On the same origin of quantum physics and general relativity from Riemannian geometry and Planck scale formalism

[Mirror]

Unter folgendem Link könnt ihr einen Artikel über eine vereinigte Theorie lesen.

https://www.sciencedirect.com/science/a ... 0524001130

[TomasRiker]

Gibt es für einen Normalsterblichen die Möglichkeit, das zu verstehen?

[Jonathan]

Big if true :O

Gibt es für einen Normalsterblichen die Möglichkeit, das zu verstehen?

Das find ich interessant, weils eigentlich eine philosophische Frage ist. Ich meine, was ich zu dem Thema verstehe ist, dass es Jahrzehntelang 2 verschiedene sehr fundamentale Theorien gab, wie die materielle Welt funktioniert, die aber nicht vereinbart werden konnten. Wenn das Paper hier das jetzt geschafft hat, wäre das möglicherweise sowas wie der größte Durchbruch dieses Jahrtausends bisher? Vielleicht auch nicht, schaun wir mal.

Aber was es bedeutet das wirklich zu verstehen ist ja nochmal eine andere Frage. Ich hab damals mal QED von Feynman gelesen, das war schon ganz interessant. Es gibt ja auch eine Millionen YT Videos zu Relativitätstheorie und den ganzen Paradoxa dazu. Aber man kann auch ganz gut argumentieren, dass das alles nur schwurbelige Analogien sind, die Zuschauern das Gefühl geben etwas verstanden zu haben, während sie in Wahrheit immer noch nichts wirklich kluges zum Thema sagen können. Und gerade bei so fundamentaler Physik fehlt ja auch die Anwendbarkeit total. Ich kann behaupten Gravitation verstanden zu haben und dann sagen, wie fest man etwas schmeißen muss, damit es irgendwo ankommt und damit quasi belegen, dass ich es wirklich verstanden habe. Aber man erlebt ja im Alltag nie wirklich irgendetwas wofür man Quantenphysik oder Relativitätstheorie wirklich bräuchte. Niemand von uns wird das für irgendein praktisches Problem jemals anwenden. Und auf der theoretischen Seite, nunja, von ein paar Videos gucken kann man auch nicht wirklich irgendwelche nicht-trivialen Aufgaben dazu ausrechnen. All diese populärwissenschaftlichen Erklärungen versetzen Menschen also am Ende bloß in die Lage etwas zu dem Thema zu sagen, aber nicht, das Wissen für irgendetwas zu benutzen.

Aber natürlich könnte man es auch einfach richtig machen und ein paar Jahre Mathe und Physik studieren und dann würde man es wirklich verstehen. Ein wirklich durchschnittlicher Mensch könnte dabei vielleicht an seine Grenzen kommen, beim durchschnittlichen Zfx Leser würde es mich aber schon deutlich weniger überraschen, wenn er sich in das Thema einarbeiten und es dann verstehen würde. Die Frage ist halt, ob einem das die Lebenszeit wert ist. (Ist sie mir z.B. nicht)

[Schrompf]

Und ich behaupte noch, dass "Dieses Gefühl, etwas verstanden zu haben" völlig ausreicht für Unterhaltungsmedien. Dieses Paper hier (ohne es angeguckt zu haben) ist für Leute vom Fach. Und die können mit den Formeln dann vielleicht wirklich was ausrechnen, was man dann experimentell nachweisen kann. Wir lesen das, oder vielmehr irgendne heftig vereinfachte populärwissenschaftliche Darstellung davon, und haben das Gefühl, es verstanden zu haben. Und das ist für uns als Leute-Nicht-Vom-Fach ausreichend! Es fühlt sich gut an, wir haben nen Aha-Moment, und wir werden eh nie in die Verlegenheit kommen, daraus Vorhersagen aufzustellen und experimentell zu überprüfen.

