnen und quantitativ beurteilen und aufgrunddessen z.B. gewisse Ideen ausschliessen. Nur weil Sie das nicht können, (was natürlich kein Vorwurf sein soll!!) dürfen Sie sich noch lange nicht vorstellen, mit dem Ballast der physikalischen Historie und quantitativen Theorien käme man doch keinen Millimeter weiter, weshalb Sie umgekehrt als Quereinsteiger mit der Präsentation jeder Menge inkonsistenter Ideen und auf der Grundlage zahlloser falscher Voraussetzungen zum Implusgeber der fantasielosen Forschergemeinde werden könnten.

Sie beteuern zwar, Sie hätten hier schon viel gelernt, aber davon kann man doch wenig erkennen, denn bisher sind Sie noch keine einziges Mal auf die vielen ausführlichen Gegendarstellungen und Korrekturversuche eingegangen, die hier einige geduldig verfasst haben, geschweige denn dass diese Versuche irgendwelche Spuren in ihrem Denken hinterlassen hätten. Und nein, hier wird bestimmt nicht jedes Ihrer Worte auf die Goldwaage gelegt und ich hatte nie und habe auch diesmal nicht wieder einen ganz schlechten Tag, und ich habe schon gar nichts gegen Sie persönlich!
 
Zuletzt bearbeitet:

holger_merlitz

Mitglied
Hallo Johannes, Holger, und alle Interessierten,

im Zusammenhang mit dem Thema Verschränkung möchte ich zwei Anmerkungen machen. (Und keine Angst Herr Menzel, diesmal hat es auch etwas mit dem Thema Gravitation, und wie sie möglicherweise wirkt, zu tun.)

Zum einen ist erst in jüngerer Zeit eine weitere subtile Annahme entdeckt worden, die jahrzehntelang verborgen blieb, und die Bell unbemerkt bei Aufstellen seiner berühmten Ungleichung machte: wenn man es konsequent durchdenkt, geht es bei den Bellschen-Tests nicht nur um die beiden Annahmen Lokalität ("Signale breiten sich höchstens in Lichtgeschwindigkeit aus") und Realismus ("Teilchen haben einen definierten Zustand auch wenn niemand hinschaut") sondern auch um die Annahme einer Wahlfreiheit: die verschränkten Teilchen haben in ihrer Orientierung zueinander zwar stets eine feste Beziehung, die Orientierung beider selbst wird jedoch als nicht eingeschränkt sondern frei wählbar vorausgesetzt. Sollte die Natur jedoch diese Wahlfreiheit gar nicht zugestehen, und diese Freiheit von vornherein unbemerkt auch nur ein klein wenig einschränken, würde man das in einem klassischen Bell-Test nicht bemerken.

Es könnte also unbekannte Beschränkungen, Einflüsse, Erhaltungssätze oder Randbedinungen usw. geben, die die Wahlfreiheit eingrenzen, und es liess sich sogar ausrechnen, dass schon ein relativ geringer Verlust an Freiheit ausreichen würde, um damit Lokalität und Realismus zu retten. Dann würde in Wahrheit eine von der Natur vorgegebene Einschränkung der Wahlfreiheit die Messergebnisse erklären, die bisher mit der Verschränkung begründet wurden, und die Verletzung eines lokalen Realismus würde uns nur vorgegaukelt. Mit anderen Worten, die Orientierung der Teilchen und ihre Korrelation wäre schon vor der Messung eingeschränkt bzw. festgelegt worden. Die Gruppe um A. Zeilinger in Wien hat daraufhin einen Test entwickelt, in dem die Wahlfreiheit auf quantitative Weise reduziert werden konnte, wozu sie das Licht naher Sterne in einer Entfernung von 600 Lichtjahren nutzte. Das Ergebnis war, dass die Natur die Korrelation der beiden in diesem konkreten Experiment vermessenen Teilchen dann schon vor 600 Jahren hätte eingeschränkt haben müssen. Was unwahrscheinlich, aber nicht unmöglich ist.

So wie man seit einiger Zeit experimentell versucht, die quantenmechanische Unbestimmtheit räumlich auf immer größere Teilchen und Moleküle auszudehnen, will man in Zukunft den Zeitpunkt der Einschränkung der Wahlfreiheit in den Bell-Tests zeitlich immer weiter in die Vergangenheit zurückdrängen, um in beiden Fällen zu testen, ob es irgendwo einen Übergang gibt, ab dem es unkorreliert wird. Sollte die Einschränkung der Wahlfreiheit allerdings bereits beim Urknall erfolgt sein, und wir damit letztlich in einem deterministischen Universum leben, liesse sich das jedoch nie feststellen.

Und damit zur zweiten Anmerkung und der Frage, was Verschränkungen möglicherweise mit Gravitation zu tun haben könnten. Die Idee, die Natur könnte auf Kosten von einer Prise Wahlfreiheit den lokalen Realismus gewährleisten, bekam Aufwind, als man bei theoretischen Überlegungen auf mögliche Zusammenhänge stieß zwischen der Geometrie der Raumzeit und der Menge an speicherbarer Information. Einiges deutete dabei darauf hin, dass in Gebieten stärkerer Gravitation und Raumkrümmung, z.B. in der Nähe Schwarzer Löcher, zunehmend weniger Information gespeichert werden könnte. Vielleicht wäre es also die Gravitation, mit der die Natur die Wahlfreiheit einschränkt?

