So, @Cossy hat nun erstmal ein neues Video hochgeladen:
DP 3.0 Alles ist Raumzeit
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Ich werde das Transkript hier mal zu einem gewissen Teil durchgehen und zeigen, wo es "Probleme" gibt.
In der dimensionalen Physik wollen wir ja die allgemeine Relativitätstheorie ART mit der Quantenfeldtheorie QFT vereinigen. Aber nicht direkt. Wir starten ja mit einem Widerspruchsbeweis. Wir wollten nur Information kriegen. Wo haut's uns denn raus, wenn wir das mal versuchen?
Für diesen Widerspruchsbeweis mussten wir aber darauf achten, dass wir alles in einen einzigen Objekt abbilden, weil wir brauchen irgendeine Annahme, dass sich diese beiden Theorien auch vereinbaren lassen. Was können wir, wenn wir sagen, dass Beschreibungen des identischen Objekts nur unterschiedliche Sichtweisen da drauf sind?
Also erstmal ganz grundsätzlich, diese Rhetorik mit dem ständigen "wir" ist echt nicht schön, ich finde das unangenehm. Wer soll dieses "wir" genau nun sein, also ich bin es nicht, aber auch ich hab mir das Video ja angesehen. War nicht leicht, also er will es, nicht "wir".
Daher kommen wir auf diese sehr komische Annahme. Alles ist Raumzeit und es gibt nur ein einziges Objekt, diese Raumzeit. ... Wir wissen, dass eine einzelne Raumzeit keine Quantenfeldtheorie abbilden kann. Wir wollten nur die Information holen, wo es uns raushaut aus der Kurve.
... wir werden aber hier jetzt dafür eine Annahme treffen müssen und komischerweise kommen wir mit der Annahme dann nicht in ein Widerspruchsbeweis, sondern direkten Beweis. Wir werden nur dieses eine Objekt mal anlegen müssen in einen einzigen Typ von Objekten, Raumzeiten. Aber starten wir jetzt mal mit diesem Punkt. Wir haben ein Objekt, alles Raumzeit, weil die QFT einfach selbst zu zerpflückt ist. Kann da kann man nicht starten mit einem Objekt da drin.
Alles ist Raumzeit, dass ist die Behauptung, eine Annahme, nicht mehr.
Er startet (nicht wir) nun an diesem Punkt, weil die QFT zu zerpflückt ist? Das ist so schon "seltsam", aber ich nehme das noch erstmal so hin.
Wir holen uns die Feldgleichungen von Einstein. Die zwei Zeilen sind die gleiche Gleichung. Oben steht \color{d0f0e0}G_{\mu\nu} auf der linken Seite. \color{d0f0e0}G_{\mu\nu}, das ist der Einsteintensor.
Da steckt das drin, was man Raumzeitkrümmung nennt, also was man davor Gravitation genannt hat. Auf der anderen Seite habe ich ein \color{d0f0e0}k. Das ist eine Proportionalitätskonstante. ... Und dann kommt dieses \color{d0f0e0}T. Das ist der Energieimpulstensor.
Eigentlich ein total wüstes Objekt, eine Sammlung von allem im Universum, was noch irgendwie ein Funken Energie darstellen könnte. Alles, was die Quantenmechanik darstellt in dem Sinne als Objekt von Teilchen z.B., Das muss da drin stecken. Das ist die Quelle für die Gravitation auf der anderen Seite.
Der geniale Gedanke hier von Einstein war, wir bilden die Gravitation nicht mehr als Kraft ab, sondern direkt in der Raumzeit als eine Veränderung der Geometrie. Nennen wir es mal eine Verformung der Raumzeit.
Ich habe das Bild aus dem Video gezogen.
So, hier will ich mal wieder einsteigen, uns wird hier eine sehr schwierige Gleichung präsentiert, diese wird aber nicht wirklich erklärt. Dazu kommt, bisher wurde weder die Werkzeugkiste gezeigt, oder auch nur ein einiges Werkzeug. Das Video richtet sich recht sicher nicht an Physiker, sondern an Laien, man beginnt aber nicht mal mit den Grundlagen, also erklärt, was ist ein Koordinatensystem (KS) was sind genau Koordinaten, was ist eine Koordinatentransformation. Was hat Newton so gemacht, was ist das Relativitätsprinzip.
Hier wird mal eben die
Feldgleichungen von Einstein präsentiert und auch nicht wirklich erklärt. Eine Quelle dafür wird auch nicht genannt.
Nun sage ich mal, die Gleichungen sind so nicht wirklich korrekt.
Die übliche und korrekte Standardform der Einsteinschen Feldgleichungen lautet:
\large \color{f0e0d0}G_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = \kappa \, T_{\mu\nu}bzw. ausgeschrieben:
\large \color{f0e0d0}R_{\mu\nu} - \frac{1}{2} g_{\mu\nu} R + \Lambda g_{\mu\nu} = \kappa \, T_{\mu\nu}Dabei ist:
- \large \color{f0e0d0}G_{\mu\nu} = R_{\mu\nu} - \frac{1}{2} g_{\mu\nu} R der Einstein-Tensor,
- \large \color{f0e0d0}\Lambda die kosmologische Konstante,
- \large \color{f0e0d0}\kappa = \frac{8\pi G}{c^4} (bzw. in geometrisierten Einheiten oft einfach \large \color{f0e0d0}8\pi).
