Wie passen allgemeine Relativitätstheorie (ART) und Quantenmechanik (QM) zusammen?

Steinzeit-Astronom schrieb zum oben verlinkten Video von Josef Gaßner über das Holographische Prinzip  in Kommentar #466

"Als eine Art Fazit ist mir hängen geblieben, dass noch nach einer Art Algorithmus gesucht wird, der die Zuordnung der Informationseinheiten auf die 2-dimensionale Fläche bewerkstelligt."

In der Tat räumte Prof. Erik Verlinde während des Interviews mit der internationalen Gesellschaft für Quantengravitation ein, dass sein auf der Quantenphysik basierender Ansatz zur emergenten entropischen Gravitation für unser Universum (De-Sitter-Raum) noch formeltechnisch ausgearbeitet werden muss.  hier anklicken
Bisher gibt es ja eine funktionierende "nicht-entropische" Version mit Zuordnung der Informationseinheiten auf eine 2-dimensionale Grenzfläche lediglich für den Anti-de-Sitter-Raum (AdS/CFT-Korrespondenz von Prof. Juan Maldacena). Problem der Anti-de-Sitter-Raum entspricht nicht unserem beobachteten Universum. In Prof. Verlinde's Arbeit aus dem Jahr 2016, finden sich aber auch wie es der Experte auf Physics StackExchange schreibt "einige Spuren und heuristische Formeln für den De-Sitter-Raum".  hier anklicken
Für weitere Details siehe auch:  physics.stackexchange.com/questions/7945...t-in-de-sitter-space

...wie der Münchner Physiker Prof. Immanuel Bloch am Max-Planck-Institut für Quantenoptik Atome mit Hilfe von Laserlicht einfängt und in einem „Quantengaskäfig“ gefangen hält und versucht die unsichtbare Quantenwelt auf einer erzeugten Kristallstruktur-Matrize/ Laserlichtgitter "sichtbar" zu machen. So werden neu designte Materieformen Atom für Atom zusammengebaut.

Quantensimulation mit Quanten-Vielteilchensystemen - Die Beherrschung der kleinsten aller Welten | Prof. Immanuel Bloch

Prof. Immanuel Bloch ist einer der fünf wissenschaftlichen Direktoren am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching bei München, einer weltweit führenden Einrichtung für Grundlagenforschung in der Quantenwissenschaft und -technologie. In seiner Gruppe Quanten-Vielteilchensysteme zielt Prof. Bloch darauf ab, die Wechselwirkung und Dynamik in Quanten-Vielteilchensystemen zu verstehen und sie für die Quantensimulation und die Quanteninformation zu entwickeln und zu nutzen. Er ist ein Spezialist für Quantensimulation und einer der Begründer dieses experimentellen Bereichs. Er und die Forscher in seiner Gruppe haben einige der fortschrittlichsten Plattformen für die Quantensimulation entwickelt, die es bis heute gibt.

Entsprechendes Video "Der Quantensimulator"  in deutscher Sprache  hier anklicken

Adressierung einzelner Atome in Quantengas | Max-Planck-Gesellschaft

P.S.: ...wen es interessiert, der kann in einer ausführlichen Frage- und Antwortrunde im Anschluss an einen Vortrag an der Universität Mainz "PHYSIK IM THEATER: Kälter geht (fast) nicht (05.06.2019) mit Prof. Immanuel Bloch" mehr erfahren zu den 5 Fotos "Adressierung einzelner Atome im Quantengas-Laserlichtgitter"  hier anklicken

Quantengas-Materie-Simulator: Adressierung einzelner Atome im Quantengas-Laserlichtgitter


Prof. Immanuel Bloch (ab 1:06:21):
"Ich habe Ihnen hoffentlich gezeigt, dass wir eine ganze Menge spannender Physik machen können mit diesen neuen Systemen, die uns Bose und Einstein vorausgesagt haben, mit der wir Materie absolut kontrollieren und Materie und Materialeigenschaften besser verstehen können. Ich habe Ihnen viele Beispiele aus dem Bereich der Festkörperphysik gezeigt, wo es um Materialeigenschaften geht, und ein paar Beispiele aus der statistischen Physik und Hochenergiephysik. Aber es gibt in der Tat auch Ideen in der Kosmologie, Modelle für Schwarze Löcher mit solchen Systemen zu machen."

