Theoretische Physik vor einem Neubeginn?

[Querkopf]

Da hier (und auch auf der Website) ja einige Probleme mit der geometrischen Struktur der QM und ihren Kommutatoren haben:

Die Quantenmechanik übernimmt die geometrische Struktur der klassischen Mechanik.
Beide Theorien leben auf einer symplektischen Mannigfaltigkeit. Auf den Mannigfaltigkeiten sind jeweils Lie – Klammern definiert, die zusammen mit den Observablen eine Liealgebra bilden.
Der Unterschied zwischen Mechanik und Quantenmechanik liegt im wesentlichen darin, das meine Observablen in der Mechanik stetige Funktionen auf dem Phasenraum sind und die Observablen der QM selbstadjungierte Operatoren auf einem Hilbertraum über den Komplexen Zahlen.
Die geometrische Struktur ist davon aber ziemlich unberührt. Ich setze einfach ein 1/iħ vor meine fundamentale Poisson- Klammer und mache ein Hütchen über meine Observablen und schon habe ich den fundamentalen Kommutator.

Fazit mit weniger geschwollenen Worten: Die QM im Heisenbergbild ist ziemlich dicht an der klassischen Mechanik. Die Strukturen werden übernommen. Andernfalls ist das Korrespondenzprinzip auch nicht zu erfüllen.
Ein Problem ist, das Populäre Darstellungen die QM üblicherweise im Schrödingerbild und dort im sehr speziellen Fall der Wellenmechanik vermitteln. Damit wird aber ist aber ein Grossteil der QM komplett unter den Tisch gekehrt, insbesondere deren geometrische und Algebraische Struktur (die zugegebenermaßen schwer vermittelbar ist). In modernen Lehrbüchern der QM tauscht das Wort Wellenfunktion z.B. gar nicht auf. Spinphänomene lassen sich damit auch kaum beschreiben.

Würde es von der Logik her auch die Interpretation zuzulassen, daß Energiequanten eines Paralleluniversums nach 'Viele Welten' gemäß dieser um eine Dimension verkürzten Vorstellung
http://home.vrweb.de/~gandalf/dimension4/Flachland.gif

kurzzeitig in unseren Physikraum 'ein- bzw abtauchen'? (Emission-Absorption; Entstehung-Vernichtung))
Ich frage nicht unbedingt, wie Du selbst dazu stehst. Wie Du schreibst sieht aber so aus, als ob Du zumindest die Logik bzw Vorstellung dahinter nachvollziehen könntest.

Die Entstehung und Vernichtung von Teilchen ist für mich ein Formalismus, der Experimente beschreibt. Ich kann jede stinknormale Einteilchen - Schrödingergleichung in zweiter Quantisierung formulieren. Es ist ein Rechen und Denkschema. Es ist nett sich solche Feynmandiagramme anzusehen, aber man sollte sich nicht der Illusion hingeben, das da jetzt „Wirklich“ virtuelle Teilchen und Co herumschwirren. Es ist und bleibt ein Formalismus. In dem Fall ein begriffsbildender Formalismus. Es ist leichter in Bildern von entstehenden und vergehenden Teilchen zu denken als in Algebren, aber man sollte nicht Dingen eine tiefere Bedeutung geben, die keine haben.

Zur Viele-Welten-Theorie kann ich nichts sagen, da ich sie auch nur aus dem Fernsehen kenne.

Haben diese 'virtuellen Teilchen' bzw 'Wechselwirkungsteilchen' denn einen Spin?

Sofern das reale Teilchen einen hat. Sie werden durch die gleichen Operatoren erzeugt wie reale Teilchen.

