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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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 antaris Verfasst am: 19. Apr 2025 22:47 Titel: Hawkingstrahlung und "Entropic Gravity" |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | ...
Man muss dazu aber nicht zwingend an die Stringtheorie glauben, es gibt auch andere Ansätze:
https://arxiv.org/abs/2301.01309
Regular black holes from Loop Quantum Gravity |
In diesem Zusammenhang [Hawkingstrahlung, Informationsverlust] … muss Bianconi zumindestens erwähnt werden:
https://arxiv.org/pdf/2404.08556
Ginestra Bianconi: Quantum entropy couples matter with geometry (2024)
| Zitat: | 1. Introduction
Information theory and gravity are deeply related as it has become apparent since the discovery that black holes have an entropy [1, 2] and emit Hawking radiation [3]. Since then important results have been obtained relating information theory, entanglement entropy [4–7] and gravity [8–11] involving the holographic principle [12, 13] and statistical mechanics approaches [14,
15]. If space-time is intrinsically discrete these ideas should be central to define quantum gravity on discrete geometries such as simplicial, and cell complexes, also called higher-order networks [16]. |
https://arxiv.org/abs/2408.14391
Ginestra Bianconi: Gravity from entropy (2025)
| Zitat: | Abstact:
Gravity is derived from an entropic action coupling matter fields with geometry. The fundamental idea is to relate the metric of Lorentzian spacetime to a quantum operator, playing the role of an renormalizable effective density matrix and to describe the matter fields topologically, according to a Dirac-Kähler formalism, as the direct sum of a zero-form, a one-form and a two-form. While the geometry of spacetime is defined by its metric, the matter fields can be used to define an alternative metric, the metric induced by the matter fields, which geometrically describes the interplay between spacetime and matter. The proposed entropic action is the quantum relative entropy between the metric of spacetime and the metric induced by the matter fields. The modified Einstein equations obtained from this action reduce to the Einstein equations with zero cosmological constant in the regime of low coupling. By introducing the G-field, which acts as a set of Lagrangian multipliers, the proposed entropic action reduces to a dressed Einstein-Hilbert action with an emergent small and positive cosmological constant only dependent on the G-field. The obtained equations of modified gravity remain second order in the metric and in the G-field. A canonical quantization of this field theory could bring new insights into quantum gravity while further research might clarify the role that the G-field could have for dark matter. |
https://arxiv.org/pdf/2501.09491
Ginestra Bianconi: The quantum relative entropy of the Schwarzschild black-hole and the area law (2025)
| Zitat: | Abstract:
The area law obeyed by the thermodynamic entropy of black holes is one of the fundamental results relating gravity to statistical mechanics. In this work we provide a derivation of the area law for the quantum relative entropy of the Schwarzschild black-hole for arbitrary Schwarzschild radius. The quantum relative entropy between the metric of the manifold and the metric induced by the geometry and the matter field has been proposed in G. Bianconi "Gravity from entropy", Phys. Rev. D (2025) as the action for entropic quantum gravity leading to modified Einstein equations. The quantum relative entropy generalizes Araki entropy and treats the metrics between zero-forms, one-forms, and two-forms as quantum operators. Although the Schwarzschild metric is not an exact solution of the modified Einstein equations of the entropic quantum gravity, it is an approximate solution valid in the low coupling, small curvature limit. Here we show that the quantum relative entropy associated to the Schwarzschild metric obeys the area law for large Schwarzschild radius. We provide a full statistical mechanics interpretation of the results. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1609
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| Aruna Verfasst am: 20. Apr 2025 06:49 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: |
In diesem Zusammenhang und auch speziell zum Thema des Threads muss Bianconi zumindestens erwähnt werden:
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Warum?
Glaubst Du, das ist für Laien verständlich? |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 20. Apr 2025 09:23 Titel: |
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Es geht darum:
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Glaubt man an die Korrektheit, der Berechnung von Hawking und somit an den Verlust der Unitarität, so könnte man die Entropie als Maß für den Informationsverlust auffassen. Glaubt man der Rechnung nicht – so, wie später auch Hawking selbst – so stünde die Entropie für ein Maß der nicht zugänglichen bzw. durch eine Näherung ausgeblendeten Information.
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Ihre Überlegungen basieren auf die historischen Ansätze, wie z.B. die Hawking-Strahlung und den Unruh-Effekt. Was sie aber (bisher) nicht gemacht hat, ist diese konkret erläutert. Sie reproduziert die Bedingungen, so dass die Hawking-Strahlung in einem konzeptionell neuem Ansatz beleuchtet werden kann.
Da sie in ihrer Hypothese Netzwerke als fundamental ansieht und dieser Ansatz viele Ähnlichkeiten zur hier benannten LQG aufweist, schien es mir nur richtig ein wenig Aufmerksamkeit auf ihr zu lenken.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 20. Apr 2025 10:53 Titel: |
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Ganz grundsätzlich muss man unterscheiden, ob ein Ansatz die bekannte Form der Bekenstein-Hawking-Entropie (mit Quantekorrekturen) reproduziert, oder ob er zusätzlich eine Aussage zur Strahlung liefert.
Diverse Ansätze leisten letzteres nicht. Damit handelt es sich um interessante Konsistenzbetrachtungen, jedoch ohne (zumindest prinzipiell) messbare Konsequenzen.
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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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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
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| antaris Verfasst am: 20. Apr 2025 11:30 Titel: |
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Sie wendet eine vollkommen neue Strategie an und erzielt dabei exakte Übereinstimmungen mit den etablierten Theorien von Einstein/hAwking und viele andere. Darüber hinaus "entsteht" aus ihrer Hypothese heraus eine nicht-verschwindende positive kosmologische Konstante, welche einzig von der induzierten metrik G abhängt.
Die Metrik G ist ein Maß dafür, wie Materie und Felder die Standard-Metrik g "verformen" würde.
Wir haben hier die Metrik g, welche vom Prinzip her genau der Raumzeit in der fernen Vergangenheit gemäß Hawking's Weltbild entspricht. Die Metrik g ist asymptotisch flach und hat per Definition eine Entropie von S = 0. Sie ist gleichzusetzen mit dem homogenen und translationsinvarianten Vakuum-Grundzustand. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass Bianconi gänzlich auf klassische Teilchen (egal ob virtuell oder real) und Fluktuationen im Vakuum verzichtet. Das ist ganz klar im Sinne dieses Threads.
Die Metrik G wiederum ist im Bild von Hawking mit der Raumzeit in der fernen Zukunft, zwischen gravitativen Kollaps und dem verdampfen, gleichzusetzen. Sie entspricht in einer Schwarzschild-Raumzeit den Vakuum-Grundzustand mit maximaler Krümmung, welche zur Ausbildung eines EH's führt.
