CERN, Teilchenphysik & Co.

[Wolkenschieber]

Sorry Robert,

 

hatte den Thread nicht mehr auf dem Schirm und sehe es gerade erst.

 

In meiner "bewährten" laienhaften Sprache ist das, was "uns" bei der Quantenphysik zunächst "überrascht", die Aussage, dass ein Teilchen eine Information "haben" kann, das an der Entstehung der Information nicht beteiligt war. Also so eine Art Gedankenübertragung.

 

Nun gibt es eine solche "Gedankenübertragung" (nicht nur im täglichen Leben: "daran habe ich auch gerade gedacht!"), sondern z.B. schon in der Hirnforschung. Was ernstzunehmende Wissenschaftler (die das von sich selbst behaupten), zu der Aussage verleitet, auch unser Bewusstsein ein so etwas wie Quantenphysikalischer Vorgang. Die "Gegner", die sich genau so ernst nehmen, werfen den Hirnforschern vor, das sei ziemlich großer Humbug.

 

Nun da will ich mich einer eigenen Wertung entziehen.

 

Nur ich kann natürlich "Gedanken" abgreifen (von den Versuchen hatte ich schon berichtet), diese digitalisieren, per mail über den Ozean schicken, dort einem Probanden "einspielen" und der sieht, fühlt oder spricht das, was m Entstehungsort gesehen, gefühlt oder gesagt wurde (Details bei interesse). Nur das sind elektromagnetische Wellen, die hier abgegriffen werden, also "schlichte" Wellen.

 

Das besondere an Quanten ist aber, dass sie sich einerseits wie Teilchen verhalten (also wie die Tennisbälle in dem Doppelspaltenversuch) und andererseits wie Wellen.

 

Da werden die Quantenphysiker jetzt auf die Barrikaden gehen, aber "übertragen2 auf das tägliche Leben, könnte man es sich vorstellen wie eine Dünungswelle im Ozean. da wird ein Wasserteilchen von einem Wind oder einem Beben angeregt, das Wasserteilchen bekommt also die "Information" bilde eine (Dünungs) Welle, verbleibt ortsfest (Orbitalbewegung), gibt aber die Information an das nächste Teilchen weiter und irgendwann ist die "Information" am North Shore Oahu bei einem dortigen Wasserteilchen angekommen und die Surfer freuen sich.

 

Dass das in der Quantenphysik so geschieht, ist an bestimmte Voraussetzungen gebunden, die jetzt zu weit führen, aber leicht nachzulesen sind. bei Wikipedia unter Quatenphysik dürfte auch eine bewegte Grafik sein, die das bildhaft darstellt.

 

Es war aber das Ansinnen dieses Experiments nachzuweisen, dass es überhaupt geschieht, dass eine Information (hier da Abbild einer Katze) das ein Photon (Lichtteilchen) "gesehen" hat, auch von einem anderen Lichtteilchen wiedergegeben wird, das das Katzenbild nicht gesehen hat.

 

Und wenn man sich jetzt die Zeichnungen in "Nature" ansieht, wird es eigentlich klar. Man erzeugt einen (Laser) Strahl, teilt ihn auf, einer sieht das Objekt, Der andere nicht und am Ende trägt der Strahl die Information, der das Teil nicht gesehen hat (bei Interesse gerne auch etwas ausführlicher).

 

Ich denke aber mit meinem im vorherigen Beitrag geschilderten "Bild" mit den zwei Teilchen und den kreisförmigen Wellen bekommt man eine Idee des Vorgangs und mit dem Wikipedia Bild (google gleich mal, hoffe ich finde eins) wird deutlich wie die geschilderten Voraussetzungen zu verstehen sind.  Sorry viel text, aber gerade so "runtergeschrieben" ohne es auszuformulieren.

[Wolkenschieber]

Nun finde ich das "Bild", das ich vor Augen hatte, als ich den obigen Text schrieb natürlich nicht (zumindest nicht, dass ich es hier verlinken könnte).

 

Das Phänomen um das es geht ist die sog. Verschränkung von Teilchen. Das also Teilchen, die sich in einer Superposition (Überlagerung, sowohl spin up, als auch spin down, quasi neutral, nicht bestimmt) befinden, sobald sie getrennt werden,

jedes für sich einen Zustand annehmen (Spin up oder Spin down), der genau entgegengesetzt zum Zustand des anderen Teilchens ist,

man vorher nicht sagen kann, welchen Zustand eines der Teilchen annimmt,

die Wahrscheinlichkeit welcher Zustand angenommen wird, aber bei genau (!) 50% liegt (am Ende also genau so viele Teilchen mit Spin up wie Spin down gemessen werden,

und zwar "lösen" sich aus einer Superposition immer ein Teilchen in Spin up und eines in spin down, unabhängig davon, wie groß die Entfernung zwischen den Teilchen ist.

 

Da nach der allgemeinen Relativitätstheorie nichts schneller als Licht sein kann, kann also zwischen den Teilchen keine "Information" im klassischen (Physik) Sinn fließen. Also dass das erste an einer Messung eintreffende Teilchen dem anderen "übermittelt", zu welchem Zustand (spin up oder spin down) es sich entschlossen hat. Denn die Teilchen treffen bei Messungen immer mit dem jeweils unterschiedlichen zustand ein, egal ob die Distanz für beide gleich ist oder unterschiedlich. Auch ist es "zufällig" (Wahrscheinlichkeit), wie die Teilchen sich aus ihrer Superposition auflösen, nur "am Ende" sind es immer 50% für up und down.  

 

Spin up oder down ergibt sich aus einem Versuch (Stern Gerlach), wo man Teilchen in einem der klassischen Physik nachempfundenen Versuch durch ein Magnetfeld schickt. In der klassischen Physik (z.B. mit kleinen Magneten) werden diese entsprechend dem Verlauf und der Stärke der magnetischen Feldlinien abgelenkt und bilden bei der Messung ("Aufschlag") auf dem Messfeld eine Linie entsprechend ihrer jeweiligen Ablenkung.

 

Bei (nicht elektrisch geladenen Teilchen) bildet sich bei diesem Versuch keine Linie sondern es bilden sich zwei "Einschlagkrater einmal oben einmal unten. Die oben sind dann die Spin up Teilchen.

 

Da wir nicht erklären können, wie die "Informationsübertragung" von statten geht, kann man es nur so erklären, dass Quanten nicht "einzelne" Teilchen sind, sondern in einem System verschränkt. Der jeweilige Zustand zeigt sich erst bei der Beobachtung. Kenne ich den einen, kenne ich auch den anderen. Vor der Beobachtung nicht.     

[Wolkenschieber]

Mehrfachpostings sollten gestattet sein, wenn es der Sache dient und hier bin ich mit meinem gestrigen hingeschluderten Beitrag beim nochmaligen Überfliegen einfach nicht zufrieden.

 

Auch als Wolkenschieber verliert an mittunter die Bodensicht, sieht also vor lauter Wald die Bäume nicht und hält sich nicht an die eigenen Ratschläge.

 

Beim Verständnis der Quantenphysik heißt das, wie schon zuvor beschrieben, groß zu denken und sich nicht von diesen futzeligen Teilchen jeck machen lassen und von den Basiswissenschaften her zu denken.

 

Nein nicht Astronomie, Philosophie oder Mathematik, das haben die alten Griechen (Physik gehörte übrigens nicht dazu), heute sind das die Bibel, Goethe, Autos, Fußball und Tiere. Am besten Hunde, Bären gehen gelegentlich auch, Katzen sind völlig ungeeignet, wie die Quantenphysik lehrt.