Diese 'Spins' mit den merkwürdigen Drehungen.
Ich glaube, es gibt Vorgänge, die mathematisch in etwa so beschrieben werden, daß 2 volle Umdrehungen erfolgen müssen, um eine ganze zu haben?!
Hier fehlt mir momentan der konkrete Hintergrund, um das besser auszudrücken.
Mein Verständnis sagt mir, daß auch einige dieser "merkwürdigen Dreheigenschaften" durch ein Drehen um eine zusätzliche 'dimensionale Achse' logisch interpretiert werden können.
Ich gehe davon aus, daß alle Teilchen tatsächlich 'hochdimensional' sind und Vorgänge auf der Quantenebene sich zum Teil in diesen für uns unzugänglichen Dimensionen des 'eigentlichen Teilchens' abspielen.

Man muss sich zunächst einmal davon loslösen, dass der Spin eine Drehung in unserem Raum ist (in sofern ist das schon der richtige Weg).

Der Spin ist eine abstrakte Größe der QM die man braucht, um ein relativistische Gleichung für das Elektron aufzustellen (es geht auch anders, aber dann wird es noch komplizierter).
Außerdem beobachten wir sie in Experimenten (sogar bevor man sie theoretisch brauchte).

Der Spin ist eine Erhaltungsgröße. Es gibt in der Physik einen Zusammenhang zwischen Symmetrien und Erhaltungsgrößen (Noethertheorem). Die Translationssymmetrie führt Beispielsweise zur Impulserhaltung. Es sind auch abstraktere Symmetrien möglich. Von Wellen ist bekannt, das sich eine Verschiebung der Phase um ein vielfaches von 2pi nicht bemerkbar macht. Etwas abstrakter formuliert ist diese Freiheit der Phase eine Invarianz unter der Gruppe der Unitären Transformationen in einer Dimension U(1). Anschaulich ist das eine Drehung in der 2Dimensionalen Komplexen Ebene. Die zugehörige Erhaltungsgröße ist die Elektrische Ladung. Die QED ist eine U(1) Eichtheorie.
Wie sieht das nun mit dem Spin aus?
Beispielsweise ein Spin 1/2 Teilchen hat einen 2D Spinraum (up und down).
Der Spin ist nun durch folgende Symmetrieforderung charakterisiert: Der zum Spin gehörende Hilbertraum soll invariant unter Transformationen der Gruppe der speziellen Unitären Transformationen in 2 Dimensionen (die das äquivalent zu einer Drehsymmetrie in unseren 3Dimensionen darstellt) SU(2) sein. Ich kann den Spin jetzt vollständig über bestimmte Kommutatorrelationen (meiner su(2) Lie – Algebra) beschreiben, die mir dann z.B. auch sagen, dass ich keine zwei Spinkomponenten gleichzeitig beliebig genau messen kann (more sophisticated: Die Cartan Subalgebra enthält ein Element, üblicherweise die z- Komponente). Was ich allerdings messen kann, ist eine Komponente des Spins + den Betrag des Spins, der mit allen Komponenten des Spins kommutiert (more sophisticated: Die Algebra enthält den totalen Spin als Casimiroperator [der Casimir vom Casimireffekt hat vorher Algebra und numerische Mathematik gemacht]).

Das ist alles sehr konsistent, aber leider nur auf einer abstrakteren Ebene. Alle diese Drehungen, bei denen man sich die Arme ausrenkt oder das Gehirn verknotet, sind Versuche einer anschaulichen Vorstellung, dessen was ihre Entdecker algebraisch definiert haben.

[JGC]

Hi Lambert..


Meiner Meinung nach liegt weder in der Energie noch im Raume der Schlüssel zur Wirklichkeit!!

Meines Erachtens liegt dieser vielmehr an Ort des im Augenblick stattfindenden Geschehens Im Jetzt und Hier!!

Alles was Danach ist, sind nur "gespeicherte Erinnerungen" (Massen und deren inneliegenden kinetischen Impulse....

Und alles was davor lag, ist das Reich der "Möglichkeiten" des zukünftigen Erwartungsraumes...

Somit ergeben sich meiner Ansicht nach 2 Vorraussetzungsebenen..

