RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Vakuumzerfall im Universum
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Astronomie
Autor Nachricht
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 08. Dez 2021 06:57    Titel: Vakuumzerfall im Universum Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo zusammen,
Ich habe nun schon öfters im Netz gelesen, dass sich das Universum womöglich in einem falschen Vakuum befindet, welches womöglich plötzlich zerfallen kann. Die Konsequenz wäre, dass uns irgendwann der Zerfall mit Lichtgeschwindigkeit erreichen würde und wir von einem Moment auf dem anderen alle weg wären. Begründet wird dies häufig mit aktuellen Forschungen zur Stabilität des Higgs Felds. Nun meine Frage : Sind dies gesicherte physikalische Kenntnisse oder bloß spekulative Hypothesen? Ich fände es beängstigend, wenn man befürchten müsste, dass womöglich von einer Sekunde auf die andere die Erde verschwinden würde...

Meine Ideen:
Eigene Ansätze habe ich leider nicht, da ich kein Physiker bin. Deshalb frage ich ja hier, vielleicht kann mir ein Experte ja helfen.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 08. Dez 2021 08:52    Titel: Antworten mit Zitat

Das sind keine gesicherten Erkenntnisse, da diese in der Physik immer auf Experimenten bzw. Beobachtungen beruhen, und da wir noch kein vollumfängliches Verständnis der zugrundeliegenden mathematischen Modelle haben.

Ein "falsches Vakuum" ist ein Energiezustand, der für sich betrachtet ein Minimum darstellt, wobei es eben "benachbarte" Minima gibt, die energetisch tiefer liegen. Stell dir ein Knallgas- also Sauerstoff-Wasserstoff-Gemisch vor; es liege insofern ein Vakuum vor, als es keine Fluktuationen wie Schallwellen o.ä. gibt. Andererseits wäre das "echte Vakuum" der Stoffe eben reiner Wasserdampf. Für den Übergang - bei dem gerade die Bindungsenergie frei wird - ist ein winziger Funke erforderlich, weil beide Vakua durch eine Potentialbarriere getrennt sind, die ohne externe Energiezufuhr nicht überwunden werden kann. Ist sie jedoch in einem winzigen Bereich überwunden, so hebt die freiwerdende Energie benachbarte Bereiche über diese Potentialbarriere - der Übergang zwischen den Vakua dehnt sich als Explosion aus.

Prinzipiell ist auch ein spontaner Übergang ohne externe Energiezufuhr aufgrund des Tunneleffektes möglich, allerdings ist im vorliegenden Fall die Wahrscheinlichkeit dafür verschwindend gering.

Hier sieht man sehrt schön, wie der Tunneleffekt an realen Systemen funktioniert:

https://www.uni-giessen.de/fbz/fb08/Inst/organische-chemie/agschreiner/research/tunneling/tunneling

Im Falle des Higgsfeldes verhält es sich nun so, dass dessen Potential möglicherweise ebenfalls mehrere Vakua aufweist, wir jedoch nicht im energetisch tiefsten davon sitzen; siehe Abbildung 1 in

https://arxiv.org/pdf/1407.6608.pdf

Man setzt zunächst das linke Bild für das Higgsfeld an; daraus folgen die Existenz des Higgsbosons, die Massen der W- und Z-Bosonen sowie (bei Festlegung eines zunächst freien Parameters) die Mase des Higgsbosons.

Nun ist dies jedoch eine klassische Rechnung, die keine Quanteneffekte berücksichtigt. Diese stecken in "the evolution of the self-coupling lambda of the Standard Model Higgs boson ... [and] its close connection with the stability of the Standard Model vacuum state ... [via] the three-loop corrections to the beta-function ..."

Dies entspräche in etwa einer Situation, wo man Quanteneffekte dergestalt betrachtet, dass Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle bzw. deren Atomkerne geeignet tunneln und so spontan Wasserdampf bilden können. Das Gasgemisch fluktuiert dabei zwischen diesen beiden Zuständen - wenn diese die selbe Energie haben; ist der Zustand mit Wasserdampf jedoch energetisch bevorzugt, dann findet keine Fluktuation statt sondern ein spontaner und umfassender Übergang in diesen Zustand (hypothetisch, praktisch brauchen wir den Zündfunken).

All diese Quanteneffekte kann man so zusammenfassen, dass man Korrekturen zum ursprünglichen Potential berechnet. Diese Korrekturen sind "nahe" unserem eigenen Vakuum klein - klar, sonst hätten wir sie schon bemerkt - "weit weg" davon jedoch möglicherweise groß, wie man aus dem Vergleich des mittleren und des rechten Bildes in Abbildung 1 sieht; rechts liegt das "richtige" Vakuum vor. Abhängig von der Breite und Höhe des Potentialwalls zwischen beiden Vakua kann man nun eine Tunnelwahrscheinlichkeit berechnen.

