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[quote="Nils Hoppenstedt"]Hi Corbi, Gemeint war folgendes: In der QM ist die Zeit ein fester Parameter. Sie besitzt keine Unschärfe und hat keine eigene Dynamik. In der RT ist sie dagegen eine dynamische Größe: sie ist relativ, verformbar und insbesondere abhängig von der Gravitation. Die beiden Konzepte passen also nicht direkt zusammen. Viele Grüße, Nils[/quote]
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TomS
Verfasst am: 09. Apr 2026 08:16
Titel:
Ich denke, man sollte verschiedene Unterschiede zwischen den Theorien bzw. Formulierungen sauber trennen.
Zunächst mal ist die ART eine klassische, die QM dagegen eine quantisierte Theorie – klingt trivial, ist es aber nicht. Betrachtet man die Herleitung der Schrödinger-Gleichung aus einer Lagrange-Dichte, so stellt Erstere eine ganz normale Wellengleichung dar. Die vermeintliche Quantisierung löst sich gewissermaßen in nichts auf. Man hat auf dieser Ebene eine identische Formulierung für sämtliche Gleichungen nach Schrödinger, Klein-Gordon, Maxwell … und Einstein. Der Unterschied steckt in der Geometrie und damit auch in der Symmetrie, jedoch nicht mehr in einer irgendwie gearteten Quantisierung.
Tatsächlich spielt die Zeit eine Sonderrolle in der Schrödinger-Gleichung, denn die zugehörige Lagrange-Dichte ist von erster Ordnung in der Zeitableitung. Damit sind wir letztlich wieder beim obigen Argument, dass die Schrödinger-Gleichung zur Galilei-Invarianz gehört, die Klein-Gordon-Gleichung (als Beispiel) zur Poincaré-Invarianz.
Das Argument mit der Ortkoordinate x als Freiheitsgrad – im Gegensatz zur Zeitkoordinate t – greift hier nicht. Es gibt in dieser Wellengleichung keinen Freiheitsgrad x, genauso wenig wie in den Einstein-Gleichungen. Die dynamische Größe ist die Wellenfunktion psi bzw. die Metrik.
Man darf nicht vergessen, dass ein Teil der Unterschiede schlicht aus der Tatsache stammt, dass man die Quantenmechanik im kanonischen Formalismus kennenlernt, die allgemeine Relativitätstheorie dagegen im Lagrange-Formalismus.
Möchte man den Unterschied bei den Zeitkoordinaten verstehen, so lohnt es sich, vom relativistische freien Teilchen auszugehen. Dessen Bewegungsgleichung wird zunächst über die Eigenzeit formuliert, was aber natürlich nur für ein Punktteilchen möglich ist; beim Übergang zu einer Feldtheorie existiert eine derartige Eigenzeit nicht mehr. Die nicht-relativistische Quantenmechanik wird nun ausgehend von einer universellen Zeitkoordinate formuliert, die identisch ist mit der Eigenzeit sämtlicher Objekte und Beobachter in der Newtonschen Mechanik! Wieder steckt also der wesentlichen Unterschied in der Geometrie bzw. Symmetrie.
x als Ortskoordinaten eines Punkt-Teilchens zu betrachten und psi als dessen Wahrscheinlichkeitsamplitude wird einem immer noch eingetrichtert. Es spielt jedoch in der Dynamik an keiner Stelle irgendeine Rolle, sollte in dieser Diskussion also ignoriert werden (und es ist im Rahmen der Quantenfeldtheorie sowieso Unsinn).
Nils Hoppenstedt
Verfasst am: 08. Apr 2026 18:04
Titel:
Corbi hat Folgendes geschrieben:
Doch das sind gleichberechtigte Koordinaten. Wenn ich eine Funktion psi(x,t) betrachte, dann ist x nichts anderes als eine normale Koordinate und eine Koordinate an sich hat keine Unschärfe.
Ja, du hast Recht, das war ungenau formuliert. Das x in psi(x,t) ist eine Koordinate und nicht der Ortsoperator. Aber genau hier liegt doch die Asymmetrie bezüglich der Zeit: zur Koordinate x gibt eines Ortsoperator mit Unschärfe, zur Koordinate t gibt es aber keinen entsprechenden Zeitoperator. Die Zeit ist in der Quantenmechanik also kein physikalischer Freiheitsgrad, sondern ein externer Parameter, der die Dynamik steuert.