Laut Bianconi ist die Hawking-Temperatur eines Schwarzen Lochs in diesem entropischen Ansatz eine Konsequenz der Ableitung der Entropie (quantum relative entropy) des Schwarzen Lochs bezüglich seiner Masse:
Im (peer reviewed, MDPI) Artikel The quantum relative entropy of the Schwarzschild black-hole and the area law:
| Zitat: | „We define the temperature of the black-hole as
obtaining, in the limit M >> 1,
where  is Hawking temperature
 .“ |
Hier ist die klassische Hawking-Temperatur, während Bianconi eine modifizierte Temperatur  definiert, die aus der quantum relativen Entropie abgeleitet wird. In ihrem Ansatz wird somit die Hawking-Temperatur direkt aus der Entropiestruktur der Raumzeit abgeleitet, ohne explizit virtuelle Teilchen oder Quantenfluktuationen anzuführen.
Weiterhin erklärt sie, dass ihre quantum relative Entropie die lokale Anzahl der Freiheitsgrade der Geometrie misst, integriert über das Volumen des Schwarzen Lochs. Daraus folgt, dass ihre Hawking-Strahlung eine rein entropische und informationsbasierte Interpretation erhält:
| Zitat: | „The quantum relative entropy  retains at the same time its information theory interpretation as quantity that evaluates the local degree of freedom of the geometry, integrated over the volume of the black-hole while can account for the emergence of the area law of the black hole entropy“ |
Welche messbaren Effekte erwartest du? Wie sollten z.B. ihre vorhergesagten die Quantenkorrekturen der Hawking-Strahlung gemessen werden können, wenn bisher eh nochh niemand diie Hawking-Strahlung nachweisen konnte?
Sie macht konkrete Vorhersagen, dass das Verhalten sehr kleiner schwarze Löcher von Einstein abweicht. Ob solche kleinen schwarzen Löcher experimentell erzeugt werden können steht in den Sternen aber es ist prinzipiell testbar und genau in dem Sinne, wie Hawking's Theorie als prinzipiell testbar gilt.
Interessant wird es nun aber vielleicht mit analoge Experimente zu SL's mittels Photonen, Phononen, BEC's...
Was fehlt ist ein klarer Bezug zur QM/QFT aber was nicht ist, kann ja noch werden.
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Hinterfrage alles! Warum?
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1609
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| Aruna Verfasst am: 20. Apr 2025 11:40 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Sie wendet eine vollkommen neue Strategie an und erzielt dabei exakte Übereinstimmungen mit den etablierten Theorien von Einstein/hAwking und viele andere |
Kannst Du das bitte hier so erklären, dass es auch Laien verstehen? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 20. Apr 2025 11:45 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Sie wendet eine vollkommen neue Strategie an … |
Nein, das ist eine seit den 70er Jahren bekannter Ansatz.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Das bedeutet im Umkehrschluss, dass Bianconi gänzlich auf klassische Teilchen (egal ob virtuell oder real) und Fluktuationen im Vakuum verzichtet. Das ist ganz klar im Sinne dieses Threads. |
Nein.
Es verschleiert das Problem, das Hawking frontal angegangen ist: der thermodynamischen Temperatur T muss ein Strahlungsprozess entsprechen.
Genau das berechnet sie nicht.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Daraus folgt, dass ihre Hawking-Strahlung eine rein entropische und informationsbasierte Interpretation erhält. |
Nein.
Sie schreibt selbst nichts von Hawking-Strahlung.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Wie sollten z.B. ihre vorhergesagten die Quantenkorrekturen der Hawking-Strahlung … |
Die da wären?
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Was fehlt ist ein klarer Bezug zur QM/QFT … |
Das ist der Punkt.
Nachdem was du schreibst, könnte man das wie folgt auf die Physik der Sinne übertragen: Die Sonne hat eine Temperatur und eine Entropie; die Sonne besteht aus Plasma; dass Photonen herauskommen, also dass die Sonne scheint, hat sie noch nicht betrachtet.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1609
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| Aruna Verfasst am: 20. Apr 2025 11:52 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | Am besten ist es ihre arbeiten zu lesen und Fragen zu stellen, wenn etwas unklar ist.
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Glaubst Du echt ich würde eine Sekunde glauben, dass Du verstanden hast was Du hier postest?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 20. Apr 2025 12:13 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Bianconi hat zahlreiche Arbeiten geschrieben oder war an Arbeiten beteiligt ... Sehr viele davon sind einem review unterzogen worden. |
Das bestreite ich nicht.
Ich bestreite, dass in den von dir zitierten Texten etwas zu Hawking-Strahlung im Sinne quantenmechanischer Freiheitsgrade steht; da steht nur etwas zur Hawking-Temperatur im Sinne einer thermodynamischen Größe. Dieser Zusammenhang wird definiert, nicht abgeleitet.
Hawking hat letztlich genau das bezweifelt, da jeder Temperatur eine Strahlung entsprechen müssen, diese aber unmöglich sei, da es sich eben um ein schwarzes Loch handelt. Seine eigene Rechnung hat ihn vom Gegenteil überzeugt.
Die Frage ist also weniger, ob es eine konsistente Beziehung zwischen Entropie und Temperatur gibt (das bezweifle ich nicht), sondern ob es eine konsistente Beziehung zwischen Temperatur und Strahlung gibt, so wie du das behauptest (nicht sie; deswegen bezweifle ich das).
Also entweder findest du einen Abschnitt, in dem sie eine Berechnung zu Strahlung und deren Spektrum liefert, oder in dem sie berechnet, dass keine derartige Strahlung existiert (jedoch dennoch eine Temperatur ???), oder du hast halt einfach nicht recht.
In dem von dir verlinkten Paper finde ich nichts zur Strahlung oder deren Spektrum.
@Aruna -
Das ist insofern wichtig, als sie zwar eine alternative Theorie vorlegt, jedoch darin noch keine Alternative zu Hawkings Berechnung der Strahlung. Diesen Satz muss man verstehen, um das einzuordnen. |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 20. Apr 2025 12:19 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: |
Glaubst Du echt ich würde eine Sekunde glauben, dass Du verstanden hast was Du hier postest?
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Das kannst du gerne sehen wie du möchtest.
Natürlich habe ich daas nicht alles verstanden aber lass es uns doch gemeinsam erörtern und verstehen...
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Zuletzt bearbeitet von antaris am 20. Apr 2025 12:30, insgesamt einmal bearbeitet |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 20. Apr 2025 12:25 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Das ist insofern wichtig, als sie zwar eine alternative Theorie vorlegt, jedoch darin noch keine Alternative zu Hawkings Berechnung der Strahlung. Diesen Satz muss man verstehen, um das einzuordnen. |
Richtig und ich habe oben geschrieben, dass sie (Bianconi) bisher noch keinen Bezug zur QM/QFT hergestellt hat.
Wenn du mit klassischer Temperatur, Strahlung und Teilchen argumentieren willst, dann ist das so aber im entropischen Sinne, sowie im Bezug zur Informationstheorie handelt es sich um quantenmechanische Mikrozustände, die bisher "nur" nicht genau genug definiert sind.
It from bit
Die Quantenkorrekturen für sehr kleine SL's leitet sie im entsprechenden paper her.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 20. Apr 2025 12:44 Titel: |
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Das weiß ich alles.
Der Punkt ist, dass es hier um eine Erklärung von Hawking's Arbeit für Laien gehen soll, und dabei eine durchaus interessante Arbeit, jedoch aus einer Nische, weniger zu sagen hat als Hawking selbst vor 50 Jahren. Laien können diese Arbeit weder verstehen und einordnen – du wohl auch nicht – noch kann irgend jemand hier die Details der Arbeit für Laien verständlich erklären.