Bzw. man kann dies eben aus diversen Gründen noch nicht wirklich. Der in dem verlinkten Paper berechnete Effekt ist nur einer unter vielen möglichen. All diese Effekte werden in einer Näherung berechnet, die zunächst annimmt, dass das linke Potential zutrifft und lediglich kleine Korrekturen notwendig sind. Dann stellt sich heraus, dass die Korrekturen eben doch nicht klein sind. D.h. man erkennt, dass die ursprüngliche Annahme nicht passt; d.h. jedoch nicht zwingend, dass das nun berechnete Potential einschließlich der Korrekturen das richtige wäre, denn diese großen Korrekturen wurden ja unter der falschen Annahme berechnet, es wären nur kleine Korrekturen. Es ist also etwas nicht in Ordnung mit der Theorie, die Berechnungen weisen auf die Probleme hin, aber man kann den Ergebnissen nicht im Detail trauen.

Es gibt also zwei Gründe für dich, die Hoffnung nicht fahren zu lassen:

Erstens könnte ein verbessertes mathematisches Verständnisses zu der Erkenntnis führen, dass das "falsche" Vakuum doch hinreichend stabil ist. Zum Vergleich: wenn wir uns in einem Raum mit Knallgas aufhalten, müssen wir uns vor dem kleinsten Funken in acht nehmen; in einem Raum mit Holzboden und -möbeln haben wir keine Sorge, obwohl auch da eine Zündung zu einer eine Verbrennung von Holz und Luftsauerstoff zu CO2 und somit ins "echte" Vakuum führt; allerdings reicht da eben kein kleiner Funke zur Zündung.

Zweitens würdest du's nicht merken bzw. kommen sehen ;-)

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 08. Dez 2021 12:57    Titel: Antworten mit Zitat

@TomS
Vielen Dank für deine Ausführungen. Könnte es auch gänzlich möglich sein, dass wir uns im "richtigen" Vakuum befinden?
Im Kontext zum falschen Vakuum habe ich in einem Bericht gelesen, dass es angeblich wahrscheinlicher wäre, dass das Universum ein Boltzmann-Gehirn ist anstatt das wirkliche Universum, was ich irgendwie auch ziemlich absurd finde (aber leider kann ich es fachlich nicht entkräften). Ist dir vielleicht ein Argument gegen die Boltzmann-Gehirne bekannt?
Kurt



Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 747
Wohnort: Bayern

Beitrag Kurt Verfasst am: 08. Dez 2021 14:39    Titel: Re: Vakuumzerfall im Universum Antworten mit Zitat

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Hallo zusammen,
Ich habe nun schon öfters im Netz gelesen, dass sich das Universum womöglich in einem falschen Vakuum befindet, welches womöglich plötzlich zerfallen kann.


Nunja, ob falsch oder richtig, es ist egal.

Überlege mal: Vakuum ist der Bezeichner für "Abwesenheit von Materie".

Im betrachteten Bereich ist entweder Materie vorhanden oder auch nicht.


Kurt

_________________
Wir werden die Natur erst verstehen wenn wir kapieren wie genial einfach sie funktioniert.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 08. Dez 2021 15:25    Titel: Antworten mit Zitat

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Könnte es auch gänzlich möglich sein, dass wir uns im "richtigen" Vakuum befinden?

Die Berechnungen sagen etwas anderes, aber mit der o.g. Problematik möchte ich das nicht kategorisch ausschließend

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Im Kontext zum falschen Vakuum habe ich in einem Bericht gelesen, dass es angeblich wahrscheinlicher wäre, dass das Universum ein Boltzmann-Gehirn ist anstatt das wirkliche Universum, was ich irgendwie auch ziemlich absurd finde (aber leider kann ich es fachlich nicht entkräften). Ist dir vielleicht ein Argument gegen die Boltzmann-Gehirne bekannt?

Damit habe ich mich noch nicht näher befasst, denn diese Ideen stammen aus einer Ecke der Physik, die ich persönlich für schwierig halte, da hier Spekulation auf Spekulation getürmt wird.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 08. Dez 2021 15:37    Titel: Antworten mit Zitat

@TomS
Vielen Dank für deine Antwort!

Wenn diese Ideen zum Boltzmann Gehirn aus einer höchst spekulativen Ecke stammen, werde ich sie getrost ignorieren. Aber schade, dass einem solche Dinge manchmal für bare Münze verkauft werden, obwohl sie auf höchst unsicheren Beinen stehen (bzw anscheinend mit Spekulationen begründet werden).
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 08. Dez 2021 15:47    Titel: Antworten mit Zitat

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Aber schade, dass einem solche Dinge manchmal für bare Münze verkauft werden, obwohl sie auf höchst unsicheren Beinen stehen (bzw anscheinend mit Spekulationen begründet werden).

