Welt und Wirkungsprinzip (Werner Landgraf)

[973]

Die Idee eines sich ausdehnenden oder nicht ausdehnenden Raumes oder keinen Raumes als Universum ist naheliegend und im Prinzip auch richtig, kleinere Probleme dabei sind behebbar. Solche Modelle gibt es auch schon und sie funktionieren.

Dabei ist es günstig folgendes zu beachten:

/ Wesentlich ist der Raum bzw sind die Räume an sich, nicht die Probekörper in ihnen oder sonstige Körper (entfernte Massen) . Ein Weltbild sollte daher im globalen wesentlich vom Raum oder Beziehungen zwischen vorhendenen Räumen / Dimensionen geprägt sein, nicht bzw. gar nicht von der inneren Verteilung oer lokalen Eigenschaften

/ Äußere (zBsp kosmologische) bzw. innere (zBsp Schwarzschild-Lösungen) Modelle haben keinen so wesentlichen Unterschied, vielmehr nur in der Form und ihrer inneren Verteilung. Auf diese sollte man sich nicht zu sehr konzentrieren, sie ist nichts Wesenmäßiges, sondern hängt nur von inneren (klassisch: Wellenfunktion oder Verteilungen) oder äußeren Umständen (klassisch: Hamilton-Funktion) ab.

/ Auch Feldgleichungen, Schrödingergleichung oder sonstartige, ggf. noch zu findende verallgemeinerte Feldgleichungen betreffen nur die Form und innere Verteilung oder äußeren Rand-/Anfangsbedingungen. Sie dienen dazu, meist sowieso unbekannte Verteilungen oder Formeigenschaften formal zwischen den Dimensionen hin- und herzuschieben; gewöhnlich die von Energie/Impuls/Materie (im Energieraum) zu der von Geometrie, metrischen Koeffizienten (im Gravitationsraum). Bei den einzelnen davon kennt man verschiedene Eigenschaften oder Anfangs- oder Randbedingungen (wie etwa die Dichte -Verteilung , oder aber den ebenen Raum als Limit) und kann so sukzessiv unbekannte Parameter oder Verteilungen anpassen. Wesentliche Informationen über die globale Struktur erhält man so aber nicht, insbesondere aber kürzen sich Feldgleichungen usw. bezüglich globaler Eigenschaften fast heraus, daher bekommt man sie bis auf Feinheiten wie Vorfaktoren auch schon aus klassischen Betrachtungen - ein Sachverhalt der andeutet daß trotzdem die Feldgleichungen im Wesentlichen eine Relation zwischen verschiedenen Räumen, aber nicht der Art der genannten inneren Eigenschaften oder gar deren individuellen Details sind sondern allgemeinartige Umrechnungsvorschriften für sie von einem nach einem anderen Raum geben. Faktisch ist der Raum ja auch fast leer, fast flach. Daher braucht man Nebensächlichkeiten wie der exakten Energieverteilung, metrischen Koeffizienten, Feldgleichungen keine große Beachtung zu geben neben wesentlicheren globalen Eigenschaften; interessant ist allenfalls noch ob ein kontinuierlicher oder abrupter Abfall zBsp der Dichte am Rand vorliegt, oder etwa eine solche reziprok quadratisch zu ihm derart daß die anfängliche zeitliche Entwicklung der Welt im Raum 'eingefroren' wäre.

/ Aus diversen Gründen, einschließlich damit es überhaupt greifbare globale Größen gibt, überlegt man sich schnell, daß jeder Raum oder Dimension in ihren eigenen Parametern begrenzt sein muß. Daher ist der Ortsraum räumlich geschlossen (G), der Energieraum geschwindigkeitsmäßig (c).