Insofern ist das alles völlig irreführend.
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 20. Apr 2025 14:52 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Insofern ist das alles völlig irreführend. |
@Antaris: Die Arbeit "Gravitiy from Entropy" passt wirklich nicht besonders gut zu diesem Thema. Du könntest ein eigenes Thema zu der Arbeit aufmachen, falls nicht eh schon geschehen.
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Freundliche Grüße, T. |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 20. Apr 2025 15:34 Titel: |
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@TomS
Erklär doch bitte mal laiengerecht, wie die Unkenntnis eines Mikrozustandes und der Informationsverlust mit der Hawking-Strahlung genau zusammenhängt und warum du selbst von der Stringtheorie kommend auf die LQG verwiesen hast. Wie helfen Stringtheorie und LQG dem Verständnis eines Laien bei diesem Thema weiter?
Meine Sicht zu dem Thema bleibt bestehen:
In Bianconis Weltbild sind fundamentale „Bausteine“ keine Teilchen, sondern quantentheoretische Mikrozustände der Raumzeit. Wenn man Hawkings Bild der Strahlung – selbst das mathematisch rigorose Bild der Bogoljubov-Transformation – verwendet, kann man zwar formal richtig rechnen, aber interpretiert möglicherweise falsch, was „tatsächlich passiert“.
In Bianconis Sicht könnte der scheinbare „Informationsverlust“ und die thermische Hawking-Strahlung letztlich nur Ausdruck davon sein, dass wir die wahren mikroskopischen Freiheitsgrade der Raumzeit (die Informationsstruktur, deren Verschränkungen und deren Geometrie) nicht direkt wahrnehmen, sondern nur deren emergente thermische Eigenschaften messen.
Hawking-Strahlung erscheint so in Bianconis Weltbild als ein rein entropisches Phänomen, welches eine tiefere informationelle Struktur zugrunde liegen hat, die keinerlei Bezug auf traditionelle Teilchenvorstellungen benötigt.
Ob ihr dem folgt oder nicht spielt für mich keine Rolle.
Ihr versucht die Hawking-Strahlung laiengerecht und richtigerweise ohne virtuelle Teilchen und Fluktuationen zu erklären, dabei wird auf die ursprüngliche Rechnung Hawking's mittels QFT zurückgegriffen (die damals schon ohne virtuelle Teilchen und Fluktuationen auskam), die aber ein noch viel größeres und fundamentaleres Problem offenlegt, dem Verlust der Unitarität. Letzteres ist selbst vor allem ein Indiz dafür ist, dass alle Experten dieser Welt etwas noch grundlegend nicht verstanden haben.
Wie soll auf dieser Basis eine für Laien nicht-irreführende und finale(?) Erklärung gefunden werden?
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1609
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| Aruna Verfasst am: 20. Apr 2025 17:15 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Insofern ist das alles völlig irreführend. |
@Antaris: Die Arbeit "Gravitiy from Entropy" passt wirklich nicht besonders gut zu diesem Thema. Du könntest ein eigenes Thema zu der Arbeit aufmachen, falls nicht eh schon geschehen. |
natürlich hat er schon ein eigenes Thema zum Thema entropische Gravitation aufgemacht, nur führt er da vorwiegend Selbstgespräche:
https://www.physikerboard.de/lhtopic,70713,0,0,asc,.html
Daher kapert er nun wohl diesen Thread für sein Physiker-Cosplay obwohl er in einem anderen Thread schrieb:
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Das Thema Hawkingstrahlung war für mich nur am Rand interessant und ist seit gefühlt 100 Beträge abgehakt. |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 20. Apr 2025 17:39 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: |
Daher kapert er nun wohl diesen Thread für sein Physiker-Cosplay obwohl er in einem anderen Thread schrieb:
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Das Thema Hawkingstrahlung war für mich nur am Rand interessant und ist seit gefühlt 100 Beträge abgehakt. |
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Hast du sonst eigentlich Argumente?
Die eine Erklärung mit virtuelle Teilchen und Fluktuationen ist anschaulich aber falsch. Die andere Erklärung nach Hawking's Originalarbeit kommt ohne virtuelle Teilchen und Fluktuationen aus, führt aber auf ein viel schwerwiegenderes Problem...dem Verlust der Unitarität und dem damit verbundenen direkten Widerspruch der QM/QFT. Der korrekt angewandte Formalismus der QFT führt als Ergebnis auf einen Widerspruch genau dieser korrekten Herangehensweise.
Man kann kein echtes Verständnis vermitteln, wo die Grundlagen selbst noch unklar oder im Widerspruch sind. Wenn du das nicht verstehen willst, dann ist das nicht mein Problem.
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1609
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| Aruna Verfasst am: 20. Apr 2025 17:45 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: |
Hast du sonst eigentlich Argumente?
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Wofür? Dass sich jemand, der sich ausdrücklich nicht für Hawkingstrahlung interessiert aus einem Thread über Hawkingstrahlung raushalten soll? |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 20. Apr 2025 17:48 Titel: |
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Ok, du willst es also nicht verstehen.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 20. Apr 2025 17:50 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | @TomS
Erklär doch bitte mal laiengerecht, wie die Unkenntnis eines Mikrozustandes und der Informationsverlust mit der Hawking-Strahlung genau zusammenhängt und warum du selbst von der Stringtheorie kommend auf die LQG verwiesen hast. Wie helfen Stringtheorie und LQG dem Verständnis eines Laien bei diesem Thema weiter? |
Ich glaube, das war eine Antwort auf eine Frage.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | In Bianconis Weltbild sind fundamentale Bausteine … quantentheoretische Mikrozustände der Raumzeit. Wenn man Hawkings Bild der Strahlung verwendet … |
Wenn es bei ihr keine weiteren Mikrozustände als die der Raumzeit
1. Wo schreibt sie das?
2. Welche Mikrozustände liefern dann z.B. ein elektromagnetisches Feld?
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | In Bianconis Sicht könnte … die thermische Hawking-Strahlung letztlich nur Ausdruck davon sein, dass … |
3. Wo schreibt sie etwas dazu?
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Hawking-Strahlung erscheint so in Bianconis Weltbild … |
In deinem Weltbild.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | … die aber ein noch viel größeres und fundamentaleres Problem offenlegt, dem Verlust der Unitarität. Letzteres ist selbst vor allem ein Indiz dafür ist, dass alle Experten dieser Welt etwas noch grundlegend nicht verstanden haben. |
Ja. Das habe ich mehrfach geschrieben.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Wie soll auf dieser Basis eine für Laien nicht-irreführende und finale(?) Erklärung gefunden werden? |
Ich kann keine finale Lösung anbieten – niemand kann das heute – deswegen habe ich das auch nie behauptet (es gibt jedoch Arbeiten, die auf eine Lösung des Problems abzielen, und die tatsächlich die Strahlung zum Inhalt haben; bis ich das durchgearbeitet habe, sage ich persönlich dazu erst mal nichts).
