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Coldfire
Anmeldungsdatum: 29.08.2018
Beiträge: 22
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 Coldfire Verfasst am: 02. Sep 2018 12:14 Titel: Dunkle Materie/ Dunkle Energie pt 2 |
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Meine Frage:
ich zitiere mal aus der Wikipedia:
Big Bang und Inflation ermöglichen ein Multiversum mit über die Universen zufallsverteilten Eigenschaften. Steven Weinberg moniert, dass außer mit dem anthropischen Prinzip die Größe physikalischer Konstanten oder der Dunklen Energie in unserem Universum prinzipiell nicht mehr vernünftig erklärbar wäre.[4] Aus ähnlichen Gründen lehnt auch der Mitbegründer Paul Steinhardt die Inflationstheorie ab und hält sie aufgrund ihrer prognostischen Beliebigkeit für nicht falsifizierbar
Meine Ideen:
da mein letzter Beitrag schon zu Hochspekultiv war, dann leugnet ihr folglicherweise hier auch die Inflationäre Phase. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 02. Sep 2018 12:17 Titel: |
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Einfach aus Wikipedia zitieren ist keine Frage oder sonst wie sinnvoller Diskussionsbeitrag. |
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Coldfire
Anmeldungsdatum: 29.08.2018
Beiträge: 22
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| Coldfire Verfasst am: 02. Sep 2018 12:21 Titel: |
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Ich fand halt die Sperrung meines letzten Beitrags etwas extrem. War gerade am lesen über diverse ander Fragestellungen, stieß zufällig auf diesen Satz. Wollte das halt loswerden. Es ist ok, Alternativen zur Inflationäre Phase zu bevorzugen , aber sperren ist ja Redeverbot über inflationäre Phase.
Bzw in meinem Fall Universen mit unterschiedlichen physikalischen Konstanten |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 02. Sep 2018 14:04 Titel: Re: Dunkle Materie/ Dunkle Energie pt 2 |
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| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | Big Bang und Inflation ermöglichen ein Multiversum mit über die Universen zufallsverteilten Eigenschaften. |
Das folgt nicht aus der Inflation alleine!
Man benötigt bereits zusätzliche Annahmen, warum z.B. diverse Parameter unterschiedliche Werte annehmen können. Man setzt üblicherweise als weitere Hypothese die Stringtheorie an. Dieser zufolge resultieren die Werte von Parameter wie Kopplungskonstanten aus dem Vakuumerwartungswert diverser Skalarfelder. Darüberhinaus sind sogar noch weiter reichende Variationen möglich, insbs. resultieren völlig unterschiedliche Teilchen bzw. Felder sowie Symmetrien.
Ohne eine derartige Annahme, d.h. ohne Stringtheorie sehe ich keinen Mechanismus, der zu Universen mit unterschiedlichen Kopplungskonstanten etc. führen könnte.
| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | Steven Weinberg moniert, dass außer mit dem anthropischen Prinzip die Größe physikalischer Konstanten oder der Dunklen Energie in unserem Universum prinzipiell nicht mehr vernünftig erklärbar wäre. |
Ja, das wäre so.
Ohne die Stringtheorie bleibt unklar, welche Theorie (Felder, Symmetrien, Kopplungskonstanten, ...) man ansetzen soll. Das Standardmodell ist alleine dadurch ausgezeichnet, dass es funktioniert, also dass wir genau diese Teilchen etc. beobachten und genau diese Werte der Kopplungskonstanten messen. Grundsätzlich wären abzählbar unendlich viele Theorien konstruierbar.
Mit der Stringtheorie sind - unter gewissen Annahmen - viele der o.g. abzählbar unendlich viele Lösungen (Felder, Symmetrien, Kopplungskonstanten, ... - jetzt Lösungen, nicht mehr Theorien) zulässig, andere explizit unzulässig. D.h. Lösungsraum sollte kleiner sein als der o.g. Theorie-Raum. Dummerweise sind die o.g. Annahmen keinesfalls mathematisch gesichert, und es ist keine einzige Lösung bekannt, die auf eine wesentliche Eigenschaft des heutigen Universums nämlich die positive kosmologische Konstante = den deSitter-Raum führt!
