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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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 antaris Verfasst am: 16. Aug 2024 08:38 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Welches Weltbild? |
Weltbild ist vielleicht schlecht formuliert. Es geht um die Erkenntnisse der letzten 50 Jahre, welche dazu führt, dass kleine Korrekturen nicht ausreichen. Mir kommt es so vor als würde das nicht von der Allgemeinheit der Forschenden so gesehen, da nach wie vor das hier besprochene kosmologische Modell als Standardmodell bezeichnet wird (es gibt eben bisher kein besseres). Vielleicht kommt es mir aber auch nur so vor, da ich natürlich nicht weiß woran die Kosmologen wirklich forschen.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Eine Vakuumlösung ist der Startpunkt für die Konstruktion der Theorie. Das ist nicht idealisiert. |
Aber ist es der richtige Startpunkt, mit Blich auf einer allgemein gekrommten Raumzeit?
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Weil du noch nicht verstanden hast, wie eine QFT konstruiert wird.
Es geht nicht um Korrekturen der Vakuumlösung sondern um das Konstruktionsprinzip. Das muss evtl. neu gedacht werden.
Aber das ist den Leuten klar. |
Mein gedanke dazu ist, dass der Startpunkt an den Anfang, also z,.B. an den Urknall gesetzt werden sollte. Mir kommt es so vor, dass mitten in der Zeitentwicklung des Universums der Startpunkt zur Konstruktion der Theorie gesetzt wird.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Jetzt geht wieder deine Phantasie mit der durch. |
Ich denke ein wenig Kreativität schadet bei dem Thema nicht.
Aber lass mich das anders formulieren und einfach nur die Zeitentwicklung von Protonen (und Neutronen) bis zum heutigen Tag betrachten. Wir klammern erstmal aus, dass diese sich in Kernfusionen im Laufe der Zeit zu verschiedensten Atomen "geformt" haben, denn es sind nach wie vor die gleichen Protonen, welche alle mehr oder weniger gemeinsam nach dem Urknall entstanden sind.
Als Anfangsbedingung (ohne den Teil vor der Entstehung der Protonen) waren alle Protonen in einem, im Vergleich zu heute, viel kleineren Raum komprimiert und symmetrisch verteilt waren? |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 16. Aug 2024 08:45 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Als Anfangsbedingung (ohne den Teil vor der Entstehung der Protonen) waren alle Protonen in einem, im Vergleich zu heute, viel kleineren Raum komprimiert und symmetrisch verteilt waren? |
Was meinst Du mit "symmetrisch verteilt"? |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 16. Aug 2024 08:49 Titel: |
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Gemäß dem kosmologischen Prinzip homogen und isotrop verteilt. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 16. Aug 2024 09:05 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Gemäß dem kosmologischen Prinzip homogen und isotrop verteilt. |
Das ist auf hinreichend großen Skalen der Fall. Je kleiner der betrachtete Bereich ist, um so stärker weicht die Verteilung vom kosmologischen Prinzip ab. |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 16. Aug 2024 09:10 Titel: |
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Richtig aber was bedeutet hinreichend groß und kleine Skalen im jungen hochkomprimierten Teil des heute sichtbaren Universum? Welche Ausdehnung hatte es zur primordialen Nukleosynthese, ca. 10^-2 s nach dem Urknall?
Es geht ja auch darum, dass die Symmetrie auch zu dieser Zeit in den kleinsten Skalen schon gebrochen war. Ansonsten hätte sich die heutige Materieverteilung daraus nicht ergeben. Die Voids sind aber erst in der Zeitentwicklung bis heute zu ihrer Größe angewachsen. Nach der primordialen Nukleosynthese sind die Zwischenräume zwischen den Protonen nahezu gleichverteilt gewesen. Der Unterschied zwischen große und kleine Skalen war marginal, im Vergleich zu heute. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 16. Aug 2024 10:00 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Weltbild ist vielleicht schlecht formuliert. Es geht um die Erkenntnisse der letzten 50 Jahre, welche dazu führt, dass kleine Korrekturen nicht ausreichen. Mir kommt es so vor als würde das nicht von der Allgemeinheit der Forschenden so gesehen, da nach wie vor das hier besprochene kosmologische Modell als Standardmodell bezeichnet wird (es gibt eben bisher kein besseres). Vielleicht kommt es mir aber auch nur so vor, da ich natürlich nicht weiß woran die Kosmologen wirklich forschen. |
Das eine hat doch mit dem anderen zunächst mal nichts zu tun sondern ist eher so ziemlich diametral entgegengesetzt.
Der eine erprobt die QFT auf der Schwarzschild-Raumzeit - mit einer in diesem Rahmen völlig natürlichen Annahme. Der andere kümmert sich um das Standardmodell im Rahmen der klassischen ART.
Du kannst dir sicher sein, dass sich viele Kollegen an vielen Ecken über unterschiedliche Probleme die Köpfe zerbrechen.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Eine Vakuumlösung ist der Startpunkt für die Konstruktion der Theorie. Das ist nicht idealisiert. |
Aber ist es der richtige Startpunkt, mit Blick auf einer allgemein gekrümmten Raumzeit? |
Das ist eine andere Frage, auf die ich oben schon geantwortet habe:
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Weil du noch nicht verstanden hast, wie eine QFT konstruiert wird.