Was in der Grafik falsch ist:
- Erste Gleichung
\large \color{f0e0d0}G_{\mu\nu} = k * T_{\mu\nu}
Das ist die Form "ohne" kosmologische Konstante. Sie ist nur dann richtig, wenn man \large \color{f0e0d0}\Lambda = 0 setzt. Mit \large \color{f0e0d0}\Lambda gehört die kosmologische Konstante auf die linke Seite (oder mit Vorzeichenwechsel auf die rechte).
- Zweite Gleichung
\large \color{f0e0d0}R_{\mu\nu} - \frac{1}{2} * g_{\mu\nu} * R = k * T_{\mu\nu} - \Lambda g_{\mu\nu}
Hier steckt ein "Vorzeichenfehler" bei der kosmologischen Konstante.
Richtig wäre entweder:
\large \color{f0e0d0} R_{\mu\nu} - \frac{1}{2} g_{\mu\nu} R + \Lambda g_{\mu\nu} = k \, T_{\mu\nu}
oder äquivalent:
\large \color{f0e0d0} R_{\mu\nu} - \frac{1}{2} g_{\mu\nu} R = k \, T_{\mu\nu} - \Lambda g_{\mu\nu}
In der Grafik steht rechts - \large \color{f0e0d0}\Lambda g_{\mu\nu}, was formal der zweiten Variante entspricht – "aber nur, wenn man das Vorzeichen von \large \color{f0e0d0}\Lambda anders definiert".
In der heutigen Standardkonvention (positiv \large \color{f0e0d0}\Lambda treibt die beschleunigte Expansion) gehört das Pluszeichen auf die linke Seite.
Weitere kleinere Punkte:
- Die Multiplikationssterne * sind unüblich; man schreibt einfach nebeneinander oder mit \large \color{f0e0d0}\cdot.
- Die Indizes sind korrekt geschrieben \large \color{f0e0d0}(\mu\nu).
- Der Faktor \large \color{f0e0d0}k ist eine gängige Abkürzung für die Gravitationskonstante in den Feldgleichungen.
Fazit:
Die erste Gleichung ist die vereinfachte Form ohne
\large \color{f0e0d0}\Lambda.
Die zweite Gleichung hat das falsche Vorzeichen der kosmologischen Konstante (nach heutiger Konvention).
Ich will mich hier nun aber auch nicht wirklich an der Schreibweise der Gleichung aufhängen, und auch ich kann hier bei meiner Erklärung Fehler gemacht haben. Die Gleichung selbst ist auch nicht wirklich nun so wichtig, denn kaum einer wird die hier verstehen oder gar nachvollziehen können und das gilt so recht sicher auch für die Zuschauer des Videos.
Was ich aber "suboptimal" finde, es gibt keine Quelle, auch unter dem Video nicht. Das wäre aber das Mindeste, was hier gegeben sein müsste.
Jetzt machen wir nichts anderes als diesen Gedanken einfach weiterzutragen. Wir packen diesen Gedanken an und sagen wir, ... das ist eine Gleichung, da steht ein Gleichheitszeichen, eine Identität und wir brauchen eben für unseren Widerspruchsbeweis einziges Objekt.
Warum übertragen wir nicht einfach die Idee auf die andere Seite und sagen auch der andere Tensor \large \color{d0f0e0}T_{\mu\nu} ist eine Verformung in der Raumzeit. Die wird wahrscheinlich anders ausfallen als die ... Raumzeitkrümmung, aber auch nichts anderes als eine Verformung.
Dann haben wir ein Objekt, alles ist geometrisch da drin abgebildet, passt für ... unseren Widerspruchsbeweis. ... sieht aber am Anfang etwas komisch aus, aber wir müssen einfach jetzt mal so starten. Ihr werdet dann schon sehen, ... wo die schönen Knackpunkte sind daraus.
Jetzt haben wir auf der anderen Seite auch eine Verformung in der Raumzeit. Das ist der neu. Einen neuen Ding müssen wir einen Namen geben und wir nennen es Raumzeitdichte. Raumzeitige Krümmung, Raumzeitdichte. Die Namen Krümmung und Dichte.
Manchmal passen sie gut, manchmal sind sie schlecht. Vollkommen egal. Wir müssen dem Kind Namen geben. Kraft souveräner Willkür. Diese Verformung die Energie darstellt. Nennen wir ab jetzt Raumzeitdichte und Ende der Diskussion. Einfach nur Namen festgesetzt. Wenn wir was festgesetzt haben, dann setzen wir jetzt auch unsere Grundideen fest als Annahmen oder als Ansatz, wie man in der Physik oder Mathematik sagt, dass man sagen, das ist jetzt die absolute Grundidee, mit der starten wir.
Also wir haben in der Gleichung von Einstein ja schon ein Gleichheitszeichen. Hier wird sich nun der
Energie-Impuls-Tensor \large \color{f0e0d0}T_{\mu\nu} gegriffen und dem gibt man nun einfach nur einen neuen Namen und erzählt noch eine Story dazu. Hier kann man mal eben auf den Link klicken und bei Wikipedia schauen, mit was wir es überhaupt genau zu tun haben und wie wirklich komplex ein Tensor allgemein und eben dieser Tensor ist.
Ich gehe mal davon aus, dass nicht mal 99,99 % aller Menschen, das so eben verstehen.
Die Frage ist, was soll das hier nun diesen Tensor einfach neu zu benennen, und das mit, machen wir jetzt so, Ende der Diskussion. Der Weg zur TOE führt und beginnst als mal eben damit, dass wir denn Energie-Impuls-Tensor aus der Feldgleichung der ART von Einstein nun als "Raumzeitdichte" neu benennen.