Ja, das bereitet mir manchmal etwas Sorge.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 10. Dez 2021 11:29    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo, ich muss hier leider nochmal ganz blöd nachfragen, zum Boltzmann Gehirn. So wie ich es häufig lese, ist die Konsequenz aus den gängigen kosmologischen Modellen, dass die Wahrscheinlichkeit viel höher ist, dass wir Boltzmann Gehirne anstatt biologischer Gehirne sind (was ja purer Solipsismus bedeutet). Wenn nun aber die Ideen dafür aus einer spekulativen Ecke der Physik stammen, sind dann die kosmologischen Modelle auch pure Spekulation? So langsam finde ich es unübersichtlich, was sich auch an vielen stark vereinfachten populärwiss. Darstellungen liegt. Kann mir da jemand weiterhelfen?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 10. Dez 2021 12:29    Titel: Antworten mit Zitat

Die kosmologischen Modelle sind nicht spekulativ, insofern sie maßgebliche Bestätigung durch Experiment bzw. Beobachtungen erfahren: Materiegehalt, kosmische Hintergrundstrahlung und deren Winkelspektrum, Galaxienbildung und andere Strukturen, Expansion und kosmologische Rotverschiebung, näherungsweise Homogenität und Isotropie sowie Flachheit ... An unserem wesentlichen Bild - dass die Gleichungen der ART kosmologische Lösungen beschreiben, die zu den genannten Beobachtungen passen und diese mathematisch beschreiben - hat sich nichts geändert.

Was sich geändert hat sind einerseits diverse Details, die jedoch das Gesamtbild nicht wirklich tangieren. Andererseits existieren einige wesentliche offene Fragen, insbs. zum Horizont- und Flachheitsproblem (Lösung Inflation?), der offenbar unzureichenden Gravitation von Galaxien und der mangelhaften Erklärung von Rotationskurven und weiteren Punkten (Dunklen Materie?), der beschleunigten Expansion (Dunkle Energie?) sowie einer Theorie der Quantengravitation insbs. in Verbindung mit Singularitäten wie beim Urknall (Strings? LQG? ...?). Dass derartige Fragen enstehen ist in der Physik nur natürlich.

Was offen und teilweise spekulativ ist sind diverse Lösungsansätze (in Klammern) zu diesen Problemen. Man kann z.B. die kosmologische Konstante als Eigenschaft des Geometrie plus Beiträge von Vakuumfluktuationen der Quantenfeldtheorien verstehen und die Lösung dort suchen, oder man kann hypothetische Felder einführen, die über die zu lösenden Probleme hinaus völlig neuartige Phänomene produzieren, die jedoch zum Großteil nicht (nie?) experimentell überprüfbar sind. In diesem Bereich sehe ich tatsächlich spekulative Ansätze - was nicht verwerflich ist, wenn man sie ehrlich als solche benennt.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 10. Dez 2021 13:26    Titel: Antworten mit Zitat

Ok das ist soweit verständlich. Was ich noch nicht so ganz verstehe, ist, dass diese Modelle angeblich alle nahelegen, dass wir gar nicht normal als biologischer Mensch, sondern als Boltzmann Gehirn existieren. Wenn aus einer Theorie aber derartige Konsequenzen hervorgehen (das Boltzmann Gehirn würde ja so gesehen auch keine Physik ernsthaft betreiben können, da es ja eine Illusion wäre), kann dieses Modell dann überhaupt noch ernst nehmen ( es sei denn man ist begeisterter Solipsist)?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 10. Dez 2021 13:49    Titel: Antworten mit Zitat

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Ok das ist soweit verständlich.

Gut.

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Was ich noch nicht so ganz verstehe, ist, dass diese Modelle angeblich alle nahelegen, dass wir gar nicht normal als biologischer Mensch, sondern als Boltzmann Gehirn existieren.

Dass verstehe ich auch nicht, dazu muss ich mich erst schlau machen.

_________________
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 10. Dez 2021 22:29, insgesamt einmal bearbeitet
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 10. Dez 2021 19:29    Titel: Antworten mit Zitat

Ok alles klar. Falls du mehr dazu weißt, könntest du es hier bitte in den Thread schreiben?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 11. Dez 2021 10:34    Titel: Antworten mit Zitat

Eine einigermaßen vernünftige Darstellung findet man am Ende von

https://arxiv.org/abs/hep-th/0208013
Disturbing Implications of a Cosmological Constant
Lisa Dyson, Matthew Kleban, Leonard Susskind

Ich sehe ein paar offensichtliche Probleme:
1) Thermodynamik im Kontext des (expandierenden) Universums
2) Mikrozustände
3) Coarse Graining, Makrozustände etc.
4) Anfangsbedingung und Inflation