Es geht nicht um Korrekturen der Vakuumlösung sondern um das Konstruktionsprinzip. Das muss evtl. neu gedacht werden.
Aber das ist den Leuten klar. |
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Jetzt geht wieder deine Phantasie mit der durch. |
Ich denke ein wenig Kreativität schadet bei dem Thema nicht. |
Kreativität ist aber was anderes als das sinnfreie Zusammenwürfeln irgenwelcher mathematischen Begriffe. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 16. Aug 2024 10:01 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Was bedeutet hinreichend groß und kleine Skalen im jungen hochkomprimierten Teil des heute sichtbaren Universum? |
Das gesamte beobachtbare Universum könnte man wohl gerade noch als hinreichend groß betrachten. Die heuten Voids wären dagegen mit Sicherheit zu klein.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Welche Ausdehnung hatte es zur primordialen Nukleosynthese, ca. 10^-2 s nach dem Urknall? |
Die primordiale Nukleosynthese lief rund 100 Sekunden nach dem Urknall ab. Der Weltradius lag damals bei ca. 100 Lichtjahren. Die heutigen Voids hatten eine Größe von etwa einem Lichtjahr. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 16. Aug 2024 11:11 Titel: |
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Nun, was tatsächlich ein offener Punkt ist, ist die Entstehung der Inhomogenitäten.
Die Inflation löst dieses Problem schlicht nicht, aber das will kaum einer wahrhaben!
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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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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 16. Aug 2024 11:41 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die Inflation löst dieses Problem schlicht nicht, aber das will kaum einer wahrhaben! |
Ich habe die Inflation schon immer als eine Art Platzhalter gesehen. Sie sagt ja nichts voraus, sondern schließt nur eine klaffende Lücke im Modell und ist so flexibel, dass man damit alles oder nichts erklären kann. Wenn eine Inflation nicht reichen sollte, dann kann man sogar beliebig viele davon annehmen. |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 16. Aug 2024 11:51 Titel: |
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Also bleibt die Annahme bestehen (wenn auch rational aber dennoch nicht direkt in allen Gültigkeitsbereichen überprüfbar), dass das junge Universum im Prinzip die gleiche Struktur hatte wie heute, nur eben hochkomprimiert war?
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du kannst dir sicher sein, dass sich viele Kollegen an vielen Ecken über unterschiedliche Probleme die Köpfe zerbrechen. |
Das stelle ich doch gar nicht in Frage! Nur ist es doch vollkommen offensichtlich, dass in der Physik neue Denkweisen akzeptanz finden, wenn sie von Instanzen stammen. Das beste Beispiel sind meine Versuche zum Thema Chaos auf Quanten.de zu diskutieren. Da wurde mir auch viel Phantasie vorgeworfen. Erst seit Prof. Neumaier hier im Forum als Gast aufgetreten ist, kann über dieses Thema "normal" diskutiert werden.
Was mich verwundert ist, dss nun einerseits chaotische Systeme in der TI eine nicht unwewsentliche Rolle spielen aber diese wiederum in der Kosmologie ausgeblendet werden sollen, obwohl die chaotischen Systeme bisher als einheitliche Theorie in allen überprüfbaren Größenordnungen und verschiedenen Wissenschaftsbereichen gefunden werden können.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Nun, was tatsächlich ein offener Punkt ist, ist die Entstehung der Inhomogenitäten. |
Du meinst also, obwohl der Anfangszustand vollkommen unbekannt ist, muss alles folgende gesichertes Wissen sein, weil wir dieses Wissen aus dem jetzt, zurück zum Anfangszustand extrpoliert haben aber den Anfangszustand selbst nicht daraus ableiten können? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 16. Aug 2024 12:11 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Nun, was tatsächlich ein offener Punkt ist, ist die Entstehung der Inhomogenitäten. |
Du meinst also, obwohl der Anfangszustand vollkommen unbekannt ist, muss alles folgende gesichertes Wissen sein, weil wir dieses Wissen aus dem jetzt, zurück zum Anfangszustand extrpoliert haben aber den Anfangszustand selbst nicht daraus ableiten können? |
Nein. Wie kommst du darauf?
Ich meine das, was dasteht: was tatsächlich ein offener Punkt ist, ist die Entstehung der Inhomogenitäten.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 16. Aug 2024 12:14 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Also bleibt die Annahme bestehen (wenn auch rational aber dennoch nicht direkt in allen Gültigkeitsbereichen überprüfbar), dass das junge Universum im Prinzip die gleiche Struktur hatte wie heute, nur eben hochkomprimiert war? |
Das kommt darauf an, wie man "das junge Universum" definiert. Nach der Inflation gab es Prozesse, die die Struktur maßgeblich verändert haben (insbesondere Baryonische akustische Oszillationen).