 

Heute ist Champions League Tag, daher das große Mysterium der Verschränkung der Elementarteilchen am Beispiel des Fußball. Nicht des Spiels selbst, sondern des Spielgerätes.

 

Denken wir uns eine Ballmaschine, also ein Gerät, das Bälle mit großer Präzision aus einem Magazin abschießen kann. Solche Geräte werden im Training eingesetzt, es gibt sie auch beim Tennis und mittlerweile sogar für Hunde. Die können sich damit selbst Bälle zum Apportieren schießen, ein weiterer Beweis der engen Verbindung zwischen Hunden und Quantenphysik.

Wir nehmen zwei dieser Geräte, stellen sie Rücken an Rücken, so dass die Bälle nach links und rechts, gesehen von unserem Beobachtungsposten entfernt auf eine Torwand geschossen werden. In jeder Torwand ist ein Loch, jeder Ball trifft.

 

Aus einem gemeinsamen Magazin über den Maschinen fallen jeweils zwei Bälle, je einer zeitgleich in eine der Maschinen.

Die Bälle sind solche etwas älterer Machart, die aus 8 eckigen Leder oder Kunststoffflicken bestehen, abwechselnd in schwarz und weiß, und die von Fronarbeitern in Bangladesh zusammengenäht werden. Die neueren Bälle werden anders hergestellt, insofern gibt es diese Fronarbeit zum Glück kaum noch, aber leider auch keinen andere Arbeit, aber das ist ein anderes Thema. Das wäre dann eher mit der Bibel zu klären.

 

Schieße ich diese Bälle nun jeweils paarweise ab, dann sammeln die sich hinter den beiden Torwänden und wenn ich nach einiger Zeit nachsehe, finde ich hinter jedem Tor keine schwarz weiß karierten, sondern wenn ursprünglich 10 karierte Bälle auf ein Tor abgefeuert, immer (!) 5 (50%) weiße und 5 schwarze Bälle, und zwar hinter beiden Toren. Wenn also insgesamt zwanzig Bälle geschossen wurden, dann hinter jedem Tor 5 weiße und fünf schwarze.

 

Das Mysterium ist also, wann tritt diese Verwandlung ein ? Fliegen sehe ich karierte Bälle.

Stelle ich mich hinter eine der Torwände, dann kommt in "lockerer", nicht vorhersehbarer Folge mal ein weißer, mal ein schwarzer Ball.

 

Hole ich mir nun Hilfe und stelle einen zweiten Beobachter hinter das andere Tor und nach jedem Schuss signalisieren wir, was durch das Loch gekommen ist, dann stellen wir fest, dass immer ein weißer rechts einen schwarzen links bedingt und umgekehrt und zwar wieder ohne jedes Muster, nur am Ende wieder ausgeglichen.

 

Nun sind wir ganz schlau und verändern die Distanzen, einer der Bälle ist deutlich länger unterwegs. Selbe Ergebnis.

 

Also müssen die Bälle sich absprechen, wäre die Schlussfolgerung. Nur wie sollte das geschehen ? Die Maschine verlassen die Bälle unbestimmt, also gefleckt (das nennen die Physiker Superposition). Der erste Ball der eintrifft müsste  also dem zweiten mitteilen, dass er z.B. weiß werden muss weil er selbst schwarz das Ziel erreicht. Vorstellbar, wenn die Abstände unterschiedlich wären, ein Ball zuerst einschlägt und wir den Beweis erbrächten, dass die allgemeine Relativitätstheorie Tinnef ist. Danach geht nämlich nichts schneller als Licht, selbst wenn unsere Teilchen Photonen (Lichtteilchen wären) müssten sie schneller sein als sie selbst, also mit Superlichtgeschwindigkeit reisen. Können wir also getrost (?) vergessen.

 

Nun haben die Ärzte das Aspirin (wenn sie nicht mehr weiter wissen), Physiker den Magnetismus. Also platzieren sie zwei Magnete so, dass unter der Flugbahn der Bälle ein breiter Südpol, darüber ein schmalerer Nordpol liegt. Darauf gehe ich jetzt nicht weiter ein, das hat sich bei den popeligen Versuchen der klassischen Physik bewährt, wenn sie magnetisierte Teile durch ein solches Feld jagen, dann streut es hinten gewaltig, je nach dem in welcher Lage die magnetisierten Teile durch das Feld fliegen.

 

Und nun die große Überraschung. Bei den Elementarteilchen (Elektronen dürfen es nicht sein, denn die tragen eine Ladung, sind insofern eine "besondere" Form der 12 Teilchen, die es eigentlich nur gibt, sieht man mal von ein paar "Farben ab - siehe Link 5 Beiträge weiter vorne) streut nichts. Wir erkennen ein neues Muster, die Teilchen (Bälle) schlagen mal oben, mal unten auf der Torwand auf, und wenn wir an diesen Stellen schnell ein Loch schneiden, dann fliegen gleich viele Bälle oben wie unten durch, in beliebiger Reihenfolge, aber wie schon gehabt genau so viele oben wie unten, und zwar durch das eine Loch nur schwarze und weiße durch das andere. Daher die Ausdrücke spin up und down und auch das weiß jetzt wieder jeder Fußballer, was ein Spin ist.

 

Also offensichtlich tragen Elementarteilchen eine Information in sich, die in der Superposition, also dem Magazin über der Ballmaschine nicht erkennbar ist, sobald ich die Bälle aber trenne und auf die Reise schicke "sehe" ich noch nicht, welche "Gestalt" sie einnehmen werden, wenn sie das Ziel erreichen. Erst im Tor wird ein schwarzer oder weißer Ball.

 

Da keine Information fließen kann, zumindest nicht mit Kräften, die wir erklären können, muss etwas anderes gegeben sein. Die Teilchen trennen sich also zwar nach unserem Verständnis bleiben sich aber im Geiste verbunden.

 

Und nun wieder ein Bild. Wenn nicht weitere Überraschungen auf uns warten, dann ist unser ganzer Kosmos aus ganzen zwölf Ausgangs (Lego) Steinchen aufgebaut. Da gibt es zwar dann noch ein paar farbige, aber soweit es den physikalischen Aufbau betrifft, 12 Legosteinchen. jedes natürlich eine andere Form und andere Noppen. Und davon in jeder Zelle unseres Körpers 10 hoch 12, also eine Quadrillion. was für ein Gedränge. da verliert diese (oben beschriebene) Verschränkung doch schon einen Teil des Schreckens.

 

Überhaupt ist ein Schlüssel zum Verständnis der meisten Probleme das Problem in eine andere Dimension zu erheben. Die Mathematiker machen das mit Vorliebe, ist aber ein anderes eventuell neues Thema.

 

Wir gehen zurück, bleiben beim Fußball, diesmal Strandfußball, wechseln aber von Bällen zum schon einmal bemühten Sandkorn. hebe ich ein solches Sandkorn auf, sehe ich nichts. Bei genauerem Hinsehen unterscheiden sie sich zwar geringfügig in Farbe, Gestalt und Größe, aber Sand bleibt Sand. Lasse ich es wieder fallen, sehe ich es nicht mehr, es hat sich mit all den anderen Sandkörnern wieder zu einem Strand geformt.

 

Gut könnte man jetzt sagen, dank der Schwerkraft. Natürlich, denn diese Schwerkraft ist wesentliche Voraussetzung für unsere Existenz.

 

Also gehen wir dahin, wo es diese Schwerkraft nicht gibt, in einen Parabelflug und beobachten, was unser "Sand" dort macht (soweit ich weiß, wurden die Versuche mit Kaffeesatz gemacht?). Der "Sand" bildet auch in der Schwerelosigkeit "Muster" und fliegt nicht einfach ungeordnet durch die Gegend.

