String-Theorie

[Skymarshal]

Ja klar, das ist die populistische Erklärung der ART die man immer wieder hört.

Aber warum verzerrt die Masse den Raum? Oder sind es die zur Zeit "fiktiven" Gravitonen die dafür verantwortlich sind? Wenn sie unsere Dimensionen verlassen?

Das ist nämlich jetzt die Frage : Verzerrt die Masse den Raum oder die Gravitation?

[notschefix]

F=ma ist nur makroskopisch gültig... geht man in die Quantenwelt, muss die Formel abgeändert werden, weiss jetzt aber nicht wie... lern ich wohl erst gegen mitte bis ende des Semesters

Ja, und da wirst Du lernen, das für die Erwartungswerte der Operatoren<F> = m <a> gilt und die ganzen anderen klassischen Formeln ebenfalls

Aber warum verzerrt die Masse den Raum? Oder sind es die zur Zeit "fiktiven" Gravitonen die dafür verantwortlich sind? Wenn sie unsere Dimensionen verlassen?

Tja. was soll man dazu noch sagen...lt. Einstein krümmtz die Masse aktiv den Raum, es gibt keine Austauschteilchen wie bei den anderen Kräften, sondern jede Masse hat quais a priori schon eine Krümmung des Raumes mit eingebaut bzw. eine Krümmung des Raumes nehmen wir als Masse war, so wie man die Bewegung von Teilchen als Temperatur wahrnimmt.

Die letzten Beiden Fragen kann ich dir auch nicht beantworten, da mußte die Leute fragen, die an der Quantentheorie der Gravitation arbeiten. Das Problem mit den Gravitonen ist ja quasi rein mathematischer Natur. Es gibt bestimmte Bedingungen, die eine Theorie erfüllen muss, um Austauschteilchen zu besitzen und die ART besitzt im Moment diese Bedingungen nicht und drum halte ich es auch für relativ unwahrscheinlich (nicht unmöglich), dass man das irgendwann ohne einen völlig neuen Ansatz noch realisieren kann.

Vielleicht, wenn der LHC am CERN fertig ist und man wirklich ein paar SUSY-Teilchen (oder das Higgs-Boson) findet, dann würd ich evtl. wieder was drauf geben, aber im Moment seh ich die Gravitonen nur als lustiges Gimmick an, das man im Teknobabbel von ST verwenden kann!

[Bynaus]

Aber warum verzerrt die Masse den Raum?

Ja, wenn man denn das wüsste... es ist bloss eine Beobachtung, mehr nicht. Wie notsch schon gesagt hat, nach heutiger Aufassung funktioniert die Gravitation nicht mit Austauschteilchen - folglich keine Gravitonen.

Eine Erklärung (IIRC) wäre, ein "Higgs"-Feld zu postulieren, das das Universum dominiert - und ein "Higgs-Teilchen", das mit aller Materie wechselwirkt. Je nach Eigenschaften dieser Teilchen wechselwirkt das Higgs stärker oder weniger stark mit ihnen - und verleiht den Teilchen durch diese Wechselwirkung Masse. Das heisst, stark mit dem Higgs interagierende Teilchen sind massereich, sprich sie "kleben" stärker am Higgs-Feld als andere - und sind so auch träger. Dies wäre eine Möglihckeit, Masse zu erklären - man hofft, das Higgs mit dem neuen Beschleuniger am CERN zu finden. Ausserdem würde dies erklären, warum es keine "Polarität" bei den Massen gibt (wie etwa +/- bei elektrischen Feldern, Nord / Süd bei Magnetfeldern oder Rot Grün Blau bei den Farbladungen der starken Wechselwirkung) und warum sich Gravitation so stark von den anderen Kräften unterscheidet.

[Spocky]

@ Skymarshall: Gegen die Gravitation sagt ja keiner was, es geht nur darum, welches Vorzeichen sie hat

Und einfach mal so Gravitonen anzunehmen und denen gleich Eigenschaften anzuphilosophieren ist ja auch nicht gerade die wissenschaftlichste Art . Dass Gravitonen nicht nachgewiesen sind, ist dir ja vielleicht geläufig

[Skymarshal]

@ Skymarshall: Gegen die Gravitation sagt ja keiner was, es geht nur darum, welches Vorzeichen sie hat

Es geht darum festzustellen wo die Ursachen zu finden sind. Und anscheinend werden hier zwei Ansichten vertreten. Deine war die der "Vakuum-Abstoßung" und meine die der "Gravitonen" bzw Gravitation.