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Du meinst also, obwohl der Anfangszustand vollkommen unbekannt ist, muss alles folgende gesichertes Wissen sein, weil wir dieses Wissen aus dem jetzt, zurück zum Anfangszustand extrpoliert haben aber den Anfangszustand selbst nicht daraus ableiten können? |
Davon abgesehen, dass es auch hier auf die Definition des "Anfangszustandes" ankommt, frage ich mich, wo der Unterschied zwischen "aus dem jetzt zurück zum Anfangszustand extrpolieren" und "den Anfangszustand selbst daraus ableiten" ist. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 16. Aug 2024 12:16 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die Inflation löst dieses Problem schlicht nicht, aber das will kaum einer wahrhaben! |
… und ist so flexibel, dass man damit alles oder nichts erklären kann. |
Sie kann keine Inhomogenitäten erklären, und zwar aus einem sehr einfachen Grund:
Man geht aus von einem näherungsweise homogenen d.h. hochsymmetrischen Anfangszustand im Rahmen einer Quantenfeldtheorie. Man betrachtet dessen Entwicklung nach Eigenmoden. Man misst heute Eigenmoden in der kosmischen Hintergrundstrahlung, die denen der Quantenfeldtheorie entsprechen. Dann argumentiert man, dass klassische Inhomogenitäten aus den Quantenfluktuationen hervorgehen.
Nur – man kennt keinen quantenmechanischen Mechanismus, der aus einem näherungsweise homogenen d.h. hochsymmetrischen Anfangszustand im Rahmen einer Quantenfeldtheorie einen inhomogenen klassischen Zustand macht – das setzt letztlich eine Lösung des Messproblems voraus.
Ich suche mal Literatur dazu.
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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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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 16. Aug 2024 12:27 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Dann argumentiert man, dass klassische Inhomogenitäten aus den Quantenfluktuationen hervorgehen. |
Aber das ist doch die Erklärung. Der Anfangszustand ist nur auf makroskopischen Skalen "näherungsweise homogenen". Auf der Quantenebene ist er es nicht. Die Inflation sorgt dafür, dass diese mikroskopischen Inhomogenitäten makroskopisch werden. Dabei ist natürlich entscheidend, dass auch während der Inflation durch Quantenfluktuationen ständig neue Inhomogenitäten entstehen. Je nachdem, wie man die Inflation ablaufen lässt, kann man auf diese Weise nahezu beliebige Verteilungen von Inhomogenitäen auf allen möglichen Skalen produzieren.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Nur – man kennt keinen quantenmechanischen Mechanismus, der aus einem näherungsweise homogenen d.h. hochsymmetrischen Anfangszustand im Rahmen einer Quantenfeldtheorie einen inhomogenen klassischen Zustand macht – das setzt letztlich eine Lösung des Messproblems voraus. |
Ich habe da mal was von einem Ansatz gelesen, der eine teilweise zufällig Wechselwirkung zwischen Gravitation und Materie postuliert. Ich glaube der ist von Jonathan Oppenheimer. Das würde auch das Messproblem lösen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 16. Aug 2024 13:10 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Dann argumentiert man, dass klassische Inhomogenitäten aus den Quantenfluktuationen hervorgehen. |
Aber das ist doch die Erklärung. Der Anfangszustand ist nur auf makroskopischen Skalen "näherungsweise homogenen". Auf der Quantenebene ist er es nicht. Die Inflation sorgt dafür, dass diese mikroskopischen Inhomogenitäten makroskopisch werden. |
Dann müsste man exakt den Quantenzustand ansetzen, der den jetzt beobachteten klassischen Zustand liefert.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Dabei ist natürlich entscheidend, dass auch während der Inflation durch Quantenfluktuationen ständig neue Inhomogenitäten entstehen. |
Dazu gibt es aber genau keinen Mechanismus. Die Gleichungen sind symmetrisch und erzeugen keine Inhomogenitäten
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Je nachdem, wie man die Inflation ablaufen lässt, kann man auf diese Weise nahezu beliebige Verteilungen von Inhomogenitäten auf allen möglichen Skalen produzieren. |
Das ist dann aber nicht das Szenario, das ein Winkelspektrum vorhersagt.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Nur – man kennt keinen quantenmechanischen Mechanismus, der aus einem näherungsweise homogenen d.h. hochsymmetrischen Anfangszustand im Rahmen einer Quantenfeldtheorie einen inhomogenen klassischen Zustand macht – das setzt letztlich eine Lösung des Messproblems voraus. |
Ich habe da mal was von einem Ansatz gelesen, der eine teilweise zufällig Wechselwirkung zwischen Gravitation und Materie postuliert. Ich glaube der ist von Jonathan Oppenheimer. Das würde auch das Messproblem lösen. |
J. Oppenheim?
https://arxiv.org/search/hep-th?searchtype=author&query=Oppenheim,+J
Danke, interessant.
Aber letztlich ist es so, dass die nackte Aussage, die Inflation löse Horizont- und Flachheiteproblem und sage das Winkelspektrum korrekt voraus, falsch ist. Sie löst dies unter der unbestätigten Annahme der Existenz des Inflatonfeldes o.ä., und entweder unter der zusätzlichen Annahme eines geeigneten Anfangszustandes inkl. Fluktuationen plus geeigneter Dynamik des Inflatonfeldes – oder anderer nicht bestätigter Mechanismen.
