Verletzung des Äquivalenzprinzips ?!

[photon]

den folgenden Artikel fand ich neben dem Artikel, den ich unter Physik-News gepostet habe:

http://uanews.org/story/testing-einsteins-emc2-outer-space

starkes Äquivalenzprinzips :

[Herr Senf]

Hallo photon,
Lebed sagt nicht, daß das ÄP für das H-Atom nicht gilt, sondern das man dieses als einfachstes und "beherrschbares" Atom zum Testen nehmen könnte,
sozusagen "experimentum crucis".
Hier in deutsch http://www.astropage.eu/index_news.php?id=936
Gruß Senf
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ich muß auch mal was dazu sagen

[photon]

Hallo Herr Senf,

ich denke indirekt schon wenn er sagt (siehe Zitat oben ''if one measures the weight [...]''), daß ein kleiner Teil der Messungen offensichtlich eine Verletzung der Gleichung E=mc² anzeigt und man könnte diese Abweichung erklären wenn träge und schwere Masse nicht das gleiche wäre (übrigens die Übersetzung ''war'' im dt. Artikel ist nicht korrekt), was auch eine Verletzung des Äquivalenzprinzips (was hier als Paradigma bezeichnet wird) wäre da es die Ununterscheidbarkeit von träger und schwerer Masse auf lokaler Ebene postuliert.

edit: Masse hat natürlich (soweit ich weiß) immer eine Ausdehnung oder ist zumindest immer mit einer verbunden. Das wird jedoch bei der Formulierung des ÄP berücksichtigt nehme ich an.
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Mit freundlichem Gruße
das photon

[Snusmumriken]

Hallo Photon,

Ohne den Artikel jetzt selbst gelesen zu haben, aber wenn ich deine Ausschnitte richtig interpretiere handelt es sich um einen Vorschlag, wie das Äquivalenzprinzip experimentell mit größerer Genauigkeit überprüft werden kann. Die Überprüfung solcher Grundannahmen unserer modernen Theorien ist doch genau das, was wissenschaftliches Vorgehen ausmacht.

Gruß,
Snus

[photon]

Hallo Snus,

ich stimme dir und auch Herr Senf zu, daß wenn es sich tatsächlich um so ein ''experimentum crucis'' handeln sollte, daß das absolut okay wäre. Nur wenn es das sein sollte, wieso wird dann gesagt, daß eine Verletzung des Äquivalenzprinzips (also die Ungleichheit von träger und schwerer Masse) die Abweichungen in den Messdaten erklären würde?

Von daher interpretiere ich Lebed's Experiment eher als den Versuch, die Gültigkeit des Äquivalenzprinzips auf mikroskopischer Ebene einzuschränken, in der Hoffnung, diese Abweichungen erklären zu können. Da es in der Wissenschaft nicht gut ankommt, Einstein's Theorie infrage zu stellen, denke ich, daß beim Lesen zunächst der Eindruck entsteht, als ob dies auch hier nicht gemacht wird. Doch unterschwellig (von wegen ''Paradigma'', ''offensichtliche Verletzung von E=mc²'', und erklärbar wenn ÄP nur eingeschränkt gültig) nehme ich hier eine solche Infragestellung schon wahr.

Ich könnte diesen Artikel eher nachvollziehen wenn es Lebed's Ansinnen wäre, die Abweichungen mittels des Äquivalenzprinzips zu erklären und nicht über eine Verletzung desselben. Er sagt ja auch selbst, daß die Raumkrümmung für die Elektronsprünge verantwortlich sei und Raumkrümmung ist ein Resultat aus der ART und wird auch im ÄP berücksichtigt.
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Mit freundlichem Gruße
das photon

[Snusmumriken]

[photon]

die Betonung liegt auf sinnvoll. Siehst du den Sinn hier gegeben? Wenn ja, bitte erklären. Ich sehe bei dem Experiment weder das ÄP noch E=mc² verletzt
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Mit freundlichem Gruße
das photon

[973]

Ich habe davon hier gelesen: http://phys.org/news/2013-01-einstein-emc2-outer-space.html , und hätte dazu hier fast auch schon was geschrieben.

