AW: Unterschied Raum und Zeit
 

Für meinen Geschmack haben wir uns jetzt aber vom ursprünglichen Thema "Unterschied zwischen Raum und Zeit" zu weit entfernt.

Vielleicht wäre es besser, einen neuen Thread zu erstellen.

AW: Unterschied Raum und Zeit
 

Na, wir können das schon im Kontext dieser Theorien diskutieren.

ART, LQG, Causal Sets, Twistor-Theorie, ...

AW: Gemeinsamkeiten zwischen Raum und Zeit
 

Ich versuche Mal zum Thema zu antworten. :)

Da muss man erst Mal den Kopf kratzen, um zu ... um sich zu überlegen, was denn eine befriedigende Antwort auf so eine Frage wäre. Ich denke, die ehrlichste Antwort wäre, dass die so gestellte Frage nicht korrekt ist. Im Grunde meinst du, dass du den Raum kennst, und von da auch die Zeit begreifen könntest, wenn man dir die Gemeinsamkeiten/Unterschiede nennt. Das ist irgendwie normal, dass man so vom Bekannten zum Neuen schreiten möchte.

In diesem Fall aber, muss man nicht vom Raum zu der Zeit gehen (wollen), sondern von einer euklidischen Mannigfaltigkeit zu einer pseudo-euklidischen Mannigfaltigkeit. Hat man das (einiger Massen) geschafft, kann man auch wieder zu der Frage zurückkehren. Denn auf dieser Grundlage lassen sich Unterschiede und Gemeinsamkeiten klar erklären = definieren, benennen, formulieren.

Ohne dieser (oder einer anderen, oder ähnlichen) Grundlage (Modells/Theorie) ist deine Frage schlicht nicht zu beantworten. Es ist so, als würde sie "in der Luft hängen".


Grüße

AW: Dieskussion über die "Herleitung" der Physik
 

Zur "Herleitung" der Physik möchte ich auch was los werden, auch wenn es nicht viel taugen mag.

(Wenn die Teilnehmer es möchten, konnte man diese Diskussion ausgliedern, denke ich.)

Man sagt über die (physikalischen) Theorien auch, dass es "nur" Modelle der Realität sind, keine Realität selbst. Was ist dann aber die Verbindung zwischen diesen "Modellen" und DER Realität? Was macht sie so ... glaubhaft? :D

Ich erkläre es mir neuerdings so:

Stellen wir uns die Realität als eine Blackbox vor. Diese Blackbox bekommt Input (= so gut wie möglich definierter und realisierter Experimentaufbau). Dann gibt diese Blackbox ein Output (= Ergebnis des Experimentes).

Dann gibt es neben der Blackbox eine durchsichtige Box - das ist eine physikalische Theorie, ein Modell. Diese gibt im Idealfall bei gleichem Input den gleichen Out, wie es die Blackbox macht. Diese durchsichtige Box können wir drehen und wenden und erforschen, wie wir es nur wollen, aber man darf sie IMHO nie mit der Blackbox identifizieren. Auch wenn es noch so verlockend ist, darf man nicht denken, dass im Inneren der Blackbox sich auch genau das befindet, was in der durchsichtigen ist.

Der "Inhalt" der Blackbox bleibt immer verborgen.

Das mag für jemanden, der an der Physik interessiert ist, der das Interesse an ihr hat, weil sie (angeblich) eben DIE Blackbox studiert (und nicht bloss irgend ein Modell) enttäuschend, vlt. sogar im gewissen Sinne beängstigend klingen, aber ich denke, dass das wirklich so ist. Und die Enttäuschung? Nun ja - jeder hat es schließlich seiner Zeit überwunden, dass der Weihnachtsmann ein Märchen ist.

Ich denke also, dass die Vorstellung, der Anspruch, dass der Mensch mit seinem Geist die Realität selbst, so, wie sie ist, erblicken kann - eine naive ist.

Die Information ist nun, wie ich denke eindeutig, eine Eigenschaft, die ein Information verarbeitendes "Mechanismus" (wie unser Gehirn z.B.) benötigt. Insofern kann die Informationstheorie IMHO vlt. etwas über unsere Modelle erhellen, aber nicht "vorschreiben", wie die Modelle sein müssen. Eine "perfekte" physikalische Theorie basiert für mich auf experimentellen Tatsachen. Zumindest in einer der möglichen Formulierungen. Das macht so ein mathematisches Modell glaubhaft und auch erst physikalisch.


Grüße

Deine philosophische Haltung entspricht der des Positivismus. Die kann und darf man einnehmen, und du befindest dich damit in guter Gesellschaft (z.B. S. Hawking)

Allerdings gibt es auch prominente Vertreter einer realistischen Auffassung der Physik (z.B. Sir R. Penrose). In der modernen Philosophie spricht man von einem Strukturen-Realismus. Dieser besagt im wesentlichen, dass die mathematische Theorie die Strukturen der Realität treu abbildet. D.h. nicht, dass wir die Substanz der Natur in unseren Modellen wiederfinden, also dass z.B. die "reale Raumzeit" eine 4-dim. pseudo-Riemannsche Mannigfaltigkeit ist. Sie besagt jedoch, dass die "reale Raumzeit" - was auch immer das ist - gewisse Strukturen aufweist, die wir in unseren mathematischen Modellen wiederfinden, z.B. die Symmetriestruktur einer pseudo-Riemannschen Mannigfaltigkeit.