Die Astrophysiker haben sich auf dem Flohmarkt einen alten Teppich der Quantenphysiker gekauft und ihre Probleme da drunter gekehrt; dunkle Materie ist da ja auch noch versteckt …
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 16. Aug 2024 13:42, insgesamt einmal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 16. Aug 2024 13:42 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Das ist dann aber nicht das Szenario, das ein Winkelspektrum vorhersagt. |
Das sagte ich ja oben schon. Es ist einfach ein empirisches Modell das an die Beobachtungen angepasst wird. Voraussagen kann man damit nichts.
Das heißt aber nicht, dass man das Winkelspektrum damit nicht erklären könnte. Tatsächlich kann man damit sogar viel mehr erklären als uns lieb ist. Die Inflation füllt einfach eine Lücke - genauso wie man z.B. ein Loch mit Gips füllen kann. Aus dem frisch angerührten Gips kann man auch nicht ableiten wie das Loch aussieht. Trotzdem passt er anschließend perfekt hinein - wie auch in jedes andere Loch gleicher Größe.
Das wird so bleiben, solange viele Aspekte der Physik kurz nach dem Urknall unbekannt sind. Wir werden ganz sicher nicht mehr erleben, wie diese Bedingungen im Labor nachgebildet werden. Das wäre aber die Voraussetzung für die Berechnung einer Inflation. Bis dahin kann man den Ablauf nur so zureckt biegen, dass er zu den Beobachtungen passt.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Dunkle Materie ist da ja auch noch … |
Ja, das kommt noch dazu. Was auch immer das ist, könnte auch bei einer eventuelen Inflation mitgewirkt haben. Das macht es noch unwahrscheinlicher, dass man hier in absehbaerer Zeit irgendwas vorhersagen kann. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 16. Aug 2024 14:29 Titel: |
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Doch.
Siehe hier 'zig Ideen https://arxiv.org/abs/2310.12221
sowie eine recht neue https://arxiv.org/abs/2208.11722
Nochmal vielen Dank für den Hinweis.
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 16. Aug 2024 15:19 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Was mich verwundert ist, dss nun einerseits chaotische Systeme in der TI eine nicht unwewsentliche Rolle spielen aber diese wiederum in der Kosmologie ausgeblendet werden sollen, obwohl die chaotischen Systeme bisher als einheitliche Theorie in allen überprüfbaren Größenordnungen und verschiedenen Wissenschaftsbereichen gefunden werden können. |
Ein Physiker benutzt eine mathematische Theorie nicht einfach deshalb, weil sie anderswo nützlich ist, sondern nur, wenn sie zu den Fragen, mit denen er sich befasst, etwas Signifikantes beiträgt.
Klassische ART has chaotische Aspekte, aber die helfen nicht weiter, wenn es um den Anfang unseres Weltalls geht, wo man die Gleichungen noch gar nicht kennt. Einfach die eigene Lieblingstheorie hineinwerfen, ohne zu sagen, wie und wo man damit etwas erreichen kann, ist nutzlose Spekulation. |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 428
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| Günther Verfasst am: 16. Aug 2024 20:30 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Ich habe die Inflation schon immer als eine Art Platzhalter gesehen. Sie sagt ja nichts voraus, sondern |
Doch, sie hat das Flachheits- und das Homogenitätsproblem gelöst, weil sie beides vorhersagt. |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 428
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| Günther Verfasst am: 16. Aug 2024 20:36 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Nun, was tatsächlich ein offener Punkt ist, ist die Entstehung der Inhomogenitäten.
Die Inflation löst dieses Problem schlicht nicht, aber das will kaum einer wahrhaben! |
Möglicherweise kommen primordiale Schwarze Löcher in Betracht. Dazu recherchiert habe ich aber nicht. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 16. Aug 2024 21:06 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Ich habe die Inflation schon immer als eine Art Platzhalter gesehen. Sie sagt ja nichts voraus, sondern |
Doch, sie hat das Flachheits- und das Homogenitätsproblem gelöst, weil sie beides vorhersagt. |
Aber genau das leistet sie eben nicht.
Sie wird so konstruiert, dass sie genau das löst. Und dazu bedarf es eines bis heute unbeobachteten Feldes, dessen Dynamik quasi beliebig angepasst werden kann und auch muss.
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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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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 16. Aug 2024 21:16 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | Nun, was tatsächlich ein offener Punkt ist, ist die Entstehung der Inhomogenitäten.
Die Inflation löst dieses Problem schlicht nicht, aber das will kaum einer wahrhaben! |
Möglicherweise kommen primordiale Schwarze Löcher in Betracht. Dazu recherchiert habe ich aber nicht. |
Das löst das Problem auch nicht.