"If one measures the weight of quantum objects, such as a hydrogen atom, often enough, the result will be the same in the vast majority of cases, but a tiny portion of those measurements give a different reading, in apparent violation of E=mc². This has physicists puzzled, but it could be explained if gravitational mass was not the same as inertial mass, which is a paradigm in physics. "Most physicists disagree with this because they believe that gravitational mass exactly equals inertial mass," Lebed said. "But my point is that gravitational mass may not be equal to inertial mass due to some quantum effects in General Relativity, which is Einstein's theory of gravitation. To the best of my knowledge, nobody has ever proposed this before."

usw



Es ist mal wieder eine Theorie, die mE konzeptionell falsch ist, weil in das Verhältnis zwischen zwei oder drei Dimensionen und ihrer Geometrie (Zeit, kinematischer und geometrischer Raum, mit zBsp Planck-Zeit, -L¨ange und -Masse) irgendwas reingebuttert wird was mit diesen nichts zu tun hat (insbesondere, diskrete quantenmechanische Effekte, mit dem Planckschen Wirkungsquantum), und dann Konzepte falsch und außerhalb ihres Gültigkeitsbereiches verwendet und falsche Schl¨usse gezogen werden. Einschließlich, daß die kontinuierliche ART nie in Anspruch nimmt, gequantelte Eigenschaften oder Folgen selbiger darzustellen, dies ist Metier der QT.



Ich verstehe nicht, warum wegen mikroskopischen Beobachtungen immer an der makroskopischen Seite der Physik gedreht werden soll. Man beobachtet im mikroskopischen Bereich diskrete Ereignisse, wogegen im makroskopischen Bereich alles als kontinuierlich angesehen wird, schon daher ist das eine kaum durch "Korrektur" des anderen behebbar. Da kann man nicht viel mehr machen, als je nach Anwendungsfall quantenmechanische und relativistische Effekte abzuschätzen und das jeweils relevantere zu berücksichtigen, im Übergangsbereich auch Produktterme beider bis zu einer bestimmten Ordnung. Es ist aber mE unsinnig, wegen mikroskopischen Effekten, etwa der QM, die makroskopische Theorie, insbesondere die vermutlich global über Distanzen der Größe des Weltalls gültige ART als wesentlich falsch zu bezeichnen, oder meinen dran zu drehen zu müssen, oder durch Eigenschaften jener diese erklären zu wollen.

Es ist schon richtig, daß Massen und Distanzen einerseits kinematisch, andererseits geometrisch definiert sind; daß beide ad hoc verschieden sind; daß wir jedoch eine Äquivalenz zwischen beiden beobachten, die grundsätzlich durch zunehmend verbesserte Beobachtungen zu überprüfen ist; diese als Bedingung für die ART eingeführt wurde aber zu Recht denn man sollte alles Offensichtliche (jedenfalls bis Auftauchen signifikanter Abweichungen) in die Theorie reinstecken und sie so realitätsnah halten statt sie 'höchstvorsorglich' zu sehr allgemein zu belassen. Meiner rein persönlichen Meinung nach sollten zBsp Anstrengungen gemacht werden in die Richtung, ob es sich dabei a) entweder um eine Eigenschaft der Dimensionen selbst handelt, oder aber nur b) um die Bewegungsgleichung der Materie die uns deswegen allgegenwärtig erscheint weil wir als Beobachter sowie die meisten beobachteten Objekte aus dieser bestehen. Das Licht zBsp "bewegt" sich nach ds²=0 und kennt keine Dimensionen wie Raum und Zeit, was aber nicht ausschließt daß es sie gibt; Materie bewegt sich aus ihrer eigenen Sicht und unseren Beobachtungen nach genau nach den Bewegungsgleichungen die dem Bogenelement aus Zeit, kinetischem und geometrischen Raum entsprechen; aber das mag nur daran liegen das die Materie die dem Raum zuzurechnende und ihm unlösbar anhaftende Form von Objekten darstellt, und schließt nicht aus, daß es weitere Dimensionen gibt (mE aber nicht zeit- oder raum- sondern andersartige), von deren Objekten aus beobachtet unsere Materie sich licht- bzw "raumartig" bewegt.
Aber selbst das würde die offensichtliche, beobachtete Äquivalenz jedenfalls zwischen den beiden kinematisch bzw. geometrisch definierten Raumdimensionen und Massen für sich genommen, so wie für/von unserer Masse aus gültig/beobachtet und für unsere Physik relevant ist, nicht ändern, und wäre ein ihnen Zuschieben von fremden Effekten etwa diskreter Vorgänge (die vielleicht durch eine weitere, diskrete Dimension formuliert werden könnten) methodisch falsch. Das wäre genauso falsch wie zu sagen, daß zBsp die Lorentz-Trafos zwischen Raum und Zeit nicht genau bestehen, weil Quanteneffekte bestehen - die aber jedenfalls in dem Verhältnis zwischen zwei Dimensionen und ihrer Geometrie nichts zu suchen haben.