Man vergleiche das mit dem Modell bzw. der Simulation eines Verkehrsflusses im Computer. Natürlich ist ein Auto oder ein Stau keine Ansammlung an Bits und Bytes, d.h. dies sagt nichts über die Substanz der "Realität" = der Autos aus. Allerdings bildet das Computerprogramm wesentliche Strukturen vollständig, treu und korrekt ab, z.B. Abstände, Geschwindigkeiten usw.

Ich neige absolut der zweiten Auffassung zu, weil nur sie in der Lage ist, den Erfolg unserer mathematischen Modelle zu erklären. Ohne eine irgendwie geartete Entsprechung zwischen "Realität" und Modell bleibt völlig unklar, warum das Modell die "Realität" korrekt beschreibt. Deswegen bilden unsere Modelle zumindest Aspekte der "Realität" korrekt ab (wie man am Beispiel der Simulation erkennt, kann diese Entsprechung eine sehr indirekte sein, die man auch nicht unbedingt atomistisch entdecken kann).

Eine rein positivistische Haltung ist m.E. Selbstbetrug und entspricht nicht der Denk- und Arbeitsweise der Physiker.

AW: Unterschied Raum und Zeit
 

Zurück zur Ausgangsfrage:

Dazu sehe ich drei mögliche Antworten.

1) Das antropische Prinzip: man kann unsere physikalischen Theorien auf unterschiedliche Dimensionen von Raum und Zeit verallgemeinern. Nur in 3+1 Dimensionen sind stabile Strukturen wie Atome, Planetensysteme etc. möglich; nur in gebau dieser Raumzeit existieren die Voraussetzungen für Leben, wie wir es kennen.

Dies lässt den Fall anderer Universen mit anderen Dimensionen in einem Multiversums zu und erklärt "unsere" 3+1 dimensionale Raumzeit mittels eines antropischen Selektionseffektes.

2) Ein geometrisches Selektionsprinzip: die 3+1 dimensionale Raumzeit hat einige Besonderheiten im Vergleich zu anderen m+n Dimensionen. Evtl. spielen diese eine Rolle bei der Konstruktion von Theorien und ihrer möglichen Entsprechung zur Realität (die Twistor-Theorie funktioniert in ihrer ursprünglichen, einfachsten Variante nur in 3+1 Dimensionen; die Konstruktion der LQG nutzt einige geometrische Eigenschaften, die nur in 3+1 Dimensionen gelten).

3) Ein dynamisches Selektionsprinzip: die unterlagerte Theorie kennt zunächst noch keine Geometrie mit definierter Dimensionszahl. Diese sowie der Split 3+1 resultiert aus einer dynamischen Selektion, d.h. andere Dimensionen sind prinzipiell möglich, jedoch in einem bestimmten Lösungs-Sektor der fundamentalen Theorie unterdrückt (z.B. kann man Theorien der QG so verallgemeinern, dass sie zunächst keine feste Dimension haben; dies gilt z.B. für die LQG, wenn man sie nicht mittels Simplizes sondern mittels Graphen definiert, und bestimmte Bedingungen, die die Dualität mit Simplizes sicherstellen, fallen lässt; nun gibt es Hinweise, das derartige Theorien verschiedene Lösungen entsprechend verschiedener Phasen aufweisen, und dass möglicherweise eine Art Phasenübergang existiert; damit wäre unsere Raumzeit nur makroskopisch betrachtet exakt 3+1 dim.; mikroskopisch hätte sie eine Art fraktale Dimension, die jedoch sehr nahe an 3+1 liegt).

Wenn ich mal etwas mehr Zeit habe, stelle ich eine eigene Idee zu (3) vor.

AW: Unterschied Raum und Zeit
 

Hallo TomS,

ich habe dazu eine Bitte an dich:
Ich befürchte, das du deine Idee rein mathematisch formulieren willst. Gib mir als Laie (und vielleicht auch etlichen anderen) eine Chance, deine Idee zu verstehen, indem du auch ausreichend viele erklärende Worte dazu schreibst.

M.f.G. Eugen Bauhof

AW: Unterschied Raum und Zeit
 

der artikel z.b. passt hier thematisch dazu. http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=2690

ansonsten :confused:

AW: Unterschied Raum und Zeit
 

Das habe ich vor, aber genau deswegen dauert es ein bisschen ...

AW: Unterschied Raum und Zeit
 

Vlt. unterschätze ich auch die Philosophie, aber ich möchte "meine Haltung" nicht als etwas philosophisches betrachten. Nur Gedanken, halt. :)
Mir ist auch klar, dass dem, was ich da oben geschrieben habe, zumindest ein Argument gegenüber steht, dass alles, was der Mensch sich im Bezug auf die Natur ausgedacht hat, nicht im "leeren Raum" entstanden ist. Ja, selbst die Mathematik ist es nicht. Also muss etwas von der "Black-Box" in der Mathematik und Physik geben.

Was und wie das sein könnte, hast du kurz beschrieben. Danke!

Ich muss da natürlich länger nachgrübeln, aber es klingt definitiv interessant.

Grüße