Keine symmetrisch konstruierte Theorie liefert aus einem symmetrischen Anfangszustand einen inhomogenen Endzustand, der diese Symmetrie bricht; das ist eigtl. trivial. Dass die Inflation gerade dafür als die Lösung verkauft wird, ist ziemlicher Nonsense; sie liefert natürlich für gewisse Aspekte Lösungsansätze, dafür aber auch diverse unbewiesene bzw. nicht nachweisbare Hypothesen.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 16. Aug 2024 22:25 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: |
Ein Physiker benutzt eine mathematische Theorie nicht einfach deshalb, weil sie anderswo nützlich ist, sondern nur, wenn sie zu den Fragen, mit denen er sich befasst, etwas Signifikantes beiträgt.
Klassische ART has chaotische Aspekte, aber die helfen nicht weiter, wenn es um den Anfang unseres Weltalls geht, wo man die Gleichungen noch gar nicht kennt. Einfach die eigene Lieblingstheorie hineinwerfen, ohne zu sagen, wie und wo man damit etwas erreichen kann, ist nutzlose Spekulation. |
Ja spekulativ ist es natürlich und ich bin wohl wirklich wieder mal "zu weit" gegangen.
Dennoch können wir den Anfang unseres Weltalls, über den CMB hinaus, nur mittels Extrapolation definieren, was im gewissen Sinne auch spekulativ ist aber rational aus etablierten Theorien abgeleitet wird. Das macht natürlich einen gewissen Unterschied. Die Schwierigkeit besteht doch aber m.E. auch darin, dass eine Anfangsbedingung (aus Sicht der Vernunft?) einen "Auslöser" benötigt. Die Extrapolation sagt uns gar nichts über einen Auslöser oder der wahren gestalt des gesamten universums. Ich frage mich aber schon ob es ein Zufall sein kann, dass die Natur ganz offensichtlich in verschiedenen Skalen und innerhalb verschiedener Themengebiete bestimmte Muster und Strukturen bevorzugt, oder ob diese möglicherweise fundamental sein könnten. Was ist so schlimm daran diese grundlegende Fragestellung zu diskutieren? Schließlich müsste die Frage (nach den Gleichungen die man noch nicht kennt) in einem fraktal strukturierten Universum gar nicht gestellt werden.
Vielleicht ist es Unsinn oder nur noch nicht die richtige Zeit, weil ich es selber nicht verstanden habe oder die Mathematik dazu erst verinnerlichen muss. Streiten will ich mich deswegen nicht.
Ich habe ja Hoffnung, dass die Forschungen z.B. mittels des James-Webb Teleskop oder zukünftigen Projekten da für etwas Aufklärung sorgen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 17. Aug 2024 06:58 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Die Schwierigkeit besteht doch aber m.E. auch darin, dass eine Anfangsbedingung … einen "Auslöser" benötigt. |
Mein Kritikpunkt war folgender: Die Inflation behauptet, dass die Anfangsbedingung beliebig sein kann, weil sie aufgrund der Expansion so über die heute sichtbare Himmelssphäre verschmiert wurde, dass die heute beobachtete CMB (bis auf den Dipol) homogen und isotrop ist. Wenn es nur das wäre, dann wäre alles gut.
Nun ist die CMB jedoch eben gerade nicht exakt homogen und isotrop, und man möchte auch dieses Winkelspektrum berechnen. Dazu muss man aber auf subtile Weise die Entwicklung eines quantenmechanischen Zustandes mit einem klassischen Winkelspektrum identifizieren – was letztlich auf die Fragestellungen hinausläuft,
1) wer wann diesen quantenmechanischen Zustand gemessen hat – und
2) welche Anfangsbedingung und Dynamik dieses Winkelspektrum hervorbringen.
(1) ist letztlich das Messproblem im kosmologischen Kontext. Und (2) bricht das Versprechen, die Anfangsbedingungen wäre beliebig. Nun kann man tatsächlich Modelle finden, die das beobachtete Winkelspektrum der CMB u.v.a.m. reproduzieren, aber dazu muss man die Modelle fine-tunen, also exakt das tun, was die Inflation ganz zu Beginn versprochen hat zu vermeiden.
Die Kritik richtet sich dann eher an die Behauptung, welche Probleme die Inflation löst, und welche Vorhersagen aus ihr folgen. Sie löst das Homogenitäts- und Flachheitsproblem, allerdings nur mittels der 3) unbestätigten Hypothese eines Inflatonfeldes mit sehr spezifischer Dynamik. Und sie sagt nichts vorher. Sie stellt einen Rahmen dar, innerhalb dessen man durch gezielte Modellbildung genau das reproduzieren kann, was man beobachtet.
Das ist OK – solange nicht behauptet wird, die Inflation sage das vorher, oder die Inflation sei bestätigt.
| antaris hat Folgendes geschrieben: | | Ich frage mich aber schon ob es ein Zufall sein kann, dass die Natur ganz offensichtlich in verschiedenen Skalen und innerhalb verschiedener Themengebiete bestimmte Muster und Strukturen bevorzugt, oder ob diese möglicherweise fundamental sein könnten. Was ist so schlimm daran diese grundlegende Fragestellung zu diskutieren? |
Daran ist zunächst nichts schlimm, nur ist der Reflex, immer wieder beobachtete Muster und Strukturen als fundamental zu bezeichnen, überhastet. Es sind ja gerade nicht diese Muster und Strukturen, die sich als fundamental erwiesen haben.
