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Nachricht |
vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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 vtxt1103 Verfasst am: 02. Jun 2022 21:34 Titel: Stringtheorie/Graviton |
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Meine Frage:
Hallo allerseits,
ich habe mir zum Abend mal folgendes Video angeschaut https://www.youtube.com/watch?v=LZjoc7W0HiQ
Hier wird an einer stelle am Anfang gesagt, dass die Kraftübertragung der 4 Grund Kräfte über Austausch Teilchen erfolgt (Eichbosonen), jedoch nicht bei der Gravitation.
Dann kam mir aber das Wort Graviton in den Kopf, was mich zum folgenden Wikipedia Artikel führte
https://de.wikipedia.org/wiki/Graviton#:~:text=Als
Klar ist hier von Hypothetisch die Rede, könnte man aber dennoch von einem Fehler in dem Video sprechen? Mich würde allerdings auch interessieren, was Ihr allgemein von dem Video haltet
und noch eine Sache, wie genau kann man sich das mit der Schwingungs Energie der Teilchen vorstellen?
MfG
Meine Ideen:
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8576
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| jh8979 Verfasst am: 02. Jun 2022 21:57 Titel: Re: Stringtheorie/Graviton |
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| vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: |
ich habe mir zum Abend mal folgendes Video angeschaut https://www.youtube.com/watch?v=LZjoc7W0HiQ
...
Klar ist hier von Hypothetisch die Rede, könnte man aber dennoch von einem Fehler in dem Video sprechen? Mich würde allerdings auch interessieren, was Ihr allgemein von dem Video haltet . |
Ist halt ein populärwissenschaftliches Video (und immerhinhaben sie gemerkt, dass 247s nicht 100s sind  ).
Fazit: Welches populäwissenschaftliche Video macht keine "Fehler" bei solchen Erklärungen? Es muss halt stark vereinfachen (das macht es gut). Find ich also grundsätzlich ok für die Zielgruppe, die es hat. Die Erklärung mit dem Draht für höhere Dimensionen verstehe ich, finde sie allerdings didaktisch komplett falschherum aufgezogen: die Länge des Drahte ist was man sieht, den Querschnitt eben nicht... |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18018
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| TomS Verfasst am: 02. Jun 2022 22:00 Titel: |
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Ohne jetzt das Video anzusehen …
Das Bild mit den Austauschteilchen und der Rechenmethode der Feynmandiagramme ist verbreitet jedoch irreführend, da es nur in einer bestimmten Näherung, der sogenannten Störungstheorie anwendbar ist. Bereits die Bindung von Quarks und Gluonen in Hadronen kann so nicht beschrieben werden.
Betrachte die Taylor-Näherung
Während die linke Seite für alle x mit Ausnahme von x = 1 vernünftig definiert ist, ist der rechte Ausdruck für große x offensichtlich sinnlos. Der Versuch, die Physik der Hadronen mittels Störungstheorie zu beschreiben ähnelt dem Versuch, die linke Seite aus der Rechten zu rekonstruieren.
Bei der Gravitation verhält es sich nun so, dass die Störungstheorie unter Verwendung von Gravitonen / Feynmandiagramme - im Gegensatz zur QCD - ab einer bestimmten Ordnung der Näherung immer zusammenbricht.
In der Stringtheorie ändert sich dies dahingehend, dass das Gravitationsfeld und in der Störungstheorie u.a. auch das Graviton wieder auftritt, diese jedoch nicht immer zusammenbricht. Sie versagt jedoch - genauso wie oben im Falle der QCD - In bestimmten Fällen.
D.h. man kann in der Stringtheorie mittels Störungstheorie die Graviton-Graviton-Streuung berechnen, jedoch versagt die Störungstheorie in anderen Fällen, z.B. für starke Gravitationsfelder.
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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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vtxt1103
Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 302
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| vtxt1103 Verfasst am: 02. Jun 2022 22:20 Titel: |
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Ist es nicht irrelevant wie man das mit dem Draht betrachtet? Denn ich glaube es sollte lediglich aufgezeigt werden dass einige Dimensionen (Egal welche) verborgen sind?