Ob allerdings das Standardmodell überhaupt Teil des Lösungsraumes der Stringtheorie ist, ist derzeit völlig offen. Und selbst wenn es Teil des Lösungsraumes ist, kennt man lediglich das anthropische Prinzip, um zu erklären, warum gerade das Standardmodell realisiert ist.
| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | Aus ähnlichen Gründen lehnt auch der Mitbegründer Paul Steinhardt die Inflationstheorie ab und hält sie aufgrund ihrer prognostischen Beliebigkeit für nicht falsifizierbar. |
Steinhardt kritisiert - m.W.n. ohne auf die Stringtheorie einzugehen - dass es ebenfalls eine sehr weitläufige Klassen von Inflationsmodellen gibt, ohne dass wir einen spetiellen Grund wüssten, ein bestimmtes davon auszuwählen. Die Inflation wurde ja erdacht, um ohne die Wahl spezieller Anfangsbedingungen die heutige Flachheit, Homogenität etc. zu erklären. Gemäß Steinhardt lässt der allgemeine Inflationsansatz jedoch überwiegend Modelle zu, die nicht zu dem heute beobachteten Universum führen würden. Diese kann man nur ausschließen, wenn man wiederum spezielle Anfangsbedingungen wählt, die für spezielle Modelle zum heutigen Universum führen. Damit erfüllt - laut Steinhardt - die Inflation genau nicht das, wozu sie ursprünglich erdacht wurde, und hat ähnlich wie die Stringtheorie ohne das anthroposophische Prinzip keine Vorhersagekraft.
Steinhardts Thesen sind nicht unumstritten; sie werden von vielen Theoretikern abgelehnt. Steinhardt propagiert ein eigenes Modell, das sogenannte ekpyrotische Szenario, das ohne Inflation auskommt und die Probleme der Flachheit, Homogenität, Fluktuationen = Abweichungen von der Homogenität, ... lösen soll. Ironischerweise ist sein Modell jedoch von der Stringtheorie zumindest inspiriert und basiert auf dem Rückprall von 3-Branen in einem 11-dim. Bulk, also der Kollision zweier Universen, was den Urknall ersetzen würde.
Da war mal was mit dem Teufel und dem Beelzebub ...
| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | Da mein letzter Beitrag schon zu Hochspekultiv war, dann leugnet ihr folglicherweise hier auch die Inflationäre Phase. |
Ich leugne Sie nicht, ich bin jedoch der Meinung, dass sie keineswegs als gesichert angesehen werden kann. Inflation ist ein mögliches Szenario, das das Erscheinungsbild des heutigen Universums erklären kann. Das beweist nicht, dass es so gewesen sein muss.
Insgs. sieht es so aus, dass in der Community zumindest teilweise zur Vernunft kommt und damit beginnt, ihre Hausaufgaben zu machen, Indizien von Beweisen zu unterscheiden und die eigenen Hypothesen kritisch zu hinterfragen. Teilweise konterkariert wird dies dadurch, dass man die - berechtigte - Kritik an der einen Hypothese mit einer anderen - vagen - Hypothese vermengt; s.o. Steinhardt: seine Kritik an der Inflation ist nicht unberechtigt, aber sein eigenes Modell kauft man ihm auch nicht so leicht ab.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Coldfire
Anmeldungsdatum: 29.08.2018
Beiträge: 22
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| Coldfire Verfasst am: 02. Sep 2018 14:34 Titel: |
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ok was dazugelernt. Das die Wikipedia einiges verkürzt darstellt ist nie auszuschliessen.