1) Ich wüsste nicht, dass wir eine präzise und allgemein akzeptierte Formulierung der Thermodynamik des gesamten Universums kennen.
2) Ich sehe nicht, wie wir Mikrozustände definieren wollen, ohne dass wir eine Theorie der Quantengravitation kennen.
3) Ohne (1) und (2) können wir nicht vernünftig von Coarse Graining, Entropie, Makrozustand, Beobachter, Trajektorie im Phasenraum usw. reden.
4) Das Argument basiert auf einem Vergleich der Anzahl der mittels Inflation erreichbaren Makrozustände mit der Anzahl aller Makrozuständen (jeweils mit geeigneten Beobachtern); ich wüsste nicht, dass es zu der Frage der Anfangsbedingungen und der Inflation eine präzise und allgemein akzeptierte Theorie gibt (alles wir wissen ist, dass die Inflation bestimmte Probleme löst; um die Inflation jedoch zu starten, benötigen wir ein bisher rein hypothetisches Inflatonfeld o.ä.

Was ich nur vermuten kann ist, dass Susskind implizit Ideen aus der 5) Stringtheorie und dem 6) holographischen Prinzip verwendet. Dazu ist zunächst zu sagen dass
5) völlig spekulativ ist, bisher keine wissenschaftlich haltbaren Ergebnisse produziert hat, ja dass wir noch nicht einmal eine wirklich präzise Definition der Stringtheorie kennen; und dass
6) nur in Spezialfälle verstanden ist, die insbs. mittels (5) motiviert werden; i.A. ist es lediglich eine Hypothese, die insbs. auch an (2) leidet; darüberhinaus ist offen, ob (5) und (6) überhaupt mit einem offenen deSitter-Universum verträglich sind.

Selbst wenn (5) und (6) hier keine Rolle spielen, bleiben (1) bis (4).

M.E. ist die gesamte Argumentation wertlos.


Ein kurzer Kommentar zu https://en.m.wikipedia.org/wiki/Boltzmann_brain

„ One class of solutions to the Boltzmann brain problem makes use of differing approaches to the measure problem in cosmology: in infinite multiverse theories, the ratio of normal observers to Boltzmann brains depends on how infinite limits are taken. Measures might be chosen to avoid appreciable fractions of Boltzmann brains … One challenge in finding a global solution in eternal inflation is that all possible string landscapesmust be summed over; in some measures, having even a small fraction of universes permeated with Boltzmann brains causes the measure of the multiverse as a whole to be dominated by Boltzmann brains.“

„infinite multiverse theories“ sind rein hypothetisch - siehe auch (4); „normal observers“ sind in dem gesamt Kontext nur vage definiert, insbs. ist überhaupt nicht klar, wie groß ein Beobachter und ein Gehirn überhaupt sein müssten und wie genau stabile Wahrnehmungen alleine für ein Gehirn in welcher Umgebung (Körper? Chaos?) entstehen können - siehe auch (3) und insbs. coarse graining; „measures might be chosen“ besagt, dass wir keine Ahnung haben, ob überhaupt und falls ja welches Maß mathematisch sinnvoll definiert und angewandt werden kann; „all possible string landscapes“ ist die hypothetische Idee einer Metatheorie über alle möglichen und ebenfalls hypothetischen Stringtheorien, über denen dann dieses Maß zu definieren wäre.

M.M.n. ist das keine seriöse Physik.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 11. Dez 2021 10:35    Titel: Re: Vakuumzerfall im Universum Antworten mit Zitat

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Ich fände es beängstigend

Zunächst: Das ist ja keine physikalische Größe ;-)

Philosophisch / psychologisch wäre die Frage, warum Angst vor dem Verschwinden (Tod) besteht. Je älter man wird, desto gelassener geht man mit diesem Thema um. Man überlegt, was noch für die Lebenden zu regeln wäre. Z.B. ein Testament.

Wo siehst du das Problem, wenn alle Menschen verschwinden, dein Verschwinden also von niemandem bemerkt und betrauert werden kann?

_________________
Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama


Zuletzt bearbeitet von Brillant am 11. Dez 2021 10:56, insgesamt einmal bearbeitet
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 11. Dez 2021 10:48    Titel: Re: Vakuumzerfall im Universum Antworten mit Zitat

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Vakuum ist der Bezeichner für "Abwesenheit von Materie".

Ich denke, das muss ergänzt werden durch „ und Anwesenheit von Raum“

War / ist außerhalb des Urknall-Bereiches Vakuum?

Wenn man nach Materie sucht - und das wäre Vorraussetzung für das Nicht-Finden - muss man doch eine räumliche Ausdehnung angeben. Ohne die Begrenzung gibt es kein Vakuum, weil irgendwo Materie gefunden wird.

Und nehmen wir an, das Vakuum könnte plötzlich zerfallen und alle Materie mit ihm, wem sollte die Forschung oder Berechnung dienen? Vor dem Zerfall niemandem, nach dem Zerfall erst recht nicht.

Mir wurde mal entgegengehalten, dass derartige Gedanken „Gehirnpupse“ wären.