Eine folgt den transversalen elektrodynamischen Gesetzmässigkeiten und deren Geschehen wird nie schneller als mit LG "verarbeitet" bzw. sichtbar, während die andere Vorraussetzungsebene sich aus den Kräftevektoren ergeben, die sich durch die linearen, longitudinal schwingenden Eigenschaften der statischen Kräftepotentiale und deren jeweiligen Austauschsprozederes ergeben, die niemals langsamer wie die LG von statten gehen.

Wie eine kapazitive Schaltung, die eine Ladekapazität in EM-Wirkungen verwandelt(Ein Kondensator im Betrieb?)

Manchesmal denke ich, das dieses Funktions-Prinzip in einem LCD-Bauelement wiederzufinden ist, welches einmal einen Farbwert(transversale Information) und einmal einen Helligkeitswert(longitudinale Stärkeninformation) repräsentiert

mfg..................JGC

[Hermes]

Hallo Querkopf,
Das wichtigste zu den 'Viele-Welten' ist es wohl, zu betonen, daß sie keinen eigenen Formalismus haben oder benötigen. Es ist eine Erklärung der bestehenden Quantengleichungen, keine konkurrierende Theorie.

Zitat von Querkopf

Die Entstehung und Vernichtung von Teilchen ist für mich ein Formalismus, der Experimente beschreibt. Ich kann jede stinknormale Einteilchen - Schrödingergleichung in zweiter Quantisierung formulieren. Es ist ein Rechen und Denkschema. Es ist nett sich solche Feynmandiagramme anzusehen, aber man sollte sich nicht der Illusion hingeben, das da jetzt „Wirklich“ virtuelle Teilchen und Co herumschwirren. Es ist und bleibt ein Formalismus. In dem Fall ein begriffsbildender Formalismus. Es ist leichter in Bildern von entstehenden und vergehenden Teilchen zu denken als in Algebren, aber man sollte nicht Dingen eine tiefere Bedeutung geben, die keine haben.

Was hältst Du von diesem

Realitätskriterium
Wenn wir ein mathematisches Element zur Berechnung eines Experimentes zwingend brauchen, so existiert in der Natur ein Äquivalent zu diesem Element. Ein solches Element nenne ich real.

?

Das ist alles sehr konsistent, aber leider nur auf einer abstrakteren Ebene. Alle diese Drehungen, bei denen man sich die Arme ausrenkt oder das Gehirn verknotet, sind Versuche einer anschaulichen Vorstellung, dessen was ihre Entdecker algebraisch definiert haben.

Das, was da algebraisch definiert ist, kann ja selbst keine Mathematik sein, die zur Physik wird und diese in die Wirkung zwingt. Da passiert 'etwas' physikalisch in der Natur.
Ich denke, ich habe Deine Ausführungen so weit verstanden, daß ich für mich sagen kann, daß 'Viele-Welten' bzw die Betrachtung unseres Physikraums als Ausschnitt eines hochdimensionalen Raums auch bei 'Virtuellen Teilchen' eine 'anschauliche' Erklärung dieser Definition darstellen.

Gruß Hermes

[Querkopf]

Eine bessere Formulierung wäre: Der Hilbertraum eines global SU(2) invarianten Problemes ist der Spinraum.

[JGC]

Zitat:
Zitat von JGC
Hallo Lambert..

zu 1.

Sogesehen kam ich zu dem Schluss, das dieses Vakuum ein ultrahochdichtes, transparentes, und amorphes Medium darstellt, deren Teilchengrösse(um Neutrinogrösse und kleiner) so winzig ist, das es mit "normaler" Masse so gut wie nicht wechselwirkt, (praktisch durch uns hindurchfällt, trotz seiner ungeheueren Dichte)ausser in relativistischen Gefilden, die ja im Kern all der Objekte zunehmend zutage treten, wo sie dann zu Interferenz und Überlagerungen neigen, welche uns dann eben als Masseerscheinung auftritt..

zu 2.

kann ich nicht viel sagen, ausser das was ich schon sagte, da ich die Stabilität des Universums davon abhängig mache, das die Anzahl der Elektronen und Positronen in einem bestimmten Gleichgewicht vorherrschen müssen, um den prozentualen Masseinhalt zum Vergleich des Vakuums (leeren Raum) stelle..