Ich möchte zuerstmal folgendes nachfragen:
a) also keine Multiversen mit verschiedenen Naturgesetzen ohne Stringterie
b) wie stehen aktuell die Wetten auf Stringtheorie? |
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Coldfire
Anmeldungsdatum: 29.08.2018
Beiträge: 22
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| Coldfire Verfasst am: 02. Sep 2018 14:38 Titel: |
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c) braucht man das Anthropische Prinzip noch wenn man nicht einfach sagt, wie ich halt gelesen habe: alles Zufall und wir haben halt Glück gehabt |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 02. Sep 2018 15:16 Titel: |
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| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | a) also keine Multiversen mit verschiedenen Naturgesetzen ohne Stringterie |
Die Stringtheorie - und inzwischen diverse weitere jedoch weniger prominente Theorien - suchen nach einer Lösung für die Quantisierung der Gravitation bzw. der Anwendbarkeit der jeweiligen Theorie ohne obere Schränke für die Energieskala (ab der die Theorie zusammenbricht o.ä.). Die Stringtheorie ist die einzige, aus der eine Vielzahl konventioneller Theorien (Eichtheorien, meist mit SUSY) als Lösung hervorzugehen scheint. In allen anderen Fällen sind diese konventionellen Theorien Teil der Konstruktion, nicht der Lösung.
Dies war bei der Entwicklung der Stringtheorie nicht absehbar und ist eine erstaunliche Erkenntnis.
In allen anderen Theorien wird eine konventionelle Theorie hineingesteckt, und die ist und bleibt es dann nunmal. Es gibt keinen Mechanismus, demzufolge sich eine derartig festgelegt Theorie ändern könnte. Diesen scheint die Stringtheorie als einzige zunieten - wobei die Details m.W.n. nicht verstanden sind.
Konkret kann man einzelne Lösungen konstruieren, aber man kann m.W.n. nicht aus einer Quantenfluktuation heraus die Inflation und die Entstehung anderer Lösungen mit abweichenden Eigenschaften berechnen.
Vergleichen wir das mit der Mutation in der Biologie.
Konventionelle Theorien sind wie Gehege mit Ziegen, Schafen, Pferden usw. Man setzt die Pferde in ein Gehege und untersucht immer nur die Biologie von Pferden. Soweit alles gut. Warum in dem Gehege Pferde sind ist trivial, man hat sie da hineingesetzt.
Die Stringtheorie ist wie eine Theorie der DNA. DNA kann mutieren, und aus der DNA folgen die Baupläne für Eiweiße etc. Damit hat die Theorie das Potential, eine einheitliche Sicht auf Ziegen, Schafen, Pferden usw. zu ermöglichen. Aber wir verstehen die Stringtheorie noch nicht gut. Es ist so, wie wenn man die Konstruktion bestimmter Eiweiße verstünde, jedoch nicht die von Ziegen. Und wie wenn man den Mechanismus einer Mutation auf Ebene der DNA verstünde, aber damit noch lange nicht, wie denn nun die Evolution im Großen vonstatten gegangen ist.
Darüberhinaus wissen wir sicher, dass in der Ziege die Chemie der DNA steckt und dass das Ziegenhafte maßgeblich in der DNA kodiert ist. Wir wissen jedoch nicht sicher, dass in einem Proton Strings drin stecken und dass oder wie das Protonhafte in Strings kodiert ist.
Die Stringtheorie hat erstaunliche Mechanismen zu bieten, aber unser Verständnis steckt teilweise noch in den Kinderschuhen - auch wenn die Stringtheoretiker das anders darstellen.
| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | b) wie stehen aktuell die Wetten auf Stringtheorie? |
So funktioniert Naturwissenschaft nicht.
Na ja, wie oben gesagt, die Stringtheorie ist die einzig bekannte Theorie, die das Potential hat, eine Struktur wie das Standardmodell „erklären“ zu können.