Ich will dazu mal sagen, im Tensor steckt wo schon eine Dichte drin, aber er ist selber einfach keine Dichte, auch der Begriff Dichte ist in der Physik definiert.
Eigentlich brauchen wir jetzt nur das, was wir hier gerade besprochen haben, die Idee, die Geometrie auch auf der Raumzeit auch auf der anderen Seite der Gleichung zu benutzen. Alle anderen weiteren Punkte, es werden drei kommen noch dazu, sind eigentlich Ableitungen.
Wir werden trotzdem vier draus machen, weil wir es so in der Form auch dann mal in der Videoserie wieder benutzen werden.
Daher machen wir vier Punkte draus und ich gebe euch schon mal die wichtigsten Ableitungen sozusagen mit, als Punkte, die die wir immer wieder als Anker benutzen. Die erste Frage, die sich mal noch stellt, ist, warum ist denn jetzt vorher noch keiner so richtig auf diese Idee gekommen?
Das was sagt, das ist doch jetzt kein Riesengedanke, dass ich sagt, auch die andere Seite ist jetzt ein Verformung der Raumzeit. Na ja, in der zweiten Zeile habe ich die Einstein Feldgleichungen mal ein bisschen ausführlicher hingeschrieben. Für Leute, die jetzt noch nicht so tief in der Physik drin stecken, die hätte sich jetzt wundern müssen, ich benutze den Plural Feldgleichungen, da steht aber nur eine.
Auf welche Idee ist vorher noch keiner gekommen? Dinge einfach umzubenennen? Banane zu Birne sagen? Tja, warum wohl nicht?
Oder den Energie-Impuls-Tensor als Raumzeitdichte zu verstehen?
Ich schrieb schon, wir haben ein Gleichheitszeichen, ...
Lesen wir aber erstmal gleich den ersten Satz bei Wikipedia zum Energie-Impuls-Tensor:
Der Energie-Impuls-Tensor ist eine physikalische Größe, welche die Dichte und den Fluss von Energie und Masse in der Raumzeit beschreibt.
Quelle: Oben im Text schon angegeben.
So, klingt doch gut, wird sich Einstein schon richtig was dabei gedacht haben. Ein Problem ist hier, viele haben nicht mal einen Werkzeugkasten, geschweige denn ein Werkzeug. Hier gibt es Begriffe wie Dichte, Energie, Masse, Raumzeit, die sind schon wo in der Physik klar definiert.
Jetzt soll also das was so definiert ist, nicht nur neue benannt werden, sondern auch etwas anderes werden, eine Dichte, eine Dichte der Raumzeit selbst.
Ich gehe jetzt hier da noch nicht tiefer ins Detail, aber das ist - ich sage mal - sehr bizarr.
Deswegen sind diese Buchstaben da, diese Menü in der unteren einmal bei diesen G jeweils. Dieses G, das ist sowas mathematisch gesehen wie eine Matrize. Wir werden das dann später ähm die Metrik nennen, die Raumzeitmetrik. Das wird eines der wichtigsten Objekte werden. Das kommt daher, dass wir einfach eine Zeitdimension, drei Raumdimensionen haben. Das heißt, jeder dieser Buchstabe zählt mal von 0 auf 3. Man fängt nicht bei ein an, man fängt bei 0 an. Das ist so Konvention.
Könnt auch einfach sagen Tradition. Die Zeit ist null. Der Raum ist jeweils 1, 2, 3. Das sind die drei Raumdimensionen, die wir kennen. Und daher habe ich 4 x 4, weil ich ja die Aufteilung von der einen Dimension zur anderen haben will. Deswegen sind es in Kombination 16 verschiedene.
Und daher ergibt sich diese Matrize mit 16 Einträgen oder eben hier das Objekt gehört nicht äh richtig physikalisch find. Die Raumzeit, die werden wir im nächsten Video genauer angucken.
Heute geht's nur drum, das ist eigentlich eine ganz komplexe Gleichung hier. Das sind 16 Stück. Man zählt die eben einfach nur unten damit durch. Glücklicherweise brauchen wir nur zehn Gleichungen, die voneinander ähm unabhängig sind.
Aber diese zehn Gleichungen müssen in Summe diese Gleichung erfüllen. Das heißt, das ist relativ kompliziert. Insbesondere sind die Gleichungen auch nicht linear. Daher ist sieht es hier so einfach aus. Die Lösung ist wirklich schwierig. Da kommen wir auch im nächsten Video drauf. Dazu muss ich eben diese passende Metrik finden, damit ich hier eine Lösung kriege. ... Jetzt ist aber da, wo das T ist, der Energie-Impuls-Tensor, wo wir sagen, das ist auch eine Verformung der Raumzeit und da ist überhaupt keine Metrik, da steht kein \large \color{f0e0d0}G_{\mu\nu}dran.
Daher ist man bis jetzt nicht auf die Idee gekommen, dort auch eine Verformung der Raumzeit anzusetzen. Das heißt, das wird mit Sicherheit eine andere Verformung sein, als wir auf der anderen Seite benutzen, bei der Raumzeitkrümmung, weil wir gar keine Metrik nehmen. Das wird eine Diskussion werden zwischen, ich habe hier ein Objekt, das ist Energie, das ist lokal.