Also nur zur Sicherheit, dies ist eine Glosse, aber mit dem ernsthaften Bemühen neben Unterhaltung ein wenig Interesse zu wecken und Schrecken zu nehmen; frei nach Saint-Exupery:

 

"Wenn du die Männer Schiffe bauen lassen willst, dann schicke sie nicht Holz, Hammer und Nägel holen, sondern wecke in ihnen die Sehnsucht nach dem großen weiten Meer!"

[Chipart]

 

Es gibt eine viel trivialere , anschaulichere und verständlichere Möglichkeit, Verschränkungsphänomene zu erklären als die selbst für einen Mathematiker der nicht aus der Quantenoptik kommt nur noch extrem schwer nachzuvollziehenden heutigen Modelle: Eine noch unentdeckte Form der Informationsübertragung!

 

Für einen Siedler der Rauchzeichen nicht kennt ist es "Gedankenübertragung", wenn das nächste Indianerlager schon Stunden (wenn nicht Tage) vor seiner Ankunft gewarnt wurde. 

Für Christoph Kolumbus der keine Telegraphie kannte wäre es "Gedankenübertragung" wenn er bei seiner Ankunft in der Karibik schon mit Namen begrüßt worden wäre

Für einen des 19ten Jahrhunderts wäre es "Gedankenübertragung" wenn ich hier auf meinem schwarzen Kästchen rumwische und 10 Minuten später steht das Taxi (ähh, die Droschke) die ich gerne hätte vor meiner Haustüre.

 

Für all diese Phänomene gibt es letztendlich die triviale Erklärung, dass es Kommunikationswege gibt, die den entsprechenden Menschen nicht bekannt waren, die aber aus heutiger Sicht so gar nix magisches haben.

 

Florian

[Wolkenschieber]

Ja, gute Beispiele, aber eigentlich nicht trivial, denn was dem einen als naheliegend oder einfach gilt, ist für den anderen nur schwer zu verstehen.

 

Nicht weil er zu dumm oder ungebildet ist, sondern häufig weil ihm das Problem nicht in einer seinem Denkmuster entsprechenden  Aufmachung nahe gebracht wird.

 

Lernen wird meist als mechanistischer Vorgang verstanden. Dabei besteht, wie ich nicht müde werde zu betonen, die Kunst des Lehrenden nicht darin aller Welt zu beweisen, was er alles weiß, sondern darin denen, die weniger wissen, den Schlüssel zu liefern, möglichst schnell mehr zu wissen als der Lehrende.

Als das Bild des Nürnberger Dichters Harsdörffer, das die Rezeption des Lehren und Lernens auf diese Bild des Trichters reduziert (wobei das wohl nicht von ihm stand, sondern wohl eher einem Missverständnis geschuldet ist ?).

 

Viel besser passt das Bild dieses von Psychologen benutzten Kastens, der unterschiedlich geformte Öffnungen hat in die Bauklötze passen und eingeworfen werden müssen, die aber nur in bestimmten Stellungen passen.

 

Wenn ich als Kind mal wieder einer der frustrierenden Schulstunden beiwohnte, während deren ich nicht lernte außer der Erkenntnis, dass der Lehrer ein Idiot sei, weil er nicht begreift, wie ich begreife, dann hatte ich das Bild vor Augen, mein Kopf sei eine solche Kiste (von deren Existenz ich damals noch nichts wusste) und ich müsste diesen Wortschwall nur in einem endlosen Band um meinen Kopf schwirren lassen und immer neu zerlegen, bis die einzelnen Bausteine die passenden Löcher in meinem Kopf gefunden haben. (Das ist belegt, es gibt eine Zeichnung von mir in einer Art „Tagebuch“ –wohl eher so was wie ein Berichtsheft- aus der Zeit als ich 8 Jahre alt war.

 

Wenn ich heute zurückdenke, von welchen Lehrern ich profitiert habe, von welchen nicht, dann bestätigt sich dieses Bild. Um so mehr, als das fächerübergreifend geschah. Also bestimmte Fächer in einem Schuljahr schlecht, im nächsten mit einem anderen Lehrer sehr gut liefen, und zwar mit signifikanten Notensprüngen.

 

Leider, das muss ich zugeben, überwogen die negativen Ergebnisse, was aber eindeutig an den Lehrern lag, also die These insofern bestätigt.

 

Also wie schon gesagt, es gibt nichts wirklich triviales, meint hier triviale Beispiele. Spiele ich jemandem im Zeitraffer den Blick auf die gesamte Erde aus der Sicht von vier Satelliten vor, die sich über dem Äquator befinden und projiziere das auf vier Bildschirme nebeneinander, dann hat der von Meteorologie innerhalb einer Stunde mehr verstanden als in einigen Semester Vorlesung und offensichtlich auch mehr als die „Klimaforscher“ (ist aber ein anderes Thema – ich darf das sagen, bin weder das eine noch das andere).

 

Und selbst wenn wir in Bildern sprechen oder denken, machen wir natürlich den „Fehler“ und wirklich auf das zu besinnen, was wir eigentlich wissen.

 

Grund wir werden manipuliert oder lassen uns manipulieren.

 

Dass es mehr als drei Dimensionen (plus Zeit) gibt, wäre so eine triviale Mitteilung. Aber dann geht es schon los. Erkläre ich, dass wir in zwei räumlichen Dimensionen nicht leben könnten, besser gar nicht existieren, fände wahrscheinlich schon keine befriedigende Erklärung mehr.

 

Die einen würden sagen, gut um zweidimensional zu werden, müsste eine Walze über uns fahren und damit wäre die Sache ja erledigt. Aber es wäre nur der Beweis, nicht verstanden zu haben, was zweidimensional bedeutet. Denn wir sind von der Kunst oder heute von den Comics geprägt. Das verstehen wir als zweidimensional, weil das Blatt oder Bild zweidimensional ist.

 

In der europäischen Kunst wird das dann noch verstärkt, in dem man mit zeichnerischen Tricks eine Räumlichkeit vorgaukelt. Die (alte) japanische Kunst (Holzschnitt) macht das zwar nicht „lügt“ aber auch, wie überhaupt jede zweidimensionale Darstellung.

 

Zur Erklärung, ein Ball wäre in einer korrekten zweidimensionalen Darstellung ein Kreis. Durch die Mitte dieses Kreises könnte ich, wäre der Durchmesser entsprechend groß, hindurchgehen. Was ich natürlich nicht kann, denn der Kreis gegrenzt mich. „Lebten“ wir aber in einer solchen zweidimensionalen Welt (wir müssten dann anders konstruiert sein), dann würden die Mathematiker in ihren Modellen eine Dimension erfinden, die es ermöglicht im Zentrum dieses Ringes stehend in die Tiefe, also in das Blatt einzutauchen, unter dem rand heraus und wieder in die Zweidimesionalität zurück zu kehren.

 

Zaubertricks, die nur durch Illusion, Geschwindigkeit, Ablenkung oder Schmuh funktionieren, sind in einer zweidimensionalen Welt einfach zu vollziehen. Zwei verschränkte Eisenringe, werden (der erste Ring) zu zwei Kreisen, deren Abstand der materialstärke des ersten Ringes entspricht. Der zweite Ring aber, der im Winkel von 90 Grad mit dem ersten verschränkt ist, wird zu zwei kleinen Kreisen, die ich jetzt zur Seite schieben kann und die Verschränkung so lösen.

 

Um also Mehrdimensionalität, zu erklären, muss ich also vielleicht nicht eingangs versuchen, was sich nur schwer erschließt, sondern ich muss auf triviales zurückgreifen und falsch begründete Denkmuster auflösen. Die muss ich aber natürlich erst einmal entlarven.

