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Unbestimmtheitsrelation und Chaostheorie

geschrieben von seeker 
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Hallo,

Nach der Heisenbergschen Unschärferelation ist es ja nicht beliebig exakt vorhersagbar wie sich bestimmte (alle?) Teilchen bewegen, oder?
Aber jenachdem an welchem Ort die Teilchen wirklich wären und welchen Impuls sie genau hätten, würde das nach einer endlichen Zeit auf Grund der Chaostheorie gravierenden Einfluss nehmen.
Könnte man sagen, dass diese Teilchen innerhalb ihrer Unschärfe "bewusst" verschoben werden um die Zukunft gezielt zu gestalten?
Wäre es möglich eine Maschine zu bauen die z.B. ein Photon schiesst bei dem es auch bei t -> oo völlig irrelevant ist wo es am Ende genau landet um so dieser "fremden intelligenz" oder was auch immer, die Möglichkeit zur Kommunikation mit den Menschen zu geben?
Ich bin sicher im Moment ist es nicht möglich aber nehmen wir einmal an in ferner Zukunft wenn unser heutiges "wissen" belächelt wird gibt es so eine Maschine wie könnte sie aussehen?
Re: Unbestimmtheitsrelation und Chaostheorie
01. August 2006 21:35
Hi seeker
In der Quantenebene muss unsere klassische Vorstellung eines Teilchens als Objekt und auch unsere Vorstellung einer Bewegung aufgegeben werden. So kann das Elektron eines Wasserstoffatoms zum Beispiel keinesfalls in klassischer Weise um den Atomkern kreisen, da dies einer beschleunigten Bewegung entspricht. Aufgrund der Ladungsverhaeltnisse und den Maxwellgleichungen muesste das Elektron eine elektromagnetische Welle, damit Energie abstrahlen und schliesslich auf den Atomkern stuerzen. Das Bohrsche Atommodell kann somit nicht die Wirklichkeit darstellen. Der Begriff einer Bewegung kann auf Quantenebene nicht mehr unserer Vorstellung entsprechen.

Deine Idee klingt abenteuerlich, bizzar, hat aber einen gewissen Bezug zu Burkhard Heims Modell, dass mathematisch hergeleitet und experimentell falsifiziert ist.
Die Quantenebene an sich ist bizzar, darueber gibt es keinen Zweifel. In der modernen Physik scheint man auch immer mehr zu der Auffassung zu gelangen, dass das ganze Universum auch im makroskopischen bizzar ist. Schon die spezielle und allgemeine Relativitaetstheorie stehen nicht im Einklang mit unserer Erfahrung.
Parallel oder Moeglichkeitswelten werden im Rahmen serioeser Wissenschaft auch aufgrund der Quantenmechanik diskutiert. Alleine das antropische Prinzip (wird anders geschrieben :-) zwaengt diese Fragestellung auf.
Niemand weiss genau wie die Welt funktioniert, aber eines ist sicher. Sie funktioniert nicht wie eine mechanische Uhr.

Unsere Erfahrung basiert auf makroskopische Objekte im entsprechenden Maßstab. Wir wissen zwar, dass diese aus Elementarteilchen aufgebaut sind, koennen den Uebergang aber von mikroskopischem zu makrosopischem Maßstab nicht vollstaendig beschreiben. Die Mathematik der Chaostheorie zeigt hier schon die Grenzen. Die Schrodingergleichung kann fuer eine Anzahl von Teilchen nicht mehr analytisch geloest werden. Auch hier gilt das 3 Koerper Problem.
Ein weiterer Aspekt zur Chaostheorie ist der, dass die Welleneigenschaft eines Teichens kollabiert (Doppelspaltversuch) wenn dieses gemessen wird, das heisst wenn dieses in Wechselwirkung mit der Umwelt geraet.
Wenn du deine Idee weiter durchdenkst siehst du vielleicht, dass die Abweichungen die ein Teichen in Ort und Impuls annehmen kann, der nichtdeterminierte Zufall ist. Wie koennen wir diesen aber von detiminiertem Zufall abgrenzen, der bei nichtlinearen dynamischen Systemen ebenfalls auftreten kann ?

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Könnte man sagen, dass diese Teilchen innerhalb ihrer Unschärfe "bewusst" verschoben werden um die Zukunft gezielt zu gestalten?
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Ich kann mir vorstellen wie du das meinst. Wie kommst du darauf ? Das ist ein Teilaspekt von Heims vereinheitlichter Feldtheorie. Also eine recht moderne Sichtweise. Wenn du den Steuermann durch etwas komplexeres ersetzt. Also nicht in der einfachen Vorstellung eines Steuermanns, der das Weltgeschehen absolut ueber die Quantenebene regelt. Obwohl hier nach meinem Verstaendnis schon eine Regelung stattfindet. Wenn eine Wahrscheinlichkeitswelle kollabiert, dann entspricht dies einer Manifestierung der Realitaet. Das Stabilitaets Kriterium ist hierbei, dass die Realitaet dem 2 ten Hauptsatz der Thermodynamik entsprechen muss.
Die Fibonacci Zahlen spiele hier eine gewisse Rolle.