Es ist echt erstaunlich, was in bestimmten Bereichen so alles möglich ist. Man sieht, wie schwer wir uns mit unseren makroskopischen Vorstellungsmustern tun, diese ganzen Effekte zu verstehen.

Clauss schrieb:

Es ist echt erstaunlich, was in bestimmten Bereichen so alles möglich ist. Man sieht, wie schwer wir uns mit unseren makroskopischen Vorstellungsmustern tun, diese ganzen Effekte zu verstehen.

Das sehe ich ganz anders, das "Problem" besteht wohl darin das ein Unterschied gemacht wird zwischen makroskopisch und mikroskopisch.
Da gibts nämlich, so meine Vorstellungen, keinen.
Es ist alles aus dem gleichen Holz geschnitzt, da gibts keinen prinzipiellen Unterschied.
Die jetzigen Vorstellungen über die "beiden Systeme" passen deswegen nicht zusammen weil es
a) keinen Unterschied gibt
b) die jeweilge Vorstellung wohl mit Ansichten behaftet sind die nicht stimmen. (z.B. was Gravitation ist, oder das Quanten existieren)

Eigentlich gibt s nur eine Lösung für dieses "Problem" das eigentlich keins ist:
Ein grundsätzlicher Neubeginn auf Grund von dem was die Wissenschaft inzwischen alles rausgefunden hat. Und zwar auf einer grundsätzlich anderen Bewertungsgrundlage.
Dazu müssen die althergebrachten Vorstellungen einfach weg und frei von bisherigen "Wahrheiten" ein neues Weltbild angedacht werden.
Dann verschwinden die "Unterschiede" automatisch und der Weg für schnelleres Weiterkommen ist frei, jetzt noch verdeckte Möglichkeiten in der Natur werden frei sichtbar.

 Kurt

 

 
 

Kurt schrieb:

Es ist alles aus dem gleichen Holz geschnitzt, da gibts keinen prinzipiellen Unterschied.

Das ändert nichts daran, dass es gravierende Unterschiede gibt. Die Emergenz schafft nicht nur neue Charakteristika und Eigenschaften, sondern lässt auch Eigenschaften der Bestandteile verschwinden.

Zwei oder drei Quarks können ein Meson oder ein Nukleon bilden, alle diese Teilchensorten sind absolut nicht vergleichbar, ein oder mehr Nukleonen können ein Atom bilden, alle Atome können sehr unterschiedliche Eigenschaften haben, mehrere Atome können Moleküle bilden, alle Moleküle können sehr unterschiedliche Eigenschaften haben, ein Teilchen bewegt sich immer in eine bestimmbare Richtung, während sich ein Gas aus vielen Teilchen deshalb noch lange nicht bewegen muss, es zeigt stattdessen eine Temperatur.

Es gibt Gemeinsamkeiten und gravierende Unterschiede in jedem Regime. Dass das Makroskopische letztlich durch das Mikroskopische erklärbar ist, ändert daran gar nichts.

Über TEDx-Vorträge = unabhängig organisierte Veranstaltungen: "Im Geiste von Ideen, die es wert sind, verbreitet zu werden"...

TEDxCaltech - Quantengas-Materie-Simulator

Nobelpreisträger und Caltech-Physikprofessor Richard Feynman hat es in denkwürdigen Worten ausgedrückt:

„Die Natur ist nicht klassisch, verdammt, und wenn man eine Simulation der Natur machen will, sollte man sie besser quantenmechanisch machen, und Donnerwetter, das ist ein wunderbares Problem, weil es nicht so einfach aussieht.“

 

Kurt schrieb:

Das sehe ich ganz anders, das "Problem" besteht wohl darin das ein Unterschied gemacht wird zwischen makroskopisch und mikroskopisch.
Da gibts nämlich, so meine Vorstellungen, keinen.
Es ist alles aus dem gleichen Holz geschnitzt, da gibts keinen prinzipiellen Unterschied.
Die jetzigen Vorstellungen über die "beiden Systeme" passen deswegen nicht zusammen weil es
a) keinen Unterschied gibt
b) die jeweilge Vorstellung wohl mit Ansichten behaftet sind die nicht stimmen. (z.B. was Gravitation ist, oder das Quanten existieren)

Eigentlich gibt s nur eine Lösung für dieses "Problem" das eigentlich keins ist:
Ein grundsätzlicher Neubeginn auf Grund von dem was die Wissenschaft inzwischen alles rausgefunden hat. Und zwar auf einer grundsätzlich anderen Bewertungsgrundlage.
Dazu müssen die althergebrachten Vorstellungen einfach weg und frei von bisherigen "Wahrheiten" ein neues Weltbild angedacht werden.
Dann verschwinden die "Unterschiede" automatisch und der Weg für schnelleres Weiterkommen ist frei, jetzt noch verdeckte Möglichkeiten in der Natur werden frei sichtbar.