/ Ferner sind Räume weitgehend affin. Daher haben sie meist eine zueinander ähnliche globale Zustandsgleichung - etwa M ~ r , oder r ~ T wobei in den Vorfaktoren ihre eigenen, jeweiligen Naturkonstanten stehen, und diese stehen auch in ähnlicher Weise zu benachbarten Räumen in Beziehung - folglich linear zu benachbarten und quadratisch zu zweitbenachbarten. Beispielsweise ist die 'ominöse' Beziehung GM ~ 1/t^2 nichts anderes als die Beziehung zwischen den globalen Zustandsgrößen zweier solcher übernächst benachbarter Dimensionen, geht also trivial aus der Affinität verschiedener Räume hervor, und hat keinen tieferen oder gar physikalischen Sinn und Inhalt (insbesondere nicht iS einer Kontinuitätsgleichung)

/ Dadurch verlieren die globalen Zustandsgrößen auch ihren physikalischen oder sonstigen tieferen Sinn. Zeit, Volumen, Masse der Welt werden unentwegt formal 'hergestellt'. Die theoretischen Argumente (wie Energieerhaltung) die oft dagegen eingewendet werden, sind sowieso fraglich - und auch nach der Feststellung etwa einer iW ungebremsten Expansion nicht mehr haltbar (bzw. nur noch mit zusätzlichen wesentlich komplizierteren Hypothesen). Was zBsp ist die Träge / Schwere Masse des gesamten Weltalls ?? Diese beiden Größen haben gerade nur dann 'Sinn', soweit man sie 'in Analogie zu klassischen Anschauungen' als die der linearen Dichte bzw. räumlichen Dichte entsprechenden Werte einer Geschlossenheit durch die lichtschnelle Expansion bzw. räumliche Gravitation ansieht (und soweit man annimmt, daß diese Krümmungen in allen Richtungen gleich sind, werden dann Schwere und Träge Masse gleich). Entsprechend ist die lichtschnelle Expansion bzw. räumliche Geschlossenheit unmittelbar mit der Trägheit bzw. Gravitation verbunden, und 'erzeugen' im Inneren Träge bzw. Schwere Masse als subjektive Effekte. Die Rotverschiebung indeß ist ein Effekt aus dem Geschwindigkeits- (Trägheits-) zusammen mit dem Ortsraum. Prinzipiell ist sie unabhängig von inneren Verteilungen, formal reicht es, daß der Ortsraum geschlossen ist (statischer Teil der Rotverschiebung) bzw. halbwegs affin mitausdehnt (statt zBsp nur am Rand zunimmt)(dynamischer Anteil); entsprechend ist sie eine Überlagerung von einem Geschwindigkeits- und einem Orts-Effekt, und hat den Vorteil einer gut beobachtbaren innere-Verteilungs-Größe.

/ Insbesondere für den Anfang der Welt sollten Zustände und eine formale Beschreibung geherrscht haben, die maximal einfach und überschaubar waren, statt maximal kompliziert(sowohl im Sinne ihres Formalismus, als in dem intuitiv machbarer Prognosen, als wie anderweitige Betrachtung zeigt iS minimaler Informationsmenge). Hierzu sind eigentlich nur dieselben Prinzipien heutiger Physik (wie Energieerhaltung) fallen zu lassen wie nach obiger Vorstellung. Aber aus anderen Gründen (beispielsweise wie fehlendem Kontinuum) kommt man für damals da sowieso nicht drumherum. Obwohl die genaue Metrik nebensächlich ist, deuten meiner rein persönlichen Meinung die einfachsten Bedingungen für den Anfang der Welt an, daß alle Räume einen punktartigen Rand haben, der in nachfolgenden Räumen anderer Dimension nicht darstellbar ist (da diese Informationsmenge [i]dort nicht zur Darstellung ausreicht) und daher mit einer durch die Naturkonstanten bestimmten 'Licht''Geschwindigkeit' flüchtet und so automatisch, neben der formalen Geschlossenheit in ihrer eigenen Dimension, auch eine 'geschwindigkeitsmäsige' Expansion also Geschlossenheit ausgedrückt in allen vorangegangenen Dimensionen, erzeugt. [/i] Während der Bogen oder Abstand zwischen den Ursprungen nacheinanderfolgender Dimensionen nur je 1 Wirkungsquantum sind (entsprechend ausgedrückt in ihren eigenen Dimensionen, 1 Wq, 1 Planck-Zeit, 1 Planck-Länge usw), erscheinen sie uns durch diesen Effekt maximal rotverschoben und jeder als Ereignishorizont seines eigenen Raumes. Auch diese Eigenschaften ergeben sich ziemlich direkt nur aus der Annahme koexistierender oder sich iW zueinander affiner sukzessiv erzeugender Räume, ohne sonstigen, gar komplizierten, Annahmen.