Nur an dieser Stelle während die Metrik ist global nach außen gesehen die restliche Raumzeit, die sich auf Grund dieses Schwamms, weil da Energie drin steckt, ein bisschen verformt, aber dann eben global und dann brauche ich eine Metrik. Wenn ich das lokal mache, werden wir sehen, braucht man keine Metrik.
Jetzt ist da unten aber auf der anderen Seite auch noch ein Term dazugekommen und der ist dazu gekommen durch unsere Annahme, weil wir sagen, wir bilden alles in Raumzeit ab, damit auch Energie.
Also Raumzeit selbst entspricht Energie und auf der einen Seite haben wir alle Energiebeiträge. Dann muss ich sozusagen die Raumzeit selbst mit aufnehmen als Energiebeitrag. Und das machen wir durch diese sogenannte kosmologische Konstante mit dieses großen Delta und diesen \large \color{f0e0d0}G_{\mu\nu}.
So, aufgepasst, hier gibt es nun wirklich einen ganz großen Fehler, die kosmologische Konstante soll jetzt für die Raumzeit selbst stehen, also für die Energie der Raumzeit. Oder die Raumzeit selbst soll ja nun Energie sein und man greift sich nun die kosmologische Konstante und behauptet, dass wäre die Raumzeit-Energie.
Das ist eine Konstante, da gibt es keine Einheit!
Das ist nur ein Wert, was hier gemacht wird, ist nur falsch.
Das war in der Historie immer so in rein und raus. Also erstmal hat Einstein sie nicht benutzt, dann wollte er ein statisches Universum, dann hat er sie reingenommen, dann hat ihn Hubble gezeigt, das Universum ist aber dynamisch. Es dehnt sich aus. Okay, dann kann man es ja wieder rausnehmen.
Also, hier wird die Raumzeit selbst mit Energie gleichgesetzt. Muss man sich mal genauer ansehen, wie ist es gemeint, wie könnte es sein. Ich will das hier erstmal nur so festhalten.
Dann kam oh, ich weiß jetzt nicht genau die Jahrzehnt 80er, 90er ähm eben auf das ... Universum dehnt sich immer schneller aus. Wir brauchen einen zusätzlichen Energiebeitrag, Energiebeiträge auf die Seite. Also hat man sowas wie eine kosmologische Kante wieder reingenommen für die Ausdehnung des Universums. Wir nehmen den Beitrag rein für das Universum, nicht für die Ausdehnung.
Das heißt, ihr seht schon, gleiche Objekte haben ein bisschen andere Bedeutung, einfach nur aufgrund einer kleinen Annahme, die wir hier machen. Wir werden die Feldgleichungen in den anderen Video noch mal sauber zerlegen, warum die denn so aufgebaut sind, wie sie sind und dass das alles passt, auch wenn wir die Energie dort jetzt reinlegen. ...
Für uns ist es heute nur wichtig, unsere Annahmen, die wir jetzt treffen, haben ganz konkrete wichtige Auswirkungen, wie z.B. die Formel muss jetzt so aussehen. Punkt. ...
Ja, "Punkt" ist immer ein tragendes und überzeugendes Argument.
Erste Annahme ist natürlich das, was wir jetzt hier über diese Formeln die ganze Zeit drüber geredet haben. Das ist, wir bilden alles in der Geometrie der Raumzeit ab. Nicht nur Raumzeitkrümmung, sondern auch jegliche Form von Energie. ... Das machen wir. Ja, mehr oder miter [keine Ahnung, Wort ist nicht verständlich] nach Einstein. Also, wenn die Raumzeitverformung in der Geometrie in der Raumzeit, wenn die Gravitation eine Verformung in der Geometrie der Raumzeit ist, ist es eben Energie auch.
Ähm, wie genau werden wir noch klären, aber das ist jetzt mal die Grundannahme, mit der wir starten und alles weitere leitet sich daraus ab.
Die nächsten drei Punkte nehmen aber auf, ... weil es einfach schöner ist, das dann so als Einzelpunkt nehmen zu können. Die nächste Ableitung ist jetzt überhaupt nicht strittig. Die ist eigentlich in dem Sinne klar, wenn ich ein Mathematiker frag, wenn ich ein Physiker frag, insbesondere einer, der an der Quantengravitation arbeitet, h wird schon wieder schwieriger.
Wir nehmen an, dass Raumzeit kontinuierlich und differenzierbar ist.
Die erste Annahme ist alles in Geometrie und jetzt nehmen wir an, Raumzeit muss damit Eigenschaften besitzen, wenn wir das tun wollen. Sie muss kontinuierlich und differenzierbar sein. Wenn sich jetzt manche fragen, ja, so ist das doch schon immer, das nehmen wir schon noch die ganze Zeit so an. Wenn Mathematiker jetzt ein mathematisches Modell aufbauen, wie jetzt diese Feldgleichungen, dann fangen die mit sehr kleinen einfachen Objekten an.
Okay, Raumzeit muss Eigenschafften haben, ist wohl unstrittig. Das mit kontinuierlich ist wo schon wichtig, komme ich später drauf zurück.
Dazu habe ich dieses Glas mit Zucker. Das ist Zucker. Jawohl. ... jedes Zuckerkorn ist im Prinzip ein Raumzeitpunkt.
Mathematiker fangen gern mit Mengen an von irgendwas von einfachsten Objekten. Ich habe jetzt eine Menge von Raumzeitpunkten hier in dem Glas. Und was jetzt passiert, wenn ich eine Kraft auswirken wird, ist euch klar. Ich wechsle auf einmal ganz stark den Nachbarn. Das wäre so wie wenn im Sonnensystem eine Kraft wirken wirken würde und auf einmal würde sich Mond und Sonne vertauschen.