Zu 4.

Meiner Meinung nach ist die Mengenlehre nur eine andere Arbeitsweise der Mathematik, die sich sozusagen um die statistischen Grössen all der Vorkommnisse kümmert und sie sozusagen in Beziehungen zueinander stellt(über die Gravpotentiale und deren jeweilig sich instantan verbreitenden Gravitations-Vektorflussrichtungen)

Aber wie gesagt, das ist eben nur meine Sichtweise der Dinge..

JGC

Hallo JGC,

zu 1) welche Eigenschaften in Einheiten (kg, m, t, volt, joule usw.) sollen die Teilchen haben?

zu 2) ist logisch

zu 3) die Mengenlehre hat aber zudem eine eigene Dynamik, die - falls sie sich als grundlegend herausstellt - in der Naturwissenschaften erkennbar sein muss.

Gruß,
Lambert

Hi Lambert...

Zu den Teilchen des Vakuums..

Keine Ahnung, welche Grössenordnungen da existieren..

das Vakuum besitzt einen Wiederstand von ca. 377Ohm, eine Dielektrizitätskonstante von 1(Permittivität aus Wiki)
eine Leitfähigkeit von 300 000km/s(welche meiner Ansicht nach eher einer Variablen entspricht)

Als Beispiel wäre ein Experiment, um das zu verdeutlichen..

Nimm mal Wasser bei normalem Druck und messe seine Leitgeschwindigkeit und seine Lade-Kapazität.
Dann setze das Waser unter hohem Druck und mach die selben Messungen nochmal..

Die anderen von dir angegebenen geforderten Werte kann ich dir SO nicht sagen, weil ja bisher noch niemand den Druck des Vakuums messen konnte...(das statische absolute Gravitationspotential des Raumes) eben weil ich das Medium für so fein strukturiert halte, das es eben bisher an den richtigen Sensoren mangelt, die eine aussagefähige Messung erlauben würden..


Zu 3.

Ist es nicht schon längst erkennbar??

Überlagerungen, sich gegenseitig aufaddierende oder auslöschende Wirkungen usw. sind doch schon alles Prinzipien, die nach den Kriterien der Mengenlehre funzen..

Das G-Potential des örtlich angetroffenen Raumes ist doch z.B. auch schon eine Mengenangabe, die sich aus den entsprechend vorhandenen Massen deren jeweiligen Umgebung resultieren

Alle Massen zusammen bilden das universelle G-Potential(Muttermenge) und die Bewegung der einzelnen, örtlich angetroffenen entsprechend positionierten Massen darin bilden entsprechend die örtlichen G-Potentialunterschiede aus,(Teilmengen) nach denen sich die einzelnen Kräftevektoren der Gravitation jeweils zu richten haben..


Der Raum sagt der Masse, wie sie sich zu bewegen hat und die Masse sagt dem Raum, wie er sich zu "biegen" hat...

JGC

[Uli]

Zitat von Querkopf

Eine bessere Formulierung wäre: Der Hilbertraum eines global SU(2) invarianten Problemes ist der Spinraum.

Mhm, stimmt das auch ?
Mich wundert, dass hier SU(2)-Invarianz vorausgesetzt wird.

Gruss, Uli

[Querkopf]

Mhm, stimmt das auch ?
Mich wundert, dass hier SU(2)-Invarianz vorausgesetzt wird.

Meine Hand würde ich da jetzt nicht für ins Feuer legen.
Ist wohl auch eher eine Frage für die Hochenergieleute.

In der Kondensierten Materie wird jedenfalls immer das Elektronenproblem durch Projektive Renormierung auf ein SU(2) Problem reduziert.

Ich werd aber mal versuchen das nachzuschlagen. Möglicherweise war ich zu radikal.

[Lambert]

Zitat von JGC

Hi Lambert..


Meiner Meinung nach liegt weder in der Energie noch im Raume der Schlüssel zur Wirklichkeit!!