Vorzeichen kommen anscheinend bei den Gravitonen nicht in Frage. Das hatte Bynaus auch nochmal wunderbar erklärt.

Wenn dann höchstens bei der Vakuum Hypothese. Aber ob es was bringt wenn man einfach vor einer Kontraktion ein (-) setzt und bei einer Expansion ein (+) weiß ich nicht.

So wie du außerdem die Abstoßung erklärt hast müsste es "Drücke" im Raum geben. Ähnlich wie atmosphärischen Drücken oder Luftdrücken. Aber die sind immer medial bedingt - der Raum ist kein Medium. Er enthält höchsten Medien.....

Und einfach mal so Gravitonen anzunehmen und denen gleich Eigenschaften anzuphilosophieren ist ja auch nicht gerade die wissenschaftlichste Art . Dass Gravitonen nicht nachgewiesen sind, ist dir ja vielleicht geläufig

Die Vakuumabstoßung ist genauso hypothetisch wie der Gravitationserklärungen der Stringvarianten. Aber danke das du mich nochmal darauf hinweist - echt super!

Und was die Eigenschaften angeht: Wie sonst soll man das machen? Wissentschaftler vermuten bestimmte Bedingungen und verknüpfen diese mit vorhandenen physikalischen Erkenntnissen und Gesetzen. Wenn diese damit im Einklang sind und sich überprüfen lassen, so ist es eine Theorie - wenn nicht eine Hyphothese oder Spekulation.

Oder wie sonst hätte man Kernteilchen entdeckt? Doch nicht einfach durch Zufälle, Messungen oder irgendwelche Berechnungen?

Erst kommen die Fragen und dann wird nach den Antworten gesucht. Das geht zuerst über logische Folgerungen, Relationen, Eingrenzungen und Vermutungen. Dann werden Systeme vorhergesagt - per Berechnungen. Und ganz zum Schluß kommt die Überprüfung.

Aber das brauche ich dir ja eigentlich nicht erzählen.....

[Spocky]

@ Skymarshall: Nein, dass ganze hat mit den drücken bei Gasen nichts zu tun. Gase und Flüssigkeiten haben ja isostatische Drücke, das heißt, dass der Druck, der auf ein Objekt wirkt, von allen Seiten gleich groß ist. So würde das nicht funktionieren, denn so könnte Masse ja auch den Druck nicht abschirmen. Das geht nur, wenn eine Staffelung von Freiräumen zwischen Materie sich addieren kann. Denk dir einfach deine Anziehung mit einem umgekehrten Vorzeichen und du hast exakt denselben Effekt. Da führt ja auch eine Ansammlung von Teilchen zu einer Verstärkung.

Zusätzlich erklärt "meine" Veriante, von der mich im übrigen auch erst Bynaus überzeugt hat, warum sich das All beschleunigt ausdehnt.

[Skymarshal]

@ Skymarshall: Nein, dass ganze hat mit den drücken bei Gasen nichts zu tun. Gase und Flüssigkeiten haben ja isostatische Drücke, das heißt, dass der Druck, der auf ein Objekt wirkt, von allen Seiten gleich groß ist. So würde das nicht funktionieren, denn so könnte Masse ja auch den Druck nicht abschirmen.

Ich meinte eher Unter- und Überdrücke.

Ist innerhalb der Druck größer als aussen strebt alles in die Richtung mit geringeren Druck........sagen wir mal, man könnte die Expansion auch als "Abstoßung der Materie" interpretieren. Die "strebt" von Natur aus nach einen größeren Raum. Die Gravitation ist demnach eine Kompensation der Materieabstoßung, hervorgerufen durch Gravitonen die den Raum verzerren.

Demnach ist Materie von Natur aus zur Bewegung verdammt und die Gravitation ist eine Notbremse!

Nach meiner Auffassung schafft Materie auch den Raum, weil sie sonst nicht existieren kann. Er eilt ihr voraus weil die Gravitation diese abremst und Räume dadurch exponentiell ausdünnen.

Das geht nur, wenn eine Staffelung von Freiräumen zwischen Materie sich addieren kann. Denk dir einfach deine Anziehung mit einem umgekehrten Vorzeichen und du hast exakt denselben Effekt. Da führt ja auch eine Ansammlung von Teilchen zu einer Verstärkung.

Du meinst wie bei 2 magnetischen gleichen Polen die sich abstoßen?