 Kurt
 

Dann zeig mir doch die makroskopische Analogons zu den quantenmechanischen Versuchen. 

Wieso liefert beispielsweise ein Doppelspaltexperiment für Photonen und Elektronen ganz andere Ergebnisse als für Steine oder Fußbälle?

Wenn die Messergebnisse grundverschieden sind, wieso müssen dann die Interpretationen gleich sein?

Kurt schrieb:

Es ist alles aus dem gleichen Holz geschnitzt, da gibts keinen prinzipiellen Unterschied.

 

alle Atome können sehr unterschiedliche Eigenschaften haben, mehrere Atome können Moleküle bilden, alle Molkeküle können sehr unterschiedliche Eigenschaften haben, ein Teilchen bewegt sich immer in eine bestimmbare Richtung, während sich ein Gas aus vielen Teilchen deshalb noch lange nicht bewegen muss, es zeigt stattdessen eine Temperatur.

Atome und Moleküle ...  sind alle aus dem gleichen Teilchen zusammengebaut, der Unterschied der sich zeigt besteht im Zusammengebautsein.
Alle sind nach dem gleichen Prinzip zusammengesetzt.

Diese Teilchenhaufen können gezielt in einer Richtung bewegt werden, siehe Versetzen von Atomen.

Temperatur ist nichts anderes als sehr viele Bewegungen gleichzeitig, diese Bewegungen sind nicht in einer Richtung und Geschwindigkeit wie der "Teilchenhaufen" oben, fixiert, sondern folgen den Umständen die sich im Gas durch die Aktivitäten im Gas ergeben.
Wir nennen diesen Zustand halt Temperatur, es handelt sich um massenhafte Bewegungen innerhalb des Gases.
Das Gas, also die Gesamtmenge an Molekülen, muss sich nicht bewegen, kann sich aber.
Das hat auf die Bewegungen im Gas keinen/nur geringen Einfluss.

Damit das mit dem gezielten Bewegen von Atomen auch klappt müssen diese sehr kalt sein, heisst: die innere Bewegung in dem Atom muss gestoppt werden.
Gelingt dies nicht ausreichend gut katapultiert sich das Atom selber wieder weg.

 Kurt



  
 

Clauss schrieb:

 

Dann zeig mir doch die makroskopische Analogons zu den quantenmechanischen Versuchen. 

Wieso liefert beispielsweise ein Doppelspaltexperiment für Photonen und Elektronen ganz andere Ergebnisse als für Steine oder Fußbälle?

Wenn die Messergebnisse grundverschieden sind, wieso müssen dann die Interpretationen gleich sein?

Die Messergebnisse sind ja nicht gleich.
Ein Elektron geht durch einen Spalt, Licht durch beide.
Licht ergibt ein Überlagerungsmuster, Elektronen nicht, sie zeigen einzelne "Einschläge".
Es kommt darauf an wie man das interpretiert und was man als Ursache für das was sich zeigt annimmt.

 Kurt

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Clauss schrieb:

Dann zeig mir doch die makroskopische Analogons zu den quantenmechanischen Versuchen. 

Wieso liefert beispielsweise ein Doppelspaltexperiment für Photonen und Elektronen ganz andere Ergebnisse als für Steine oder Fußbälle?

Wenn die Messergebnisse grundverschieden sind, wieso müssen dann die Interpretationen gleich sein?

Ich stimme mit Kurt überein, dass es keine Unterschiede gibt.

Es ist eher so, dass wir begrenzt sind, aber nicht das Universum. Wir leben in einer Erkenntnisblase, und die Grenzen unserer Blase sind nicht einmal annähernd die Grenzen des Universums. Was wir als klein und masselos betrachten, ist aus dem Ursprung betrachtet bereits ein Berg.