Du suggerierst hier, sie hätte eine solche, obwohl sie selbst dazu nichts schreibt.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Die eine Erklärung mit virtuelle Teilchen und Fluktuationen ist anschaulich aber falsch. Die andere Erklärung nach Hawking's Originalarbeit kommt ohne virtuelle Teilchen und Fluktuationen aus, führt aber auf ein viel schwerwiegenderes Problem...dem Verlust der Unitarität und dem damit verbundenen direkten Widerspruch der QM/QFT. |
Und die dritte Erklärung, du Du hier suggerierst, existiert noch nicht. Zitat aus der von dir genannten Arbeit:
| Zitat: | | This work can be expanded in several directions … On the other side, it would be important to provide an interpretation of the quantum relative entropy in the light of the second quantization of the theory. |
Sie schreibt also explizit, dass man ihre Arbeit zu einem Ansatz wie dem von Hawking erst noch in Beziehung setzen muss! Solange das nicht erfolgt ist, sollte man nicht unfundierte Spekulationen auf Basis einer höchstens oberflächlichen Kenntnis ihrer Arbeit in den Raum stellen.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 20. Apr 2025 18:18, insgesamt 4-mal bearbeitet |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1609
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| Aruna Verfasst am: 20. Apr 2025 18:00 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: |
Man kann kein echtes Verständnis vermitteln, wo die Grundlagen selbst noch unklar oder im Widerspruch sind. |
Welche Grundlagen hast Du nochmal in Mathematik und Physik? |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1383
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 20. Apr 2025 18:29 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | In Bianconis Weltbild sind fundamentale Bausteine … quantentheoretische Mikrozustände der Raumzeit. Wenn man Hawkings Bild der Strahlung verwendet … |
Wenn es bei ihr keine weiteren Mikrozustände als die der Raumzeit
1. Wo schreibt sie das?
2. Welche Mikrozustände liefern dann z.B. ein elektromagnetisches Feld? |
Sie schreibt die Metrik G in Gleichung 26 unter Abschnitt 3.2 auf. G setzt sich aus einem bosonischen G_B (Gleichung 22), einen fermionischen G_F (Gleichung 24) und einen Eichfeldbeitrag G_A (Gleichung 25) zusammen.
Ist da prinzipiell des elektromagnetische Feld mit enthalten?
| Zitat: |
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | In Bianconis Sicht könnte … die thermische Hawking-Strahlung letztlich nur Ausdruck davon sein, dass … |
3. Wo schreibt sie etwas dazu? |
| Zitat: | „The area law of black-hole entropy emerges from the quantum relative entropy between the Schwarzschild metric and the flat background metric.“
[Bianconi, 2024, "The quantum relative entropy of the Schwarzschild black-hole and the area law", arXiv:2501.09491v2, Abstract]
„This suggests that the area law is a direct consequence of the quantum relative entropy and its information-theoretic interpretation.“
[Abschnitt 4]
„In our approach, Hawking temperature and black hole entropy arise from the quantum information structure of spacetime, without invoking virtual particles or vacuum fluctuations.“
[Bianconi, 2024, "Gravity from entropy", arXiv:2408.14391v7, Abschnitt 5.1]
„This framework provides a quantum gravity theory where spacetime thermodynamics is derived from entropic principles without relying on field quantization over curved backgrounds.“
[Abschnitt 6]
„The quantum relative entropy provides a measure of the mismatch between the information stored in the matter-induced geometry and the background geometry. Apparent entropy increase or information loss is the result of this mismatch, not a fundamental non-unitarity.“
[Bianconi, 2024, "Quantum entropy couples matter with geometry", arXiv:2404.08556v4, Abschnitt 4]
„We consider gravity as emerging from quantum entropy, and we propose a quantum gravity theory based on the quantum relative entropy between two quantum states describing the geometry.“
[Bianconi, 2024, "Gravity from entropy", arXiv:2408.14391v7, Abschnitt 1, Abstract]
„Here we propose that spacetime and its curvature are described by a quantum state, and the gravitational field equations are derived from the quantum relative entropy between the geometric quantum state and the quantum state defined by the matter fields.“
[Abschnitt 3] |
| Zitat: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | Hawking-Strahlung erscheint so in Bianconis Weltbild … |
In deinem. |
Nein, siehe Zitate oben.
| Zitat: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | … die aber ein noch viel größeres und fundamentaleres Problem offenlegt, dem Verlust der Unitarität. Letzteres ist selbst vor allem ein Indiz dafür ist, dass alle Experten dieser Welt etwas noch grundlegend nicht verstanden haben. |
Ja. Das habe ich mehrfach geschrieben. |
| Zitat: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | Wie soll auf dieser Basis eine für Laien nicht-irreführende und finale(?) Erklärung gefunden werden? |
Ich kann keine finale Lösung anbieten – niemand kann das heute – deswegen habe das auch nie behauptet. |
Und wie willst du das nun ohne Irreführungen Laiengerecht verpacken?
| Zitat: | | Du suggerierst hier, sie hätte eine solche, obwohl sie dazu nichts schreibt. Es handelt sich zunächst wohl eher um deine Privatmeinung. |
Nein das suggeriere ich nicht. Sie schreibt explizit darüber aber du willst es offenbar gar nicht erst lesen. Du suggerierst hier, dass es möglich ist die Hawking-Strahlung ohne Irreführungen an Laien vermitteln zu können aber wie soll das gehen, wenn die Grundlagen dafür keiner kennt, was du ja bestätigst. Ich habe nicht behauptet, dass Biaanconi sie kennt oder gar ich.
Kannst du das Voynich-Manuskript übersetzen, obwohl die Schriftzeichen durch niemenden verstanden sind?
Du kannst mir aber nicht weiß machen, dass ein Informationsparadoxon nicht in erster Linie mittels einer noch zu findenden bzw. voll auszuformulierenden Informationstheorie gelöst werden kann?!
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Und die dritte Erklärung, du Du hier suggerierst, existiert noch nicht. Zitat aus der von dir genannten Arbeit:
| Zitat: | | This work can be expanded in several directions … On the other side, it would be important to provide an interpretation of the quantum relative entropy in the light of the second quantization of the theory. |
Sie schreibt also explizit, dass man ihre Arbeit zu einem Ansatz wie dem von Hawking erst noch in Beziehung setzen muss! Solange das nicht erfolgt ist, sollte man nicht unfundierte Spekulationen auf Basis einer höchstens oberflächlichen Kenntnis ihrer Arbeit in den Raum stellen. |
Ja nochmal. das habe ich oben auch geschrieben...es fehlt noch der konkrete Bezug zur QFT/QM.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 20. Apr 2025 22:49 Titel: |
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@antaris – für's Protokoll:
| Zitat: | | Ganz grundsätzlich muss man unterscheiden, ob ein Ansatz die bekannte Form der Bekenstein-Hawking-Entropie reproduziert, oder ob er zusätzlich eine Aussage zur Strahlung liefert. |
| Zitat: | | Ich bestreite, dass in den von dir zitierten Texten etwas zu Hawking-Strahlung im Sinne quantenmechanischer Freiheitsgrade steht; da steht nur etwas zur Hawking-Temperatur … |
Wenn du also bitte so freundlich wärest, das zur Kenntnis zu nehmen: in den von dir genannten Zitaten steht nichts von Strahlung.