Aber wo drauf willst du die Vorzeichen anwenden? Auf die Kräfte? Auf den Raum? Auf das Vakuum?

Man kann nicht einfach auf irgendwelche Leerräume Vorzeichen anwenden. Weil Räume wie gesagt selber keine Medien, Materie, Strahlen oder Kräfte sind.

Und ein Vakuum ist ein "scheinbar" leerer Raum. Absolute leere Räume kann es wegen den Energieerhaltungssatz nicht geben.

Zusätzlich erklärt "meine" Veriante, von der mich im übrigen auch erst Bynaus überzeugt hat, warum sich das All beschleunigt ausdehnt.

Ist diese Erklärung schon universell wissentschaftlich anerkannt?

Und nachweisbar?

Man könnte das auch über die Energiedichte und Gesamtgravitation erklären.......

PS: Nochmal eine Umformulierung meiner Überlegung - ich wende mal doch das Prinzip von Unter- und Überdruck an:

Materie(Oder Energie) hat einen sehr hohen Energiedruck im Urzustand(Komprimiert) und steht einen Druck von 0 gegenüber. Dadurch dehnt sich die Energie und der Raum aus. Erst langsamer, weil die Gravitation stärker gegenwirkt. Dann werden die Räume größer durch Ausdünnung von Energie. Durch diese Ausdünnung wird der gegenübergestellte Wert(Energiedichte/druck) gegen 0 (Nichtraum) immer kleiner. Aber die Gravitation damit auch auf große Entfernungen, also wird der Raum schneller. Umso schneller der Raum wird, umso eher wird das Universum leer sein. Aber wenn der Energieerhaltungssatz stimmt, muß das unendlich lange dauern.

Hiernach ist der Unterdruck der nicht vorhandene Raum. Nicht die Gravitation. Aber wie diese ensteht, konnte ich damit auch nicht beantworten.........

[Bynaus]

@Skymarshall: Wenn die Leute in die Stadt ziehen - werden sie dann von der Stadt angezogen oder flüchten sie vom Land? Vielleicht beides, vielleicht auch nur eines von beiden - die beobachtbare Handlung aber ist in allen Fällen dieselbe: die Leute ziehen in die Stadt.

Ob nun Masse Anziehung bewirkt oder Nicht-Masse (=Vakuum) Nicht-Anziehung (=Abstossung), ist letztlich dasselbe. WIE diese Abstossung letztlich (mechanistisch) zustande kommt, ist vorläufig irrelevant (ist im alternativen Fall, siehe Diskussion oben, ja auch nicht geklärt). Ein grosser Vorteil der Abstossung des Vakuums hingegen ist, dass sie die beschleunigte Expansion des Universums sehr elegant erklärt, ohne "dunkle Energie".

"Nachweisbar" - hier liegt das Problem.

Allerdings muss man sagen, dass die "anziehende" Gravitation auch nicht in dem Sinne nachweisbar ist (sie war einfach zuerst da, aber allein deshalb wird sie nicht richtiger als die Alternative) - wir sehen bloss das Phänomen, dass sich Körper auf Massen zubewegen (= "Leute ziehen in die Stadt"). Ob dies auf Anziehung der Masse oder Abstossung des Vakuums zurückzuführen ist (oder beides) kann vorläufig nicht unterschieden werden. Man müsste also ein Experiment finden, das in der Lage ist, zwischen den beiden Fällen zu unterscheiden (= z.B. die Leute fragen, weshalb sie in die Stadt ziehen), das also einen anderen Ausgang nehmen würde, wenn Gravitation stossend statt anziehend wäre. Mir fällt gerade kein solches Experiment ein - dürfte auch schwierig sein.

[FirstBorg]

Wenn man aus 2 Metern höhe, in der Erdatmosphäre eine Kugel Fallen lässt, widerstößt das doch schon gegen die Vakuumtheorie, denn in der Erdatmosphäre, gibts ja kein vakuum, und trotzdem bewegt sich die Kugel auf die Erde zu.

[DocMantel]

@Skymarshall: Wenn die Leute in die Stadt ziehen - werden sie dann von der Stadt angezogen oder flüchten sie vom Land? Vielleicht beides, vielleicht auch nur eines von beiden - die beobachtbare Handlung aber ist in allen Fällen dieselbe: die Leute ziehen in die Stadt.

Eigentlich ein schöner Vergleich. Aber einige ziehen von der Stadt aufs Land.... werden diese von der Masse abgestoßen???
Und was ist mit denen die vom Land in die Stadt, aber nach einiger Zeit wieder aufs Land ziehen??? War deren Anziehung nur flüchtig???