Basierend auf solchen Überleungen gibt es inzwischen eine relativ neue thermodynamische Theorie der Gravitation von Erik Verlinde, in der der quantenmechanische Aspekt einer Teilchenverschränkung kombiniert wird mit der Vorstellung einer gravitativ bedingten Veränderung der Informationsdichte (bzw. Entropiedichte von "Informationsteilchen"). Dass diese nicht ganz naheliegenden Ideen gar nicht so abwegig sein müssen, wie sie zunächst erscheinen mögen, wenn man sofort Ockhams Rasiermesser zückt und auf die ART verweist, kann man sich mit folgender Analogie veranschaulichen.

Die moderne Vorstellung ist ja, dass das Vakuum, d.h. der Raum oder die Raumzeit, auch als eine Art Materie angesehen werden können, wegen der vielen materialähnlichen Eigenschaften: Der Raum "wiegt" etwas (Vakuumenergie), er biegt und verformt sich unter Masseneinfluß (Lichtablenkung, Zeitdilatation) und er kann schwingen (Gravitationswellen). Ausgehend davon denkt sich Verlinde einen aus Informationsteilchen in der Größenordung der Planckskala aufgebauten Raum, deren Entropie durch anwesende Materie gestört wird. (Wobei die Information in Gestalt von verschränkten Qubits in dunkler Energie stecken soll). Die Materie drückt diese verschränkte Quanteninformation aus dem Raumbereich, den sie einnimmt, sozusagen heraus, und das entropiebedingt quasi elastische Zurückdrücken der in der dunklen Energie steckenden Information, die möglichst viel Raum zurückgewinnen "will", führt am Ende in der Bilanz zu dem, was wir Gravitationskraft nennen. Gravitation wäre dann keine der vier Grundkräfte mehr, sondern ein emergenter und letztlich auf Quantenverschränkung beruhender thermodynamischer Effekt, der erst auf höherer Ebene aus dem Zusammenwirken einer Vielzahl kleinerer untergeordneter Komponenten (den verschränkten Qubits) entsteht, denen man einzeln diese Systemeigenschaft aber nicht zuweisen kann. (So wie ein einzelnes Teilchen auf mikroskopischer Ebene keine Temperatur hat, weil Temperatur ein emergentes statistisches Phänomen ist).

Noch kann Verlinde keine Vorhersagen ableiten, die dieses neue Konzept überprüfbar machen könnten. Aber er kann damit nicht nur den flachen Verlauf der Galaxienrotationskurven ohne Dunkle Materie quantitativ erklären, sondern auch genau den Punkt im Graphen korrekt berechnen, an dem die Kurven von Newtons Vorhersage abzuweichen beginnen. Das Interessante ist daran ist, dass die gemessene Lage dieses Punkt, ab dem die Gravitationsbeschleunigung nach Newton zu gering wird, um die Galaxie noch zusammenzuhalten, bei allen bisher vermessenen Galaxien nicht von der Galaxiengröße abhängt, wie man denken würde - sondern stattdessen direkt von der Hubblekonstanten abhängt, d.h. letztlich der beschleunigten Raumausdehnung und damit der dunklen Energie. Und genau das sagt diese neue thermodynamische Theorie der Gravitation im Unterschied zu Newton richtig vorher. (Hat Herr Verlinde jedenfalls kompliziert so ausgerechnet...)

Das alles wirkt zwar noch reichlich spekulativ, aber in Bezug auf die Ungereimtheiten in der kosmischen Energiebilanz des lambda CDM -Modells und die enormen Schwierigkeiten, mit denen sich die Gravitation der Vereinheitlichung der Grundkräfte widersetzt, ein neuer und möglicherweise weiterführender Denkansatz. Hier ein Link zu einem populärwissenschaftlichen Vortrag von ihrem Urheber Erik Verlinde, in dem er dieses neue Konzept vorstellt:

https://www.youtube.com/watch?v=-OlEGq_g2FI (Thermodynamische Theorie der Gravitation von E. Verlinde)

Es soll aber nicht verschwiegen werden, dass es inzwischen eine ganze Reihe kritischer Einwände und Hinweise auf mögliche Widersprüchlichkeiten dieser vergleichsweise komplexen Theorie gibt - auch von quantentheoretischer Seite - und man andererseits eine auch experimentell so enorm erfolgreiche Theorie wie die ART nicht so leicht mal eben beiseite schieben kann...

Gruß,
T.