In der ART ist die Zeit dagegen selbst Teil der der dynamischen Raumzeit und abhängig von der Materie.
Das passt also konzeptionell nicht zusammen.
Viele Grüße,
Nils
TomS
Verfasst am: 08. Apr 2026 17:54
Titel:
Letzteres verstehe ich nicht.
In der nrel. QM ist t ein Parameter, x ein Operator. In der rel. QFT sind x und t eigentlich nur "kontinuierliche Indizes", die Operatoren sind die Felder.
Und das hängt doch eng mit den Symmetrien zusammen.
Corbi
Verfasst am: 08. Apr 2026 16:54
Titel:
Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Aber in (x,t) sind x und t ja nicht gleichberechtigte Koordinaten.
x ist eine Observable mit Unschärfe
t ist keine Observable, sondern ein Parameter ohne Unschärfe
Doch das sind gleichberechtigte Koordinaten. Wenn ich eine Funktion psi(x,t) betrachte, dann ist x nichts anderes als eine normale Koordinate und eine Koordinate an sich hat keine Unschärfe.
Ich denke es ist essentiell eine
Koordinate
von einem
Multiplikationsoperator
, der durch Multiplikation mit dieser Koordinate wirkt und dem man eine Unschärfe zuweisen kann, zu unterscheiden.
Dass, wie TomS schreibt, die nicht-relativistische Quantenmechanik nicht mit der ART vereinbar ist, ist klar.
Aber das liegt an den Symmetrien der Zugrundeliegenden Differentialgleichungen, nicht an einer, meiner Meinung nach, nicht tragfähigen Unterscheidung in "Parameter" und "Raumzeitdimension".
TomS
Verfasst am: 08. Apr 2026 15:02
Titel:
Betrachten wir eine hypothetische vereinheitlichte Theorie der Quantengravitation, so zeichnet sich diese dadurch aus, dass für bestimmte Effekte
zugleich
folgende drei Ungleichungen gelten:
ħ > 0, G > 0, 1/c > 0
Die Allgemeine Relativitätstheorie, d.h. klassische Felder gekoppelt an eine dynamische Raumzeit entsprächen dem Grenzfall
ħ = 0
, G > 0, 1/c > 0
Betrachtet man nun eine Quantenfeldtheorie und die Quantengravitation in einer Näherung wie
ħ² = ħG = 0
so sollte das noch unproblematisch sein. Schwierig wird's ab ħ² > 0 d.h. Loops und damit Renormierung und/oder ħG > 0 d.h. gravitativer Rückwirkung von Quanteneffekten.
Die Inkonsistenz der Zeitbegriffe ist aber nichts weiter als die Kombination von nicht-relativistischer Quantenmechanik mit
1/c = 0
und Relativitätstheorie
1/c > 0
. Das ist halt inkonsistent.
Es gibt leider einige dumme Beispiele für diese Vermengung, zum Beispiel die Berechnung der Lichtgeschwindigkeit als Fluchtgeschwindigkeit aus einem "schwarzen Loch im Rahmen der Newtonschen Mechanik". Dabei ignoriert man die triviale Tatsache, dass im Rahmen der Newtonschen Mechanik weder eine maximale Grenzgeschwindigkeit existiert, noch, dass man mittels Galileischer Geschwindigkeitsaddition Licht eine andere Geschwindigkeit als c verleihen könnte.
TomS
Verfasst am: 08. Apr 2026 14:33
Titel:
Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Hallo TomS,
TomS hat Folgendes geschrieben:
Man benötigt sicher die relativistische Quantenfeldheorie auf gekrümmten Raumzeiten (ggf. eine tiefere Vereinheitlichung beider).
Aber hat man auf einer relativistischen QFT nicht das prinzipielle Problem, dass es nur eine fixe Raumzeit gibt?
Nimmt man z.B. ein massives Objekt, das sich in einer Superposition von zwei Ortspositionen befindet, dann gibt es zu jeder Ortsposition gemäß der ART eine bestimmte Raumzeit-Metrik. Zu der Superposition des Teilchens müsste es dann auch eine Superposition von zwei Raumzeit-Metriken geben. Also die Geometrie der Raumzeit selbst müsste ein quantenmechanischer Misch-Zustand sein.
