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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18030
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 TomS Verfasst am: 28. Aug 2021 09:20 Titel: |
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| oxi:) hat Folgendes geschrieben: | … der Artikel, auf den ich mich bezog steht auf arxiv.org und hat den Titel "Disturbing Implications of a Cosmological Constant".
Also sind solche Sachen mit "Vorsicht zu genießen "? |
Ja, natürlich, aber das schreiben die Autoren ja teilweise selbst. Im folgenden habe ich Stellen kursiv markiert, an denen die Autoren auf offene Fragen hinweisen, wo ihre vorsichtige Wortwahl Probleme andeutet oder wo sie sich auf nicht gesicherte Konzepte beziehen. In […] stehen meine Anmerkungen, wo dies ebenfalls der Fall ist, ohne dass die Autoren ehrlicherweise darauf hinweisen. Meine Zusammenfassung wäre, dass es im Spannungsfeld Gravitation-Kosmologie-Quantenmechanik fundamentale ungelöste Fragen gibt, und dass die präsentierten Lösungsversuche - inspiriert durch die Stringtheorie, die ihrerseits fundamentale ungelöste Fragen enthält - offensichtlich auch nicht zum Ziel führen.
As emphasized by Penrose many years ago, cosmology can only make sense if the world started in a state of exceptionally low entropy. The low entropy starting point is the ultimate reason that the universe has an arrow of time, without which the second law would not make sense. However, there is no universally accepted explanation of how the universe got into such a special state. In this paper we would like to sharpen the question by making two assumptions which we feel are well motivated from observation and recent theory. Far from providing a solution to the problem, we will be led to a disturbing crisis.
Present cosmological evidence [nein! wir kennen kein vernünftiges Modell außer der Inflation, aber es gibt natürlich keinerlei Evidenz jenseits der reinen Mathematik] to an inflationary beginning and an accelerated de Sitter end. Most cosmologists accept these assumptions, but there are still major unresolved debates concerning them. For example, there is no consensus about initial conditions. Neither string theory nor quantum gravity [die beide keinesfalls als abgeschlossen und konsistent formuliert, akzeptiert oder gar experimentell gesichert gelten können] provide a consistent starting point for a discussion of the initial singularity or why the entropy of the initial state is so low. High scale inflation postulates an initial de Sitter starting point with Hubble constant roughly 10^-5 times the Planck mass. This implies an initial holographic entropy [wofür wir theoretische Indizien jedoch keinerlei experimentelle Hinweise haben oder erwarten dürfen] of about 10^10, which is extremely small by comparison with today’s visible entropy. Some unknown agent initially started the inflaton high up on its potential, and the rest is history.
Another problem involves so-called transplanckian modes. The quantum fluctuations which seed the density perturbations at the end of inflation appear to have originated from modes of exponentially short wave length. This of course conflicts with everything we have learned about quantum gravity from string theory [siehe oben]. The same problem occurs when studying black holes. In the naive free field theory of Hawking radiation, late photons appear to come from exponentially small wavelength transplanckian modes. We now know that this is an artifact of trying to describe the complex interacting degrees of freedom of the horizon by quantum field theory defined on both the interior and exterior of the black hole. A consistent approach [auch wenn wir wissen dass Hawkings naiver Ansatz unzureichend ist und dass ein anderer Ansatz in sich konsistent zu sein scheint, so macht das diesen anderen Ansatz basierend auf der Stringtheorie - s.o. - nicht automatisch richtig] based on black hole complementarity describes the black hole in terms of strongly interacting degrees of freedom of Planckian or string scale, and restricts attention to the portion of the space–time outside the horizon.
The late time features of a universe with a cosmological constant are also not well understood. The conventional view is that the universe will end in a de Sitter phase with all matter being infinitely diluted by exponential expansion. All comoving points of space fall out of causal contact with one another [unklar]. The existence of a future event horizon implies that the objects that string theory normally calculates, such as S–Matrix elements, have no meaning [was auch auf einen Defekt in der Stringtheorie hinweist, für die immer noch unklar ist, ob sie mit einer positiven kosmologischen Konstante verträglich ist]. In addition, there are questions of stability of de Sitter space which have been repeatedly raised in the past. The apparent instabilities are due to infrared quantum fluctuations which seem to be out of control. Thus the final state is also problematic.
In our opinion both the transplanckian and the late time problems have a common origin. They occur because we try to build a quantum mechanics of the entire global spacetime–including regions which have no operational meaning to a given observer, because they are out of causal contact with that observer [Interpretation der Quantenmechanik?] The remedy suggested by the black hole analogue is obvious; restrict all attention to a single causal patch [was eine drastische Forderung ist, die sicher nicht allgemein akzeptiert ist]. As in the case of black holes, the quantum description of such a region should satisfy the usual principles of quantum mechanics. In other words, the theory describes a closed isolated box bounded by the observer’s horizon, and makes reference to no other region. Furthermore, as in the case of black holes, the mathematical description of this box should satisfy the conventional principles of linear unitary quantum evolution [siehe oben].