PS.: Herr Menzel, wenn Sie eine bessere Vorstellung davon erlangen möchte, wie ungeheuer viele Leute mit wirklich profunden physikalischen Kenntnissen sich schon seit Jahrhunderten den Kopf zerbrochen haben, über alle möglichen eher konventionellen physikalischen Ideen zur Wirkungsweise der Gravitation, dann brauchen Sie sich nur einmal den Artikel in der Wikipedia über die Le-Sage-Gravitation anzuschauen und wer da alles mitgedacht hat.... Und diese illustren Persönlichkeiten argumentieren nicht nur qualitativ, sondern die konnten und können das auch rechnen und quantitativ beurteilen und aufgrunddessen z.B. gewisse Ideen ausschliessen. Nur weil Sie das nicht können, (was natürlich kein Vorwurf sein soll!!) dürfen Sie sich noch lange nicht vorstellen, mit dem Ballast der physikalischen Historie und quantitativen Theorien käme man doch keinen Millimeter weiter, weshalb Sie umgekehrt als Quereinsteiger mit der Präsentation jeder Menge inkonsistenter Ideen und auf der Grundlage zahlloser falscher Voraussetzungen zum Implusgeber der fantasielosen Forschergemeinde werden könnten.

Sie beteuern zwar, Sie hätten hier schon viel gelernt, aber davon kann man doch wenig erkennen, denn bisher sind Sie noch keine einziges Mal auf die vielen ausführlichen Gegendarstellungen und Korrekturversuche eingegangen, die hier einige geduldig verfasst haben, geschweige denn dass diese Versuche irgendwelche Spuren in ihrem Denken hinterlassen hätten. Und nein, hier wird bestimmt nicht jedes Ihrer Worte auf die Goldwaage gelegt und ich hatte nie und habe auch diesmal nicht wieder einen ganz schlechten Tag, und ich habe schon gar nichts gegen Sie persönlich!

Hallo Taizon,

ja, hier laufen einige interessante Experimente, mit denen man die präzisen Grenzen der bestehenden Theorien austesten möchte. Zwar hat die Quantenmechanik in ihrem Formalismus eindeutige Antworten zu den Fragen der Verschränkung, aber es könnte ja irgendwann zu winzigen Abweichungen kommen, die bisher übersehen wurden und die dann auf mögliche Wege zur Erweiterung der Theorie führen könnten.

Verlindes Ansatz einer entropischen Gravitation scheint im Widerspruch zu einigen Standardexperimenten der Quantenmechanik zu stehen (ich erinnere mich, etwas von Neutroneninterferometrie gelesen zu haben), aber das muss noch nicht das Ende sein. Gut finde ich an Verlindes Modell, dass es andere Wege geht als die (stets gescheiterte) Quantisierung der Gravitation, und letztere eher als ein emergentes Phänomen auffasst. Das könnte jedenfalls erklären, warum sich die Gravitation bisher nicht als Quantenfeldtheorie darstellen ließ. Wie Du schon sagtest, ist der Zugang spekulativ und noch nicht sehr gut abgesichert. Die meisten Physiker sehen den Ansatz wohl skeptisch, ich kann das eher nicht beurteilen.

Viele Grüße,
Holger
 

jbrachte

Mitglied
Hallo T.

Danke für Deine Hinweise auf Zeilinger und Verlinde. Hat Zeilinger nicht sogar mit Quasaren gearbeitet, die mehrere Milliarden Lichtjahre entfernt sind, oder meinst Du ein anderes Experiment? Bei den EPR/B Experimenten ist in der Tat vorausgesetzt, daß der Experimentator die Meßeinstellungen frei wählen kann. Wenn die Meßapparatur oder die zu messenden Quanten ihn in seiner Wahl determinieren würden, wäre die Nichtlokalität allerdings eine Illusion. Alles wäre lokal. In seinem Experiment mit den Quasaren verwendet Zeilinger das Milliarden Jahre alte Licht dieser Objekte, um die Meßeinstellungen vorzunehmen. Die Quasare wirken dann sozusagen als Zufallsgeneratoren, die verhindern sollen, daß die Apparatur oder die Meßobjekte die Wahl der Meßeinstellungen beeinflussen. Man sagt ja oft, daß Quanten-Nichtlokalität nur bei „normalen Hintergrundannahmen“ auftritt. Damit schließt man z.B. Rückwärtsverursachung aus (das erste Meßergebnis beeinflußt rückwärts in der Zeit die Photonenquelle und damit auch das zweite Meßergebnis). Weiterhin soll damit auch ein universaler Determinismus ausgeschlossen werden, demzufolge im Universum seit dem Urknall sowie so alles determiniert ist, auch die Entscheidungen aller Menschen einschließlich die Entscheidungen des Experimentators über die Meßeinstellungen. Quanten-Nichtlokalität ist also nur dann anzusetzen, wenn es freie Entscheidungen auf seiten des Forschers gibt. Wenn ich recht sehe, unterstützt Zeilingers Experiment diese These, wenn es auch noch nicht bis zum Urknall zurückreicht.

Das Video von Verlinde werde ich mir mal anschauen. Vom Perimeter Institute kommen ja oft interessante Beiträge. Allerdings ist das Angebot auf dem Markt der neuen Theorien inzwischen so groß, daß man kaum noch Zeit hat, das alles zur Kenntnis zur nehmen.

Viele Grüße
Johannes
 
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