M.E. reicht aus, daß die Metrik offenbar quadratisch und jede Dimension durch eine Naturkonstante die offenbar universell ist festgelegt ist; ist dann die Äquivalenz lokal bestätigt, sollte sie auch global bestehen. Denkbar wäre dann allenfalls noch, daß die metrischen Koeffizienten zBsp ortsabhängig sind, sodaß zwar lokal aber nicht global eine Äquivalenz besteht, aber das wird dann geeignetermaßen sowieso gehandhabt indem man jene rausnimmt und explizit handhabt und den Raum ohne ihnen also die eigentlichen Raumdimensionen als äquivalent ansieht.


Es mag durchaus sein, daß die Berechnungen des Autors formal richtig sind. Aber dann ist das nicht der makroskopischen Äquivalenz oder der Trägheit und Gravitation zuzuschieben, sondern an der anderen, mikroskopischen Seite der Geometrie zu drehen; vielleicht durch Hinzufügen eines zusätzlichen Termes diskreter Ereignisse zur Geometrie, der in der dynamischen Form des Bogenelementes ebenso wie Energie, Impuls, und Verhältnis träger zu schwerer Masse proportional zur Masse ist, aber eben diskret und daher nicht genauer als diese Quantisierung proportional zu den anderen und damit auch zur Masse (definiert durch Trägheit oder Gravitation) ist, und dessen Einheit eine Wirkung wäre. Falls die Geometrie so beschaffen ist, würde man ohne einem solchen Term evtl. beobachtete Abweichungen im Quantenbereich den anderen Termen zuschieben und fälschlich auf so was wie verletzte Lorentz-Invarianz, verletzte Äquivalenz usw. schließen. Möglicherweise könnten auch noch seltene andere Fälle ungewöhnlicher Effekte auftreten, die ohne solch einem Term als Varianz der Ruhemasse gedeutet würden, etwa wenn Objekte halb oder ganz hinter einem Horizont zum Beobachter sind. Wie gesagt muß man immer vor Auge haben, daß zBsp LI / Äquivalenz usw. das Verhältnis zwischen zwei Dimensionen (wie, Zeit und kin. Distanz / kin. und geom. Distanz und Masse) ist, die soweit sie quadratisch im Bogen sind und konstante Vorfaktoren haben, kaum Spielraum für Alternativen haben

[photon]

Hallo 973,

danke für deinen ausführlichen Beitrag. Größtenteils kann ich folgen; um die Gesamtheit deiner Ausführungen zu verstehen müßte ich den Text mehrmals lesen und ein paar Begriffe nachschlagen

ich denke unsere Vorstellungen sind recht ähnlich. Bei den meisten Gleichungen und ihren Herleitungen werden ja meistens infinitesimale Elemente verwendet, z. B. dx, dt etc. Sicherlich kommen auch in den Gleichungen der RT solche Elemente vor. Und dann wird immer der Übergang dx → 0 und dt → 0 gemacht, so daß sich im Endeffekt aussagekräftige und sehr häufig kurze Endresultate ergeben. Ich bin jetzt kein Mathematiker und wirklich durchdacht habe ich es auch nicht, doch könnte ich mir vorstellen, daß wenn man den Grenzübergang statt → 0 (oder → ∞) z.B. gegen die Plancklänge (bei dx) oder gegen die Planckzeit (bei dt) durchführt eine ziemlich große Zahl an Termen entsteht, die in die Gleichungen mit einfließt und nicht wegfällt. Das würde vielleicht eine ''korrekte'' Beschreibung auch mikrokopischer Vorgänge möglich machen, jedoch wären die Lösungen ungleich komplizierter.