Perhaps the most important conceptual lesson that we have learned from string theory [siehe oben] is that quantum gravity is a special case of quantum mechanics. Thus far every nonperturbative well-defined formulation of string theory [die heute niemand kennt] a hamiltonian, and a space of states for it to act on. This includes matrix theory and all the versions of AdS/CFT [die auf ein deSitter-Universum nicht anwendbar ist]. The question of this paper is whether the usual rules apply to cosmology, and can they explain, or at least allow, the usual low entropy starting point. In the following we will assume the usual connections between quantum statistical mechanics and thermodynamics [auch das ist problematisch, da man die quantenmechanischen Freiheitsgrade insbs. jenseits der Planckskala und der Quantengravitation nicht kennt].
These assumptions–together with the existence of a final cosmological constant–imply that the universe is eternal but finite. Strictly speaking, by finite we mean that the entropy of the observable universe is bounded, but we can loosely interpret this as saying the system is finite in extent [das ist an sich schon eine fragwürdige Schlussfolgerung angesichts des zuvor genannten Unwissens].
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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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Schmu
Anmeldungsdatum: 23.06.2021
Beiträge: 112
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| Schmu Verfasst am: 28. Aug 2021 14:58 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: |
Eine Zeichenfolge, die "zufällig" generiert wird, und die Zeichen mit gleichen Wahrscheinlichkeiten auftauchen, hätte die größte Entropie und damit den größten Überraschungswert und könnte - IMO etwas kontraintuitiv - die größte Information übermitteln. |
Wenn die Zufallszahlen die in der Verschlüsselung oder der Schlüsselgenerierung verwended werden nicht so zufällig sind wie sie sein sollten kann man dadurch Aussagen machen und gewisse Zahlenmengen ausschliessen welches dann die Berechnung des Logarythmus in endlicher Zeit ermöglicht. Soll heissen je größer die Überraschung bei den Zufallszahlen umso besser. Eine überschaubare Menge an Zufallszahlen, geringe Entropie und schlecht.
| Zitat: |
Eine einfache Verschlüsselung, bei der die einzelnen Zeichen in der verschlüsselten Nachricht mit unterschiedlichen Häufigkeiten vorkommen, könnte durch eine Bestimmung dieser Häufigkeiten und dem Vergleich von Häufigkeiten von Zeichen in bekannten Sprachen geknackt werden.
Enigma beruhte ja darauf, dass die Zuordnung von Zeichen der Ausganssprache zu verschlüsselten Zeichen dynamisch und quasi zufällig geändert wurde. |
Ganz so zufällig war Enigma auch nicht, der Schlüssel zum ver- und entschlüsseln war derselbe und musste im vorhinein ausgetauscht werden.
Hatte man also einmal den Tagesschlüssel geknackt konnte man alle Nachrichten mitlesen. |
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oxi:)
Gast
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| oxi:) Verfasst am: 28. Aug 2021 20:23 Titel: |
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@TomS
Vielen Dank für deine Antwort und die Anmerkungen zum Paper! |
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oxi:)
Gast
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| oxi:) Verfasst am: 29. Aug 2021 14:56 Titel: |
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Kann man also abschließend sagen, dass alle Überlegungen, die zum Poincareschen Wiederkehrsatz (der ja anscheinend auch in der Quantenmechanik gilt, siehe englischer Wikipedia Artikel zum Wiederkehrsatz) betreffend eines ewig wiederkehrend Universums (bzw. des Geschehens im Universum) existieren, rein spekulativ sind und ihnen so betrachtet der "sichere Untergrund" fehlt (sie also womöglich falsch sind)?
Rein mechanisch (klassisch) kann er ja durch die Expansion nicht gelten, quantenmechanisch fehlt ja die Betrachtung der Gravitation, die doch mit Sicherheit eine Rolle spielt. Nur weil es bei isolierten Quantensystemen funktioniert, muss es ja bei einem ganzen Universum nicht so sein.
Lässt sich das abschließend so sagen? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18030
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| TomS Verfasst am: 29. Aug 2021 15:48 Titel: |
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| oxi:) hat Folgendes geschrieben: | | Lässt sich das abschließend so sagen? |
Es entspricht abschließend dem, was mich mir gegenwärtig überlege, wenn ich die quantenmechanische Fassung des Theorems auf das Universum anwenden möchte; die Voraussetzungen des Theorems sind nicht erfüllt:
- ein expandierendes Universum liefert kein zeitunabhängiges System
- ein beliebiger Bereich innerhalb eines Horizonts ist nicht abgeschlossen
- bei Einbeziehung der Gravitation ist der Hamiltonian unbekannt
- die kanonisch Quantisierung der Gravitation liefert wg. Hψ = 0 keine Energie und keine Zeitentwicklung
Ich habe aber noch nicht den gesamten Artikel gelesen, evtl. ändere ich meine Meinung ja noch ;-)
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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.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 29. Aug 2021 16:11, insgesamt einmal bearbeitet |
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oxi:)
Gast
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| oxi:) Verfasst am: 29. Aug 2021 15:56 Titel: |
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Vielen Dank für deine Antwort! Gefällt mir gut.
Falls du sie doch nochmal ändern solltest, schreib es bitte hier drunter  .
Ansonsten allen einen schönen Sonntag! |
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