_________________
Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 11. Dez 2021 11:02    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo TomS,

Vielen Dank für deinen Kommentar und dass du dir die Zeit genommen hast, dich mit dem Thema auseinander zu setzen. Wenn diese Ideen keine seriöse Physik sind, dann sollte man es am besten alles schnell wieder vergessen.
Wie gesagt, ich finde es schade, dass manche Wissenschaftler ihre Spekulationen als bare Münze verkaufen. In einigen anderen Artikeln zu Boltzmann Gehirnen wird auch immer nahe gelegt, diese könnten einfach so durch Vakuumfluktuationen entstehen.
Begründung dafür ist, dass in einem unendlichen Universum in unendlicher Zeit unendlich viele Boltzmann Gehirne fluktuieren können und deshalb die Wahrscheinlichkeit, dass man ein biologisches Gehirn ist, so gut wie null ist.
(Wahrscheinlichkeit 0 bei unendlichen Mengen heißt aber doch nicht, daß es unmöglich ist, dass das Ereignis eintritt, oder? Das wäre doch nur bei einer begrenzten Menge der Fall, wenn dort die Wahrscheinlichkeit bei Null liegt!?!)
Anderseits lese ich auch öfters von ernsthaften Physikern, dass selbst Vakuumfluktuationen schon spekulativ sind. Ist das auch so?
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 11. Dez 2021 13:33    Titel: Antworten mit Zitat

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Wie gesagt, ich finde es schade, dass manche Wissenschaftler ihre Spekulationen als bare Münze verkaufen.

Ich zweifle, dass alle Wissenschaftler so sicher sind. Ja, der Oberlehrer Harald Lesch zitiert Schulbuch-Wissen (hat er zu irgend einem Thema selbst geforscht?)

Josef Gassner lässt Zweifel zu und diskutiert sie.

Und dann gibt es noch die Medien-Konsumenten, die auf den verfügbaren Platz gekürzte Wieder-Erzählungen von unbedarften Jounalisten als Äußerung der Wissenschaftler missverstehen.

BILD sprach ja auch zuerst mit dem Toten. Wurde der wirklich gefragt?

_________________
Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama


Zuletzt bearbeitet von Brillant am 11. Dez 2021 13:40, insgesamt einmal bearbeitet
index_razor



Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259

Beitrag index_razor Verfasst am: 11. Dez 2021 13:38    Titel: Antworten mit Zitat

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:

Begründung dafür ist, dass in einem unendlichen Universum in unendlicher Zeit unendlich viele Boltzmann Gehirne fluktuieren können und deshalb die Wahrscheinlichkeit, dass man ein biologisches Gehirn ist, so gut wie null ist.


Warum soll das folgen? Können in einem unendlichen Universum in unendlicher Zeit nicht auch unendlich viele biologische Gehirne entstehen?
Sir_Isaac_Newton
Gast





Beitrag Sir_Isaac_Newton Verfasst am: 11. Dez 2021 13:46    Titel: Antworten mit Zitat

index_razor hat Folgendes geschrieben:
Können in einem unendlichen Universum in unendlicher Zeit nicht auch unendlich viele biologische Gehirne entstehen?

Beweise das ein Universum (irgendeines) exisitiert.
index_razor



Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259

Beitrag index_razor Verfasst am: 11. Dez 2021 13:48    Titel: Antworten mit Zitat

Sir_Isaac_Newton hat Folgendes geschrieben:
index_razor hat Folgendes geschrieben:
Können in einem unendlichen Universum in unendlicher Zeit nicht auch unendlich viele biologische Gehirne entstehen?

Beweise das ein Universum (irgendeines) exisitiert.


Warum soll ich das beweisen? Was hat das mit meiner Frage zu tun? Daß ein unendlich großes Universum existiert, kann meinetwegen gern vorausgesetzt werden.
Sir_Isaac_Newton
Gast





Beitrag Sir_Isaac_Newton Verfasst am: 11. Dez 2021 13:50    Titel: Antworten mit Zitat

index_razor hat Folgendes geschrieben:

Warum soll ich das beweisen? Was hat das mit meiner Frage zu tun? Daß ein unendlich großes Universum existiert, kann meinetwegen gern vorausgesetzt werden.

Warum? Ganz einfach wenn man nicht beweisen kann das ein Universum exisitiert kann man auch nicht beweisen das die (angeblichen) Gehirne die sich da drinn befinden sollen existieren.
index_razor



Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259

Beitrag index_razor Verfasst am: 11. Dez 2021 13:55    Titel: Antworten mit Zitat

Sir_Isaac_Newton hat Folgendes geschrieben:
index_razor hat Folgendes geschrieben:

Warum soll ich das beweisen? Was hat das mit meiner Frage zu tun? Daß ein unendlich großes Universum existiert, kann meinetwegen gern vorausgesetzt werden.