 

Muss noch die Frage beantwortet werden, warum wir nicht in der Zweidimensionalität überleben können. Nun das wäre jetzt für den Pädagogen die Nagelprobe, ob seine Lehre verfangen hat.

 

In einer zweidimensionalen Welt sähen wir eben nicht aus, wie in einem Comic, sondern wären, weil jede Zelle, jede Ader wie der Ball nur noch aus einem „Kreis“ bestehen würde in dem sich nichts hält, bzw. wir würden „auseinanderfallen“. Dazu findet man in der Literatur häufig einen Menschen, von dessen Mund bis zum Hintern der Verdauungstrakt vereinfacht dargestellt wird. Dieser Mensch würde also in zwei Teile zerfallen.

 

Alles doch nur halb so „wild“ ?

[Chipart]

In einer zweidimensionalen Welt sähen wir eben nicht aus, wie in einem Comic, sondern wären, weil jede Zelle, jede Ader wie der Ball nur noch aus einem „Kreis“ bestehen würde in dem sich nichts hält, bzw. wir würden „auseinanderfallen“. 

 

 

Einen geschlossenen Kreis in einer zweidimensionalen Welt kann genausowenig etwas verlassen, wie eine geschlössenen Kugel in der dreidimensionalen. Natürlich "hält sich etwas" in so einem Kreis - es sei denn, nicht die Welt ist zweidimensional, sondern nur wir als Wesen in einer ansonsten aber dreidimensionalen Welt. Im letzteren Fall würden wir vermutliche auf die Idee kommen, dass es so was wie Einstein Rosen Brücken (aka Wurmlöcher) geben muss...

 

Das Bild mit dem vom Verdauungstrakt in zwei Hälften geteilten Menschen ist genauso anschaulich, wie irreführend! Natürlich würden sich in einer zweidimensionalen Welt keine Lebewesen ausbilden, die wie "Scheiben" der uns bekannten dreidimensionalen Lebewesen aussehen. Die Morphologie wären komplett anders. Das widerlegt aber noch nicht die Möglichkeit intelligenten Lebens in 2 Dimensionen...

 

Das viel größere Problem wäre, dass wesentliche Teile unserer Physik und praktisch die gesamte Chemie in 2 Dimensionen nicht mehr funktioniert ...

 

Florian

[Wolkenschieber]

Florian,

ich bin nicht sicher, ob verstanden ist, was die Absicht meines Postings war?

Es geht nicht darum, was in einer zweidimensionalen Welt nicht geht, sondern einen dreidimensionalen Wesen, das sich eine höhere Dimension nicht vorstellen kann, an hand einer zweidimensionalen Welt, mit seinem dreidimensionalen Wissen, was zumindest gedanklich möglich ist (gäbe es in dieser zweidimensionalen Welt eine Zelle, also ein geschlossener „Kreis“, der dann ja als einzig denkbare „Lebensform“ möglich wäre, wenn wir biologische Überlegungen mal vernachlässigen.

 

Dieser Zweistein würde also eines Tages einen Eisenring finden, den er als geschlossene gebogene Linie erfährt. Er läuft um diesen Ring herum und begreift, das auch „seine Erde“ rund ist (zumindest der Ring). Seine Erkenntnis (zur Rundheit) ist aber eine andere, dass es nämlich etwas hinter dieser Mauer geben muss und das besondere ist, dass es offensichtlich zwei Arten von Mauern gibt. Eine, die seine Welt unüberbrückbar begrenzt und eine, die er durchbrechen kann. In diese Kugel eingedrungen, stellt er ernüchtert fest, dass er wieder an eine Grenze stößt, geht er an dieser entlang, kommt er wieder zum Ausgangspunkt.

 

Also durchbricht er die Wand erneut, jetzt von innen. Und endet quasi auf einem neuen Kontinent aber der selben Welt.

 

Und da es nicht irgendeiner ist, sondern die Zelle Zweistein, …………………………

 

…. denkt er so bei sich, was wäre denn, wenn dieser Eisenring eine Kugel wäre ? Und meine zweidimensionale Welt nur ein Blatt, das zufällig „in“ diese Kugel geraten ist ………..

 

Es soll doch darum gehen, "Methoden" der Annöäherung an ein Thema zu reichen, von dem ich meine ich verstehe es nicht, weil mir gesagt wird, dafür brauche man mehrere Stunden und eine siebenflächige Tafel, also quasi, lass´ es dazu bist du eh zu blöd. Also nur für die, aber vielleicht bin ich der Einzige ?

Bearbeitet 21. September 2014 von Wolkenschieber

[PeterH]

Ist schon ganz ok, solche Analogien 2D-Raum -> 3D-Raum helfen auf jeden Fall, solange man - wie bei allen Analogien - nicht zuviel daraus ableitet.

 

Man kann sich eine z.B. 4D-Kugel (oder gar nD-Kugel) zwar nicht vorstellen, man kann sie aber in den R2 oder R3 projizieren - eben so, wie ein Foto ein 3D-Objekt in den R2 (auf eine Ebene) projiziert (abbildet).

 

Wie immer: Zuletzt hilft nur die Mathematik: http://en.wikipedia.org/wiki/N-sphere

 

Aber Vorsicht: Wenn wir sagen, die Raumzeit sei 4-dimensional, dann heißt das erstmal ja nur, daß wir 3 Raum- und eine ZeitKoordinate betrachten. Analogie: Alle Zeitdiagramme, z. B. Höhe gegen Zeit bei einem Raketenstart, eine raumartige und eine zeitartige Koordinate, ein zweidimensionaler Raum, ein R2.

 

Eine Masse in unserer 4D-Raumzeit krümmt (verbiegt) die Koordinaten dieses Raums, sodaß bei Bewegungen in diesem Raum Trägheitskräfte auftreten, die der Gravitation equivalent sind. Die allgemeine Relativitätstheorie (ART) führt so die Gravitation auf Trägheitskräfte zurück. Diese "Geometrisierung" der Gravitation hat Einstein analog auch für die Elektrodynamik versucht, jedoch ohne Erfolg.

 

Man kann ja z.B. auch drei Raumkoordinaten gegen eine elektrische Feldstärke oder einen Druck oder eine Temperatur "aufzeichnen", auch das wäre dann ein vierdimensionaler Raum, ein R4 mit bestimmten Eigenschaften.

 

Spannend wird es eben dann, wenn wir z.B.  einen R4 betrachten, in dem alle 4 Koordinaten raumartig sind, allgemein einen Rn mit n>3 raumartigen Koordinaten.

 

Eine Frage wäre also: Besteht unser (riesiges) Universum aus den bekannten 3 +1 Dimensionen (drei raumartig, eine zeitartig) oder aus 4 + 1 Dimensionen? Unter bestimmten Vorraussetzungen (Das Universum sei ein 4-Dimensionales Schwarzes Loch, das mit Lichtgeschwindigkeit expandiert) kommt damit z.B. die mittlere Massendichte im Universum besser heraus als bei 3 +1. Naja, genug davon... :unsure:

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 21. September 2014 von PeterH

[Wolkenschieber]

Warum reden wir überhaupt über Parallelwelten ? Nun, die Quantenphysik legt nahe, dass es solche Parallelwelten geben muss.

 

Zur Wiederholung. In dem genannten Doppelspaltenversuch verhält sich ein Teilchen (wir haben dafür Bälle) genommen, nicht wie ein Ball, sondern wie eine Welle. Bildet also ein Referenzmuster, verhält sich wie wir das von Wasserwellen oder elektromagnetischen Wellen kennen. Teilweise löschen sich die Wellen gegenseitig aus, teilweise verstärken sie sich. Das Ergebnis sind dann auf der messplatte die charakteristischen Streifen und nicht zwei Balken, die man von Teilchen eigentlich erwarten sollte (weil es ja „auch“ Bälle sind).