Glücklicherweise passiert das nicht. Wir wissen auf Grund unserer Beobachtungen, dass Raumzeit sehr stabil ist. Das heißt, Raumzeitpunkte dürfen nicht so aussehen, die müssen so aussehen.
Nein, Zuckerkörner sind ganz sicher keine adequate Beschreibung oder eine Analogie für Raumzeitpunkte. Hier ist die Frage, was soll genau ein Raumzeitpunkt sein, hat die Raumzeit überhaupt Punkte? Was ist erstmal genau nun ein Punkt?
Ein Punkt ist etwas mathematisches, aus der Geometrie, nichts physikalisches.
Aber gut, ich erkläre es eben mal, nehmen wir ein Koordinatensystem, darin einen Punkt, der hat Koordinatenwerte. Nehmen wir ein konkretes Ereignis, Woodstock, begann am 15. August 1969. Damit haben wir Ort und Zeitpunkt, das ist in der Physik ein Ereignis, ein Raumzeitpunkt. Der ist aber vom Koordinatensystem abhängig, nehmen wir die Erde als Nullpunkt, geht das recht gut, mit der Sonne wird es schon was ganz anderes.
Wikipedia: RaumzeitGanz wichtig, ein Raumzeitpunkt, also ein Ereignis selbst mit Koordinaten, ist fiktiv, dass kann man nicht anfassen, existiert nicht real, gibt es nicht als Körnchen in einem Glas.
Ein Glas zu schütteln und zu behaupten, dass wäre so was wie Raumzeitpunkte, so als Erklärung und Analogie, ist schon, ich sage mal, sehr schwierig.
Jetzt mal zweidimensional. Ich habe hier ein Blatt Papier und wenn ich einen Punkt habe, dann bleiben die Nachbarn gleich. Auch wenn ich noch ein bisschen was tue hier mit dem Papier. Deswegen bleiben Entfernungen oder meine Nachbarn jetzt erstmal identisch hier drauf. Das ist kontinuierlich.
Und was nicht passieren darf, ist eben, ich habe jetzt hier ein Loch drin, weil wir kennen keine Löcher in der Raumzeit. Schwarze Löcher nehmen wir raus, so die kommen wir später. Sind tatsächlich keine Löcher in der Raumzeit, ist was anderes. Aber wir haben eine kontinuierliche Raumzeit ... wissen wir auch, wenn wir ein Objekt werfen, dann verschwindet es hier nicht und taucht irgendwo auf. Es hat eben seine Flugbahn.
Quantenmechaniker würden jetzt ähm da was anderes behaupten. Die würden gern das andere Verhalten eher haben. Wir bleiben aber jetzt hier ganz klassisch Raumzeit kontinuierliches Objekt.
Dieses Kontinuierliche brauchen wir auch für die nächste Eigenschaftenbar. Die ist im Prinzip die stärkere Eigenschaft. ... Ich habe hier ein kontinuierliches Objekt. Ich kann das kontinuierliche Objekt auch verformen. Deswegen platzier im noch kontinuierlich.
Nein, das geht so einfach nicht, dass ist falsch, Raumzeit ist kein physikalisches Objekt.
Wenn es hier in der DP heißt, man will bei der ART und der QT bleiben, dann muss man das was da vorgegeben ist, also die Fakten, auch übernehmen. Und das wird hier gleich noch schlimmer, ich werde es benennen.
Es muss aber differenzierbar sein. Ich gehe davon aus, ihr wisst alles, was differenzierbar ist. Ich erklär es mal trotzdem noch mal ganz kurz. Ich suche mir oben einen Raumzeitpunkt aus und würde jetzt von beiden Seiten mit einer geraten einer Tangente kommen zu diesem Punkt hin.
Und wenn sich beide Seiten einig sind, genau an diesen einen Punkt treffe ich jetzt mit meiner Tangente diesen Raumzeitpunkt, dann ist das eben differenzierbar an der Stelle und es ist eben jetzt nicht an der Stelle differenzierbar. Die gesamte kontinuierliche Raumzeit muss differenzierbar sein. Das heißt, Kontinuität ist schon mal eine Grundvoraussetzung für Differenzierbarkeit, weil wenn ich hier ein Riss habe oder ein Loch, an der Kante, kann ich mein Meterstab nicht sauber ansetzen.
Da wüsste ich nicht, wie ich differenzieren kann und ich würde auch springen, wenn ein Objekt sich bewegt von hier darunter. So sieht Raumzeit eben nicht aus. Was auch nicht passieren kann, ist das hier eine ziemlich harte Kante an der Kante genau an dem Punkt da oben wüsste ich jetzt auch nicht, wie ich die Tangente anlegen kann. Das heißt, der Rest des Papiers ist differenzierbar, aber genau oben die Kante eben nicht.
Also, mal eben zu kontinuierlich, die natürlichen Zahlen sind nicht kontinuierlich sondern diskret. Ein echtes Kontinuum haben wir mit den reellen Zahlen. Diskret heißt im Grunde, es gibt Lücken, kontinuierlich, es gibt keine Lücken. Bei den reellen Zahlen finden sich zwischen zwei Zahlen immer weitere Zahlen.