Im voellig unscharfen Zustand gibt es das Teilchen noch ueberhaupt nicht als solches. Das ist nur moeglich wenn es voellig isoliert ist von der Umwelt und damit kann es dort nichts steuern. Erst wenn es gemessen wird, in Wechselwirkung tritt ist dies moeglich. Aber wie dies geschieht ist nicht voellig determiniert. Aber auch nicht voellig willkuerlich, denn das komplette Universum gibt hier die Randbedingungen vor.

Deine Frage ist auesserst kniffelig, denn auf Quantenebene liegt (nach Heim) neben der Zeit die Schnittstelle zu einem immateriellen Hintergrund. Das ist ein erweiterter komplexwertiger 6 D bzw. 8/12 D Vektorraum. Aehnlich der Stringtheorie. Hier sind die erweiterten Dimensionen allerdings reell und muessen daher aufgerollt werden. Alleine die Wahrscheinlichkeitswelle aehnelt schon mehr einem abstraktem Objekt als einem physikalischen.
Eine dimensionale Erweiterung des Minkowskiraumes wird keine moderne Feldtheorie in Frage stellen.

>
um so dieser "fremden intelligenz" oder was auch immer, die Möglichkeit zur Kommunikation mit den Menschen zu geben?
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Nennen wir diese nicht gleich Gott, sondern abstrakte Prinzipien. Wir haben direkten Zugang zu diesen Prinzipien. Ansonsten koennten wir keine Mathematik betreiben. Aber offensichtlich folgt alles im Universum gewissen Prinzipien, letztendlich auch den physikalischen Gesetzen. Manche Prinzipien koennen wir
nur ungenau erfassen. Welchem Prinzip gehorcht die Mandelbrotmenge ?
Die zugrundeliegende Gleichung koennen wir anschreiben. Nicht jedoch deren Loesung. Ein Prinzip der Menge scheint die Selbstaehnlichkeit zu sein.Das Wort "aehnlich" zeigt aber schon, wie sehr wir hier im Dunklen tappen.

Falls es Schnittstellen gibt, so sind dies Quantenebene und Systeme die aufgrund ihrer Komplexitaet direkt darueber nachdenken koennen.
Die von dir gedachte Maschine kannst du dir jederzeit sofort selbst basteln.
Nimm einfach ein Radiogeraet und stimme es auf eine Frequenz ohne Sender ab.
Oder einfach das Rauschen eines Verstaerkers.
Du hoerst dann echten nichtdeterminierten Zufall.
Aber halt, hier koennen noch determinierte Effekte auftreten.
Am besten ist also man betrachtet gar nichts, den Vacuum. Selbst dieser rauscht.
Vacuum ist mehr als NICHTS. Immerhin besitzt er intrinsinische (innewohnende) Eigenschaften. Wie zum beispiel einen EM Wellenwiderstand. Anscheinend sogar eine Art Traegheit in Form von "Gravitationsschwankungen". Den Bergiff Aether sollte man vermeiden, aber in gewisser Weise wird dieser wieder aktuell.

Google mal nach Vacuumfluktation, Higgs Teilchen, Gravitonen, dunkler Materie.
Alle diese Effekte gehen in Richtung deiner obigen Vorstellung.
ciao



14-mal bearbeitet. Zuletzt am 02.08.06 18:51.
Re: Unbestimmtheitsrelation und Chaostheorie
04. August 2006 19:09
Hallo!

Zitat seeker:
>Aber jenachdem an welchem Ort die Teilchen wirklich wären und welchen Impuls sie genau hätten, würde das nach einer endlichen Zeit auf Grund der Chaostheorie gravierenden Einfluss nehmen.

Das Problem ist viel grundlegender: Da die Unbestimmtheit (der Begriff "Unschärfe.." ist zwar populär aber defintiv falsch gewählt) für jedes "Teilchen" gilt, ist es (eigentlich) der Einfluß einer wie auch immer gearteten Zeit völlig unerheblich.

Im Grunde liegt das daran, das die Chaostheorie ein theoretisches (mathematisches) Konstrukt ist und auf 'Wirkzusammenhängen der klassischen Mechanik' beruht. Kausale Zusammenhänge stellen jedoch selbst keine Natrugesetze dar, wie die Quantenphysik zeigt, sondern "Näherungen", die für einen Beobachter relevant sind. (Für einen anderen Beobachter sind sie evtl irrelevant)

Die "Gesetze der Chaostheorie" kommen in Wirklichkeit also gar nicht vor.