Die Ellipsen sind nicht fundamental, sondern das Gravitationsgesetz nach Newton – also dem Potential 1/r. Die algebraischen Muster der Energieniveaus des Wasserstoffs u.a. Atome sind nicht fundamental sondern folgen aus einer einzigen Gleichung – der Schrödingergleichung. Die geometrischen Formen bei Kristallen sind nicht fundamental, sie folgen ebenfalls aus der Schrödingergleichung. Die algebraischen Muster zwischen Eigenschaften der Hadronen sind nicht fundamental, sie folgen aus der SU(N)-Flavor-Symmetrie. Chaos ist in der Newtonschen Mechanik nicht fundamental sondern folgt aus einer deterministischen, nicht-linearen Dynamik plus unvollständige Kenntnis des Anfangszustandes (Ähnliches besagt die TI) …
Also zumindest bisher haben sich immer einige wenige abstrakte Prinzipien als fundamental erwiesen, nur das Sammelsurium an beobachteten Phänomenen.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 17. Aug 2024 17:38 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Mein Kritikpunkt war folgender: Die Inflation behauptet, dass die Anfangsbedingung beliebig sein kann, weil sie aufgrund der Expansion so über die heute sichtbare Himmelssphäre verschmiert wurde, dass die heute beobachtete CMB (bis auf den Dipol) homogen und isotrop ist. Wenn es nur das wäre, dann wäre alles gut. |
Meine Behauptung ist da gegenteilig, nämlich dass die Anfangsbedingungen nicht beliebig sind, sondern als einzige Anfangs- und Endbedingung nur die bzw. eine maximale Energiedichte auf den jeweiligen Horizonten einer gesamten Raumzeit definiert ist. Der "wahre Anfang" des Universum liegt im Zeitpunkt t = -∞.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Nun ist die CMB jedoch eben gerade nicht exakt homogen und isotrop, und man möchte auch dieses Winkelspektrum berechnen. Dazu muss man aber auf subtile Weise die Entwicklung eines quantenmechanischen Zustandes mit einem klassischen Winkelspektrum identifizieren – was letztlich auf die Fragestellungen hinausläuft,
1) wer wann diesen quantenmechanischen Zustand gemessen hat – und
2) welche Anfangsbedingung und Dynamik dieses Winkelspektrum hervorbringen.
(1) ist letztlich das Messproblem im kosmologischen Kontext. Und (2) bricht das Versprechen, die Anfangsbedingungen wäre beliebig. Nun kann man tatsächlich Modelle finden, die das beobachtete Winkelspektrum der CMB u.v.a.m. reproduzieren, aber dazu muss man die Modelle fine-tunen, also exakt das tun, was die Inflation ganz zu Beginn versprochen hat zu vermeiden. |
Ist das Problem nur der nicht die ganz homogen und isotrop verteilte CMB und das Ziel die Anfangsbedingungen genau auf dessen Struktur einzustellen?
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Die Kritik richtet sich dann eher an die Behauptung, welche Probleme die Inflation löst, und welche Vorhersagen aus ihr folgen. Sie löst das Homogenitäts- und Flachheitsproblem, allerdings nur mittels der 3) unbestätigten Hypothese eines Inflatonfeldes mit sehr spezifischer Dynamik. Und sie sagt nichts vorher. Sie stellt einen Rahmen dar, innerhalb dessen man durch gezielte Modellbildung genau das reproduzieren kann, was man beobachtet.
Das ist OK – solange nicht behauptet wird, die Inflation sage das vorher, oder die Inflation sei bestätigt. |
Ich will ja gar nicht "die" Inflation verteidigen. Die Theorie muss angepasst werden und es ärgert mich nicht selbst Hand anlegen zu können.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Also zumindest bisher haben sich immer einige wenige abstrakte Prinzipien als fundamental erwiesen, nur das Sammelsurium an beobachteten Phänomenen. |
Du hast natürlich insofern recht, dass es nicht die Muster oder Strukturen selbst sind, sondern die Theorien dahinter. Das Sammelsurium an beobachtbare Phänome beinhaltet aber gerade auch z.B. alltäglich beobachtbare Strukturen. Turbulenzen haben z.B. eine chaotische Dynamik, welche aber in dem Bild nicht fundamental ist. Es scheint eher so, dass die Struktur ein emergenter Effekt sein könnte. Dennoch sind auch Symmetrien und deren Brechung in der Physik ein wichtiger Punkt. Fraktale könnten zum Verständnis der Symmetrien hilfreich sein.
https://www.mdpi.com/journal/symmetry/special_issues/symmetry_fractals |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 17. Aug 2024 17:57 Titel: |
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| antaris hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Mein Kritikpunkt war folgender: Die Inflation behauptet, dass die Anfangsbedingung beliebig sein kann, weil sie aufgrund der Expansion so über die heute sichtbare Himmelssphäre verschmiert wurde, dass die heute beobachtete CMB (bis auf den Dipol) homogen und isotrop ist. Wenn es nur das wäre, dann wäre alles gut. |
Meine Behauptung ist da gegenteilig, nämlich dass die Anfangsbedingungen nicht beliebig sind, sondern … |
Es geht um die Anfangsbedingungen für die Inflation!