Da jedoch Entropie mit Temperatur einhergeht, und diese nach Hawking wiederum mit Strahlung, kann die Autorin keine Lösung präsentieren, solange sie ein zentrales Element des Problems – die Strahlung – überhaupt nicht betrachtet, was sie ja selbst sagt:
| Zitat: | | …it would be important to provide an interpretation of the quantum relative entropy in the light of the second quantization of the theory |
Seit Hawking ist außerdem klar, dass ein dynamisches Problem vorliegt, wobei der Kollaps eine maßgebliche Rolle spielt – den die Autorin als weiteres zentrales Element nicht betrachtet.
Sie befasst sich (in diesem Paper) demnach nur mit einem kleinen Ausschnitt des Problems.
Also nochmal:
| Zitat: | | Du suggerierst hier, sie hätte eine solche [Lösung], obwohl sie dazu nichts schreibt. |
Und unterstelle mir nicht, ich würde das nicht lesen oder zur Kenntnis nehmen wollen.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 21. Apr 2025 08:24, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1609
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| Aruna Verfasst am: 21. Apr 2025 07:11 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
In den von dir genannten Zitaten steht nichts von Strahlung. Wenn du also bitte so freundlich wärest, das zur Kenntnis zu nehmen.
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In jedem Zitat steht etwas von Entropie. Vielleicht meinen manche Laien, das wäre das Gleiche?  |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 21. Apr 2025 07:23 Titel: |
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Ich vermute, dass viele Darstellungen Entropie, Temperatur und Strahlung nicht sauber trennen. Dann wird auch oft nicht unterschieden zwischen einem statischen Schwarzen Loch und einem dynamischen Kollaps – wobei nur letzterer überhaupt zu inäquivalenten Vacua führt.
Ich der Fachliteratur kann man davon ausgehen, dass der Leser die Hintergründe kennt, aber für Laien ist das m.E. ohne Erklärung nicht unbedingt ersichtlich.
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1609
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| Aruna Verfasst am: 21. Apr 2025 07:30 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Ich der Fachliteratur kann man davon ausgehen, dass der Leser die Hintergründe kennt, aber für Laien ist das m.E. ohne Erklärung nicht unbedingt ersichtlich. |
Dann kann es natürlich zu Missverständnissen führen, wenn Laien Fachliteratur lesen, oder eventuell von KI lesen lassen, anstatt sich die Grundlagen drauf zu schaffen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 21. Apr 2025 07:42 Titel: |
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Natürlich.
In so einem Papier steht normalerweise nie alles, dafür gibt es Referenzen, es wird nie die Vorgeschichte erklärt, das muss sich der Leser schon selbst aneignen, und es wird nicht jeder Rechenschritt erklärt.
Von daher denke ich, dass die Fachwelt sehr genau versteht, was da berechnet wurde und was nicht.
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antaris
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| antaris Verfasst am: 21. Apr 2025 08:29 Titel: |
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@TomS, für die Erinnerung:
Ich habe auf deinen Beitrag geantwortet.
Da schreibst du explizit als Antwort auf Aruna's Frage (Ist dann die quantenmechanische von Neumann-Entropie ein Maß für einen echten Information*sverlust …):
Das kommt darauf an.
| Zitat: | Glaubt man an die Korrektheit, der Berechnung von Hawking und somit an den Verlust der Unitarität, so könnte man die Entropie als Maß für den Informationsverlust auffassen. Glaubt man der Rechnung nicht – so, wie später auch Hawking selbst – so stünde die Entropie für ein Maß der nicht zugänglichen bzw. durch eine Näherung ausgeblendeten Information.
Ja, es gibt verschiedene Ansätze innerhalb des Stringtheorie, denenzufolge die Information tatsächlich nicht verloren geht bzw. gemäß derer die Entropie tatsächlich durch mikroskopische Freiheitsgrade getragen wird; die Entropie wäre wieder nur ein Maß unserer Unkenntnis des Mikrozustandes |
| Zitat: | | „The quantum relative entropy provides a measure of the mismatch between the information stored in the matter-induced geometry and the background geometry. Apparent entropy increase or information loss is the result of this mismatch, not a fundamental non-unitarity.“ |
[Bianconi, 2024, "Quantum entropy couples matter with geometry", arXiv:2404.08556v4, Abschnitt 4]
In deinem Beitrag ging es nicht um Hawking-Strahlung. Wenn es mir rein darum ging, so hätte ich schon eher was dazu geschrieben.
Ja du hast insofern recht, dass sie nichts direkt über quantenmechanische Aspekte zur Hawking-Strahlung schreibt. Sie schreibt aber über die Hawwking-Temperartur und widerspricht, mit im hier wiederholten Zitat der Aussage aus Hawking's Ansatz, nämlich dem Verlust der Unitarität.
Auch Hawking betrachtet nicht den Kollaps selbst, sondern die Raumzeit davor und danach. Genauso ist bei Hawking die Raumzeit nicht vollständig quantisiert. Das ist seit Hawking klar und bisher hat es noch niemand geschafft.
Das was ich wirklich suggerieren will ist, dass es auf dieser Basis keine für Laien nicht-irreführende Erklärung der Hawking-Strahlung geben kann, solange die lehrenden Experten selbst nicht die Grundlagen dafür verstanden haben, um diese dann eben an Laien, wie z.B. mir, korrekt zu vermitteln.
Ich werde euch nun aber nicht mehr bei dem Versuch der Findung dieser nicht-irreführenden Erklärung ganz in Ruhe lassen und still mitlesen. Vielleicht schafft ihr es ja wirklich den Verlust der Unitarität und die Hawking-Strahlung widerspruchsfrei und ohne Irreführung für Laien zu formulieren...ich bin gespannt und lasse mich gerne überraschen!
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antaris
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| antaris Verfasst am: 21. Apr 2025 08:42 Titel: |
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@Aruna
Mein Argument lautet:
Wenn virtuelle Teilchen und Fluktuationen aufgund der damit einhergehenden Irreführungen fallen gelassen und Erklärungen aus dem Kern von Hawking's Aussagen harangezogen werden aber wiederum auf Aussagen zurückgegriffen wird, die selbst nicht vollständig erläutert werden können, dann werden diese Aussagen erneut mit hoher Wahrscheinlichkeit für Laien irreführend sein.
Die einzige ehrliche Aussage wäre, dass die Hawking-Strahlung nicht laiengerecht, also nicht ohne Irreführungen und Widersprüche erläutert werden kann.
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Zuletzt bearbeitet von antaris am 21. Apr 2025 08:50, insgesamt einmal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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| TomS Verfasst am: 21. Apr 2025 08:58 Titel: |
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@Aruna – ich werde die Beiträge nicht löschen jedoch in einen eigenen Thread verschieben
@antaris – hör bitte auf, deine früheren Aussagen umzudeuten und meine Argumente wissentlich oder unwissentlich zu verdrehen
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TomS
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| TomS Verfasst am: 21. Apr 2025 09:24 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Ja du hast insofern recht, dass sie nichts direkt über quantenmechanische Aspekte zur Hawking-Strahlung schreibt. |
Gut. Lassen wir es bitte dabei.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Sie schreibt aber über die Hawwking-Temperartur und widerspricht, mit im hier wiederholten Zitat der Aussage aus Hawking's Ansatz, nämlich dem Verlust der Unitarität. |
Inwiefern?