/ Als Dimensionen und Observablen solcher benachbarten Räume identifiziert man dann relativ schnell: 1) Anzahl durchlaufener Weltpunkte, und abgegebene Wirkung ; 2) Zeit, und Energie ; 3) lineare Ausdehnung, und Impuls, Trägheit ; 4) Schwere Masse, und Raumkrümmung . Das Bogenelement wäre: 0 = - 1/h^2 dS^2 - 1/tpl^2 ( dt^2 - 1/c^2 { dq1^2 + G0^2/G^2 [ dq2,3^2 - ...]}) mit G0 = tpl^2c^5/h ≈ 1 (bis auf die sowieso nebensächlichen, aus Beobachtungen zu ermittelnden metrischen Koeffizienten). Darstellung als Geometrie bzw. als Feldgleichungen ist ganz im Sinne Gesagtem äquivalent da iW nur zueinander affine Räume vorhanden; die Koeffizienten sind nur die Verhältnisse ihrer Naturkonstanten. Die Wirkung braucht nicht extra postuliert zu werden (erster Term auf linke Seite und integrieren). Praktisch fast immer ist der erste Term der Wirkung bzw. durchlaufenen Weltpunkte gleich der Eigenzeit (multipliziert mit der Planck-Zeit) , das Modell ist also ebenso kompatibel mit der bekannten Physik inkl. Relativitätstheorie und mit ihren Beobachtungen (freilich je nach Wahl der metrischen Koeffizienten), aber zumindest unter einfachen Verhältnissen (und hoffentlich auch unter komplizierten) auch mit der Quantenphysik. Ausnahmen sind etwa: Vorgänge mit kleiner Zahl an Informationen / Wirkungen ; Meßproblem ; Beobachter und Objekt sind auf unterschiedlichen Seiten einer Raumtrennung. Der erste Term bedeutet eine (raum-, zeit-, anders-dimensionale) Beschränkung der Wirkung und Gültigkeit von Informationen - so ist auch die Eigenzeit kein 'absolutes geometrisches Objekt' mehr. Nur als Beispiele dazu: Beim Licht sind offenbar Emission und Absorption nicht-identisch. Nach dem normalen Modell ist die Eigenzeit und der absolute Bogen zwischen beiden aber = 0 (Planck-Größen tauchen im normalen Bogenelement gar nicht auf) Nach unserem Modell ist dagegen der Bogen 1 Planck-Zeit. Beim Meßproblem besteht ein Eigensystem um jedes Objekt in dem (also für sich selbst) das Objekt logisch stets existiert und die dortigen Observablen bevorzugt als 'objektiv' angesehen werden können, außerhalb jedoch vom Beobachter abhängen; hier löst sich auch die Existenz des Universums von innen gesehen als logisch notwendiges / seine innere Logik definierendes 'ja'. Innerhalb oder außerhalb von schwarzen Löchern gelten unterschiedliche Wahrheiten, auch ist ein fast-absoluter Bogen zBsp außen = ds , innen = 0 . Aus diesen Betrachtungen ergeben sich ferner noch sehr viele andere Konsequenzen -- etwa die Reihenfolge der Entstehung und Eigenschaften der Naturkräfte, usw usf. So ist schlicht und einfach mangels komplizierterer anfänglicher Verhältnisse und fehlender Informationen wo mehr Parameter hätten abgespeichert werden können, die Zeit offenbar ein extrem einfaches Geschöpf, die Eigenzeit fast identisch mit der Abfolge von Weltpunkten/Wirkungen, jedenfalls proportional zu ihr (die Weltzeit durch die sukzessiv erzeugte Informationsmenge logarithmisch), subjektiv mit nur 1 Richtung; die Zeit existiert vor und unabhängig vom Raum, dieser ohne ihr nur abstrakt, aber komplizierter strukturiert da bei seiner Entstehung schon mehr Informationen beigetragen haben

[Orbit]

973
Könntest du nun in ein paar Sätzen, die auch jemand anders verstehen kann als du selbst, noch erklären, welchen Zusammenhang du zwischen deinen Vorstellungen und meinem Modell siehst?