Einfaches Beispiel: Flächenintegral. Dort macht man die Teilintervalle dx immer kleiner bis sie gegen Null gehen. Ihre Anzahl geht dabei gegen unendlich. Streng genommen müßte man dx gegen die Plancklänge laufen lassen und damit würde auch die Zahl der Teilintervalle endlich. Bei makroskopischen Längen wird kein erkennbarer Unterschied auftreten. Wenn man jedoch z. B. die Fläche unter einer Normalparabel für z. B. eine Länge ∆x = 5x Plancklänge berechnet erhält man mit der Standardformel 41,66.... Planckflächen während man gequantelt 39 Planckflächen erhält, was schon ein ganz schöner Unterschied ist. Immerhin unterschiede sich hier die Mathematik um mehr als zwei Planckflächen von der Realität.
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Mit freundlichem Gruße
das photon

[Herr Senf]

und leider sind wir davon meilenweit weg, meßtechnisch wie auflösen?
Ob "dx → 0" oder "∆x = 5x" Plancklängen, wenn wir gerade mal bis x=? kommen, darunter schäumt's sowieso.
Netter Beitrag auf http://www.pro-physik.de/details/news/4159621/Blick_auf_die_Planck-Skala.html
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ich muß auch mal was dazu sagen

[photon]

[973]

Ich hab noch ein Dementi vergessen, in meinem vorigen (und in diesem) post entspricht manches nur meiner pers¨onlichen Meinung und ist evtl. anders als nach der Meinung anderer Leute oder einer sich dazu bildenden offiziellen Meinung, daher sollte man dies nur als eine Möglichkeit betrachten und wenn überhaupt nur neben anderen Meinungen zur Bildung eigener Vorstellungen benutzen.

Naja, immerhin ist die Elementareinheit bzgl. der Wirkung ja groß genug, um beobachtet und auch als diskret befunden zu werden. Sie ist auch unterschiedlich derjenigen der Zeit, einer der Gründe warum Zeit etwas wesentlich anderes als nur eine Abfolge von Ereignissen ist bzw solchen "aufdefiniert" werden kann. Ob neben Ereignissen aber Zeit, Raum usw selbst diskretisiert sind (andere Elementareinheiten wie etwa die der Masse entsprechend eines Bakteriums oder der Energie entsprechend dem Stromverbrauch eines Haushaltes in ein paar Monaten sind zumindest teilbar), und wenn ja ob dies eine Eigenschaft sozusagen Körnigkeit derselben ist, oder aber ob sie nur bestimmte Werte je nach Situation des Falles sowie dem geometrischen Zusammenhang mit der gequantelten Wirkung annehmen können (zBsp im Bohrschen Atommodell die "Bahnradien" keine eigene Quantelung des Raumes sondern eine Folge der der Wirkung sind), und wie wir dann die Elementareinheiten zu verstehen haben (zumindest rein formal haben sie eine Art statistische Entspechung oder "mittlerer Abstand" / Längendichte von Ereignissen ausgedrückt in der jeweiligen Dimension - im gesamten äußeren Raum vergeht auch durchschnittlich je Ereignis eine Planck-Zeit, expandiert sie eine Planck-Länge, entspricht dem nach der Schwarzschild-Gleichung eine Planck-Masse usw), ist kontrovers. Allenfalls am Anfang der Welt, als nach gewissen Vorstellungen nur eine sehr geringe Zahl an Ereignissen und Fakten vorhanden gewesen und dadurch diese Dimensionen und ihre Räume und Naturkräfte erst gebildet worden sein könnten, die damit gleichzeitig "Punkte" derselben dargestellt haben die sie aufspannten, mag man das noch als ihre eigene Diskretisierung auffassen können.