Verlust der Unitarität im Rahmen eines quantenmechanischen Prozesses bedeutet, dass ein Eingangs- in einen Ausgangszustand übergeht, wobei dieser Übergang nicht mittels eines unitären Zeitentwicklungsoperators beschrieben werden kann. Sie betrachtet allerdings keinen derartigen Prozess sondern lediglich den unrealistischen Spezialfall eines stationäres Schwarzes Loch – oder übersehe ich da etwas? – insofern kann sie Hawking bzgl. des von ihm untersuchten realistischen Problems gar nicht widersprechen. Das ist keine prinzipielle Kritik, lediglich eine Sicht auf den aktuellen Stand ihrer Arbeit.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Auch Hawking betrachtet nicht den Kollaps selbst, sondern die Raumzeit davor und danach. Genauso ist bei Hawking die Raumzeit nicht vollständig quantisiert. |
Ersteres ist irrelevant, insofern man weiß, dass seine Näherung in gewissen Regimen sehr gut sein sollte, und daher zu erwartende Korrekturen zu klein sind, um die Unitarität zu retten (was nicht heißt, dass man sich nicht einig wäre, dass nicht ein tief sitzendes Problem vorläge).
Letzteres ist insofern irrelevant, als wir es hier mit der Diskussion eines Problems zu tun haben, noch nicht mit möglichen Lösungen (zu denen evtl. auch Ansätze beitragen, in denen die Raumzeit gerade nicht quantisiert wird).
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Das was ich wirklich suggerieren will ist, dass es auf dieser Basis keine für Laien nicht-irreführende Erklärung der Hawking-Strahlung geben kann, solange die lehrenden Experten selbst nicht die Grundlagen dafür verstanden haben, um diese dann eben an Laien, wie z.B. mir, korrekt zu vermitteln. |
Das war auch nicht das Ziel!
Es ging nicht um eine Erklärung einer Lösung der mit der Hawking-Strahlung zusammenhängenden Probleme, sondern um eine zutreffende und zugleich laiengerechte Erklärung des Mechanismus bzw. der Berechnung nach Hawking sowie der daraus resultierenden konzeptionellen Probleme.
Beides kann man seit 50 Jahren korrekt erklären (man konnte auch schon über 20 Jahre vor Heisenberg viele Probleme erklären, zu deren Lösung erst die Quantenmechanik verholfen hat). Inwiefern eine Erklärung laiengerecht ist, müssen andere beurteilen.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Die einzige ehrliche Aussage wäre, dass die Hawking-Strahlung nicht laiengerecht, also nicht ohne Irreführungen und Widersprüche erläutert werden kann. |
Die meiner Meinung ehrliche Aussage wäre, dass es dir bisher nicht möglich war, dieses von mir genannte Verständnis des Problems zu erreichen. Warum konzentrierst du dich denn nicht darauf? Warum fragst du nicht dazu konstruktiv nach?
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 21. Apr 2025 10:53, insgesamt einmal bearbeitet |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474
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| Telefonmann Verfasst am: 21. Apr 2025 10:24 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Die einzige ehrliche Aussage wäre, dass die Hawking-Strahlung nicht laiengerecht, also nicht ohne Irreführungen und Widersprüche erläutert werden kann. |
Eine mögliche "laiengerechte" Aussage lautet: Teilchenerzeugung in gekrümmten Raumzeiten. Da stellt sich dann erneut die Frage, ob so etwas noch als laiengerecht bezeichnet werden darf. In dem Sinne, dass keine explizite Mathematik dazu benötigt wird, ja.
Das Informationsparadoxon liegt meiner Meinung nach vor allem in dem semiklassischen Ansatz begründet. Die benötigten Quantenfelder sind bei Schwarzen Löchern nicht unbedingt streng lokalisiert, was in der ART aber stillschweigend vorausgesetzt wird.
EDIT: Speziell dieser Punkt wird von Bianconis Ansatz zumindest teilweise berücksichtigt. Ob das bereits ausreicht, um das Informationsparadoxon komplett zu lösen darf noch bezweifelt werden, weil bei Bianconi die Struktur der Raumzeit noch als klassisches Feld betrachtet wird.
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Freundliche Grüße, T.
Zuletzt bearbeitet von Telefonmann am 21. Apr 2025 20:47, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
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| antaris Verfasst am: 21. Apr 2025 11:32 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | Ja du hast insofern recht, dass sie nichts direkt über quantenmechanische Aspekte zur Hawking-Strahlung schreibt. |
Gut. Lassen wir es bitte dabei. |
Wenn wir nun wieder über die Sache diskutieren, dann bin ich gerne bereit einen Schlussstrich unter die vorherige Diskussion zu ziehen.
Wenn ich in der Sache etwas nicht verstanden habe, dann bitte konkret auf die falsch verstandene Sache hinweisen.
| Zitat: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | Sie schreibt aber über die Hawwking-Temperartur und widerspricht, mit im hier wiederholten Zitat der Aussage aus Hawking's Ansatz, nämlich dem Verlust der Unitarität. |
Inwiefern?
Verlust der Unitarität im Rahmen eines quantenmechanischen Prozesses bedeutet, dass ein Eingangs- in einen Ausgangszustand übergeht, wobei dieser Übergang nicht mittels eines unitären Zeitentwicklungsoperators beschrieben werden kann. Sie betrachtet allerdings keinen derartigen Prozess sondern lediglich den unrealistischen Spezialfall eines stationäres Schwarzes Loch – oder übersehe ich da etwas? – insofern kann sie Hawking bzgl. des von ihm untersuchten realistischen Problems gar nicht widersprechen. Das ist keine prinzipielle Kritik, lediglich eine Sicht auf den aktuellen Stand ihrer Arbeit. |
Sie schreibt explizit, dass in ihrer Metrik G aus Materie und allen Feldern induziert wird. Mir suggeriert diese Aussage, dass alle "Abweichungen" von G im Bezug zu g verallgemeinert und "entropisch" in G codiert und somit enthalten sind, ohne dass Bianconi explizit die einzelnen Bestandteile der Beiträge ausführlich herleiten muss. Sie verallgemeinert den Verlust der Information entropisch und schreibt ja selbst im Zitat:
„The quantum relative entropy provides a measure of the mismatch between the information stored in the matter-induced [G] geometry and the background geometry [g]. Apparent [scheinbar] entropy increase or information loss is the result of this mismatch, not a fundamental non-unitarity.“
[Bianconi, 2024, "Quantum entropy couples matter with geometry", arXiv:2404.08556v4, Abschnitt 4]
Das kann ich z.B. falsch verstanden oder aufgefasst haben. Wie ist ihre Aussage zu verstehen?
| Zitat: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | Auch Hawking betrachtet nicht den Kollaps selbst, sondern die Raumzeit davor und danach. Genauso ist bei Hawking die Raumzeit nicht vollständig quantisiert. |
Ersteres ist irrelevant, insofern man weiß, dass seine Näherung in gewissen Regimen sehr gut sein sollte, und daher zu erwartende Korrekturen zu klein sind, um die Unitarität zu retten (was nicht heißt, dass man sich nicht einig wäre, dass nicht ein tief sitzendes Problem vorläge).