Orbit

[973]

[galileo2609]

Hallo 973,

[973]

Von einer Welträtsellösung hab ich bislang noch nie was gehört, insbesondere ist sie nicht von mir.

OK dann ist meine Antwort anscheinend wirklich schwer verständlich, und ich fasse nochmal jeden Unterpunkt mit ganz wenig Worten zusammen, unter der Hoffnung daß er dann verständlich ist



orbit hat sein Modell vorgestellt was iW folgende Charakteristiken hat:
1) räumliche Geschlossenheit r^2 = GM/c^2
2) geschwindigkeitsmäßige Geschlossenheit r = ct
Daraus rechnet er dann sekundäre Größen aus, wie M und rho. Hinzu kommen noch ein paar andere Gedanken, wie, ob wir uns die Welt wie innerhalb oder außerhalb eines schwarzen Loches vorstellen sollen


Punkte meiner Antwort -- zusammengefaßt als auch zum (hoffentlich) besseren Verständnis was hinzugefügt:

/ Es gibt nicht nur den von orbit betrachteten, anschaulichen, Ortsraum, sondern auch noch weniger anschauliche wie Geschwindigkeits- , Wirkungs -Raum usw. Zu jedem seine eigene Dimension und Koordinaten. Wichtig für die globale Betrachtung der Welt ist das Gefüge dieser Räume zueinander, nebensächlich dagegen Kleinigkeiten (wie die Verteilung der Materie im Ortsraum)

/ Auch die Frage/Unterscheidung, ob wir in einem schwarzen Loch, oder zBsp im Kosmologischen Modell, Friedmann-Kosmos etc etc leben, ist nebensächlich. So etwa wie, ob die Erde exakt eine Kugel oder ein Ellipsoid ist. Exakte Form und metrische Koeffizienten hängen nur von der inneren Masseverteilung sowie äußeren Einflüssen ab.

Prinzipiell wichtiger ist es zBsp, bei der Erde zu erkennen, daß sie ein Planet der Sonne, und die wiederum ein Stern der Milchstraße ist. Bei der Welt, daß sie eine Vielzahl verschiedener Räume, Dimensionen, Naturkräfte ist und wie die miteinander in Verbindung stehen. Daraus wird man dann auch die von orbit aufgeworfenen Bedingungen 1) und 2) überprüfen und verstehen können.

(wird gerade weiter getippt)

[galileo2609]

Hallo 973,

[973]

OK jetzt lass mich aber erst mal fertig schreiben, denn sobald beantwortet geht weiter Editieren nicht mehr ....


Also, daher leider unterbrochen hier die Fortsetzung vorletzten posts:



.....

/ Für diese prinzipiellen, globalen, allgemeinen Betrachtungen ist erst einmal überflüssiger Müll zu entrümpeln.

Für die globalen Zustandsgrößen der Welt und noch weniger für die Beziehung der diversen Räume zueinander, sind die Feldgleichungen nicht wichtig. Sie betreffen nur die Details -- etwa Umrechnung der ortsabhängigen, lokalen Dichteverteilung in eine ortsabhängige Gravitations- oder Krümmungs-/Geometrie- -Verteilung . ( Und selbst dafür reicht für die Herleitung geeigneter Feldgleichungen, nur der Sachverhalt der in Beziehung stehenden Räume aus) . Die 'Verschmutzung' der Welt mit Galaxien usw ist nebensächlich: im Großen ist der Raum fast leer, daher seine Form fast flach.


/ Stattdessen überlegt man sich, allgemeine Eigenschaften die auf jeden der Räume / Dimensionen zutreffen, sowie auf ihre Beziehung zu anderen Räumen.


(wird gerade editiert)

[ralfkannenberg]

[Orbit]

[973]

moment jetzt lass mich erst mal obige Frage von orbit fertigbeantworten, dann komme ich zu deiner Frage.


...