Um es einfacher zu machen, bleiben wir beim Bohrschen Atommodell.

Nehmen wir ein Atom mit einem Radius von ca. 5,75e-13 Metern (Uran). Für dieses Atom erhalten wir einen Umfang von 3,61e-12 Metern.

Jetzt nehmen wir unsere beste High-Speed-Kamera, die Millionen Bilder in der Minute aufnimmt, und sagen einfach, dass sie für ein Bild 1,11e-16 Sekunden Aufnahmezeit benötigt.

Ein Elektron, das die Außenschale dieses Atoms bildet und mit 95% der Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist, wird in dieser Zeit und auf diesem Umfang 8750,23 Runden zurücklegen. Das bedeutet, dass ein und dasselbe Elektron mit unserer besten Technik 8750-mal auf EINEM Bild zu sehen wäre.

Die Unschärfe ist kein natürliches Paradoxon, sondern die Grenze unserer Fähigkeiten und somit eine Variable und keine Konstante.

Kurt schrieb:

Die Messergebnisse sind ja nicht gleich.
Ein Elektron geht durch einen Spalt, Licht durch beide.
Licht ergibt ein Überlagerungsmuster, Elektronen nicht, sie zeigen einzelne "Einschläge".
Es kommt darauf an wie man das interpretiert und was man als Ursache für das was sich zeigt annimmt.

 Kurt

Diese Behauptungen sind nachweislich falsch. Lies beispielsweise hier:  de.wikipedia.org/wiki/Doppelspaltexperiment
 

Kurt, dass du dich offensichtlich nicht mit den unzählbar vielen weltweit durchgeführten Experimenten zur Quantenphysik (QM) auseinandergesetzt hast (oder diese nicht verstehst/ verstehen willst), wurde bereits mehrmals und ausführlich festgestellt, z.B. in  Kommentar #388  oder in Kommentar #414

Dein kritischer Standpunkt zur Quantenphysik (QM) ist zur Kenntnis genommen, bitte hier aber deine falschen Behauptungen zur Quantenphysik (QM) nicht dauernd wiederholen. Mach bitte einen eigenen Diskussionsfaden auf...

Kurt schrieb:

Die Messergebnisse sind ja nicht gleich.
Ein Elektron geht durch einen Spalt, Licht durch beide.
Licht ergibt ein Überlagerungsmuster, Elektronen nicht, sie zeigen einzelne "Einschläge".
Es kommt darauf an wie man das interpretiert und was man als Ursache für das was sich zeigt annimmt.

 Kurt

Diese Behauptungen sind nachweislich falsch. Lies beispielsweise hier:  de.wikipedia.org/wiki/DoppelspaltexperimentDas ist dann scheinbar der Fall wenn man von den jetzigen Vorstellungen ausgeht.
Nimmt man andere kommt was ganz anderes heraus.

Schauen wir halt mal etwas genauer hin, ausgehend davon das Licht ein Überlagerungsmuster bildet/erzeugt (zwei Lichtsignale von den beiden Spalten haben unterschiedliche Laufzeiten zu den einzelnen Schirmpunkten), ein Elektron das durch einen Spalt geht kann kein Muster erzeugen, sondern nur einen Einschlagpunkt.
Das ist schon mal der entsheidende Unterschied, der Rest ist Interpretation.
Es entsteht bei Teilchen kein Überlagerungsmuster, sondern nur etwas das manche als Muster interpretieren.
Das es kein Überlagerungsmuster ist kann man dadurch erkennen, dass bereits bei nur einem Spalt ebefalls ein "Muster" entsteht.
Es liegt also eine ganz andere Ursache vor die ein scheinbares Überlagerungsmuster erzeugt.

 Kurt

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UN73 schrieb:

Kurt, dass du dich offensichtlich nicht mit den unzählbar vielen weltweit durchgeführten Experimenten zur Quantenphysik (QM) auseinandergesetzt hast (oder diese nicht verstehst/ verstehen willst), wurde bereits mehrmals und ausführlich festgestellt, z.B. in  Kommentar #388  oder in Kommentar #414

Dein kritischer Standpunkt zur Quantenphysik (QM) ist zur Kenntnis genommen, bitte hier aber nicht dauernd wiederholen...