 

Wir haben an der Torwand auch festgestellt, dass die Ergebnisse unvorhersehbar und zufällig waren, Kein Muster erkennbar, jedoch sich eine Regelmäßigkeit bei einer statistischen Betrachtung ergibt. Wir haben zwar immer nur 10 oder 20 Teilchen/Bälle abgeschossen,  was natürlich bei den Echtversuchen für eine statistische Aussage viel zu wenige wären.

 

Nimmt man zahlreiche Messungen mit gleich präparierten Teilchen vor, dann zeigt sich, dass sie sich an unterschiedlichen Positionen (Orten) befinden, aber mit der gleichen Wahrscheinlichkeit  an einem bestimmten Ort. Das war der Versuch mit den Fußbällen.

 

Bei dem Verhalten der Teilchen spielen also Wahrscheinlichkeiten eine Rolle, aber (wo fliegt der Ball hin und ist er schwarz oder weiß) und es spielen Wellen eine Rolle (Verhalten in dem Doppelspaltenversuch). So verhält sich sonst nichts, was wir aus unserer Physik kennen. Entweder Wellenverhalten oder Teilchenverhalten.

 

Man spricht daher von einer Wahrscheinlichkeitswelle (und dafür hat Max Born den Nobelpreis erhalten). Wir kommen ein wenig zu spät, aber habe heute gelesen, der Nobelstiftung geht es wie allen auf Kapitalertrag ausgelegten Modellen; im Moment sind die Erträge zu gering, egal ob Sparbuch oder Anleihen.  Also warten wir noch mit unserem Antrag !

 

Stellt man sich aber jetzt bei dem abgeschossenen Ball nicht den Ball vor sondern die Welle, die er ja offensichtlich auch macht, dann kann man sagen (jetzt kürze ich ab), der Ball befindet sich mit hoher Wahrscheinlichkeit dort, wo wir einen Wellenkamm haben (die Wellenüberlagerung also einen Peak schafft) und nicht dort wo die beiden Wellen (immer an den Doppelspaltenversuch denken) sich auslöschen.

 

Ich habe jetzt zwischen Teilchen, Bällen und Sandkörnern fröhlich gewechselt, natürlich muss man sich die Elementarteilchen, wie im ersten Link beschrieben genauer ansehen. Aber zur Überraschung lassen sich alle (Elektronen, Myonen, Photonen , Quarks, Neutrinos, Quarks) in ihrem Verhalten so beschreiben und überprüfen.

 

So und jetzt kommen wir zur klassischen Physik und zu unseren Fußbällen. Denn auch die bestehen aus solchen Elementarteilchen.  Wenn diese Unbestimmtheiten und Wahrscheinlichkeiten für die Grundbestandteile eines Fußballs gelten, dann müssten sie doch auch für den Fußball selbst gelten ?

 

Und Newton hat das ja bewiesen. Da spielen diese Größe keine Rolle. Wenn ich alle daten habe, kann ich genau ausrechnen, wohin der Ball trifft, der Satellit sich bewegt usw.. Die Erklärung ist ein wenig desilosionierend und ich mache es kurz. Diese Wahrscheinlichkeitswellen  sehen nicht aus wie Dünungswellen im freien Ozean. Sie sind extrem steil und natürlich genau so glitzeklein, was ihre räumliche Ausdehnung anbelangt, wie die Teilchen selbst. Die Wellen selbst breiten sich aber wieder auf den Bahnen aus, die auch Newton für den abgeschossenen Ball vorhersagt. Das soll hier reichen, es ist also so quasi eine Frage von akademischem, weniger praktischem Interesse.

 

Das nächste Problem, sieht man eine solche Welle ? Nein, denn wir erinnern uns an den Hund, was immer der während des Tages gemacht hat, wenn wir heimkommen und ihn beobachten stellt er das ein. Nach dem hier schon zitierten und auch mit einem Nobelpreis ausgezeichneten Herrn Bohr, kann man diese Wellen nicht sehen, also nicht messen. Wie der Hund, hätte man mehrere, dann sammeln die sich bei der Beobachtung gemeinsam an der Tür und gucken nur. Stellt man die Messung ein (gibt den Hunden keine Beschäftigung) machen die nach kurzer Zeit wieder den selben Quatsch (die Teilchen bewegen sich auf den Spitzen ihrer Wahrscheinlichkeitswellen fort. Das (ohne) die Hundeerklärung nennt man die Kopenhagener Deutung (wohl weil Bohr Däne war und man es in Kopenhagen verfasst hat ?).

 

Das  ist in der Tat nur schwer zu verstehen, aber eben nur für Leute, die keine Hunde haben !

 

Aber es lässt sich natürlich experimentell überprüfen, was die Kopenhagener da behaupten. Die Behauptung heißt, wenn sich das Teilchen (Elektron z.B.) immer auf dem Peak der Wahrscheinlichkeitswelle befindet, dann müsste es ja auch noch dort sein, wenn die Welle im Moment der Beobachtung kollabiert (was sie ja tut). Diese Versuche gibt es und das Ergebnis ist quasi 100%.

 

Aber natürlich gibt es nach wie vor Skeptiker, denn der Physiker mag Fakten keine Wahrscheinlichkeiten, so genau sie auch immer sein mögen.

 

Nach der Kopenhagener Deutung (der Quantentheorie) wird das Kollabieren der Welle im Moment der Beobachtung gleichgesetzt mit dem Ort des Teilchens (und mit annähernd 100% auch bewiesen).

 

Das ist der Auftritt des Katzenfreundes Schrödinger. Der hat ebenso zuverlässig ausgerechnet, wie sich eine Quantenwelle ausbreitet. Besser welche Formen sie im Laufe der Zeit annimmt. Und jetzt käme Mathematik ins Spiel, was ich mir verkneife. Es ist auch nicht nötig, denn die Mathematik irrt nicht, der Physiker wohl schon mal (?).

 

Also Schrödinger rechnet uns vor, dass es diese extrem spitzen Wellen, die es nach der Kopenhagener Deutung braucht um die Theorie zu stützen mathematisch nicht geben kann.

 

Und jetzt wird es grotesk, ich habe mich vor einigen Beiträgen schon darüber lustig gemacht. Bohr sagt nämlich, Schrödinger funktioniert nur, wenn man nicht beobachtet. Tut man es, dann gilt wieder die Kopenhagener Deutung, die Welle wäre da, wenn man nur nicht beobachtet hätte. Wie auch immer, ziemlicher Hokuspokus ?

Und was ist messen, man erinnere sich an mein Beispiel mit dem Staub aus der Bettdecke im Gegenlicht der Sonne.

 

Die Schrödinger Gleichung ist eine ganz banale mathematische Gleichung, wonach das Ganze, die Summe seiner Teile ist.

 

Und jetzt käme ein Herr Everett ins Spiel und Parallelwelten, aber ich bekomme hier gerade Ärger.

[PeterH]

Da schwingt natürlich der alte Welle/Teilchen-Dualismus mit, der aber eigentlch seit der allgemein akzeptierten "Kopenhagener Deutung" (1927, Bohr und Heisenberg) mit Vorsicht zu betrachten ist. Diese besagt, daß das Quadrat der Wellenamplitude ein Maß für die Wahrscheinlichkeit ist, daß ein Teilchen sich z.B. in einem bestimmten Raumbereich befindet. Es sind also immer Teilchen (was immer das ist), deren Verhalten einer Wellenfunktion genügt. Und die besagt, daß sich EIN Teilchen eben auch gleichzeitig an zwei oder 100 oder 1000 Orten befinden kann. Oder daß ein Teilchen in einem Lichtstrahl auf seinem Weg von A nach B eben immer ALLE Wege nimmt.