/ Eine dieser Eigenschaften ist, daß jeder Raum in seiner Dimension begrenzt ist. Beispielsweise, ist der Ortsraum begrenzt durch den Weltradius (ca. 13 Mrd. Lj), und der Zeitraum durch das Weltalter (ca. 13 Mrd. Jahre). Entweder kann nichts von innen nach außen, oder von außen nach innen, oder beidseitig. ZBsp. kann im Zeitraum nichts von der Zukunft in die Vergangenheit; im Ortsraum wohl weder was rein noch was raus in/aus unserer Welt. Zur Verdeutlichung noch: im Ortsraum kommt die Begrenzung durch ihn selbst durch seine Krümmung, sobjektiv Gravitation. (aber ob sich diese dann exakt durch einen Schwarzschildradius äußert, oder aber durch einen plötzlichen Rand, oder durch eine gleichmäßig gekrümmte 3D-Oberfläche wie beim kosmologischen Modell, also die exakte Form, ist nebensächlich)


(wird gerade getippt)

[galileo2609]

Hallo Orbit,

[galileo2609]

Hallo Ralf,

[973]

so ich hab jetzt orbit's Frage erst mal per editor eingetippt um ohne Unterbrechungen damit fertig zu werden.


...


/ Räume sind aber nicht nur in ihrer eigenen Dimension, sondern auch in anderen Dimensionen begrenzt. Der Ortsraum insbesondere durch eine Grenzgeschwindigkeit. Aus diesem Grund gilt für ihn auch noch die Beziehung 2) von orbit, r = ct . Ganz primitiv ausgedrückt bedeutet das, daß unabhängig von der zufälligen Form des Raumes - der ja von Dichten usw abhängt und sich ggf. ändern kann - ein evtl. Rand auch nie geschwindigkeitsmäßig erreicht werden kann.

/ Anscheinend gibt es eine Reihenfolge der Räume. Wahrscheinlich ist das auch die Reihenfolge ihrer Entstehung. Zumindest in 1.Ordnung sind aber die Beziehungen zwischen benachbarten Räumen stets gleich, und die Räume zueinander ähnlich. Dazu gehört insbesondere, daß ihre globalen Zustandsgrößen zueinander linear sind (mit ihren Naturkonstanten als Vorfaktor). Wie gesagt besteht zwischen der Dimension der Zeit und der der eindimensionalen Ausdehnung, für die globalen Zustandsgrößen Weltalter und Weltradius, die Beziehung r = c t . Und für den darauffolgenden Raum mit der Dimension der Raumkrümmung GM = 1/t^2 (weil man ausnutzen kann dass die Raumkrümmung größenordnungsmäßig in alle Richtungen gleich, also R = 1/r^2 ist)

/ Man sieht so, daß die globalen Eigenschaften der Welt ohne Physik nur aufgrund der primitivsten geometrischen Zusammenhänge folgen.

/ Man muß nur die Räume korrekt identifizieren, was einfach ist, weil die jeweils zusammengehörenden Observablen im Produkt eine Wirkung ergeben und ihre Naturkonstanten offensichtlich sind. Dabei stellt man fest, daß die Wirkung anscheinend die erste fundamentale Naturkraft ist -- sie ist jedoch im Normalfall derart 'ähnlich' (proportional) zur Zeit, daß sie meist durch sie dargestellt werden kann -- fast immer in der RT, seltener in der QM, auch nicht wenn Effekte relevant sind wie 'begrenzter Gültigkeits-Bereich von Wahrheiten' .

/ Davon ausgehend kann man dann auch schnell Bogenelement und Feldgleichungen formulieren. Da die Wirkung schon im Bogen steht, braucht man keine zusätzlichen Krücken wie eine willkürliche Postulierung etwa der Einstein-Hilbert -Wirkung. Allerdings sind hier Wirkung und Informationen nicht beobachterunabhängig, sondern zBsp zeitlich und räumlich begrenzt: jetzige Fakten wirken nicht für die Vergangenheit, Fakten in schwarzen Löchenr nicht außerhalb, entsprechend die Informationen als kanonisch konjugierte der Wirkung.


So, damit ist hoffentlich alles prinzipiell erklärt, und kannst du den Rest durch nochmaliges Lesen meiner ersten Antwort verstehen.


Insofern ist deine Hypothese ganz richtig, daß man sich die Welt als räumlich und geschwindigkeitsmäßig begrenzten Ortsraum vorstellen kann. Es ist sogar verallgemeinerbar auf alle Aspekte der Welt, und leiten sich aus dieser Vorstellung alle ihre globalen, prinzipiellen Eigenschaften und Zustandsgleichungen ab.

[973]

[Karl]