Es ging mir aber hauptsächlich darum, daß Effekte der QT nicht auf die RT geschoben werden und dabei Zuständigkeiten überschritten, Konzepte unsinnig extrapoliert, unadäquate Auslegungen erfolgen und unsinnige Schlüsse gezogen werden. Besonders komische Blüten treibt das in der Vereinheitlichungs-Szene. Obwohl die ART doch makroskopisch gut funktioniert, nur um die mikroskopische QT dazu passend zu machen, wird alles makroskopisch bishin zu Skalen des Weltalls umgekrempelt, bishin zu total hypothetischen und jedenfalls makroskopisch überflüssigen Konstruktionen, als Beispiel die Branen (die zugehörigen RS-Teilchen wurden dann am LHC nicht gefunden). Um zumindest die (nach allen Anzeichen gerechtfertigte) Geometrisierung der Physik zu verbessern, müßte man statt an der makroskopisch relevanten Seite der Darstellung als Metrik eher an der mikroskopisch relevanten Seite drehen, insbesondere irgendwie die beobachtetermaßen jedenfalls vorhandenen diskreten Ereignisse hineinbringen. Solange das nicht erfolgt bzw versucht wird, können leicht Auslegungen und Schlüsse auserhalb der naturgemäßen Anwendbarkeit von Konzepten erfolgen. Ruhemasse in der dynamischen Darstellung, entspricht der Eigenzeit und damit möglicher diskreter Abfolge von Ereignissen in der statischen Darstellung, und könnte daher potentiell irgendwie gequantelt sein sowie in sehr seltenen ebenfalls diskreten Fällen (zBsp Horizonten zwischen Objekt und Beobachter) auch eine gewisse Varianz zeigen, was dann zBsp durch Hinzufügen eines geeigneten, evtl. diskreten, Termes am Anfang vom Bogenelement adäquat formuliert werden könnte, statt die Effekte solch einer Quantelung wesenmäßig anderen Termen (etwa, die Trägheit und Gravitation ausdrücken) anzulasten, und so zBsp Verletzungen der Äquivalenz oder der Lorentz-Invarianz "festzustellen".

Ganz klar noch, sind neben indeß einer adäquaten Deutung und Formulierung, alle vorgeschlagenen und sensibel genug erscheinenden Experimente durchzuführen, um dieses Metier gut auszuleuchten, und um eine zu den Beobachtungen konkreter Ereignisse passende geeignete geometrische Darstellung zu finden. Man sollte daher alle Experimente machen, die der Mann vorschlägt, bei positivem Ausgang halt nur vorsichtig sein das nicht als Fehler der RT, Äquivalenz, LI o.ä. anzusehen

[photon]

klar, erstens kommt es anders und zweitens als man denkt

ja, das Experiment an sich hört sich interessant an. Wenn es sich bewahrheitet wäre immerhin gezeigt, daß die Raumkrümmung für diese Elektronensprünge verantwortlich ist sofern man andere Faktoren ausschließen kann. Das Magnetfeld der Erde ist ja auch noch da

[973]

Es sind einfach mehr Experimente nötig - nicht nur "jetzt", sondern allgemein. Nur dann kann man mehr sagen, und sehen welche Theorien und Vorstellungen zu den Beobachtungen passen.

Direkt eine exakte Taktfrequenz hat das Universum wohl nicht (allenfalls ganz am Anfang könnte man vielleicht davon sprechen, aber auch hier braucht dann weniger auf die Zeit als zBsp auf Rang / Generation sukzessiver Ereignisse abgestellt zu werden), aber vielleicht so etwas wie eine mittlere Ereignisdichte, die sich dann auch in den sonstigen Dimensionen ausdrückt, so daß zumindest der für uns wirksame Außen(-?-)raum jetzt größenordnungsmläßig 10⁶¹ Elementareinheiten alt, groß und schwer ist und das ungefähr gleichmäßig zunimmt.

[Uli]