Ist Quantenphysik irrational?

[martinpi]

Auch hier kann doch beides zutreffen, also dass die Galaxien kreisen und sich ausdehnen.
hier

Selbst größte Strukturen im All drehen sich

Planeten, Sterne und sogar Galaxienhaufen: Im Kosmos dreht sich alles. Das zeigt eine neue Studie, die an den Ursprüngen kosmischer Rotation forscht.

www.forschung-und-lehre.de

habe ich folgendes gefunden:

Galaxien drehen sich um die Achse ihres Filaments​

Das Team hat die Bewegung der Galaxien in Tausenden von Filamenten untersucht. Das Ergebnis: Die Galaxien bewegen sich nicht zufällig, sondern sie folgen einer Rotationsbewegung um die Achse ihres Filaments. Das sind die größten Rotationsbewegungen, die je im Universum entdeckt worden sind.

Guter Artikel mit einem Link auf die Originalarbeit, hier in nature.
So soll es sein (Renate Ritter könnte sich hier etwas abschauen).

Mir erscheint es nicht so verwunderlich dass kosmische Strukturen rotieren. Eine Staubwolke verdichtet sich unter Einfluss ihrer eigenen Schwerkraft. Dass ihr Drehimpuls null ist, ist zwar möglich, aber unwahrscheinlich. Durch die Verdichtung nimmt die Rotationsgeschwindigkeit zu (Pirouetten-Effekt), bis Fliehkraft und Schwerkraft einander die Waage halten.
Darum sind Planetensysteme und Galaxien scheibenförmig: Quer zur Rotationsachse halten Fliehkraft und Schwerkraft einander die Waage, parallel zur Rotationsachse nicht. Bewegungen parallel zur Rotationachse werden durch Kollisionen abgebremst, die Materie schwingt nicht ungebremst hin und her (ein bisserl tut sie es schon. Unser Sonnensystem durchquert periodisch die galaktische Ebene, dann gibt es besonders viele Meteoriteneinschläge).

Was mir nicht klar ist:
Bewegung wird immer in einem Koordinatensystem definiert, also in Relation zu irgendwas.
Im Prinzip ist es egal, in welchem Koordinatensystem, man kann von dem einen ins andere Koordinatensystem transformieren.
Bei der Rotation ist es aber nicht egal. Wo ist sozusagen das Ur-Koordinatensystem?
Wie definiert man die Rotation des gesamten Weltalls, wie definiert man die Rotation beim Urknall?

 

[Renate Ritter]

Auch hier kann doch beides zutreffen, also dass die Galaxien kreisen und sich ausdehnen.

Wenn neue Studien zeigen, dass die Galaxien um ihre Filamente – neues Wort – kreisen, dann ist das so. Dann kreisen sie innerhalb der Ausdehnung des Universums um eben diese Filamente.

 

[McCoy]

Was mir nicht klar ist:
Bewegung wird immer in einem Koordinatensystem definiert, also in Relation zu irgendwas.
Im Prinzip ist es egal, in welchem Koordinatensystem, man kann von dem einen ins andere Koordinatensystem transformieren.
Bei der Rotation ist es aber nicht egal. Wo ist sozusagen das Ur-Koordinatensystem?
Wie definiert man die Rotation des gesamten Weltalls, wie definiert man die Rotation beim Urknall?

Wenn sich etwas gleichförmig, also mit konstanter Geschwindigkeit geradeaus bewegt, dann wirken keine Kräfte.
Beim Rotieren dagegen schon, da ändert sich die Bewegungsrichtung permanent, weil es eine Kraft gibt, die für eine Beschleunigung zur Drehachse hin sorgt, die damit dann auch den Ursprung für das Rotations-Koordinatensystem bildet.
Ich denke mal, das gilt auch für das gesamte Weltall. Der Schwerpunkt wäre dann das Zentrum der Rotation.
Beim Urknall wird es schwierig, denn da ist definitionsgemäß gar nichts definiert.

Aber zum Thema Quantenphysik und Rotation fällt mir noch ein seltsames Phänomen ein: der Spin, also der Drehimpuls von Teilchen. U.a. haben auch Elektronen so einen Spin, der auch wirklich ein Drehimpuls ist, und sich sogar makroskopisch sichtbar machen lässt, obwohl man davon ausgeht, dass Elektronen punktförmig sind, also keine räumlich Ausdehnung haben. Aber wie kann etwas rotieren, dessen Radius gleich Null ist?