[Skymarshal]

Bynaus dein Vergleich ist lächerlich!!!

Klar bleibt das Phänomen das selbe. Egal welche Ursache wir ihm andichten. Aber jede Wirkung hat eine bestimmte Ursache.

Spätestens wenn man technisch damit was machen will, muß man die genaue Ursache kennen.

Wenn man nämlich rückfolgern und z.B Gravitation mal künstlich erschaffen will.

Beim Strom haben wir ja auch ganz bestimmte Ursache die sich rechnerisch und experimentell beweisen lassen. Wir sind in der Lage Ursache und Wirkung umzukehren. Wir können damit Magnetfelder aufbauen usw. Widerstände berechnen.......

Und für die beschleunigte Expansion gibt es bestimmt noch andere elegante Lösungen.


Wie würde denn so eine Rechnung mit den Vorzeichen aussehen?

Spocky hatte erklärt das wenn der Raum um der Materie größer ist, dieser sie zusammendrückt.

Das wäre quasi wieder sowas wie Über/Unterdruck aber lassen wir das mal damit.

Aber wenn der Raum aussen immer größer wird, dann wird demnach die Gravitation auch immer größer und nciht die Expansion.

Wie erklärt sich dann die Beschleunigung? Da müsste der Raum der zwischen der Materie ist, sich ja addieren, wenn er inflationär anwächst.

Das könnte die Gravitation nur sehr lokal erklären und die Expansion im Ganzen.

Sehe trotzdem Widersprüche.
Einerseits sollen die wachsenden Leerräume Gravitation bewirken und dann wieder Expansion......

Verstehe ich irgendwie nicht. Und wo wollt ihr da Vorzeichen hinsetzen?


@First Borg: Das habe ich mich auch die ganze Zeit gefragt!

[Bynaus]

Eigentlich ein schöner Vergleich. Aber einige ziehen von der Stadt aufs Land.... werden diese von der Masse abgestoßen???
Und was ist mit denen die vom Land in die Stadt, aber nach einiger Zeit wieder aufs Land ziehen??? War deren Anziehung nur flüchtig???

Es ist ja auch bloss eine Analogie, keine Homologie...

Bynaus dein Vergleich ist lächerlich!!!

Warum?

Sehe trotzdem Widersprüche.

Folgt daraus, dass da auch einer ist?

Wenn man aus 2 Metern höhe, in der Erdatmosphäre eine Kugel Fallen lässt, widerstößt das doch schon gegen die Vakuumtheorie, denn in der Erdatmosphäre, gibts ja kein vakuum, und trotzdem bewegt sich die Kugel auf die Erde zu.

Nein, das verstehst du falsch.

Stell dir vor, es gäbe nur zwei Zustände im Universum: Leer oder mit Materie gefüllt. Den Raum unterteilen wir zur Vereinfachung in unzählige kleine Würfel. Ein Würfel ist also leer oder nicht. Alles klar bis jetzt?

Gut. Nun stellen wir uns vor, in jeder Sekunde schickt ein "leerer" Würfel sechs Teilchen in jede Richtung (da ein Würfel ja sechs Flächen hat, ist es also ein Teilchen pro Richtung). Wir füllen den Raum jetzt mit "leeren" Würfeln. Die meisten Teilchen heben sich gegenseitig auf - sie fliegen in entgegengesetzte Richtungen. Wenn jetzt aber mitten in all den "leeren" Würfeln plötzlich ein "voller" Würfel auftaucht, dann gibt es einen Nettoflux von sechs Teilchen pro Sekunde auf den "vollen" Würfel zu. Wenn wir 8 Würfel (2 x 2 x 2) nehmen, sind es dann plötzlich 24 Teilchen pro Sekunde, die auf den 8er Würfel zuströmen. Wir sehen also: je grösser der "volle" Würfel (bzw. "Superwürfel") wird, desto stärker wird der Teilchenflux.

Dieser Teilchenflux entspricht der Gravitationskraft.

Nun führen wir einen neuen Zustand ein: "Halbeere" Würfel. (= geringere Dichte) Da sie zwischen den "leeren" und den "vollen" Würfeln stehen, produzieren sie 3 Teilchen pro Sekunde, also ein halbes pro Richtung. Netto gibt es nun nur noch einen Flux von 6 * 1/2 = 3 Teilchen pro Sekunde in Richtung des "halbleeren" Würfels.