https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_inflation
| Zitat: | | This inflation phase was originally proposed by Alan Guth in 1979 because the exponential expansion could dilute exotic relics, such as magnetic monopoles, that were predicted by grand unified theories at the time. This would explain why such relics were not seen. It was quickly realized that such accelerated expansion would resolve the horizon problem and the flatness problem. These problems arise from the notion that to look like it does today, the Universe must have started from very finely tuned, or "special", initial conditions at the Big Bang … Because the accelerating expansion of space stretches out any initial variations in density or temperature to very large length scales, an essential feature of inflation is that it smooths out inhomogeneities and anisotropies, and reduces the curvature of space. This pushes the Universe into a very simple state in which it is completely dominated by the inflaton field … |
D.h. um eine nahezu homogenen und isotropen Zustand heute zu erreichen, benötigt man unter der Annahme der Inflation kein Fine Tuning der Anfangsbedingungen zu Beginn der Inflation.
Die von mir angesprochenen Kritikpunkte findest du in dem Artikel nicht im Detail.
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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: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 17. Aug 2024 19:43 Titel: |
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Im Kern geht es also gerade um 2. aus deinem Beitrag auf Astronews.
| Zitat: | | 2. fine tuning der Anfangsbedingungsproblem: Inflation erklärt nicht den quantenmechanischen Anfangszustand, der zur Inflation geführt hat; umgekehrt führen nicht alle möglichen Anfangszustände zur Inflation; die Inflation löst also das Problem der künstlichen Wahl sehr spezieller Anfangsbedingungen für ein flaches und (in extrem guter Näherung) homogenen Universums durch ein neues Problem, das der Wahl spezieller quantenmechanischer Anfangszustände, die die Inflation überhaupt erst ermöglichen |
Der quantenmechanische Anfangszustand, welcher das Inflatonfeld anregt, ist die Komprimierung von Energie/Materie bis zu einer "maximalen" Energiedichte, nahe an der Planck-Skala. Die Anregung des Inflatonfeld findet während des Kollaps und durch die gravitative Wirkung eines massereichen Sterns, zu einem schwarzen Loch statt (Supernova). Dabei wird die in der Implosion gebundene Energie der Materie des Sterns komprimiert. Inhomogenitäten entstehen aus dem Grund, dass wohl keine Supernova absolut homogen abläuft und Rotation nicht vernachlässigt werden sollte.
Aber das ist eben nur meine subjektive und spekulative Meinung.
Zuletzt bearbeitet von antaris am 18. Aug 2024 20:42, insgesamt einmal bearbeitet |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 428
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| Günther Verfasst am: 17. Aug 2024 21:58 Titel: |
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Die im CMB sichtbaren lokalen Materieverdichtungen bedürfen natürlich einer Erklärung:
In der primordialen "Teilchensuppe" bewegen diese sich stochastisch. Es kommt zu lokalen Verdichtungen mit dem Potential, dass sie per Gravitation wachsen, während die Distanzen zwischen ihnen zunehmen. Und Niemand rührt um.
Was spricht dagegen? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 18. Aug 2024 11:05 Titel: |
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Pause und Neustart; einige Beuträge aufgrund der Forenregeln zu Privat-Theorien verschoben.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 18. Aug 2024 15:49 Titel: |
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Pause beendet.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 18. Aug 2024 18:07 Titel: |
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Du musst sagen ob das hier weiter diskutiert werden soll oder nicht. In der "Pause" wird sich weder deine, noch meine Meinung wesentlich geändert haben.
Das Prinzip worauf meine Idee beruht, sind die iterierten Funktionssysteme (IFS). Es gibt Physiker, die sich im Bezug auf Quanten und IFS, einige Gedanken gemacht haben. Es geht im paper nicht um meine Idee selber, sondern das Prinzip welches dahinter steckt, welches aus der klassischen Physik auf die Quantenmechanik übertragen wird.
PHYSICAL REVIEW E 68, 046110 - Quantum iterated function systems
Freier download
| Zitat: | Abstract:
An iterated function system (IFS) is defined by specifying a set of functions in a classical phase space, which
act randomly on an initial point. In an analogous way, we define a quantum IFS (QIFS), where functions act
randomly with prescribed probabilities in the Hilbert space. In a more general setting, a QIFS consists of
completely positive maps acting in the space of density operators. This formalism is designed to describe
certain problems of nonunitary quantum dynamics. We present exemplary classical IFSs, the invariant measure
of which exhibits fractal structure, and study properties of the corresponding QIFSs and their invariant states.
Concluding:
Classical iterated function systems display several inter-
esting mathematical properties and may be applied in various
problems from different branches of physics. In this work we
have generalized the formalism of IFSs introducing the con-
cept of QIFSs. Quantum iterated function systems may be
defined in the space of pure states on a finite-dimensional
Hilbert space HN , or more generally, in the space of density
operators acting on HN . As their classical analogs, QIFSs
allow a certain degree of stochasticity, in the sense that at
each step of time evolution the choice of one of the pre-
scribed quantum maps is random.