 

[Elfman]

 

[martinpi]

Wenn neue Studien zeigen, dass die Galaxien um ihre Filamente – neues Wort – kreisen, dann ist das so. Dann kreisen sie innerhalb der Ausdehnung des Universums um eben diese Filamente.

Wenn du "neue Studien" in die Diskussion wirfst, dann BITTE zitier diese neuen Studien.

 

[martinpi]

Wenn sich etwas gleichförmig, also mit konstanter Geschwindigkeit geradeaus bewegt, dann wirken keine Kräfte.
Beim Rotieren dagegen schon, da ändert sich die Bewegungsrichtung permanent, weil es eine Kraft gibt, die für eine Beschleunigung zur Drehachse hin sorgt, die damit dann auch den Ursprung für das Rotations-Koordinatensystem bildet.
Ich denke mal, das gilt auch für das gesamte Weltall. Der Schwerpunkt wäre dann das Zentrum der Rotation.
Beim Urknall wird es schwierig, denn da ist definitionsgemäß gar nichts definiert.

Schon klar, aber wo ist festgelegt, was "keine Rotation" ist?
Wenn wir uns beide geradlinig gleichförmig im leeren Raum bewegen, kann jeder von uns sagen "ich bin in Ruhe und du bewegst dich". Und es gibt keine Möglichkeit zu entscheiden wer von uns recht hat.
Wenn wir beide gleichförmig im leeren Raum rotieren, geht das nicht mehr.

Ich kann damit leben dass ich es nicht weiß und werde mich freuen wenn ich es einmal verstehe.

Aber zum Thema Quantenphysik und Rotation fällt mir noch ein seltsames Phänomen ein: der Spin, also der Drehimpuls von Teilchen. U.a. haben auch Elektronen so einen Spin, der auch wirklich ein Drehimpuls ist, und sich sogar makroskopisch sichtbar machen lässt, obwohl man davon ausgeht, dass Elektronen punktförmig sind, also keine räumlich Ausdehnung haben. Aber wie kann etwas rotieren, dessen Radius gleich Null ist?

Das punktförmige Teilchen mit Ausdehnung null ist nur eine vereinfachende Annahme in der Quantenphysik.
Sie bringt auch andere Probleme. So könnten sich Teilchen bis auf Abstand null aneinander annähern.
Was passiert dann mit den Kräften zwischen ihnen (Gravitation, Elektrostatische Anziehung/Abstoßung)?
Sie werden unendlich groß.
Das kann nicht stimmen.

Wissenschaft und Technik sind voll solcher vereinfachender Annahmen. Im Großen und Ganzen fährt man gut damit, solange man sich dessen bewusst ist und den Fehler abschätzen kann, den man damit macht.

Abhilfe soll die String-Theorie bringen, aber mit ihr wirtschaftet man sich erst recht wieder Unendlichkeiten ein.
Daran beißen sich die TheoretikerInnen seit Jahrzehnten die Zähne aus.

 

[martinpi]

Falls jemand gestern Abend nicht beim Zeilinger war, hier eine kurze Zusammenfassung:

Der Vortrag selbst war für mich nicht neu. Ein bisserl basics und etliche unterhaltsame Anekdoten und Bonmots. Da ich mir nicht mehr alle gemerkt hatte, habe ich ein A4-Seite mitgeschrieben.

Interessant war die Diskussion. Da habe ich noch eine A4-Seite mitgeschrieben.

Frage nach dem Beobachtereffekt, also was passiert wenn ein Photon keinen Detektor sondern z.B. die Wand trifft?
Dann sind die Moleküle der Wand in Superposition.
Quanten-Vorgänge sind im Prinzip umkehrbar, die Messung ist unumkehrbar.
(Anmerkung: klar, die Dekohärenz ist ja unumkehrbar, folglich muss es die Messung auch sein)
Aber wenn das Photon absorbiert und in Wärme umgewandelt wird?
Dann ist es vorbei mit der Umkehrbarkeit.

Frage nach Austausch mit Theologie (und damit ist der Zusammenhang mit der Spiritualität in diesem Forum geschafft):
Zeilinger wurde sehr früh vom Dalai Lama eingeladen.
Es gibt Parallelen zwischen Quantenphysik und Buddhismus, Zeilinger meint dass diese eher konstruiert sind.
Er sagte zu den Buddhisten: Nennt mir einen Effekt den wir noch nicht kennen, dann überprüfen wir ihn im Labor.
Die Buddhisten nannten ihm aber keinen solchen Effekt.