Das ist doch in der relativistischen QFT nicht der Fall, oder?
Richtig.
Deswegen mein Zusatz
TomS hat Folgendes geschrieben:
ggf. eine tiefere Vereinheitlichung beider
Ob man sich aber tatsächlich mit der Superposition makroskopisch unterscheidbarer Ortskonfigurationen herumschlagen muss, ist ja noch eine offene Frage. Tatsächlich beobachtet man keine solchen, d.h. evtl. entstehen die bereits in der QFT auf einer flachen Raumzeit nicht (Thermal Interpretation, physical stochastic collaps a la GRW) oder sie sind durch Gravitationseffekte unterdrückt (u.a. Penrose).
Zunächst mal sollte eine semiklassische Näherung d.h. klassische Raumzeit und daran gekoppelte klassische Felder, sowie schwache Quanteffekte beider jedoch ohne Rückwirkung eine vernünftige Näherung darstellen. Das ist war sicher nicht das Ende der Geschichte, aber zumindest ein Zwischenschritt, bei dem kein Konflikt zwischen den Zeitbegriffen existiert – und darum ging es ja in der Fragestellung.
Der vermeintliche Konflikt resultiert ja nicht aus "Quantenmechanik vs. Allgemeiner Relativitätstheorie" sondern bereits aus "Newtonscher Zeitbegriff (so wie in der Quantenmechanik verwendet) vs. Allgemeiner Relativitätstheorie".
Nils Hoppenstedt
Verfasst am: 08. Apr 2026 13:38
Titel:
Hallo TomS,
TomS hat Folgendes geschrieben:
Man benötigt sicher die relativistische Quantenfeldheorie auf gekrümmten Raumzeiten (ggf. eine tiefere Vereinheitlichung beider).
Aber hat man auf einer relativistischen QFT nicht das prinzipielle Problem, dass es nur eine fixe Raumzeit gibt?
Nimmt man z.B. ein massives Objekt, das sich in einer Superposition von zwei Ortspositionen befindet, dann gibt es zu jeder Ortsposition gemäß der ART eine bestimmte Raumzeit-Metrik. Zu der Superposition des Teilchens müsste es dann auch eine Superposition von zwei Raumzeit-Metriken geben. Also die Geometrie der Raumzeit selbst müsste ein quantenmechanischer Misch-Zustand sein.
Das ist doch in der relativistischen QFT nicht der Fall, oder?
Viele Grüße,
Nils
TomS
Verfasst am: 08. Apr 2026 06:44
Titel:
Dass sich die Zeitbegriffe von nicht-relativistischer Quantenmechanik sowie allgemeiner Relativitätstheorie widersprechen, ist offensichtlich klar. Für ein einheitliches Verständnis der Natur ist diese Kombination untauglich, insbs. da bereits Erstere für sich betrachtet nicht den geeigneten Ausgangspunkt darstellt. Man benötigt sicher die relativistische Quantenfeldheorie auf gekrümmten Raumzeiten (ggf. eine tiefere Vereinheitlichung beider). Dabei verschwindet das hier angesprochene Problem, x und t sind in beiden Theorien einfach spezielle Koordinaten auf der Raumzeit bzw. auf einem je Raumzeit-Punkt definierten flachen Minkowski-Tangentialraum; insbs. ist x keine Observable mehr.
DerDenkerundLenker
Verfasst am: 08. Apr 2026 03:13
Titel:
Qubit hat Folgendes geschrieben:
Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Der Unterschied ist aber, dass in der QM die Zeit starr vorgeben und unabhängig vom System ist. In der RT dagegen beeinflusst die Materie die Zeit selbst, die Zeit ist also dynamisch.
Für mich als Laie, der von dem ganzen Kram keine Ahnung hat,
Ist doch die quantenmechanische Zeit überhaupt nur ein Parameter, den man hin und her schieben kann, um "Quantenphasen" zu modellieren, wie einen Schieberegler bei GeoGebra. Also wie wildes hin und her Geschiebe, um dann die "Quantenzeit" mit der Raumzeit-Zeit zu korrelieren, die freilich nicht unabhängig vom Beobachtersystem bei Messungen ist. Denn Zeit selber ist in der QM ja keine Observable (~hermitescher Operator). Um Kausalität zu wahren, braucht man dann in den Quantenfeldtheorien einen "Zeitordnungsoperator"..