Wirkliche Wirbelstürme und Schmetterlinge gehorchen den Gesetzen der Quantentheorie, nicht denjenigen der klassischen Mechanik. Instabilitäten, die kleine Ungenauigkeiten eines 'klassischen Anfangszustandes' rasch vergrößeren, sind keine Eigenschaften von typischen Quantensystemen (die unsere Wirklichkeit bilden)

Grüße

Wir sind irgendwie Gott,
gefangen im Morast der Materiehaftigkeit,
weil wir etwas haben wollten, was wir anschauen können.

http://viele-welten.sub.cc
Hallo richy_2,

erstmal danke für die ausführliche Antwort!
Zu dieser Theorie bin ich eigentlich aufgrund des simplen Prinzips "Ursache - Wirkung " gekommen.
Das Problem dabei ist ja das jede Ursache selbst wiederum ein Wirkung ist, der wiederum eine Ursache vorrausgegangen ist. Die Entstehung der Welt lässt sich damit also nicht begreifen. In der Religion wird dieses Dilemma dadurch gelöst das man als erste Ursache einen Gott setzt für den einfach gilt "der war halt immer da".
Aber da ich das nicht als zufriedenstellend empfinde blieb mir als einziger Ausweg die Begriffe Existenz und Nicht-Existenz zu hinterfragen.
Was wir uns unter Nichts vorstellen ist ja im Prinzip "etwas", das keinen Raum beansprucht und das keine Auswirkungen auf unsere Welt hat. Sprich wir können es weder direkt, noch aufgrund von Wirkungen indirekt wahrnehmen.
Aber vielleicht ist diese Vorstellung falsch, und müsste präziser formuliert werden.
Nämlich, dass das was wir "Nichts" nennen, "etwas" ist, dass keinen Raum beansprucht und dessen Wirkungen man zwar wahrnehmen kann, aber aufgrund ihrer Komplexität nicht zurückführen kann. (chaostheorie)
Das ist vielleicht vergleichbar mit Heim's Antiraum R-.
Nach all diesen Schlussfolgerungen bin ich ungefähr soweit wie die Religion, denn wie auch Gott, so ist mein "Nichts" allgegenwärtig (da es keinen Raum beansprucht) und "unfassbar". Aber nach meiner Theorie muss es ständig(!) Ursache sein. Nämlich Ursache für jene ewigen Phänomene der Natur die wir nie vollständig erklären können. In der Unschärfe könnten diese "aus dem Nichts kommenden" Wirkungen in unserer Dimension "ankommen".
Wobei meine obere Idee, dass diese Wirkungen gezielt genutzt werden, ist vielmehr eine Buchidee. Das wäre möglich, aber meiner Meinung nach nicht wahrscheinlich.
Ich denke diese Wirkungen sind determinierter Zufall, die aber nicht in dieser Welt determiniert werden.

Um sich zu erklären wie Nichts etwas verändern kann, muss man postulieren das unser Universum Nichts ist. (von aussen betrachtet)
Man könnte sich dieses Nichts als eine Glaskugel mit einer 0 drin vorstellen.
Alles was "existiert" ist Teil dieser 0 aber selbst ungleich 0.
Stell dir jetzt in der Glaskugel 2 Zahlen vor: eine 5 und eine -5.
Und jetzt stell dir vor du bist in der Glaskugel und siehst eine -5.
Das meine ich mit "Teil von 0".
Es gibt also unendlich viele Universen ( in diesem Nichts ) die alle gemeinsam haben das sie sich, wenn man "alles auf einen Punkt bringt" (abstrakt: addiert) vollkommen auslöschen würde. Das Grundgerüst eines Universums wäre also, abstrakt vorgestellt, eine endliche Summe aus reelen Zahlen (x1...xn ungleich 0) plus eine unendlich Menge aus Nullen.
Wenn man sich eine Null in dieser Summe als 2 reele Zahlen, x und -x, vorstellt betrachtet man eine andere Möglichkeit, eine andere Welt.
Wenn man sich eine Null in dieser Summe als 2 imaginäre Zahlen, k und -k, vorstellt betrachtet man das gleiche Universum wie vorher, allerdings nach Beeinflussung durch "Nichts". Sozusagen eine Mögliche Zukunft des Universums.
Zeit wäre in diesem Modell, das enstehen der imaginären Zahlen.
Und die "Prinzipien der Natur" ordnen diese Summe aus imaginären Zahlen anhand Gesetze an die wir uns annähren können, die wir aber nie vollends verstehen können, da das ausserhalb unserer Realität entsteht.

Das ist wie gesagt nur ein sehr abstraktes Modell das sicherlich seine Grenzen hat, aber ich wollte damit auch nur demonstrieren, das Nichts sehrwohl etwas verändern kann.

Eine andere zugegebenermasen etwas gruselige Schlussfolgerung aus meinen Überlegungen ist die "Relativität der Existenz".

ciao