 

Grundsätzlich hat die Wellenfunktion danach also keine Realität (wie auch die naive Vorstellung eines Teilchens), sie dient nur zur Vorhersage des  Eintretens bestimmter Meßergebnisse an bestimmten Orten zu einer bestimmten Zeit. Nur diese sind Elemente einer (wie auch immer gearteten) Wirklichkeit.

 

Ein hervorragendes Buch dazu ist von Feynman, der Titel ist einfach "QED". Kommt ganz ohne Formeln aus, es ist eine Zusammenfassung einer Reihe von allgemeinverständlichen Vorträgen, die Feynman damals vor Laien gehalten hat.

 

EDIT:

Außer Everett kommen auch noch de Broglie und Bohm und natürlich Wikipedia :o in Spiel, auch noch einige andere. Für jeden etwas, je nach philosophischem Gusto. Mir gefallen jedenfalls die bodenständigen Ansätze am besten... ;)

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 21. September 2014 von PeterH

[Chipart]

 

Man darf nicht den Fehler machen, physikalischen Modellen und Formeln Wirklichkeitscharakter zuzuschreiben. Weder Welle noch Teilchen ist die Wirklichkeit - aber bestimmte Vorhersagen über Messergebnisse lassen sich halt machen, wenn ich mal das eine, mal das andere Modell annehme.

 

Ob die Welt in Wirklichkeit 3,4 oder 21 Dimensionen hat, ist eine philosophische Frage. Was man sagen kann, dass es einige kosmologische Formeln gibt, die sich deutlich einfacher darstellen lassen, wenn man mehr als 3 Raumdimensionen annimmt.

 

Genau das gleiche Problem hatte übrigens schon Galileo! Er hat nicht begriffen, dass die Frage, ob die Erde sich um die Sonne dreht oder die Sonne um die Erde keine physikalische, sondern eine philosophische Frage ist (und >90% der Menschen verstehen das heute noch nicht).

Das einzige, was ein Physiker zu dieser Frage beitragen kann: Wenn man annimmt, dass sich die Erde um die Sonne dreht, dann werden sowohl die Formeln zur Beschreibung der Planetenbahnen als auch das Modell zur Herleitung dieser Bahnen um ein vielfaches einfacher, als bei der Annahme, die Sonne drehe sich um die Erde.

Aber einfach muss ja nicht immer auch absolut wahr sein!

 

Florian 

[PeterH]

Es wird eben von der "interessierten Öffentlichkeit" aus Unkenntnis leider immer viel zu viel "Geheimnisvolles" in die Physik hineinprojiziert. Seltsamerweise ist man nicht bereit, hinzunehmen, daß es letztlich nur darum geht, "Meßergebnisse" - also das Verhalten von uns verstandesmäßig zugänglichen Objekten in Raum und Zeit - so präzise wie möglich vorherzusagen. Natürlich sind da auch die Physiker selbst nicht ganz unschuldig, z.B. hat ja Weizsäcker eine ganze Philosophie auf der Quantenphysik aufgebaut, in fast jedem populärwissenschatlichen Physikbuch (sogar in Fachbüchern (*) ) gibt es passende Bemerkungen zu individuellen Glaubenssystemen usw. Diese Fehlinterpretation des Ziels und der Methodik der Physik ist aber wohl - bei den Medien auf jeden Fall und oft auch bei manchen Physikern ;)  - nicht auszurotten, ebensowenig wie die vielen Verschwörungstheorien oder die Suche nach dem heiligen Gral oder der UFO-Glaube. Darüber kann halt jeder spekulieren und es macht ja manchmal auch Spaß, solange man sowas nicht allzu ernst nimmt.

 

Zu Galilei: Du sagtest: "Er hat nicht begriffen, dass die Frage, ob die Erde sich um die Sonne dreht oder die Sonne um die Erde keine physikalische, sondern eine philosophische Frage ist". Da möchte ich widersprechen: Die Galilei-Transformationen zeigen ja eigentlich das Gegenteil, wie auch der Ausspruch: "Jeder bestimmt seine Mitte selbst".

 

(*) In "Elementarteilchen" von Guy Couchlan und  James Dodd: "„Die Symmetrien in unserer Umwelt üben auf den Menschen eine zeitlose Faszination aus. In der Natur scheint die Symmetrie eines Schneekristalls oder eines Musters von Schmetterlingsflügeln ein Indiz für die Hand Gottes zu sein, während in der Kunst die Schönheit einer Zeichnung oder einer Fuge in der Nachahmung von Symmetrie liegen kann."

Damit werden die kontinuierlichen und diskreten Symmetrien (C,P,T usw) eingeführt, die Symmetriebrüche, der Higgs-Mechanismus usw... Puh... :blink:

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 23. September 2014 von PeterH

[Wolkenschieber]

Ja, da stimme ich zu. Ich hoffe auch nicht, dass jemand annimmt, hier zu lesen und dann die Probleme der Quantenphysik zu lösen und sich schon mal vorausschauend in Oslo ins Spiel zu bringen. Das macht schon deshalb keinen Sinn, weil sie die Preisgelder kürzen müssen; die Stiftung macht einfach zu wenig Gewinn.

 

Ich verstehe auch wenig, lese viel und es soll einfach der Weg sein, Ansätze zu liefern, wie man Verständnis für die Fragen rund um die Quantenphysik bekommen kann. Die Antworten darauf haben die Physiker ja selbst auch noch nicht. Man ist also in guter Gesellschaft, wenn man sein Unverständnis artikuliert

Vieles was ich lese finde ich gelungen, manche Beispiele helfen weniger. Es ist also so eine Art Konvolut aus dem was ich mir angelesen habe, in grauer Vorzeit mal gehört und angereichert mit eventuell unterhaltsamen Witzchen, die quasi so die Anker sein sollen, um die Fäden immer wieder zu finden und zusammen zu führen.

 

Natürlich ist es verwegen, diesen Mikrokosmos in unsere Größenordnungen zu holen, von Bällen, Hunden und Ozeanwellen zu sprechen, aber ich denke, dass es vielleicht hilfreich ist und man sich behutsam vortatstet.

 

Was man aber verstehen kann (sollte ? –falls man sich dem Thema nähert), ist das Verständnis dafür, warum wir seit nunmehr 100 Jahren nicht grundsätzlich weiter gekommen sind. Grundsätzlich meint, dass wir einen Strich drunter machen können.

 

Wenn wir von kollabierenden Wellen sprechen und der Unmöglichkeit Teilchen zu beobachten, dann muss man sich natürlich vorstellen, dass alles um uns herum, uns selbst eingeschlossen, die Messinstrumente aus solchen Billiarden, Billarden und aber Billiarden Teilchen bestehen und dass die nicht so schön wie Dünungswellen daherkommen, sondern jedes einzelne Teilchen seine eigene Welle macht und auch nicht linear in eine Richtung, wie man das nach Betrachtung der Doppelspaltenversuche unterstellt. Dieses unfassbare Gedränge von Teilchen in einer Zelle z.B.(also so 10hoch zwölf Teilchen), die schwingen da fröhlich vor sich hin, in alle Richtungen usw.. Nur das hilft ja zunächst nicht weiter.

 

Daher solche Beispiele wie den Staub aus der Bettdecke. Wo die Teilchen der Hand mit dem Staub interagieren und die Messung/Beobachtung quasi unmöglich machen.