Warum? Ganz einfach wenn man nicht beweisen kann das ein Universum exisitiert kann man auch nicht beweisen das die (angeblichen) Gehirne die sich da drinn befinden sollen existieren.


Mich interessieren die Implikationen der Existenz eines unendlich großen Universums, ob z.B. "die Wahrscheinlichkeit ein biologisches Gehirn zu sein so gut wie null ist". Dazu reicht es vorauszusetzen, daß ein unendlich großes Universum existiert, ich muß es nicht beweisen.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 11. Dez 2021 14:01    Titel: Antworten mit Zitat

index_razor hat Folgendes geschrieben:
ein_G@st hat Folgendes geschrieben:

Begründung dafür ist, dass in einem unendlichen Universum in unendlicher Zeit unendlich viele Boltzmann Gehirne fluktuieren können und deshalb die Wahrscheinlichkeit, dass man ein biologisches Gehirn ist, so gut wie null ist.

Warum soll das folgen? Können in einem unendlichen Universum in unendlicher Zeit nicht auch unendlich viele biologische Gehirne entstehen?

Die Aussage von ein_G@st ist etwas unpräzise, aber die Schlussfolgerung - dass die Wahrscheinlichkeit, ein normaler Beobachter zu sein zu sein, sei in extrem guter Näherung null - findest du tatsächlich. Siehe z.B. den Link oben sowie diverse andere über Wikipedia.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Sir_Isaac_Newton
Gast





Beitrag Sir_Isaac_Newton Verfasst am: 11. Dez 2021 14:03    Titel: Antworten mit Zitat

Das kannst du alles gerne tun aber es wird nicht zu einem belastbaren, auf die Wirklichkeit übertragbarem Ergebnis führen.
index_razor



Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259

Beitrag index_razor Verfasst am: 11. Dez 2021 14:21    Titel: Antworten mit Zitat

Sir_Isaac_Newton hat Folgendes geschrieben:
Das kannst du alles gerne tun aber es wird nicht zu einem belastbaren, auf die Wirklichkeit übertragbarem Ergebnis führen.


Das kommt nur drauf an, welche Eigenschaften unser Universum hat, nicht ob ich beweisen kann, daß irgendein Universum existiert.
index_razor



Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259

Beitrag index_razor Verfasst am: 11. Dez 2021 14:26    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
index_razor hat Folgendes geschrieben:
ein_G@st hat Folgendes geschrieben:

Begründung dafür ist, dass in einem unendlichen Universum in unendlicher Zeit unendlich viele Boltzmann Gehirne fluktuieren können und deshalb die Wahrscheinlichkeit, dass man ein biologisches Gehirn ist, so gut wie null ist.

Warum soll das folgen? Können in einem unendlichen Universum in unendlicher Zeit nicht auch unendlich viele biologische Gehirne entstehen?

Die Aussage von ein_G@st ist etwas unpräzise, aber die Schlussfolgerung - dass die Wahrscheinlichkeit, ein normaler Beobachter zu sein zu sein, sei in extrem guter Näherung null - findest du tatsächlich. Siehe z.B. den Link oben sowie diverse andere über Wikipedia.


Ich glaube die Behauptung selbst habe ich so ungefähr verstanden. Woraus sie folgen soll, ist mir aber nicht klar.
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 11. Dez 2021 14:35    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo index_razor, google einfach mal Boltzmann Gehirn. Da kommen einige Beispiele dazu. Ich kann es nicht so gut wiedergeben. Aber ganz grob: wenn in einem unendlichen Universum genug Zeit vergeht, ist es angeblich wahrscheinlicher, dass Boltzmann Gehirne durch Vakuumfluktuationen entstehen als natürliche Gehirne auf natürlichem Weg.

Ich finde das wie schon geschrieben abstoßend und hatte aus diesem Grund nach Gegenargumenten gesucht.
Kurt



Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 747
Wohnort: Bayern

Beitrag Kurt Verfasst am: 11. Dez 2021 15:10    Titel: Re: Vakuumzerfall im Universum Antworten mit Zitat

Brillant hat Folgendes geschrieben:
Kurt hat Folgendes geschrieben:
Vakuum ist der Bezeichner für "Abwesenheit von Materie".

Ich denke, das muss ergänzt werden durch „ und Anwesenheit von Raum“

Hm, das sehe ich nicht so denn da kommst du noch weiter in eine Phantasiewelt. (da hast du dann nämlich zwei "Dinge" die nicht existieren und deren eigentliche Bedeutung umgedeutet wurde).

Vakuum (der Sinn dieses Wortes) setzt, was du ja als ergänzungsnotwendig ansiehst, eine räumliche Begrenzung voraus bzw. ist angenommen.
Ist in dem betrachteten Bereich keine Materie vorhanden dann ist die Bezeichnung für diesen Zustand Vakuum, ist welche da dann ist dieser Begriff eh hinfällig.