In der Quantenphysik gilt das Ursache-Wirkungs-Prinzip nicht. Welchen Zustand ein Teilchen annimmt ist zufällig und hat daher keine Ursache.
Der Buddhismus lehrt aber die Abfolge von Ursache und Wirkung (Anm: auch eine Zeitschrift heißt so).
Darauf meinte ein buddhistischer Gelehrter (nicht der Dalai Lama selbst): Wenn das stimmt, müssen wir unser teaching ändern.

Der Zufall war Einstein zuwider, aber er rettet die Relativitätstheorie. Ohne Zufall gäbe es über-lichtschnelle Informationsübertragung. Begründung, warum es so ist, gab er keine. Das wäre wahrscheinlich zu lang und zu kompliziert für diese Veranstaltung gewesen.

Frage nach Begründung von Alternativmedizin (Homöopathie, Quantenheilung, ...) durch Quantenphysik:
Das ist Wunschdenken, Placebo-Effekt, mit Quantenphysik hat das nichts zu tun.

Alain Aspect bezweifelt die menschengemachte Erderwärmung.
Zeilinger meint, dass sich das jemand der sich damit auskennt (er also nicht), das anschauen soll.
Dass Alain Aspect dem wissenschaftlichen Konsens widerspricht, lässt er aus folgendem Grund nicht gelten:
Es kann gar keinen wissenschaftlichen Konsens geben, die Natur der Wissenschaft heißt verschiedene Meinungen zu haben.

Frage zu Quantenphysik und Hirn- bzw. Bewusstseins-Forschung:
Die Hirnforscher verstehen zwar viele Teilbereiche, aber was im Großen und Ganzen vor sich geht, wissen sie nicht.
Einen Zusammenhang mit Quantenphysik schließt Zeilinger nicht aus, bewiesen ist aber nichts. Man weiß einfach noch nicht genug.

Ich habe noch etwas vergessen. Es war mir so selbstverständlich, dass ich es gar nicht in meiner Mitschrift notiert habe:

Jemand hat gefragt, ob die Verschränkung eine Informationsübertragung mit mehr als Lichtgeschwindigkeit bewirkt.

Antwort von Zeilinger: Nein, weil Verschränkung keine Informationsübertragung bewirkt.
Und weiter: Wenn man den Zustand des einen Teilchens ändert, hat das auf das andere Teilchen keinen Einfluss.

Wie gesagt: alt bekannt, aber oft missverstanden. Ich habe schon im eingangs-Post darüber geschrieben. Man kann es nicht oft genug wiederholen.

 

[Renate Ritter]

Wenn du "neue Studien" in die Diskussion wirfst, dann BITTE zitier diese neuen Studien.

Ich werfe diese Studien nicht in die Diskussion.
Dieser Satz von mir war die Antwort auf den link von @immanuel auf diese „neuen Studien“, und das hattest du auch recht genau gesehen.

Nun hör mal auf, mich hier schulmeistern zu wollen, um so den Eindruck zu erwecken, dass du hier der so was von Überlegene wärst. Bist du nicht ...

 

[brazos]

Aber zum Thema Quantenphysik und Rotation fällt mir noch ein seltsames Phänomen ein: der Spin, also der Drehimpuls von Teilchen. U.a. haben auch Elektronen so einen Spin, der auch wirklich ein Drehimpuls ist,

ja, darüber hat auch unlängst Zeilinger (der Nobelpreisträger) beim Vortrag in der VHS Floridsdorf gesprochen. Seiner Aussage ist sich die Wissenschaft immer noch nicht darüber einig, was den Spin bei Elektronen betrifft.

War noch jemand dort? Beim Vortrag? War interessant, weil er auch Fragen beantwortet hat.

(Also man hätte statt hier die Fragen dort stellen können).
Wäre zielführender, als hier "herumzumatschkern". ;-)

Interessant auch der Beitrag zum Quantensprung, weil der wirklich was kleines ist. Sehr klein ;-)


Danke übrigens für die Zusammenfassung, ich hätte sie nicht so gut hingekriegt.

Da der Vortrag auch übertragen wurde, kann man ihn wo nachträglich ansehen? Wäre vielleicht interessant.

 

[martinpi]

Da der Vortrag auch übertragen wurde, kann man ihn wo nachträglich ansehen? Wäre vielleicht interessant.

Ich hoffe dass wir den Link per mail bekommen werden.