 

Oder der Surfer im Meer, der am Strand angekommen, die Welle übersieht, die ihn samt Brett noch einmal durchwirbelt. Diese Welle steckt voller Sand( Teilchen), die die Welle aus dem seichten Wasser aufgenommen hat, sehen tun wir die Teilchen nicht, verschwindet die Welle bilden diese Sandkörner wieder den Strand/Meeresboden, aber abends, wenn uns die Nebenhöhlen plötzlich auslaufen, sehen wir, dass die Teilchen da waren. Wieder ein blödes Beispiel, aber ich muss zu dem Herrn Everett kommen. Der war zwar kein Surfer, aber (offensichtlich) Säufer (blöder Witz) und hat sich nur ganz kurz mit Quantenphysik befasst, nämlich in seiner Dissertation. Die musste er umschreiben und kürzen, weil sie u.a. dem Herrn Bohr nicht gefiel (dem man einen Vorabdruck geschickt hatte). Zwar hat er dann in der Endfassung wieder heimlich gestrichene Teile eingefügt, aber die Arbeit hatte darüber  einen Großteil ihrer Aussagekraft verloren.

 

Dieser Everett hat nichts anderes gemacht, als zu versuchen, diesen Widerspruch zwischen Bohrs Kopenhagener Deutung (wonach Wellen im Moment der Beobachtung kollabieren) und Schrödingers Wellengleichung aufzulösen (besser einen Denkansatz zu liefern, wie das geschehen könnte).

 

Aber jetzt habe mich schon wieder verquasselt, die Pflicht ruft.

[PeterH]

Ich habe das Thema für die Interessierten mal wieder hervorgeholt, da CERN am 16.12.2015 die Ergebnisse der LHC-Experimente mit der nun auf 6500 GeV verdoppelten Energie bekanntgegeben hat:

"Für die Vorhersagen von SUSY-Modellen wurden keine Hinweise gefunden und die Grenzen dafür enger gesteckt. Ebenso erfolglos blieb die Suche nach mikroskopischen, schwarzen Löchern (MBH's) die sich in sog. Multijets zeigen würden."

Also: Es wurden keine Gluinos gefunden, kein mit der "Dunklen Materie" verbundenes Teilchen und auch sonst keine Bestätigung für eine Supersymmetrie (SUSY). Damit wird die Luft für das bevorzugte ("einfachste" :lol: ) "Minimale Supersymmetrische Standardmodell" (MSSM) erneut entscheidend dünner. Das heißt allerdings noch längst nicht, daß es tatsächlich keine Supersymmetrie gibt - schließlich gibt es ja auch noch passende "Nicht-Minimale" SSM usw ;) ...

Daß keine Schwarzen Mikrolöcher gefunden werden konnten, überrascht mich persönlich nicht: Ich bin (vielleicht allzu?) konservativ und halte Schwarze Löcher mit Massen von weniger als rund 0.02 Nanogramm (Planckmasse) für unmöglich.

Weiter:
"Für Spannung sorgte ein erster Hinweis auf ein neues Teilchen. Ein Zerfall in zwei Photonen bei einer Gesamtenergie von ca. 750 GeV zeigt einen unerwarteten Anstieg der Zerfallsrate. Möglicherweise könnte es sich dabei um einen schwereren Bruder des Higgs-Bosons handeln. Doch obwohl ATLAS und CMS gemeinsam leicht erhöhte Werte in diesem Energiebereich gesehen haben, ist die Datenmenge noch viel zu gering um von einer Entdeckung zu sprechen. Die Daten im nächsten Jahr werden zeigen, ob das neu entdeckte Signal stärker wird oder wieder im Rauschen verschwindet."

Ja, unverhofft kommt oft... Und obwohl das Signal gerade mal bei 2.3 Sigma liegt (eine "richtige" Entdeckung sollte dann doch mindestens 5 Sigma aufweisen) gibt es bis heute schon über 150 Publikationen dazu in arXiv.org ("Hallo Leute, aus dem Weg, ich bin der Erste"), die darüber wild herumspekulieren, sogar ein Zerfallsignal des Gravitons (hypothetisches "Schwerkraftteilchen") wird gemutmaßt, naja :o ...

Von einer vereinheitlichten Theorie (GUT) der vier Grundkräfte ("Weltformel" :huh:  ) sind wir also noch genauso weit entfernt wie vor einem Jahr, eher noch ein bischen weiter, da das MSSM nun (erneut) keine  Bestätigung gefunden hat.

Es bleibt also spannend - na gut, zumindest für ein paar Physiker und Interessierte ;) ...

Gruß
Peter
 

Bearbeitet 15. Januar 2016 von PeterH

[Chipart]

Ja, unverhofft kommt oft... Und obwohl das Signal gerade mal bei 2.3 Sigma liegt (eine "richtige" Entdeckung sollte dann doch mindestens 5 Sigma aufweisen) gibt es bis heute schon über 150 Publikationen dazu in arXiv.org ("Hallo Leute, aus dem Weg, ich bin der Erste"), die darüber wild herumspekulieren, sogar ein Zerfallsignal des Gravitons (hypothetisches "Schwerkraftteilchen") wird gemutmaßt, naja :o ...

 

Ich glaube nicht, dass "me first" der Grund für die Masse an Publikationen sind - dafür bräuchte es auch Nature, Science oder zumindest Phys. Rev. A um wirklich zu zählen. Außerdem bekommen die Nobelpreise im Zweifelsfall eh die Lead-Coordinators der Experimente...

 

Aber am CERN arbeiten hunderte von Doktoranden. Eine Physik-Promotion dauert so 3-4 Jahre. Und der LHC war jetzt gerade 2 Jahre abgeschaltet. Da ist dann (leider) ganz egal, welche Daten das First Light produziert - man muss drüber schreiben!

 

Florian

[JMLAB]

.

Gravitationswellen nachgewiesen ! >

 

Am 14.09.2015 wurden Gravitationswellen nach einer Kollision von zwei Schwarzen Löchern vor 1,3 Milliarden Jahren mit dem "Laser Interferometer Gravitation Wave Observatory" ( LIGO ) experimentell nachgewiesen, die Albert Einstein in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie bereits vor 100 Jahren theoretisch vorausgesagt hat, heute gingen die Wissenschafter mit dieser grossen Sensation in einer Pressekonferenz nach einer monatelangen Prüfung und Auswertung bezüglich der Echtheit dieses Signales an die Öffentlichkeit, die Wahrscheinlich liegt bei 5,1 Sigma, in der Physik gilt die Entdeckung bei diesem Wert als echt >

 

 

http://www.zeit.de/wissen/2016-02/albert-einstein-gravitationswellen-physik-relativitaetstheorie-beweis-astronomie

 

http://www.spektrum.de/news/6-fragen-die-uns-gravitationswellen-beantworten-koennten/1398802

 

 

Die Verschmelzung der beiden Schwarzen Löchern beginnt damit, dass sich zwei einander umkreisende Schwarze Löcher in einer Spiralbewegung näher kommen und so Energie in Form von Gravitationswellen abstrahlen. Dabei entstehen Wellen mit einem charakteristischen Klang, den man auch als Chirp (Zwitschern) bezeichnet. An ihm lässt sich die Masse der beiden Objekte ablesen. Im darauf folgenden Schritt kommt es zur eigentlichen Verschmelzung. "Es erinnert an zwei Seifenblasen, die sich so weit aneinander annähern, bis sie irgendwann zu einer einzigen Blase werden", sagt Thibault Damour, ein Gravitationsphysiker am Institut des Hautes Études bei Paris. Dabei werde zunächst die größere Blase verformt. Wenn das resultierende Loch sich schließlich wieder in seine perfekte Kugelform begibt, sendet es den Vorhersagen zufolge Gravitationswellen in einem Muster aus, das die Experten als Ringdown bezeichnen.