Warum das eine Rolle spielt, die Raumzeit ist kontinuierlich, also in der RT, sie ist nicht diskret. Es gibt Theorien, wo die Raumzeit diskret ist, körnig. Und das würde ein Problem mit der Lorentzinvarianz geben. Die QT ist hingegen nicht kontinuierlich, Energie kann nur in bestimmten Paketen abgegeben werden, sie ist diskret. Nur um es kurz angesprochen zu haben.
So darf eine Raumzeit nicht aussehen. Wir brauchen sie kontinuierlich differenzierbar, rund weich, so wie mein dicker Bauch. Das bedeutet, warum brauchen wir die denn?
Wir haben Bewegung abzubilden. Deswegen haben die Mathematiker das vorher schon gemacht. Wir sagen: "Ja, Raumzeit ist ja mein Hintergrund. Ich will auf diesen Hintergrund Bewegung abbilden und dann ist es nicht schlecht, wenn ich mindestens zweimal differenzieren kann. Das die erste Differenzierung sozusagen ist die Bewegung selbst. Die zweite ist die Veränderung der Bewegung und damit habe ich eigentlich alles, was ich für schon abbilden will.
Wir bei uns ist wird's ja noch schlimmer. Wir sind da noch mehr gekniffen. Wir haben nicht Raumzeit als Hintergrund und ein Objekt, das sich über die Raumzeit oder sowas bewegt, sondern das ist ja alles Raumzeit selbst, auch die Bewegung. Daher muss absolut jeder Raumzeitpunkt auch eine Bewegung abbilden können. Bewegung ist Energie. Wir haben ja gesagt, Raumzeit selbst ist jetzt Energie, ist eine Abbildung der Energie und damit kommen wir dann nicht mehr raus. Das ist einfach so jetzt ganz hart festgesetzt.
Ja, das Alter und der dicke Bauch, da muss man durch, ich könnte auch etwas weniger in der Hüfte vertragen. Aber zur Sache, nein, Bewegung selbst ist nicht
einfach Energie.
Wir können aber über
kinetische Energie sprechen. So, bei Wikipedia steht doch aber, Bewegung ist Energie, irgendwie. Ja, aber eben nicht einfach so Energie. Ich hab hier mal eine Analogie, nehmen wir eine Batterie, die können wir aufladen, dann ist da Energie drin. Man kann sich auf die Batterie setzten und diese Energie messen, man sagt, diese Energie ist eine intrinsische Eigenschaft der Batterie.
Kinetische Energie ist aber relativ, also keine intrinsische Eigenschaft eines Objektes. Das ist so, weil Bewegung selbst, also Geschwindigkeit schon relativ ist und keine intrinsische Eigenschaft eines Objektes.
Und das führt uns zum Relativitätsprinzip zurück und da zerbricht ja schon die Dimensionale Physik.
Hab ich hier ja schon ganz deutlich angesprochen.
@Cossy will nun aber kinetische Energie zu einer intrinsischen Eigenschaft von Objekten machen. Das ist falsch.
Dann gehen wir mal weiter in den nächsten Punkt. Der nächste Punkt ist eigentlich auch klar, aber das ist ein sehr strittiger Punkt. Ist Raumzeit eine Substanz oder ist es etwas Abstraktes?
Ist Raumzeit von vorne rein gegeben oder ist es ein emergentes Objekt?
Also erscheint es durch irgendwelche anderen Dinge?
Hier setzen wir uns ganz klar in eine Richtung fest und zwar Raumzeit ist eine Substanz, ist ein Objekt.
Die Fragen sind gut, die "Antwort" ist falsch. Und man setzt nicht einfach etwas fest.
In der Physik ist Raumzeit kein physikalisches Objekt, so wie ein Apfel, und es ist auch keine Substanz, beide Begriffe sind klar definiert. Damit ist diese Aussage hier auch wieder falsch.
Ich bin etwas, da bestehe ich einfach drauf. Ich bin ja auch jetzt nur noch Raumzeit, Raumzeitdichten, eine ganzen Menge aus verschiedenen kleinen Raumzeitdichten aufgebaut, aber ich bestehe darauf, dass ich etwas bin. Und damit muss Raumzeit auch eine Substanz und ein Objekt sein. Wir haben ja nichts anderes jetzt in diesem Ansatz.
Er ist ein Objekt, daraus folgt aber nicht, dass Raumzeit eine Substanz und/oder ein Objekt ist.
Der Streitpunkt ist sogar der Mode unterlegen. Also ... manchmal glauben mehr Physiker, dass Raumzeit was abstraktes ist oder dass es wieder ein Objekt ist. Spätestens als mal drum ging, ähm wir können jetzt sehen, dass drehende Objekte die Raumzeit mit bewegen.
Wir wissen, dass die Raumzeit gekrümmt wird. Wir wissen, dass es Gravitationswellen gibt. Also die Raumzeit kann man wohl ziemlich durchkneten, verformen.
Klingt schon nach Substanzobjekt.
Andererseits kommt man aber mit diesem mit dieser jetzigen Sicht auf die AT nicht weiter und man versucht eben andere Konzepte zu finden, um weiterzukommen. Und da ist man jetzt die letzten 20, 30 Jahre eher in die Moderichtung gekommen, dass man sagt, Raumzeit ist was emergentes.
Es gibt Gravitationswellen, Raumzeit kann sich verformen, wird aber dennoch kein Objekt.
Ganz deutlich, zu einem Objekt kann ich einen Abstand und eine Geschwindigkeit messen. Das ist zwingend, macht ein Objekt aus, ein Objekt besteht aus einer Substanz. Zur Raumzeit kann man keine Geschwindigkeit messen, darum ist Raumzeit kein Objekt. Das bedeutet nun aber nicht, dass sie nichts ist, dass sie nur ein abstraktes Koordinatensystem ist, sie ist real, sie ist etwas, aber kein Objekt.