[Krishty]

Und gerade bei so fundamentaler Physik fehlt ja auch die Anwendbarkeit total. Ich kann behaupten Gravitation verstanden zu haben und dann sagen, wie fest man etwas schmeißen muss, damit es irgendwo ankommt und damit quasi belegen, dass ich es wirklich verstanden habe. Aber man erlebt ja im Alltag nie wirklich irgendetwas wofür man Quantenphysik oder Relativitätstheorie wirklich bräuchte. Niemand von uns wird das für irgendein praktisches Problem jemals anwenden.

Fast alles heutzutage baut darauf auf, dass wir vor >100 Jahren endlich das elektromagnetische Feld verstanden haben. Damit wurde erst eine gezielte Manipulation möglich (Strom, Telekommunikation, elektronische Datenverarbeitung, dichte Batterien). Anwendung für ein Verständnis von Gravitation wären (offensichtlich) gezielte Schwerelosigkeit, Teleportation, stärkere Energiequellen, Zeitreisen. Oder eben die Feststellung, dass das meiste davon fundamental unmöglich ist. Auch das würde uns weiterbringen.

Paper wie das Obige gibt es wie Sand am Meer; die Bewertung muss man Experten überlassen.

[xq]

Und gerade bei so fundamentaler Physik fehlt ja auch die Anwendbarkeit total. Ich kann behaupten Gravitation verstanden zu haben und dann sagen, wie fest man etwas schmeißen muss, damit es irgendwo ankommt und damit quasi belegen, dass ich es wirklich verstanden habe. Aber man erlebt ja im Alltag nie wirklich irgendetwas wofür man Quantenphysik oder Relativitätstheorie wirklich bräuchte. Niemand von uns wird das für irgendein praktisches Problem jemals anwenden.

Sagte er, während er GPS (Relativitätstheorie: Signalausbreitungsgeschwindigkeit, Zeitdilation, Kommunikation mit Lichtgeschwindigkeit) im Handy aktiv hatte, und versuchte, seine CPU zu overclocken und feststellte, dass irgendwie ein Limit kommt, wo es nicht mehr funktioniert (Relativitätstheorie: Signalausbreitungsgeschwindigkeit, Quantenphysik: Tunneleffekte).

Ein paar Technologien die mir grade einfallen, die ohne Verständnis der beiden Theorien nicht wirklich gut funktionieren würden:

• Laser
• GPS
• Atomuhren
• MRT ("Kernspin" kommt nicht von ungefähr)
• Laser-Distanzmesser (Phasenüberlagerung von Lichtwellen)
• Kinect Tiefenkamera (Time-of-Flight-Kamera)
• Starlink (Signalausbreitungsgeschwindigkeit in versch. Medien. Luft/Vakuum ist schneller als Kupfer/Glas, ergo gewinnt die längere Strecke mit quasi Lichtgeschwindigkeit gegen 1/3 Lichtgeschwindigkeit in Kupfer)
• CPU Overclocking (3 GHz Clockrate entspricht ca. 10 cm Signalausbreitung im Vakuum. Ergo ca. 3cm in Kupfer/Silizium)

[Krishty]

Laser wären noch ein Technologiebeispiel, das sich nicht klassisch beschreiben lässt.

[Mirror]

Gibt es für einen Normalsterblichen die Möglichkeit, das zu verstehen?

Ich verstehe auch nur einen sehr kleinen Bruchteil der Formeln. Beschäftige mich aber seit kurzem mit den beiden Theorien und habe den Ehrgeiz in Zukunft etwas mehr davon zu verstehen. Selbst wenn ich mir nur einen Überblick über diese Theorie(n) verschaffe, lohnt es sich für mich. Da ich nicht logisch Denken kann und umständlich und verlangsamt denke, möchte ich das ändern. Programmieren lernt man ja auch durch tun und wenn ich mich ganz doll anstrenge kann ich vielleicht doch einen Bruchteil meiner Umgebung richtig verstehen.

Ein weiteres Beispiel für beide Theorien in einem sind Solarzellen.

[starcow]

Ich weiss nicht, was ihr habt - ich fands trivial ¦-]

(Nein, Spass!) :-)

[joeydee]

Nicht dass ich viel davon verstehe, aber ...