Andererseits hat sie enorme Probleme: alle bisherigen Lösungen sehen anders aus als das Standardmodell - mehr oder weniger, aber eben anders; die meisten (alle?) Lösungen führen auf Supersymmetrie, aber die sehen wir am LHC nicht, was immer kompliziertere Konstrukte und Erklärungen möglich macht, warum wir sie nicht sehen. Die Stringtheorie scheint ein massives Problem damit zu haben, eine positive kosmologische Konstante zu erklären; einige vermuten, sie könne es gar nicht, was wieder zu noch komplizierteren Konstrukten führen müsste.
Wieder zur DNA: stellen wir uns vor, wir hätten keine Elektronenmikroskope u.ä., jedoch eine Theorie der DNA. Die Theoretiker konstruieren diverse Klassen von Lösungen, also Drachen, Chimären, Aliens, denke Planeten, lebende Steine, sprechende Wolken ... auf Basis der DNA-Theorie. Blöderweise können Sie aber keine Esel, Pferde oder Kaninchen erklären. In ganz einfachen Fällen finden sie exakt masselose Bakterien, jedoch immer mit einem SUSY-Partner. Was allen Lösungen gemeinsam ist, dass sie sämtlich auf Zellen mit einer Zellstruktur aus Silizium bestehen. Jeder Lösungsansatz für Zellen auf Basis von Kohlenstoff funktioniert nicht.
Würdest du auf diese Theorie wetten?
Ich bin absolut kein Experte, aber wenn ich mir die Geschichte der modernen Physik so anschauen+, dann habe ich ernstlich Zweifel, ob man die mathematische Komplexität - verbunden mit der Unmöglichkeit der experimentellen Überprüfung - in den Griff bekommt. D.h. möglicherweise werden wir nicht verstehen können, wie die Theorie wirklich funktioniert.
Um zu einer Lösung zu gelangen muss m.E. ein radikal neuer, genialer Ansatz her. Andernfalls bleibt das ein Fischen im Trüben.
Auch ein mathematischer Nachweis, dass die Theorie an bestimmten Stellen sicher nicht funktioniert, würde extrem weiterhelfen - evtl. sogar im positiven Sinne, weil ein neuer Ansatz resultieren könnte.
| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | c) braucht man das Anthropische Prinzip noch wenn man nicht einfach sagt, wie ich halt gelesen habe: alles Zufall und wir haben halt Glück gehabt |
Was ist das anders als das anthropische Prinzip?
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 03. Sep 2018 10:34 Titel: |
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etwas OT, aber interessant - zwei Beispiele, dass auch Stringtheoretiker selbst ernste Zweifel haben:
Ich verfolge seit Jahren die jährlichen String-Konferenzen. 2009 hat David Gross, einer der maßgeblichen Forscher auf dem Gebiet der Stringtheorie, einen Plenarvortrag zu Status und offenen Punkten gehalten. Der Vortrag ist einigermaßen kritisch bzgl. des Forschungsgebietes und für mich ein Meilenstein.
http://strings2009.roma2.infn.it/talks/Gross_Strings09.pdf
http://www.ift.uam.es/strings07/040_scientific07_contents/transparences/gross.pdf
Hier die wesentlichen Punkte:
WHAT IS STRING THEORY?
This is a strange question since we clearly know what string theory is to the extent that we can construct the theory and calculate some of its properties. However our construction of the theory has proceeded in an ad hoc fashion, often producing, for apparently mysterious reasons, structures that appear miraculous. It is evident that we are far from fully understanding the deep symmetries and physical principles that must underlie these theories. It is hoped that the recent efforts to construct covariant second quantized string field theories will shed light on this crucial question.
We still do not understand what string theory is.
We do not have a formulation of the dynamical principle behind ST. All we have is a vast array of dual formulations, most of which are defined by methods for constructing consistent semiclassical (perturbative) expansions about a given background (classical solution).
What is the fundamental formulation of string theory?
WHAT IS MISSING ?
Perhaps “String theory” is like quantum field theory - a framework and not a definitive theory.