Noch eine (vielleicht etwas Dumme ) frage, sollte sich eines Fernen Tages, die Stringtheorie bewahrheiten, mit ihren Extra Dimensionen, kann man dann davon reden das Dimensionen auch relativ sind und auch von Betrachter abhängen?
Gibt es übrigens eine Möglichkeit die Stringtheorie endgültig zu beweisen? Falls nein, dann würde ich mal dann provokant fragen, warum weiterhin an ihr Geforscht wird? Also warum halte ich an etwas fest, was sich eh nie beweisen lässt? Beziehungsweise, was hindert Wissenschafftler daran sie für Falsch zu erklären |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18018
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| TomS Verfasst am: 03. Jun 2022 06:42 Titel: |
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| vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: | | … sollte sich eines Fernen Tages, die Stringtheorie bewahrheiten, mit ihren Extra Dimensionen, kann man dann davon reden das Dimensionen auch relativ sind und auch von Betrachter abhängen? |
Die Dimensionen sind eher ein mathematisches Hilfsmittel. Ich erwarte nicht, dass sie in dieser Form tatsächlich real und eindeutig sind. Die Stringtheorie beinhaltet sogenannte Dualitäten, d.h. mathematisch zunächst völlig verschiedene Ansätze mit jedoch äquivalenten Ergebnissen für physikalisch relevante Größen. Die Unterschiede sind dabei enorm, die Anzahl der Dimensionen und die Wechselwirkungen können für zwei duale Theorien durchaus unterschiedlich sein, wobei jedoch die messbaren Größen (wenn wir bei den entsprechenden Energie- und Längenskalen messen könnten) identische Werte hätten.
| vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: | | Gibt es übrigens eine Möglichkeit die Stringtheorie endgültig zu beweisen? |
Es gibt überhaupt keine Möglichkeit, irgend eine physikalische Theorie zu beweisen. Es gibt lediglich die Möglichkeit, sie zu widerlegen, wobei jede gescheiterte Widerlegung das Vertrauen in die Theorie stärkt.
Die Stringtheorie könnte theoretisch in vielerlei Hinsicht widerlegt werden. Jede Widerlegung der Quantenmechanik wäre eine Widerlegung der Stringtheorie. Und bestimmte Streuexperimente könnten ihre Vorhersagen falsifizieren, jedoch sind die entsprechenden Energie nicht erreichbar.
| vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: | | Falls nein, dann würde ich mal dann provokant fragen, warum weiterhin an ihr Geforscht wird? |
Das Problem hat die Stringtheorie mit allen Theorien zur Quantengravitation gemein.
| vtxt1103 hat Folgendes geschrieben: | | Beziehungsweise, was hindert Wissenschafftler daran sie für Falsch zu erklären |
Die lässt sich - siehe oben - nicht praktisch falsifizieren.
Noch eine Anmerkung: Es gibt letztlich nicht die Stringtheorie als einzelne konkrete physikalische Theorie. Die Stringtheorie ist zunächst mal eine Sammlung von mathematischen Werkzeugen und Vorhergehensweisen zur Konstruktion konkreter Theorien - eher eine Meta-Theorie. Das gilt auch für die Quantenfeldtheorie. Man kann mit Mitteln der Quantenfeldtheorie sehr einfach eine konsistente konkrete Theorie mit 7 Quark-Colors und entsprechend 48 Gluonen konstruieren; man könnte auch 8 Quark-Flavours einführen; … jede einzelne konkrete Theorie kann experimentell untersucht werden, und Stand heute ist eben eine einfache Möglichkeit - das Standardmodell - übrig geblieben.
Schauen wir uns die klassische Mechanik an: Aus der Meta-Theorie folgen z.B. die Erhaltung von Energie, Impuls und Drehimpuls, d.h. diese Erhaltungssätze gelten für alle Theorien im Rahmen der klassischen Mechanik. Damit kann man nun konkrete Theorien formulieren, eine davon mit einem Gravitationspotential ~ 1/r führt auf bestimmte beobachtbare Größen, stabile Planetensysteme und die Keplerellipsen. Im Rahmen der selben Meta-Theorie sind auch andere Konstrukte denkbar, jedoch experimentell falsifiziert. Um “die klassische Mechanik“ zu falsifizieren, müsste man die generischen Vorhersagen widerlegen, also z.B. die Energieerhaltung.
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