This formalism may be applied to describe several prob-
lems of quantum mechanics, including nonunitary dynamics,
processes of decoherence, and quantum measurements. In
fact, the large class of quantum channels, called random ex-
ternal fields may serve directly as examples of a QIFS. Fur-
thermore, for several classical IFSs one may construct the
corresponding QIFSs and analyze the relations between
them. As shown in the last example, one may focus on the
fractal properties of invariant measures of some classical
IFSs and study their quantum counterpart. Thus, the concept
of QIFS allows one to investigate the semiclassical limit of
random quantum systems. |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 428
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| Günther Verfasst am: 18. Aug 2024 19:36 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Nun, was tatsächlich ein offener Punkt ist, ist die Entstehung der Inhomogenitäten.
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@TomS, könntest du die damit in Zusammenhang stehende Frage im Beitrag vom 17. Aug 2024 22:58 beantworten?
Zusatzfrage, wo finde ich "Privat-Theorien"? |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3563
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| ML Verfasst am: 19. Aug 2024 09:50 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: |
Zusatzfrage, wo finde ich "Privat-Theorien"? |
Ich vermute, in der Forenübersicht der Administratoren. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 19. Aug 2024 12:14 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Zusatzfrage, wo finde ich "Privat-Theorien"? |
https://www.physikerboard.de/nutzungsbedingungen.php
Nicht erwünscht sind pseudowissenschaftliche Diskussionen über unfundierte, private "Theorien" außerhalb jeglichen wissenschaftlichen Konsenses, welche etablierte physikalische Theorien und Methoden ignorieren.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 19. Aug 2024 12:20 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | Die im CMB sichtbaren lokalen Materieverdichtungen bedürfen natürlich einer Erklärung:
In der primordialen "Teilchensuppe" bewegen diese sich stochastisch. Es kommt zu lokalen Verdichtungen mit dem Potential, dass sie per Gravitation wachsen, während die Distanzen zwischen ihnen zunehmen. Und Niemand rührt um.
Was spricht dagegen? |
Zunächst spricht dagegen, dass man nicht von klassischen Teilchen sondern von Quantenzuständen ausgehen muss.
Als Nächstes siehe oben: Zu erklären ist eine heute extrem homogener und isotroper Zustand im thermischen Gleichgewicht, den man aber so nicht speziell vorgeben sondern als Ergebnis der Inflation erhalten möchte; das leistet sie zunächst auch. Möchte man nun jedoch die winzigen Abweichungen von Homogenität und Isotropie erklären, so muss man dies dann doch wieder mittels Anfangsbedingungen vorgeben. Man steht also wieder ganz am Anfang.
Noch schlimmer: Es gibt nicht ein Inflationsmodell sondern unendlich viele. Um nun die richtige Dynamik zu erhalten – mit all den beobachteten Konsequenzen – muss man die Inflationsmodelle exakt abstimmen, andernfalls erhält man keine Inflation, eine zu kurze oder zu lange, andere Winkelspektren, zu wenig Materie und daher keine Galaxienbildung … Die Inflation liefert demnach keine konkreten Vorhersagen, sie liefert einen flexibles Rahmen, innerhalb dessen man die Modelle an die Beobachtungsdaten anpassen kann – in dem jedoch nicht die Beobachtung eindeutig aus einem Modell folgen.
Lange Rede kurzer Sinn: du bekommst die zutreffenden Daten aus der Inflation heraus, wenn du sie in geeigneter Form hineinsteckst; die Vorhersagekraft ist letztlich Null.
Man vergleiche das mit Atom- und Molekülphysik, oder Kern- und Hadronenphysik.
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 428
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 428
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| Günther Verfasst am: 19. Aug 2024 17:00 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Günther hat Folgendes geschrieben: | | Zusatzfrage, wo finde ich "Privat-Theorien"? |
https://www.physikerboard.de/nutzungsbedingungen.php
Nicht erwünscht sind pseudowissenschaftliche Diskussionen über unfundierte, private "Theorien" außerhalb jeglichen wissenschaftlichen Konsenses, welche etablierte physikalische Theorien und Methoden ignorieren. |
Aus deinem Pausentext : "einige Beuträge aufgrund der Forenregeln zu Privat-Theorien verschoben."
Offenbar hast du Beiträge von @Ich und von mir nicht dorthin "verschoben" sondern gelöscht, richtig?
Darf man erfahren weshalb? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 19. Aug 2024 21:30 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | "einige Beuträge aufgrund der Forenregeln zu Privat-Theorien verschoben." |
Ich habe nicht Beiträge in den für Privat-Theorien reservierten Bereich verschoben – den gibt es nämlich nicht. Sondern ich habe aufgrund der zitierten Forenregel, die sich auf Privat-Theorien bezieht, derartige Beiträge in den Spam-Bereich verschoben (den ihr nicht sehen könnt).
Und Beiträge wie eure, die sich ausschlich darauf bezogen haben, sind ebenfalls dort gelandet.
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