 

 

Congratulation !

 

Gruss Robert

 

.

Bearbeitet 13. Februar 2016 von JMLAB

[PeterH]

Ja. Eine weitere experimentelle Bestätigung der Allgemeinen Relativitätstheorie, sehr erfreulich. Sensationell ist daran allerdings die wirklich unvorstellbare Empfindlichkeit der Meßapparatur (Interferenz zweier 2 mal 4.5 km langen Lichtstrahlen, Ausfiltern der vieltausendfach größeren Störungen durch Bodenunruhe, Temperatureinfluß usw). An eine kurzfristig praktizierbare "Gavitationswellen-Astronomie" glaube ich allerdings noch nicht, naja, mal sehen, wie's weitergeht.

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 11. Februar 2016 von PeterH

[Ted]

Ja. Eine weitere experimentelle Bestätigung der Allgemeinen Relativitätstheorie, sehr erfreulich. Sensationell ist daran allerdings die wirklich unvorstellbare Empfindlichkeit der Meßapparatur (Interferenz zweier 2 mal 4.5 km langen Lichtstrahlen, Ausfiltern der vieltausendfach größeren Störungen durch Bodenunruhe, Temperatureinfluß usw). An eine kurzfristig praktizierbare "Gavitationswellen-Astronomie" glaube ich allerdings noch nicht, naja, mal sehen, wie's weitergeht.

 

Gruß

Peter

 

Hallo Peter

 

Auch Albert selig, glaubte vor 100 Jahren nicht, dass man die Gravitationswellen jemals nachweisen könnte...

 

Gruss, Erich

[JMLAB]

.

 

Gravitationswellen Nachweis >

 

Pressekonferenz National Science Foundation vom 11.02.2016 >

 

 

http://youtu.be/vy5vDtviIz0

 

 

Gruss Robert

 

.

[Phoenix 2.0]

.Mit grosser Dankbarkeit in dieser Zeit leben zu dürfen !

 

Als Laie stellt sich mir die Frage, was so doll an der Entdeckung sein soll; außer des Umstandes, das Einstein dies vor vielen Jahrzehnten bereits errechnet hatte - was m. E. die wirkliche Leistung darstellt - sehe ich da nicht viel Grund zur Euphorie. Was bringt das der Natur, den normalen Menschen? Kraftwerke ohne Müll und Gefahren? Antriebe für zukünftige Raumschiffe (ich will nicht auf den Mars)?

 

Mitunter läßt sich ja damit - wie schon früher nach solchen Entdeckungen - eine ultimative Waffe bauen; diesmal mit dem Potential, die gesamte Erde mit einer Einheit zu zerstören. :wacko:

 

Mir wäre es lieber, sie finden was, wie man zukünftig möglichst alle Menschen möglichst günstig mit Trinkwasser versorgen kann.

 

Gruß

Johannes

Bearbeitet 12. Februar 2016 von Phoenix 2.0

[JMLAB]

Als Laie stellt sich mir die Frage, was so doll an der Entdeckung sein soll; außer des Umstandes, das Einstein dies vor vielen Jahrzehnten bereits errechnet hatte - was m. E. die wirkliche Leistung darstellt - sehe ich da nicht viel Grund zur Euphorie. Was bringt das der Natur, den normalen Menschen?

 

 

 

Das Interesse für Welten die über den sichtbaren Tellerrand hinausgehen interessiert auch nicht die grosse Masse der Menschheit, sie hat tatsächlich andere Sorgen. Der Forschergeist hingegen braucht Nahrung die im Verborgenen ist, wir sind nicht nur von dieser Welt.

 

.

Bearbeitet 12. Februar 2016 von JMLAB

[Danix]

Es mag vielleicht im ersten Moment nicht ganz ersichtlich sein, wofür diese neue Entdeckung gut sein könnte. Aber so ist es mit den meisten Ergebnisse der Grundlagenforschung. Die Kernkraft, die Röntgenstrahlung, die Superleiter - alles relativ "unsinnige" Entdeckungen in den Hinterzimmern der Laboratorien der Wissenschaft. Welche schlussendlich die Welt verändert haben.

 

Allerdings liefern die Graviationswellen schon jetzt Aussichten, die die Wissenschaft in ihren Grundfesten verändern werden. Mit den Sensoren, wie sie jetzt für deren Entdeckung erstellt wurden, können wir weiter und auf anderen Frequenzen ins Weltall und somit in unsere Vergangenheit sehen (bzw. hören) als es uns bisher möglich war. 

 

Oder wie es einer des Entdeckerteams formulierte: Bis jetzt konnten wir nur ins Weltall sehen. Jetzt können wir es auch hören.

 

Der Vergleich zu Galileo Galilei, der vor 400 Jahren das erste Mal mit seinem Fernroh die Monde des Saturns sah, ist nicht weit hergeholt.

 

Dani

Bearbeitet 12. Februar 2016 von Danix

[PeterH]

Wozu ist Grundlagenforschung gut?

Man schätzt z.B., daß mindestens 40 Prozent des modernen Welt-Bruttosozialprodukts auf theoretischen Erkenntnissen der Quantenphysik beruht. Und was die (erneut bestätigten) Relativitätstheorien betrifft: Ohne sie gäbe es z.B. keine funktionierende Satellitennavigation (GPS, Stichwort: Zeitdilatation, einmal Geschwindigkeitseffekt, zweitens Gravitationseffekt).

Usw usw usw usw usw...

Auf die Frage "Wozu ist das denn gut?" antwortete ein Theoretiker mal mit der Gegenfrage "Wozu ist ein neugeborenes Baby gut?"

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 12. Februar 2016 von PeterH

[Phoenix 2.0]

Auf die Frage "Wozu ist das denn gut?" antwortete ein Theoretiker mal mit der Gegenfrage "Wozu ist ein neugeborenes Baby gut?"

 

Schwieriges Thema, dass man hier m. E. nicht wirklich ausdiskutieren kann. So darf jeder das gut finden, was ihm gefällt oder interessiert - auch nicht schlecht.

 

Gruß

Johannes

[Chipart]

Als Laie stellt sich mir die Frage, was so doll an der Entdeckung sein soll; außer des Umstandes, das Einstein dies vor vielen Jahrzehnten bereits errechnet hatte - was m. E. die wirkliche Leistung darstellt - sehe ich da nicht viel Grund zur Euphorie. 

 

Nicht nur als Laie, auch als "Halb Experte" (das Physikstudium ist schon etwas her) fragt man sich das.

 

Herausragend und im höchsten Masse anerkennenswert ist wie schon Peter angedeutet hat sicher die Ingenieurleistung. Dass ist in technischer Sicht schier unfassbar, was da geleistet wurde. 

 

Die Entdeckung an sich ist für Physiker sicherlich auch in emotionaler Hinsicht ein großer Schritt - es ist einfach für einen Forscher extrem unbefriedigend, dass es da draussen etwas geben soll, das bisher noch niemand gesehen (resp. gemessen) hat. Das ist so ein bisschen wie der Nachweis der (Elektron-)Neutrinos durch Cowan und Reines (für den es auch einen Nobelpreis gab...).

 

Da an der Gültigkeit der ART ohnehin schon niemand mehr gezweifelt hat, ist die Auswirkung von "just another verification" tatsächlich eher gering. Und dass sich selbst seriöse Medien wie die Tagesschau in Deutschland nicht entblöden, über "eine neue Ära der Astronomie" zu sprechen, dafür kann ja die Wissenschaft nix.

 

Florian