Eine Theorie/Vorstellungen/Interpreationen die auf etwas aufbaut was es garnicht gibt, auf Quanten, kann nur scheinbar die Realität widerspiegeln.
Wenn keine Breitschaft besteht, das was ich im "Eingangpost" oben geschrieben habe aufzugreifen, dann ist jede Zeile nutzlos und wohl auch vergebens.

 Kurt

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Schauen wir halt mal etwas genauer hin, ausgehend davon das Licht ein Überlagerungsmuster bildet/erzeugt (zwei Lichtsignale von den beiden Spalten haben unterschiedliche Laufzeiten zu den einzelnen Schirmpunkten), ein Elektron das durch einen Spalt geht kann kein Muster erzeugen, sondern nur einen Einschlagpunkt.
 

Sorry Kurt, aber deine Aussage ist laut durchgeführten Experiment falsch. Elektron und Photon verhalten sich am Doppelspalt komplett identisch. Es geht in beiden Experimenten jeweils immer nur ein Elektron und ein Photon einzeln durch den Doppelspalt. In beiden Fällen wird nur ein Einschlagspunkt erzeugt. Es gibt keinen Unterschied im Ergebnis. Die Interferenz wird durch eine Vielzahl von Teilchen (nacheinander) erzeugt. Damit muss im Sinne der QM das Teilchen, egal ob Photon oder Elektron oder eine Atomwolke mit mehreren hundert Atomen (hat man schon gemacht) mit sich selber das Interferenzmuster erzeugen.
Du kannst ja glauben was Du willst. Das ist nun mal das Ergebnis aus jedem Doppelspaltexperiment, was durchgeführt worden ist.

Cossy schrieb:

Cossy post=548 userid=21002

Schauen wir halt mal etwas genauer hin, ausgehend davon das Licht ein Überlagerungsmuster bildet/erzeugt (zwei Lichtsignale von den beiden Spalten haben unterschiedliche Laufzeiten zu den einzelnen Schirmpunkten), ein Elektron das durch einen Spalt geht kann kein Muster erzeugen, sondern nur einen Einschlagpunkt.
 

Sorry Kurt, aber deine Aussage ist laut durchgeführten Experiment falsch. Elektron und Photon verhalten sich am Doppelspalt komplett identisch. Es geht in beiden Experimenten jeweils immer nur ein Elektron und ein Photon einzeln durch den Doppelspalt. In beiden Fällen wird nur ein Einschlagspunkt erzeugt. Es gibt keinen Unterschied im Ergebnis. Die Interferenz wird durch eine Vielzahl von Teilchen (nacheinander) erzeugt. Damit muss im Sinne der QM das Teilchen, egal ob Photon oder Elektron oder eine Atomwolke mit mehreren hundert Atomen (hat man schon gemacht) mit sich selber das Interferenzmuster erzeugen.
Du kannst ja glauben was Du willst. Das ist nun mal das Ergebnis aus jedem Doppelspaltexperiment, was durchgeführt worden ist.

Wo gibts/findet man (technische) Unterlagen zu diesem Experiment?

  Kurt

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Ich soll für Dich die Informationsbeschaffung erledigen? Ist das dein Ernst? 

Cossy schrieb:

Ich soll für Dich die Informationsbeschaffung erledigen? Ist das dein Ernst? 

Vill findet sich jemand anders, ohne das Verstehen was da gemacht wurde kann ich nichts dazu sagen.

 Kurt

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Kurt schrieb:

Vill findet sich jemand anders, ohne das Verstehen was da gemacht wurde kann ich nichts dazu sagen.

Der erste vernünftige Satz von Dir. Ich fürchte allerdings, dass Du ihn nicht beherzigen wirst, weiterhin alle unverstandenen Erkenntnisse der Physik ignorieren wirst und Deine Küchenphysik weiterverbreiten wirst.

Das Problem ist tatsächlich, dass der genaue Versuchsaufbau selten exakt beschrieben wird. Anton Zeilinger hat jedenfalls klipp und klar gesagt, dass schon lange niemand mehr daran denkt, dass ein gefilterter Lichtstrahl nur einzelne Photonen durchlassen würde. Einzelphotonen für die Experimente müssen daher sehr aufwendig erzeugt werden, es gibt gar keine käuflichen Apparate dafür. Der letzte wurde von der fraglichen Uni wieder zurückgezogen.

de.wikipedia.org/wiki/Einzelphotonenquelle