Wir sehen also: geringere Dichte (bzw. Masse) führt zu einem geringeren Teilchenflux.

Das ganze muss nun ausgebaut werden... Der Teilchenflux, der auf deine Kugel 2 m über Boden wirkt, FirstBorg, kommt aus dem Weltraum - er wird nur zu einem ganz geringen Teil durch die "Dichte" Atmosphäre "abgeschirmt" - nämlich genau so viel, dass die resultierende Kraft der Gravitationskraft der Luftteilchen entspricht (in der klassichen, anziehenden Gravitation).

Alles klar?

[Skymarshal]

Und was sollen das für Teilchen sein die von diesen Miniwürfeln ausgehen? Doch keine Gravitonen oder?

Das ist ja genauso ein Teilchenaustausch als wenn man das mit Materie und Gravitonen machen würde. Man kann auch der Materie so ein bestimmte Anzahl von Gravitonen zuschreiben. Dichte Räume haben mehr Gravitonen und ein höheres Kraftfeld. Diese zieht alle Gravitonen und Massen an die in ihre Summe kleiner sind - da kommt man auf das selbe raus!

Das gleiche was du mit Würfeln und "Flux" gemacht hast, kann man auch mit gravitativen Kraftfeldern basierend auf einer gravitativen Feldstärke machen.

Aber ihr habt doch selber gesagt das man das nicht über Teilchenaustausch machen kann bzw ihr euch das nicht vorstellen könnt. Was denn nun?

Also der leere Würfel soll das Vakuum sein. Wie kann der dann Teilchen aussenden? Diese Teilchen sind bestimmt wieder nur virtuell oder so.

Nach meiner Auffassung gibt es

a) Keine total leeren Räume

b) Kein Teilchen oder Kräfte die der Raum selbst hat. Sie sind höchstens seine Inhalte

c) Ich würde es eher umgekehrt sehen. Es werden mehr Teilchen von dichteren Räumen ausgestrahlt und nicht eingefangen.


Und das mit den Vorzeichen hast du immer noch nicht erklärt.....

[Bynaus]

da kommt man auf das selbe raus!

Du hast es kapiert. Und eben weil es auf das selbe raus kommt, kann man nicht a priori sagen, das eine ist falsch und das andere richtig. Wenn wir uns hierbei einig sind, bin ich schon glücklich.

Ich sage ja nicht, dass es so sein muss - ich sage bloss, es ist eine Möglichkeit.

a) Keine total leeren Räume

b) Kein Teilchen oder Kräfte die der Raum selbst hat. Sie sind höchstens seine Inhalte

c) Ich würde es eher umgekehrt sehen. Es werden mehr Teilchen von dichteren Räumen ausgestrahlt und nicht eingefangen.

a) ist definitiv wahr. Die Heisenbergsche Unschärferelation lässt keine total leeren Räume zu - diese "Zero Point Fluctuations" (ZPF) bestehen aus virutellen Teilchen, die spontan entstehen und wieder verschwinden. Deshalb übrigens gibt es auch den sog. Casimir-Effekt.

b) Woher nimmst du die Gewissheit? Die Teilchenbildung könnte einfach eine Eigenschaft des Raumes sein - als Naturgesetz. Wo Materie vorhanden ist, wird diese Teilchenproduktion verhindert bzw. unterdrückt. Es ist zweifellos ein völlig anderes Weltbild - aber durchaus möglich.

c) Ja - das wäre die andere, "klassische" Sichtweise. Wie du selbst schon gesagt hast, es kommt letztendlich auf das selbe raus - und GENAU DESHALB kann nicht gesagt werden, welche der beiden Möglichkeiten nun "tatsächlich" zutrifft.

Wegen dem Vorzeichen: Das war eher im Übertragenen Sinne gemeint, nicht im mathematischen. "Abstossung" statt "Anziehung", das ist, salopp gesagt, bloss eine Änderung des Vorzeichens.

Ach ja - du hast immer noch nicht gesagt, warum mein Beispiel lächerlich sein soll...

[Skymarshal]

Ach ja - du hast immer noch nicht gesagt, warum mein Beispiel lächerlich sein soll...

Weil ich ein Landmensch bin und gar nicht dran denke in die Stadt zu ziehen.

Aber ich weiß ja wie es gemeint war........vom Sinn etc.


PS: Müßte nicht auch der Energieerhaltungsatz "verbieten" das es total leere Räume gibt?