Es passiert durch irgendwelche quantenmechanischen Prozesse, weil Raumzeit auch in der Quantenmechanik ja stiefmütterlich als Hintergrund praktisch benutzt wird. Deswegen kann man es auch mit der AT so schlecht vereinen. Selbst in der Stringtheorie brauche ich eine Raumzeit als Hintergrund Objekt, aber das sind halt die Objekte, die ich benutze, Strings, aber die Raumzeit an sich ist noch da. Wir legen uns fest, Raumzeit ist eine Substanz und nichts Abstraktes.
Nein, wir legen uns nicht fest, Du behauptest etwas und das ist nachweislich falsch.
Dann kommt häufig gleich die Kritik. Ja, dann hast du ja aber eine Äthertheorie und durch Experimente sind ja Äthertheorien aussortiert worden. Ähm, nein, [räuspern] da ist man einfach zu weit gegangen mit diesen Annahmen. Insbesondere ist für mich nur, weil ich sage, Raumzeit ist eine Substanz, das noch keine Äthertheorie.
Der wurde sozusagen vor der speziellen Relativitätstheorie eingeführt, um ein Referenzsystem für eine Bewegung zu haben. Und wir werden später sehen, genau das wird die Raumzeit überhaupt nicht leisten können.
Nein, der Äther war eine Annahme, eben eine Substanz, wurde nie gefunden. Newton selbst hat so ein absoluten Raum aber schon als nicht nachweisbar erkannt gehabt. Und ja, Experimente zeigen, gibt es nicht. Oder konkret, kann nicht gemessen werden und ganz wichtig, man braucht ihn nicht, die RT funktioniert wie Newton ohne sehr gut.
Man ist also nicht zu weit gegangen, dass wäre auch mal eben zu belegen.
Ja, Substanz, aber in dem Sinne als Referenzsystem für Bewegung. Nein, dadurch, dass Raumzeitsubstanz ist und wir Energie in Raumzeit abbilden und ähm jetzt glaubt ihr halt, das sind nur Objekte.
Nee, Raumzeit selbst, das Vakuum sozusagen muss bereits auch dann mit einer Energie sein. Der Schwamm ist ja nur eine höhere Dichte als z.B. stütz im Vakuum, aber da ist auch Raumzeit vorhanden und damit muss da auch Energie vorhanden sein. Deswegen haben wir auch diese kosmologische Konstante in die Formeln eingebaut.
Wir haben nicht die Raumzeit selbst als kosmologische Konstante in die Formel gebaucht. Die ist da schon drin, und Du hast einfach behauptet, dass wäre nun die Raumzeitenergie.
Die vierte Annahme ist jetzt wieder eine Annahme, die ein bisschen eine Streitfrage ist.
Manche sagen ja, manche nein, manche das habe ich mir gar nicht so richtig darüber Gedanken gemacht. Das geht drum, wenn wir sagen, wir haben nur ein Objekt und sind Veränderungen im Objekt. Was verändert sich denn da bitteschön? Äh, ich habe ja kein kein Objekt im umgangen Sinn, wenn ich eine Raumzeit habe. Äh, so wie hier die Objekte, die ihr kennen könnt. Was soll sich denn dann verändern in dieser Raumzeit? Und da müssen wir uns auch festlegen. Manche sagen, das ist klar, dass es so ist.
Manche weiß ich nicht. Wir legen uns fest, dass jegliche Veränderung, die wir erkennen können, wurscht auf welcher Seite der Gleichung, alles, was wir erkennen können, ist eine Veränderung der Definition, der Definition von Länge und Zeit.
Länge und Zeit immer gemeinsam. Raumzeit werden wir auch dann erkennen, wenn wir diese Metrik mal genauer untersuchen, aber es ist immer eine Veränderung der Definition. Und genau das wird auch das Thema sein, wie wir ein Relativitätsprinzip erzeugen werden, wie wir konstante Lichtgeschwindigkeit erzeugen werden. Das hat was damit zu tun, dass wir sagen, diese Veränderungen sind Definitionsveränderungen. Gut, dann haben wir uns da festgelegt.
Nein, wieder etwas falsches, so richtig falsches!
Die Definition von Raum und Zeit verändern sich nicht. Was Länge ist und was die Sekunde ist, ist ganz genau definiert, gilt so in jedem Inertialsystem, es gilt das Relativitätsprinzip.
Wenn sich A ruhend in S gegenüber B ruhend in S' bewegt, dann ist die Bewegung relativ, die Definition von Länge und Sekunde sind in beiden Systemen gleich. Auch wenn A nun die für ihn in S bewegte Uhr von B langsamer laufend misst, hat sich die Definition der Sekunde in S' nicht verändert.
Das zu verstehen ist ganz wichtig, darum auch mein Vorschlag, hier das Uhrenparadoxon sich mal gemeinsam anzusehen.
Hier ist der elementare Punkt, an dem sich verrannt wurde, hier zerbricht die Dimensionale Physik vollständig.
Und ich muss ganz deutlich sagen, und ich meine es nicht persönlich, so ein grober Fehler zeigt und belegt, dass die Grundlagen der Physik nicht mal im Ansatz wirklich richtig verstanden wurden. Und ich finde es sehr unschön, wenn solche falschen Aussagen und Behauptungen in die Welt geblasen werden und Menschen erreichen, die nicht in der Lage sind selbst zu erkennen, dass das einfach so richtig falsch ist.