Um die Lösung zumindest ansatzweise einordnen zu können, muss man wohl erstmal das Problem verstehen (was ich selbst nur auf einem ganz, ganz abstrakten Level zu tun glaube).
Also warum die Theorien (Quanten-, Relativitäts-) bisher als nicht vereinbar gelten. Und falls man ins Detail gehen möchte, was die ganzen "Räume" und "Geometrien", in welchen jeweils gerechnet wird, bedeuten, auch mathematisch, und ob/wie diese ineinander umgerechnet werden können.

Nach meinem Verständnis passen die Geometrien/Räume/Formeln deshalb nicht zusammen, bzw. können nicht ineinander umgerechnet werden, weil z.B. in der einen Theorie "Zeit" eine wesentliche Bedeutung hat, in der anderen aber ein entsprechender Parameter nicht vorkommt (irgendwo so oder ähnlich aufgeschnappt).

Den Text überfliegend würde ich vermuten, die Gruppe denkt einen Weg gefunden zu haben, solche widersprüchlichen Geometrien aus beiden Theorien mathematisch vereinen zu können, indem sie als Konstanten darin ausschließlich Planck-Länge und -Zeit zulassen.

In our study, we assume that the new equation should be written in a unitless manner on the Planck scale. Current physical models require at least ten physical constants. Meanwhile, there remain only two constants used in this framework: Planck length and Planck time.

Und bei der Überprüfung ihrer Methode auch reale Beobachtungen vorhersagen bzw. nachvollziehen konnten. Was aber noch nicht viel bedeuten muss.

Das spiegelt meine aktuelle Vorstellung der Sache wider. Das muss so nicht stimmen.

[Schrompf]

Krishty hat völlig Recht: solche unifying theories gibt's wie Sand am Meer, und bislang war ihnen allen gemein, dass sie so viele freie Parameter hatten, dass man damit alles beschreiben konnte, nur nur unser Universum. Und das macht die experimentelle Nachprüfbarkeit mehr oder minder ummöglich.

Aber ich hab ein Abo der Spektrum der Wissenschaft. Und falls dieses Paper anders ist, as in "es macht tatsächlich mal überprüfbare Vorhersagen", dann werde ich in paar Monaten darin ne Erklärung für Vollpfosten lesen.

[Krishty]

Nach meinem Verständnis passen die Geometrien/Räume/Formeln deshalb nicht zusammen, bzw. können nicht ineinander umgerechnet werden, weil z.B. in der einen Theorie "Zeit" eine wesentliche Bedeutung hat, in der anderen aber ein entsprechender Parameter nicht vorkommt (irgendwo so oder ähnlich aufgeschnappt).

Stimmt. In der Relativitätstheorie ist Zeit, nunja, relativ – vergeht mal schneller und mal langsamer für einzelne Betrachter, und eine absolute Gleichzeititigkeit gibt es nicht.

In der Quantenphysik ist Zeit eine globale, streng monoton wachsende Größe von minus Unendlich bis plus Unendlich.

https://en.wikipedia.org/wiki/Problem_of_time

Der Wiki-Artikel hat dann auch eine Reihe vorgeschlagener Lösungen. Wie Schrompf sagt, wird die Zeit zeigen (hihihi) was schlauere Leute als wir davon halten.

[Mirror]

Soweit mir bekannt ist, lassen sich die Gleichungen von Relativitätstheorie und Quantenmechanik nicht ohne Widersprüche zusammensetzen. Da entsteht Division durch Null. Außerdem taucht in der Quantenmechanik die Gravitation nicht auf, weil sie auf so kleinen Räumen keine Rolle spielt.
Sie ist die mit Abstand schwächste Kraft und wird deshalb auf Quantenebene vernachlässigt.