Das Konzept der Zeit erscheint mir da zwischen QM und RT doch auch grundlegend unterschiedlich..😊
Mach dir nichts draus. Als Laie braucht man so einen Quatsch auch nicht. In dieser Welt leben Hauptschulabbrecher als Millionäre und feiern jede Nacht eine Party. Sofern sie Geschäftssinn und Arsch in der Hose haben.
Was den Stoff an sich betrifft, ich bin mir zu 90% sicher das die meisten studierten selber keine Ahnung haben davon, aber einfach mit den gepaukten und auswendig gelernten Fachbegriffen um sich schmeissen um intelligent zu klingen. Den in der Baumschule lernt man als erstes den Schein zu wahren.
Heute ist Studium sowieso nur noch Zeitverschwendung, dank KI.
Der Elon Musk z. B. ist der eigentliche Entwickler aller KI, der hat das damals schon entwickelt um die Jahrtausendwende und die KI hat ihm zu den strategischen Investements geraten die er getätigt hat. dadurch ist er Heute der reichste Mensch der Welt.
Qubit
Verfasst am: 07. Apr 2026 20:32
Titel:
Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Der Unterschied ist aber, dass in der QM die Zeit starr vorgeben und unabhängig vom System ist. In der RT dagegen beeinflusst die Materie die Zeit selbst, die Zeit ist also dynamisch.
Für mich als Laie, der von dem ganzen Kram keine Ahnung hat,
Ist doch die quantenmechanische Zeit überhaupt nur ein Parameter, den man hin und her schieben kann, um "Quantenphasen" zu modellieren, wie einen Schieberegler bei GeoGebra. Also wie wildes hin und her Geschiebe, um dann die "Quantenzeit" mit der Raumzeit-Zeit zu korrelieren, die freilich nicht unabhängig vom Beobachtersystem bei Messungen ist. Denn Zeit selber ist in der QM ja keine Observable (~hermitescher Operator). Um Kausalität zu wahren, braucht man dann in den Quantenfeldtheorien einen "Zeitordnungsoperator"..
Das Konzept der Zeit erscheint mir da zwischen QM und RT doch auch grundlegend unterschiedlich..😊
Nils Hoppenstedt
Verfasst am: 07. Apr 2026 12:51
Titel:
Corbi hat Folgendes geschrieben:
Hm da gehe ich so nicht mit. Quantenmechanik wird durch eine Wellenfunktion beschrieben die eine Funktion von (x,t) ist, also der Raumzeitkoordinaten. Ob diese Raumzeit nun gekrümmt ist oder nicht ist dabei ja völlig egal.
Aber in (x,t) sind x und t ja nicht gleichberechtigte Koordinaten.
x ist eine Observable mit Unschärfe
t ist keine Observable, sondern ein Parameter ohne Unschärfe
In der RT sind x und t dagegen gleichberechtigte Elemente der selben geometrischen Struktur "Raumzeit". Das ist schon strukturell etwas anderes.
Corbi hat Folgendes geschrieben:
In der RT hast du auch irgendwelche Felder die Funktionen auf der Raumzeit sind- nichts anderes ist die Wellenfunktion in QM.
Der Unterschied ist aber, dass in der QM die Zeit starr vorgeben und unabhängig vom System ist. In der RT dagegen beeinflusst die Materie die Zeit selbst, die Zeit ist also dynamisch.
Oder anders formuliert: Wenn die Physik ein Theater ist, dann ist in der QM die Zeit die Bühne und in der RT Teil des Ensembles.
Corbi
Verfasst am: 07. Apr 2026 11:07
Titel:
Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Hi Corbi,
Gemeint war folgendes: In der QM ist die Zeit ein fester Parameter. Sie besitzt keine Unschärfe und hat keine eigene Dynamik. In der RT ist sie dagegen eine dynamische Größe: sie ist relativ, verformbar und insbesondere abhängig von der Gravitation. Die beiden Konzepte passen also nicht direkt zusammen.