Perhaps we are missing a fundamentally new principle of symmetry, of dynamics, of consistency, .... that leads to a unique solution --- not a “vacuum” but a space-time, a cosmology.
Das ist nun fast zehn Jahre her; ich kenne keine Antwort auf diese Fragen!
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Dann gibt es eine sehr empfehlenswerte Webseite von Urs Schreiber, auf der auch kritische Aussagen zum ggw. Status zu finden sind.
http://ncatlab.org/nlab/show/string+theory+FAQ#HowDoesStringTheoryMakePredictions
Hier die wesentlichen Kritikpunkte:
While the string perturbation series is a well-defined expression analogous to the Feynman perturbation series, by itself it lacks a conceptual property of the latter: the Feynman perturbation series is known, in principle, to be the approximation to "something", namely to the corresponding complete hence non-perturbative quantum field theory. The idea is that the string perturbation series is similarly the approximation to something, to something which would then be called non-perturbative string theory, but that something has not been identified.
...
Therefore if the qualification “perturbative”/“non-perturbative” is suppressed, then the term “string theory” is quite ambiguous and has frequently led to misunderstanding. Perturbative string theory is a well defined and formally suggestive variant of established perturbation theory in QFT. Non-Perturbative string theory on the other hand is a hypothetical refinement of this perturbative theory of which there are maybe some hints, but which by and large remains mysterious, if it exists at all.
...
There are various hints ... that all perturbative superstring theories ... have a joint strong coupling non-perturbative limit whose low energy effective field theory description is 11-dimensional supergravity and which reduces to the various string theories by Kaluza-Klein compactification on an orientifold torus bundle, followed by various string dualities. Since the string itself is thought to arise from a membrane/M2-brane in 11-dimensions after double dimensional reduction this hypothetical theory has been called “M-theory” short for “membrane theory”; e.g. in Hořava-Witten 95:
"As it has been proposed that the eleven-dimensional theory is a supermembrane theory but there are some reasons to doubt that interpretation, we will non-committally call it the M-theory, leaving to the future the relation of M to membranes."
The “reasons to doubt” that interpretation is that the M2-brane certainly does not support a perturbation theory the way that the superstring does. This is part of the reason why the actual nature of “M-theory” remains mysterious.
...
As mentioned before, there is the idea that perturbative string theory is indeed the perturbative approximation to an as-yet unknown non-perturbative string theory. To the extent that this is true, the dependence of the string perturbation series on the choice of “background” should be of the same superficial nature as it is for traditional perturbative QFT. But this remains a conjecture.
(Hervorhebungen von mir)
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Coldfire
Anmeldungsdatum: 29.08.2018
Beiträge: 22
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| Coldfire Verfasst am: 03. Sep 2018 15:16 Titel: |
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Hallo, so jetzt bin ich etwas klüger 
Schön der DNA Vergleich. Ich interpretiere das jetzt so: Stringtheorie könnte noch das Rennen machen. Aber bis zur Zielgerden ists noch weit.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Was ist das anders als das anthropische Prinzip? |
Ich störte mich hauptsächlich an dem Begriff Prinzip und dass man daran glauben soll oder auch nicht. Erkenne keinen echten Nutzwert dieses "Prinzips" |
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Coldfire
Anmeldungsdatum: 29.08.2018
Beiträge: 22
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| Coldfire Verfasst am: 03. Sep 2018 15:59 Titel: |
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also wenn ich Gott wäre und ein von 1 verschiedene Welt schaffen müsste mit Naturgesetzen. Ist das überhaupt möglich? Bisher hat wohl jede Theorie ihre logische Lücken. Und selbst die Mathematik hat Probleme z.B mit der Unendlichkeit. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 03. Sep 2018 16:02 Titel: |
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| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | Ich interpretiere das jetzt so: Stringtheorie könnte noch das Rennen machen. Aber bis zur Zielgerden ists noch weit. |
Ich sehe es eher so, dass sie ihre Zielgerade sicher als erste überschreiten, aber dass es unklar ist, ob sie auf der richtigen Laufbahn sind :-)
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich störte mich hauptsächlich an dem Begriff Prinzip und dass man daran glauben soll oder auch nicht. Erkenne keinen echten Nutzwert dieses "Prinzips" |
Nun, ohne dieses Prinzip ist heute keine Möglichkeit bekannt, die Parameter und Modelle zu fixieren.