Meines Erachtens liegt dieser vielmehr an Ort des im Augenblick stattfindenden Geschehens Im Jetzt und Hier!!

Alles was Danach ist, sind nur "gespeicherte Erinnerungen" (Massen und deren inneliegenden kinetischen Impulse....

Und alles was davor lag, ist das Reich der "Möglichkeiten" des zukünftigen Erwartungsraumes...

Somit ergeben sich meiner Ansicht nach 2 Vorraussetzungsebenen..

Eine folgt den transversalen elektrodynamischen Gesetzmässigkeiten und deren Geschehen wird nie schneller als mit LG "verarbeitet" bzw. sichtbar, während die andere Vorraussetzungsebene sich aus den Kräftevektoren ergeben, die sich durch die linearen, longitudinal schwingenden Eigenschaften der statischen Kräftepotentiale und deren jeweiligen Austauschsprozederes ergeben, die niemals langsamer wie die LG von statten gehen.

Wie eine kapazitive Schaltung, die eine Ladekapazität in EM-Wirkungen verwandelt(Ein Kondensator im Betrieb?)

Manchesmal denke ich, das dieses Funktions-Prinzip in einem LCD-Bauelement wiederzufinden ist, welches einmal einen Farbwert(transversale Information) und einmal einen Helligkeitswert(longitudinale Stärkeninformation) repräsentiert

mfg..................JGC

klingt sehr nach von Weizsäcker, Görnitz und Hans-Peter Dürr.

Der Raum bzw. Energiequant jedoch sind - was wir nennen - Architektur, die zuerst nicht ohne Weiteres Dynamik hervorbringen. Die Philosophie von JETZT und WIRD bezieht sich jedoch auf die Dynamik, d.h. der (die) Beobachter, deren Willen, deren Einfluss und Aktion. Es gibt eine Reihe Leute, die versuchen dem Wahrscheinlichkeitskriterium der Quantenmechanik ein Schnäppchen zu schlagen. Ich halte mich daraus, da ich zuerst mehr wissen will über die quantendynamische Grundstruktur, die (auch) zu der Begründung der Schrödinger-Gleichungen geführt hat. Du wirst verstehen, dass ich Einstein in Sache der physikalischen Unmöglichkeit einer mathematischen Verschrankung Recht gebe, auch wenn er das Aspect-Experiment falsch eingeschätzt hat. Hier liegt eins der Probleme der Physik brach, die m.E. mit Quantelung des Raums angegangen werden kann.
Über diese Themen wird in "Kurswechsel der Physik" übrigens tiefgehend diskutiert. Speziell von Weizsäcker spielt eine große Rolle. Allerdings bei Themen der quantenmechanische Philosophie.

Gruß,
Lambert

PS. Entschuldigung, das war ein Bisschen zu viel auf einmal

[rafiti]

Zitat von Lambert

Über diese Themen wird in "Kurswechsel der Physik" übrigens tiefgehend diskutiert.

Ich glaube nicht, dass es ein Wechsel oder Neubeginn geben wird, es ist viel mehr eine Ansammlung, ich glaube auch nicht, dass der Raum so einfach zu beschreiben sein wird.


gruss
rafiti

[JGC]

äh entschuldigt, eine Ausbesserung...

Meiner Meinung nach liegt weder in der Energie noch im Raume der Schlüssel zur Wirklichkeit!!

Meines Erachtens liegt dieser vielmehr an Ort des im Augenblick stattfindenden Geschehens Im Jetzt und Hier!!

Alles was Danach ist, sind nur "gespeicherte Erinnerungen" (Massen und deren inneliegenden kinetischen Impulse....Obergrenze LG

Und alles was davor lag, ist das Reich der "Möglichkeiten" des zukünftigen Erwartungsraumes...(Kräfte und deren jeweiligen Vektorgeometrien sowie ihrer jeweiligen Ausrichtungen = Gravitation = Untergrenze LG)

Somit ergeben sich meiner Ansicht nach 2 Vorraussetzungsebenen..

Das rot geschriebene hab ich ganz vergessen...


JGC