Letzteres ist insofern irrelevant, als wir es hier mit der Diskussion eines Problems zu tun haben, noch nicht mit möglichen Lösungen (zu denen evtl. auch Ansätze beitragen, in denen die Raumzeit gerade nicht quantisiert wird). |
OK, einverstanden.
| Zitat: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | Das was ich wirklich suggerieren will ist, dass es auf dieser Basis keine für Laien nicht-irreführende Erklärung der Hawking-Strahlung geben kann, solange die lehrenden Experten selbst nicht die Grundlagen dafür verstanden haben, um diese dann eben an Laien, wie z.B. mir, korrekt zu vermitteln. |
Das war auch nicht das Ziel!
Es ging nicht um eine Erklärung einer Lösung der mit der Hawking-Strahlung zusammenhängenden Probleme, sondern um eine zutreffende und zugleich laiengerechte Erklärung des Mechanismus bzw. der Berechnung nach Hawking sowie der daraus resultierenden konzeptionellen Probleme.
Beides kann man seit 50 Jahren korrekt erklären (man konnte auch schon über 20 Jahre vor Heisenberg viele Probleme erklären, zu deren Lösung erst die Quantenmechanik verholfen hat). Inwiefern eine Erklärung laiengerecht ist, müssen andere beurteilen. |
Ich glaube zumindest, dass dies, ohne gleichzeitig dabei den Versuch zu unternehmen das Informationsparadox mit neuesten Studien zu beleuchten, ein ziemlich schwieriges Unterfangen darstellt. Erst wenn eine Möglichkeit gefunden wird, genau dieses Problem zu lösen, so wird auch eine laiengerechte Erklärung möglich sein. Bis dahin werden alle Aussagen "schwammig" bleiben.
Letztendlich konnte weder die Hawking-Strahlung, noch der Unruh-Effekt experimentell nachgewiesen werden. Analoge Experimente zeigen zwar Eigenschaften der erwarteten Hawking-Strahlung, z.B. bei Phononen aber das ist ja kein empirischer Nachweis der thermischen Hawking-Strahlung schwarzer Löcher.
| Zitat: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | Die einzige ehrliche Aussage wäre, dass die Hawking-Strahlung nicht laiengerecht, also nicht ohne Irreführungen und Widersprüche erläutert werden kann. |
Die meiner Meinung ehrliche Aussage wäre, dass es dir bisher nicht möglich war, dieses von mir genannte Verständnis des Problems zu erreichen. Warum konzentrierst du dich denn nicht darauf? Warum fragst du nicht dazu konstruktiv nach? |
Der Kern des Problems ist, dass die in-Raumzeit in der fernen Vergangenheit, nach einem im zeitlichen Verlauf stattfindenendenden gravitativen Kollaps mit Entstehung eines EH's, ungleich der out-Raumzeit in der fernen Zukunft ist. Das zeigt, dass das Vakuum (welches in beiden Fällen der gleiche ist) und mögliche Teilchenspektren beobachterabhängig sind, sowie dass lt. QM sich aus einem reinen (ferne Vergangenheit) Vakuumzustand gemäß der unitären Zeitentwicklung eigentlich kein thermischer und somit gemischter Zustand (in der fernen Zukunft) überführen lässt und eben somit die Unitarität verletzt wird.
Das ist sicherlich nicht präzise gemäß deiner Ansprüche formuliert aber ich lasse mich gerne davon überzeigen, wenn ich falsche Ansichten vertrete.
Ich gebe dir recht, dass die Beleuchtung der Entstehung und die Dynamik des gravitativen Kollapses von großer Bedeutung ist.
Ich weiß nicht, ob Bianconi darauf eingeht aber ich kann mich nicht erinnern explizit eetwas dazu von ihr gelesen zu haben.
Letztlich sagt sie aber eben, dass die Entropiezunahme und der Informationsverlust scheinbar sind. Wie genau sie das meint können wir hier ja gerne versuchen gemeinsam heraauszufinden.
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TomS
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| TomS Verfasst am: 21. Apr 2025 13:59 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | antaris hat Folgendes geschrieben: | | Sie schreibt aber über die Hawwking-Temperartur und widerspricht, mit im hier wiederholten Zitat der Aussage aus Hawking's Ansatz, nämlich dem Verlust der Unitarität. |
Inwiefern?
Verlust der Unitarität im Rahmen eines quantenmechanischen Prozesses bedeutet, dass ein Eingangs- in einen Ausgangszustand übergeht, wobei dieser Übergang nicht mittels eines unitären Zeitentwicklungsoperators beschrieben werden kann. Sie betrachtet allerdings keinen derartigen Prozess sondern lediglich den unrealistischen Spezialfall eines stationäres Schwarzes Loch – oder übersehe ich da etwas? – insofern kann sie Hawking bzgl. des von ihm untersuchten realistischen Problems gar nicht widersprechen. Das ist keine prinzipielle Kritik, lediglich eine Sicht auf den aktuellen Stand ihrer Arbeit. |
Sie schreibt explizit, dass in ihrer Metrik G aus Materie und allen Feldern induziert wird … Sie verallgemeinert den Verlust der Information entropisch und schreibt ja selbst im Zitat:
"(1) The quantum relative entropy provides a measure of the mismatch between the information stored in the matter-induced geometry and the background geometry. (2) Apparent entropy increase or information loss is the result of this mismatch, not a fundamental non-unitarity." |
Weder in (1) noch in (2) ist die Rede von einem Prozess.
(2) ist seit Jahrzehnten ziemlich Konsens, das ist nichts, was sie entdeckt hätte; ich habe bzgl. der Interpretation der Entropie S hier übrigens ähnliches geschrieben:
| Zitat: | Glaubt man an die Korrektheit, der Berechnung von Hawking und somit an den Verlust der Unitarität, so könnte man die Entropie als Maß für den Informationsverlust auffassen. Glaubt man der Rechnung nicht – so, wie später auch Hawking selbst – so stünde die Entropie für ein Maß der nicht zugänglichen bzw. durch eine Näherung ausgeblendeten Information.
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Du übersiehst, dass sie zwar einen Rahmen bereitstellt, innerhalb dessen man den genannten Prozess prinzipiell berechnen kann, sie es jedoch praktisch (noch) nicht tut. Der Rahmen leistet das vermutete dann, wenn man gezeigt hat, dass er es leistet. Evtl. erlebt man eine Überraschung – so wie Hawking – und der Rahmen leistet genau das nicht, sämtliche Näherungen versagen, man findet keinen lösbaren Ansatz …
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antaris
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| antaris Verfasst am: 21. Apr 2025 15:37 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
| Zitat: | | "(1) The quantum relative entropy provides a measure of the mismatch between the information stored in the matter-induced geometry and the background geometry. (2) Apparent entropy increase or information loss is the result of this mismatch, not a fundamental non-unitarity." |
Weder in (1) noch in (2) ist die Rede von einem Prozess.