Und das Wichtige jetzt aus diesen vier Ansätzen, die wir jetzt immer benutzen, ist, dass eigentlich nur der erste Ansatz der Wichtige ist und auch die neue Idee. Alles andere war schon da, alles andere hat schon gegeben, war strittig in der Frage, aber war schon da. Das bedeutet, wir haben als neues Konzept nur reingebracht, Energie ist selbst auch eine Abbildung in der Raumzeit.
Alles andere sind Ableitungen, die wir benutzen. Kann denn so eine kleine Änderung, so ein kleine Idee, so eine riesen Auswirkung haben?
Ja, kann. Wir erzeugen da tatsächlich ein Paradigmenwechsel in der Physik damit.
Nein, es gibt da keinen Paradigmenwechsel in der Physik.
Dafür braucht es neue Gleichungen und dann ein Paper für, dass man mal auf arXiv hochlädt. Gibt einen guten Grund, warum wir das zur DP nicht haben. Auch in einem Forum für Physik würde das hier total zerrissen werden.
Ähm, ein wichtiger Spruch, der immer zu hören ist, ist ähm Materie sagt der Raumzeit, wie sie sich zu verformen hat und die verformte Raumzeit sagt der Materie, wie sie sich zu bewegen hat. Da ist sozusagen der Unterschied zwischen Bühne, Raumzeit und Akteur Materie noch zu hören, aber sie müssen irgendwie interagieren, damit es ja funktioniert.
Wir gehen da eben einen Schritt weiter und sagen, es gibt diesen Unterschied zwischen Bühne und Akteur nicht mehr. Es ist eins. Und wenn ihr jetzt glaubt, alles verstanden zu haben, dann mal kurze Denkaufgabe, bevor wir das Video beenden. Der Schwamm als Objekt, als Raumzeitdichte bewegt sich von A nach B. Jetzt ist die Raumzeitdichte hier. Die Raumzeitdichte hat sich nicht, wie soll ich das jetzt genauer sagen, auf der Raumzeit bewegt als Hintergrund, sondern die Bewegung, da habe ich ja Energie benutzt, die Selbstenergie, das heißt, die Bewegung selbst muss eine Raumzeitdichte sein.
Der Fehler, die falsche Vorstellung hier, sie schleift sich natürlich nun immer weiter durch.
Der Begriff "Selbstenergie" ist auch bezeichnend, richtig wäre hier kinetische Energie, so geht eben Physik.
Und kinetische Energie ist relativ, weil Bewegung relativ ist. Darum kann Bewegung nicht die Energiedichte (ich nenne es mal eben so) absolut erhöhen. Ein Elektron wird nicht zu einem Schwarzen Loch, nur weil es ganz schnell an uns vorbeifliegt.
Das Problem ist hier aber, dass die RT wirklich kompliziert ist, kinetische Energie krümmt im Rahmen der ART schon wo die Raumzeit, die Frage ist welche und wie genau. Um das aber nun genau erklären zu können, müssen die Grundlagen der Physik dafür bekannt sein. Es bringt nichts, wenn ich hier nun noch mal fünf Seiten dazu schreibe.
Es ist so, bevor man an die RT geht, sollte die Physik nach Newton richtig verstanden sein.
Tatsächlich werden wir den Spieß umdrehen. Es wird eine bestimmte Form von Raumzeitdichte geben und diese Form der Geometrieveränderung werden wir als Bewegung erkennen. Man muss die alten gegebenen Begriffe einfach noch mal neu angucken, neu darstellen. Das ist auch ein bisschen die Grs hier an der ganzen Theorie. Deswegen müssen wir einmal durch die gesamte Physik, weil wir eben kein neues zusätzliches Element bringen, das ähm zum anderen einfach dazu passt und ich muss nur dieses eine kleine neue Element angucken. Nein, wir werden uns die gesamte alte Physik einmal jetzt über diese Brille der dimensionalen Physik mit unseren vier Annahmen anschauen müssen. Annahme mit kontinuierlich einziges Objekt werdet ihr auch jetzt mein Abschlusssatz verstehen. ...
Eventuell sollte man die Begriffe der Physik erstmal so anschauen, wie sie definiert sind und nicht einfach überall neue Etiketten draufkleben.
So, dass war echt anstrengend, kostet Zeit, eventuell findet aber wer hier in den Thread, der diese Videos sieht.
Ob sich nun
@Cossy weiter noch mal den offenen Fragen annimmt und sich einer sachlichen Diskussion stellt, ist offen, ich befürchte aber, das da nichts groß kommen wird. Es ist einfach zu schmerzhaft, sich am Ende eingestehen zu müssen, dass man viel Lebenszeit verbrannt hat und eben ganz stark irrt.
Dabei kann man es ja auch positiv sehen, aus Fehlern kann man lernen, man hat sich damit beschäftigt, einige Gedanken taugen hier und da auch was.
Fakt ist aber, die Dimensionale Physik ist keine TOE, sie vereint nicht die RT und die QT, es gibt keinen Paradigmenwechsel in der Physik.
Eventuell greife ich noch mal einzelne Aussagen und Punkte hier aus dem Ganzen auf und gehe darauf tiefer ein.
Verwunderter schrieb:Ist eine rein prosaische Theorie/Hypothese in der Physik grundsätzlich pseudowissenschaftlich? Wenn ja, warum?