Viele Grüße,
Nils
Hm da gehe ich so nicht mit. Quantenmechanik wird durch eine Wellenfunktion beschrieben die eine Funktion von (x,t) ist, also der Raumzeitkoordinaten. Ob diese Raumzeit nun gekrümmt ist oder nicht ist dabei ja völlig egal.
In der Quantemechanik kann Zeit doch genau so als Dimension verstanden werden wie in der RT.
In der RT hast du auch irgendwelche Felder die Funktionen auf der Raumzeit sind- nichts anderes ist die Wellenfunktion in QM.
Aruna_17
Verfasst am: 03. Apr 2026 19:45
Titel: Re: Widersprechen sich die Zeitbegriffe der unterschiedliche
Hochseeangler hat Folgendes geschrieben:
Wenn man versucht, alles zusammen auf einen Nenner zu bringen, fehlt halt einfach noch ein großes Stück des Puzzels, was aber die vorhandenen Theorien inklusive Zeitbegriffe nicht inkonsistent werden lässt.
1.) Ja, die Theorie, die QM und RT vereinigt ist noch nicht ganz fertig, ich erwarte aber einen baldigen Durchbruch in dieser Richtung durch das Zusammenwirken von interessierten Laien mit LLM
2.) Ich bin kein Theoretiker, aber es gibt ja relativistische QM und offenbar kann man auch QFT in gekrümmten Raumzeiten berechnen. Ganz so inkonsistent kann das m.E. also nicht sein...
Nils Hoppenstedt
Verfasst am: 03. Apr 2026 12:26
Titel:
Hi Corbi,
Gemeint war folgendes: In der QM ist die Zeit ein fester Parameter. Sie besitzt keine Unschärfe und hat keine eigene Dynamik. In der RT ist sie dagegen eine dynamische Größe: sie ist relativ, verformbar und insbesondere abhängig von der Gravitation. Die beiden Konzepte passen also nicht direkt zusammen.
Viele Grüße,
Nils
Corbi
Verfasst am: 03. Apr 2026 01:23
Titel:
Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Hi,
ja, das Problem ist seit über 100 Jahren bekannt. In der Quantenmechanik ist die Zeit sowas wie ein Parameter und in der Relativitätstheorie eine von vier Raumzeitdimensionen. Das passt offensichtlich nicht zusammen.
Viele Grüße,
Nils
Könntest du das näher erklären? Ich finde das nicht offensichtlich.
Nils Hoppenstedt
Verfasst am: 01. Apr 2026 12:01
Titel:
Hi,
ja, das Problem ist seit über 100 Jahren bekannt. In der Quantenmechanik ist die Zeit sowas wie ein Parameter und in der Relativitätstheorie eine von vier Raumzeitdimensionen. Das passt offensichtlich nicht zusammen.
Viele Grüße,
Nils
Hochseeangler
Verfasst am: 01. Apr 2026 10:13
Titel: Zeitbegriffe der unterschiedlichen Theorien
Meine Frage:
Hallo ihr Physiker,
ich habe vorhin mal mit MS Copi über die verschiedenen Zeitbegriffe diskutiert, die in den unterschiedlichen Theorien vorkommen (Newton, ART, Qm, Thermodyn. usw.).
Teilweise sind diese Zeitbegriffe ja sehr unterschiedlich konzeptioniert, man denke nur einmal an die Relativitätstheorie und die Quantenmechanik.
Zum Teil bekommt man auch den Eindruck, die verschiedenen Theorien und deren Zeitberiff seien nicht kompatibel untereinander....(link.springer.com/book/10.1007/978-94-015-8376-3?utm_source=copilot.com)
Nun wäre meine Frage: ist denn die Physik und insbesondere der Zeitbegriff in den verschiedenen Theorien konsistent oder haben wir ein Konsistenzproblem, wie in dem Link angesprochen?
Meine Ideen:
Mein Gedanke dazu wäre eigentlich folgender:
Jede Theorie inklusive des darin verwendeten Zeitbegriffs sind konistent, aber auch nur im entsprechenden Gültigkeitsbereich der Theorie.
Wenn man versucht, alles zusammen auf einen Nenner zu bringen, fehlt halt einfach noch ein großes Stück des Puzzels, was aber die vorhandenen Theorien inklusive Zeitbegriffe nicht inkonsistent werden lässt.
Wie sehen das die Physiker hier?