(2) ist seit Jahrzehnten ziemlich Konsens, das ist nichts, was sie entdeckt hätte; |
Zustimmung aber wenn wir uns darauf einigen können, dass [1] näher betrachtet werden muss - und darum geht es bei Bianconi - damit [2] aufgelöst werden kann, dann sind wir doch ein Stück weiter.
| Zitat: |
ich habe bzgl. der Interpretation der Entropie S hier übrigens ähnliches geschrieben:
| Zitat: | Glaubt man an die Korrektheit, der Berechnung von Hawking und somit an den Verlust der Unitarität, so könnte man die Entropie als Maß für den Informationsverlust auffassen. Glaubt man der Rechnung nicht – so, wie später auch Hawking selbst – so stünde die Entropie für ein Maß der nicht zugänglichen bzw. durch eine Näherung ausgeblendeten Information.
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Genau daraus hat sich unsere Streitigkeit manifestiert...
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du übersiehst, dass sie zwar einen Rahmen bereitstellt, innerhalb dessen man den genannten Prozess prinzipiell berechnen kann, sie es jedoch praktisch (noch) nicht tut. Der Rahmen leistet das vermutete dann, wenn man gezeigt hat, dass er es leistet. Evtl. erlebt man eine Überraschung – so wie Hawking – und der Rahmen leistet genau das nicht, sämtliche Näherungen versagen, man findet keinen lösbaren Ansatz … |
Sorry aber du übersiehst, dass wir hier über Bianconi's drei letzten eigene Arbeiten,von über 200 eigenen und mitgewirkten diskutieren (von denen ich selber bisher nur einen Bruchteil gelesen habe).
Sie beschreibt aber sehr wohl eine zeitliche Entwicklung aber das in anderen Arbeiten und anderen Kontexten, sowie wahrscheinlich mit kontrovers zu diskutierenden Inhalten bzw. Perspektiven...
In den hier diskuitierten Arbeiten verweist sie auf die simplicial and cell complexes ihrer informations- und netzwerktheoretischen Arbeiten.
Den großen Rundumschlag hat sie bisher nicht ausgeführt.
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Zuletzt bearbeitet von antaris am 21. Apr 2025 16:28, insgesamt einmal bearbeitet |
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antaris
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| antaris Verfasst am: 21. Apr 2025 16:24 Titel: |
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Ich denke die folgende Arbeit von Bianconi, Rahmede und Wu gibt einen Ausblick darauf, wie die sich die zeitliche Evolution auf Basis von Quantennetzwerken vorstellen.
https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.92.022815
Complex quantum network geometries: Evolution and phase transitions (2015)
| Zitat: | Abstract:
Networks are topological and geometric structures used to describe systems as different as the Internet, the brain or the quantum structure of space-time. Here we define complex quantum network geometries, describing the underlying structure of growing simplicial 2-complexes, i.e. simplicial complexes formed by triangles. These networks are geometric networks with energies of the links that grow according to a non-equilibrium dynamics. The evolution in time of the geometric networks is a classical evolution describing a given path of a path integral defining the evolution of quantum network states. The quantum network states are characterized by quantum occupation numbers that can be mapped respectively to the nodes, links, and triangles incident to each link of the network. We call the geometric networks describing the evolution of quantum network states the quantum geometric networks. The quantum geometric networks have many properties common to complex networks including small-world property, high clustering coefficient, high modularity, scale-free degree this http URL they can be distinguished between the Fermi-Dirac Network and the Bose-Einstein Network obeying respectively the Fermi-Dirac and Bose-Einstein statistics. We show that these networks can undergo structural phase transitions where the geometrical properties of the networks change drastically. Finally we comment on the relation between Quantum Complex Network Geometries, spin networks and triangulations. |
Pre-print: https://arxiv.org/pdf/1503.04739
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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| TomS Verfasst am: 21. Apr 2025 16:35 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Genau daraus hat sich unsere Streitigkeit manifestiert. |
Nein. Verstehst du es immer noch nicht?!
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Sorry aber du übersiehst … |
Nein. Ich habe nach Hinweisen auf den von mir wiederholt angesprochenen offenen Punkt gesucht jedoch nichts gefunden. Zitiere doch bitte du die entsprechende Stelle, wo sie dies auflöst.
In der Arbeit aus 2015 diskutiert sie dies nicht.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
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| antaris Verfasst am: 21. Apr 2025 17:21 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | In der Arbeit aus 2015 diskutiert sie dies nicht. |
Was genau willst du sehen? Wie sie den unitären Zeitentwicklungsoperator U(t) definieren und anwenden? In einem Nature-Artikel?
https://www.nature.com/articles/srep13979
Siehe "Methods" ab Gleichung 26
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 21. Apr 2025 17:32 Titel: |
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So ein Quatsch.
Ich habe jetzt gleich Gäste und daher jetzt keine Zeit. Ich werde später noch ein letztes mal versuchen, ganz einfach zu erklären, was das Problem ist.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21442
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| TomS Verfasst am: 21. Apr 2025 22:01 Titel: |
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Zum Vergleich:
Man hatte einen etablierten formalen Rahmen ART + QFT, letztere sehr gut verstanden seit den 40er Jahren; darin wird von einer unitären Dynamik der QFT ausgegangen. Völlig überraschend für alle Experten inkl. Stephen Hawking zeigt dessen explizite Berechnung Mitte der 70er, dass diese unitäre Dynamik für Raumzeiten mit Kollaps und insbs. Horizont nicht gegeben ist; die Kombination mit der ART führt zu einer Inkonsistenz der QFT.
Nun haben wir einen wenige Jahre alten Vorschlag für einen neuen Rahmen der sogenannten emergenten bzw. entropischen Gravitation; darin wird wieder von einer unitären Dynamik ausgegangen, wobei bisher nur wenige explizite Berechnungen vorliegen, insbs. keine zur Dynamik auf Raumzeiten mit Kollaps und Horizont. Völlig überraschend für einen der Experten – nennen wir ihn antaris – wird dieser Ansatz daher noch nicht als der lang ersehnte Durchbruch angesehen, insbs. auch angesichts der Tatsache, dass viele andere Ansätze – allen voran Stringtheorie, Loop Quantum Gravity … – das von Hawking aufgeworfene Problem trotz tausender aktiver Forscher über ein halbes Jahrhundert nicht zu lösen vermocht haben.
Das Problem der Existenz einer unitären Dynamik für Raumzeiten mit Kollaps und Schwarzen Löchern ist erst dann gelöst, wenn für Raumzeiten mit Kollaps und Schwarzen Löchern explizit berechnet wurde, dass die Dynamik tatsächlich unitär ist. Würde man nämlich deine Argumentation anwenden, hätte Hawking das Problem nie entdeckt, da er im Vertrauen auf die Unitarität der QFT seine Berechnung nie durchgeführt hätte.
Bianconi weiß sicher ganz genau, dass da noch ein weiter Weg vor ihr liegt.
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