Raum: was soll den Raum sein?
Dieser Begriff ist ebenfalls eindeutig belegt und kann mit "eingefasst/umfasst/abgegrenzt..." umschrieben werden, also ebenfalls ein Zusandsbezeichner.
Nur was soll eingefasst werden, warum soll etwas eingefasst werden und womit soll dieses etwas eingefasst werden.

Brillant hat Folgendes geschrieben:

Und nehmen wir an, das Vakuum könnte plötzlich zerfallen...


Es gibt kein Vakuum, auch keinen Raum.
Diese beiden Dinge, und noch viele andere, haben wir uns selber in unserem Denkapparat als "Dinge" angelegt und schonglieren nun damit und versuchen damit die "Welt" zu erklären.
Kann nicht gutgehen.

Kurt

_________________
Wir werden die Natur erst verstehen wenn wir kapieren wie genial einfach sie funktioniert.
index_razor



Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259

Beitrag index_razor Verfasst am: 11. Dez 2021 15:30    Titel: Antworten mit Zitat

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Hallo index_razor, google einfach mal Boltzmann Gehirn. Da kommen einige Beispiele dazu. Ich kann es nicht so gut wiedergeben. Aber ganz grob: wenn in einem unendlichen Universum genug Zeit vergeht, ist es angeblich wahrscheinlicher, dass Boltzmann Gehirne durch Vakuumfluktuationen entstehen als natürliche Gehirne auf natürlichem Weg.


Das habe ich anders verstanden. Nach genügend langer Zeit gibt es vermutlich keine biologischen Gehirne mehr. Die Aussage, daß es in einem unendlich großen Universum, dann mehr Boltzmann-Gehirne gibt, wäre für mich jetzt noch nicht besonders überraschend. So wie ich die Frage verstanden habe, geht es aber gar nicht darum, was in hinreichend langer Zeit alles möglich ist, sondern ob wir normale Gehirne in einem relativ jungen Universum oder Boltzmann-Gehirne im Boltzmann-Universum sind. Ich sehe jetzt keinen besonderen Grund die zweite Alternative für besonders wahrscheinlich zu halten.
Ein G@st
Gast





Beitrag Ein G@st Verfasst am: 11. Dez 2021 17:56    Titel: Antworten mit Zitat

Aber selbst den ersten Fall, also dass in einem unendlichen Universum nach einiger Zeit Boltzmann Gehirne durch Vakuunfluktuationen entstehen, finde ich merkwürdig. Ist es überhaupt eine gesicherte Erkenntnis, dass solch komplexe Dinge einfach fluktuieren können? Beobachtet hat sowas ja noch niemand...
Wie ich manche Physiker verstehe, wenn ich sie richtig verstehe, sind Vakuumfluktuation anscheinend selbst schon spekulativ.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 11. Dez 2021 19:21    Titel: Antworten mit Zitat

index_razor hat Folgendes geschrieben:
Ich glaube die Behauptung selbst habe ich so ungefähr verstanden. Woraus sie folgen soll, ist mir aber nicht klar.

Lies einfach Abschnitt 6 in

https://arxiv.org/abs/hep-th/0208013
Disturbing Implications of a Cosmological Constant
Lisa Dyson, Matthew Kleban, Leonard Susskind

und sag uns deine ehrliche Meinung ;-)

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 11. Dez 2021 19:35    Titel: Antworten mit Zitat

Ein G@st hat Folgendes geschrieben:
Aber selbst den ersten Fall, also dass in einem unendlichen Universum nach einiger Zeit Boltzmann Gehirne durch Vakuunfluktuationen entstehen, finde ich merkwürdig. Ist es überhaupt eine gesicherte Erkenntnis, dass solch komplexe Dinge einfach fluktuieren können? Beobachtet hat sowas ja noch niemand...

Mathematisch ist es eine Frage der Wahrscheinlichkeitsrechnung, mehr nicht. Schütte Milch in den Kaffee, rühre um und warte. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass danach beides entmischt ist? Klingt paradox, ist aber wahr: wenn du genügend lang wartest, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass zwischenzeitlich einmal exakte Entmischung vorlag, praktisch Eins.

Während man dies mathematisch exakt beweisen kann - siehe [url=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Poincaré_recurrence_theoren] Poincaré recurrence theorem[/url] - bleibt bei den Aussagen zu den Boltzmann-Gehirnen alles nebulös.

Ein G@st hat Folgendes geschrieben:
Wie ich manche Physiker verstehe, wenn ich sie richtig verstehe, sind Vakuumfluktuation anscheinend selbst schon spekulativ.

Vakuumfluktuation haben eine präzise physikalische Bedeutung und in diesem Sinne auch messbare Effekte.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Sir_Isaac_Newton
Gast





Beitrag Sir_Isaac_Newton Verfasst am: 11. Dez 2021 19:44    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:

Vakuumfluktuation haben eine präzise physikalische Bedeutung und in diesem Sinne auch messbare Effekte.