Im Standardmodell handelt es sich um experimentell zu bestimmende Größen; und das gesamte Modell könnte auch völlig andere Eichtheorien umfassen. In der Stringtheorie scheint ein Zoo unterschiedlicher Lösungen zu existieren, jedoch ohne weiteres Selektionskriterium, in welcher davon wir leben.
Wenn du also eine Begründung haben möchtest, warum genau dieses Modell, dann ist die einzige Antwort heute das anthropische Prinzip. Wenn du das nichts magst - was ich absolut verstehe - dann bleibt die Frage offen.
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Coldfire
Anmeldungsdatum: 29.08.2018
Beiträge: 22
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| Coldfire Verfasst am: 03. Sep 2018 16:12 Titel: |
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eigentlich wollteich mir jetzt wiedersprechen und die Maxwell-Gleichungen nennen. Wunderschön und lorentzinvariant. Aber leider gibts ja keine EM-Felder |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 03. Sep 2018 16:44 Titel: |
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| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | Aber leider gibts ja keine EM-Felder |
Das überrascht mich; wie schickt mein Handy dann diesen Beitrag weg.
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Coldfire
Anmeldungsdatum: 29.08.2018
Beiträge: 22
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| Coldfire Verfasst am: 29. Sep 2018 01:24 Titel: |
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ich dachte EM- Wechselwirkung erfolgt mittels virtueller Photonen. Felder sind ein veraltetes Modell |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 30. Sep 2018 18:39 Titel: |
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| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | ich dachte EM- Wechselwirkung erfolgt mittels virtueller Photonen. Felder sind ein veraltetes Modell |
Die elektromagnetische Wechselwirkung kann mittels der Quantenelektrodynamik erklärt werden. In niedrigster Ordnung reduziert sich diese auf die klassische Elektrodynamik nach Maxwell auf Basis der elektromagnetischen Felder. In höherer Ordnung Störungstheorie - einem speziellen Näherungsverfahren - treten mathematische Ausdrücke auf, die man verkürzt man “virtuelle Photonen” bezeichnet; letztlich handelt es sich jedoch nur um Rechenvorschriften. Außerdem ist die Störungstheorie nicht umfassend gültig sondern nur in bestimmten Spezialfällen, und die Wechselwirkung kann nicht vollständig auf “virtuelle Photonen” reduziert werden. So erhält man z.B. im Falle der Lamb-Shift zunächst ein klassisches Coulomb-Potential, die “virtuelle Photonen” dann als Korrekturterme.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | Aber leider gibts ja keine EM-Felder |
Das überrascht mich; wie schickt mein Handy dann diesen Beitrag weg. |
Für die Berechnung der Datenübertragung vom Handy zum Sendemast ist die klassische Elektrodynamik mit elektromagnetischen Feldern ausreichend; man muss da keinerlei Quanteneffekte betrachten.
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Coldfire
Anmeldungsdatum: 29.08.2018
Beiträge: 22
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| Coldfire Verfasst am: 02. Okt 2018 00:22 Titel: |
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ja ok wenn das elektrische Feld eines spin-halbe-Teilchens und das elektromagnetische Feld eine spin-ganze.teilchens zusammenkommen, wirds übel |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 02. Okt 2018 00:23 Titel: |
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| Coldfire hat Folgendes geschrieben: | | ja ok wenn das elektrische Feld eines spin-halbe-Teilchens und das elektromagnetische Feld eine spin-ganze.teilchens zusammenkommen, wirds übel |
weil ... ?? |
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