[Jonathan]

Ok, was ich sagen wollte war nicht, dass es niemanden gibt der RT und QP für irgendetwas nützliches anwendet, sondern das der durchschnittliche Mensch mit einem oberflächlichen Verständnis (d.h. nicht jahrelang studiert) es für nichts anwenden kann. Als triviales Beispiel weiß ich wegen Gravitation, dass Dinge runterfallen, wenn ich sie nicht befestige. Gut, dafür reicht auch Intuition, dafür muss man nicht Physik kennen. Ein besseres Beispiel ist vielleicht Luftdruck: Wenn ich auf einem hohen Berg ein Ei koche, geht das schneller und dauert länger (weil Wasser früher kocht aber dabei kälter ist). Das kann ich mit Intuition nur sehr beschränkt verstehen. Aber mit Schulphysik bin ich dann auch nicht mehr überrascht darüber was passiert, wenn man eine Cola Dose unter hohem Druck schüttelt und öffnet (https://www.youtube.com/watch?v=EJiUWBiM8HE), ich kann das quasi vorhersagen.

RT und QP sind aber eher so Dinge die man quasi gar nicht in seinem Alltag Erfahren kann, zumindest war mir spontan kein sehr gutes Beispiel eingefallen. Und naja, die Leute die die gelisteten Technologien entwickelt haben, werden dann halt entsprechend auch Physik studiert haben, nehmen ich an.

Andererseits ist mir dann aufgefallen, dass man das selbe auch über sehr sehr viele andere Technologien sagen kann. Der Durchschnittsmensch hat ja auch kaum ein Verständnis dafür, wie Medikamente funktionieren (außer dass es ihm in der Regel nach einer Weile dann wieder besser geht und man ggf. Nebenwirkungen spürt).

[Mirror]

Nach meinem Verständnis passen die Geometrien/Räume/Formeln deshalb nicht zusammen, bzw. können nicht ineinander umgerechnet werden, weil z.B. in der einen Theorie "Zeit" eine wesentliche Bedeutung hat, in der anderen aber ein entsprechender Parameter nicht vorkommt (irgendwo so oder ähnlich aufgeschnappt).

Stimmt. In der Relativitätstheorie ist Zeit, nunja, relativ – vergeht mal schneller und mal langsamer für einzelne Betrachter, und eine absolute Gleichzeititigkeit gibt es nicht.

In der Quantenphysik ist Zeit eine globale, streng monoton wachsende Größe von minus Unendlich bis plus Unendlich.

https://en.wikipedia.org/wiki/Problem_of_time

Der Wiki-Artikel hat dann auch eine Reihe vorgeschlagener Lösungen. Wie Schrompf sagt, wird die Zeit zeigen (hihihi) was schlauere Leute als wir davon halten.

Die Schrödinger-Gleichung gibt es sowohl mit Zeit als auch ohne Zeit ( statisch ). Man rechnet in der Quantenmechanik nur mit Wahrscheinlichkeitsamplituden ( Wurzel aus der Wahrscheinlichkeit ). Das die Zeit in der SRT unterschiedlich schnell abläuft spielt nach meinem Dafürhalten für das Zusammensetzen der Gleichung keine Rolle. Für bewegte System spielt es in der SRT für den Beobachter der sich mit dem bewegten System bewegt, die Zeitdillation keine Rolle. Im Gegenteil er erlebt sich selbst als ruhend und erlebt das die Welt um ihn herum sich bewegt. Für den bewegten Beobachter vergeht deshalb die Zeit in der scheinbar unbewegten Welt um ihn herum langsamer. Erst wenn er selbst abbremst und damit in das Bezugssystem der unbewegten Welt ( gibt es faktisch nicht, nichts kann in Ruhe zum Raum sein ) wechselt, stellt er fest, das seine eigene Uhr langsamer ging ( Relativität ). Allerdings müsste die ART zusammen mit der Quantentheorie in einer vereinigten Theorie das Problem sein. Ich habe bisher nur über die SRT gelesen. Den Teil über die ART habe ich erst angefangen und kann deshalb nicht viel drüber sagen ( außer dem was jeder sowieso schon weis ).