Ich dachte der Casimir Effekt lässt sich mittlerweile auch anders erklären, wofür braucht man die sonst noch, dunkle Energie?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 11. Dez 2021 19:55    Titel: Antworten mit Zitat

Völlig anderes Thema.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
index_razor



Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259

Beitrag index_razor Verfasst am: 11. Dez 2021 19:56    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
index_razor hat Folgendes geschrieben:
Ich glaube die Behauptung selbst habe ich so ungefähr verstanden. Woraus sie folgen soll, ist mir aber nicht klar.

Lies einfach Abschnitt 6 in

https://arxiv.org/abs/hep-th/0208013
Disturbing Implications of a Cosmological Constant
Lisa Dyson, Matthew Kleban, Leonard Susskind

und sag uns deine ehrliche Meinung ;-)


Meine ehrliche, aber leider vollkommen unqualifizierte Meinung ist, daß dort nicht bewiesen wird, daß die Entstehung von Boltzmann-Gehirnen unter realistischen Annahmen wahrscheinlicher ist, als die Entstehung natürlicher Gehirne.
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 11. Dez 2021 21:41    Titel: Antworten mit Zitat

Das eine Entmischung theoretisch möglich ist, weiß ich. Doch wie soll man damit zu einem Boltzmann Hirn kommen? Das kann doch nicht einfach im leeren Raum erscheinen, oder was?

Zu den Vakuumfluktuationen: beim Wikipedia Artikel steht, dass eine Mathematiker/Physiker sich sehr kritisch damit auseinandersetzen. Wahrscheinlich geht es um die Interpretation der Vorgänge.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 11. Dez 2021 22:34    Titel: Antworten mit Zitat

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Das eine Entmischung theoretisch möglich ist, weiß ich. Doch wie soll man damit zu einem Boltzmann Hirn kommen? Das kann doch nicht einfach im leeren Raum erscheinen, oder was?

Warum nicht? Wenn dadurch keine Erhaltungssätze verletzt werden? Es muss ja nicht der „leere“ Raum sein.

Aber egal, ich halte diese Idee ohnehin für Spekulation; habe ich oben ja geschrieben.

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Zu den Vakuumfluktuationen: beim Wikipedia Artikel steht, dass eine Mathematiker/Physiker sich sehr kritisch damit auseinandersetzen. Wahrscheinlich geht es um die Interpretation der Vorgänge.

Bzgl. was genau kritisch?

Es sind mathematische Ausdrücke, die es erlauben, physikalische Effekte korrekt zu berechnen (u.a. Lamb-Shift, Casimir-Effekt, Berechnung von Hadron-Eigenschaften)

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 12. Dez 2021 08:56    Titel: Antworten mit Zitat

Naja, wenn ein Boltzmann Gehirn einfach im Raum erscheint, verletzt es doch so gesehen die Energie- und Massenerhaltung (klassisch betrachtet, was bei so einem Körper ja möglich ist).
ein_G@st
Gast





Beitrag ein_G@st Verfasst am: 12. Dez 2021 15:38    Titel: Antworten mit Zitat

Bzw wurde doch noch nie beobachtet, dass sich irgendwelche komplexe Gegenstände einfach so sofort bilden, wie halt Gehirne. Wie soll so etwas mit dem Wiederkehrsatz ermöglicht werden, der ja vermutlich im expandierenden Universum nicht gilt?

Zudem wenn wir gerade dabei sind: gilt der Wiederkehrsatz auch für Festkörper, wie zb Metalllegierungen? Das würde doch den chemischen Gesetzmäßigkeiten widersprechen, oder sehe ich das falsch?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 12. Dez 2021 18:41    Titel: Antworten mit Zitat

ein_G@st hat Folgendes geschrieben:
Bzw wurde doch noch nie beobachtet, dass sich irgendwelche komplexe Gegenstände einfach so sofort bilden, wie halt Gehirne. Wie soll so etwas mit dem Wiederkehrsatz ermöglicht werden, der ja vermutlich im expandierenden Universum nicht gilt?

Zudem wenn wir gerade dabei sind: gilt der Wiederkehrsatz auch für Festkörper, wie zb Metalllegierungen? Das würde doch den chemischen Gesetzmäßigkeiten widersprechen, oder sehe ich das falsch?

Der Wiederkehrsatz gilt für Systeme, deren erreichbarer Phasenraum endlich ist und deren Fluss das Phasenraumvolumen erhält (Hamiltonsche Systeme, Liouville-Theorem). Es gibt auch eine quantenmechanische Version unter der Voraussetzung diskreter Energieeigenwerte (das würde für Festkörper zutreffen).

Ich habe keine Ahnung, wie ich diese Voraussetzungen auf ein expandierendes deSitter-Universum und eine unbekannte Theorie der Quantengravitation übertragen soll. Muss ich aber auch nicht; ist nicht meine Spekulation.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Astronomie