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Re: Quantino-Theorie
von Steffen am 08.05.2016 12:55Hallo Alle,
ich habe lange Zeit nichts gepostet, weil ich gut zu tun hatte. Und zwar habe ich die Art und Weise meiner Veröffentlichung der Quantinotheorie überarbeitet, indem ich den mathematischen Teil in den Anhang verlagert habe. Stattdessen beschreibe ich nun alles ohne Mathematik rein logisch und anhand von Animationen. Das geht auch sehr gut, weil die Quantinotheorie eben eine anschauliche Theorie ist.
Ganz kurz, zur Quantinotheorie: Sie ist eine Theorie von allem. Sie startet bei der klassischen maxwellschen Elektrodynamik und erklärt diese von Grund auf, indem sie ein universelles Feldquant einführt und einige Axiome aufstellt. Danach wird anhand dieser Axiome mathematisch bewiesen, dass daraus die Maxwellgleichungen folgen. Die spezielle Relativitätstheorie wird dabei ganz nebenbei überflüssig, obwohl die Quantinotheorie mit dem gewöhnlichen 3-dimensionalen Raum auskommt und fast die gleichen Vorhersagen wie SRT macht. Danach fällt als Nebenprodukt ohne weitere Zusatzannahmen eine Erklärung für die Gravitation, für Antimaterie, für die Formel E=m*c^2 und etliches anderes ab. Auch die newtonschen Gesetze folgen, inklusive einer Erklärung, wodurch die Trägheit entsteht. Die Quantinotheorie ist letztlich eine vollständige und mathematisch äquivalente Beschreibung der klassischen Physik. Zu guter Letzt wird aber auch die Quantenmechanik in einer erstaunlich anschaulichen Weise verständlich. Insbesondere auch was Licht und der Welle-Teilchen-Dualismus ist. Das schönste ist hier, man wird die unsägliche Kopenhagener Deutung los (sie ist nicht falsch, verhindert aber, dass man die Natur versteht).
Meine erste Veröffentlichung vor einem Jahr war sehr mathematisch und zeigte meine Berechnungen. Ich schätze mal, dass sich niemand die Mühe gemacht hat, sie zu überprüfen. Hätte ich selbst ja auch nicht, weil ich es bei jemand anderen nicht glaube würde, dass eine Theorie mit so wenigen Annahmen soviel erklären soll. Und weniger mathematische Menschen hatten sowieso keine echte Chance was zu begreifen. Daher ist jetzt alles deutlich populärwissenschaftlicher. Die grundlegenden physikalischen Zusammenhänge sollte ein Leser aber schon kennen. Auch ein gutes, anschauliches Vorstellungsvermögen ist wichtig.
Hier der Link. Über Feedback und Fragen freue ich mich. Auch Kritik ist sehr willkommen.
Viele Grüße
Steffen
Re: Geschwindigkeit der elektromagnetischen Wechselwirkung
von Steffen am 08.05.2016 11:52Hallo Bambi,
die Argumentation ist in der Tat sehr elegant, da kurz. Kleiner Lapsus: Die Lichtgeschwindigkeit ist in Materie kleiner und frequenzabhängig. Daher gilt das so nur für das Vakuum.
Interessanterweise kann man das sowohl auf die spezielle Relativitätstheorie, als auch auf die Quantinotheorie beziehen. Für die Quantinotheorie sogar in natürlicher Weise, weil hier die Lichtgeschwindigkeit durch das Bezugssystem praktisch immer passend ausgewählt wird. Der Unterschied zur speziellen Relativitätstheorie ist ja der, dass Licht hier mit allen möglichen Phasengeschwindigkeiten gleichzeitig existiert, Materie aber mit zu schnellen Anteilen nicht wechselwirken kann, da die Zeit zu kurz wäre. Daher bleibt in jedem Bezugssystem immer nur der Anteil mit jeweils c übrig. Die Raumzeit braucht man dann nicht mehr und ist trotzdem konform zur hier dargestellten Argumentation.
Ich werde sie im Hinterkopf behalten.
Viele Grüße
Steffen
Re: Doppelspaltexperiment und Polaristationsfilter
von Steffen am 08.05.2016 11:20Hallo Bambi,
Du hast mir vor einem Jahr den Link zu einem Paper über ein Quantenradierer-Experiment gegeben. Auch meintest Du, dass in meiner Quantenmechanik die Teilchen beim Doppelspaltexperiment nicht an den richtigen Stellen interferieren. Tatsächlich muss ja das Maximum immer genau zwischen den beiden Spalten liegen.
Beide Hinweise waren extrem hilfreich und haben mir sehr geholfen. Genau so stelle ich mir vor, sollte Wissenschaft funktionieren!
Die Fragen von damals habe ich mir nun alle beantworten können. Zwischenzeitlich war ja bereits klar geworden, dass zwei gegenläufig zirkular polarisierte Wellen niemals interferieren. Jetzt weiß ich auch, dass Teilchen nicht die Stellen mit der geringsten Feldstärke, sondern ganz im Gegenteil, immer die Stellen mit der höchsten Feldstärke suchen. Die Ursache dafür ist die ponderomotorische Kraft. Diese entsteht, wenn die Intensität einer elektromagnetischen Welle räumlich inhomogen ist. Sie wirkt dann auf elektrische Dipole anziehend, sofern die Eigenfrequenz hoch genug ist. Bei Elementarteilchen ist diese extrem hoch. Mit anderen Worten, Elementarteilchen, egal ob Photonen, Elektronen oder Neutronen werden immer zu den Intensitätsmaxima gezogen. Das eine solche Kraft auch messbar ist, wurde vor einigen Tagen zum ersten mal messtechnisch belegt.
Die Intensitätsmaxima entstehen beim Doppelspaltversuch immer dann, wenn die klassische elektromagnetische Welle, in welche die Elementarteilchen eingebettet sind, interferiert (Führungswelle, siehe De-Broglie-Bohm-Quantenmechanik). Die Intensität ist dabei definiert als das zeitliche Mittel des Amplitudenbetragsquadrates. Ich bin mir so gut wie sicher, dass die sogenannte Wahrscheinlichkeitsamplitude der Quantenmechanik exakt der Intensität einer klassischen elektromagnetischen Welle entspricht. Durch die ponderomotorische Kraft werden die Teilchen quasi durch die Wahrscheinlichkeitsamplitude angezogen, sodass letztlich eben die Wahrscheinlichkeit dort Teilchen zu finden besonders hoch ist. Die Wellenfunktion ist damit also nur ein vereinfachtes Modell. In Wirklichkeit schwingt dort eine klassische elektromagnetische Welle. Die Polarisation der Welle spielt für die Quantenmechanik jedoch eine untergeordnete Rolle, weshalb die richtungslose Wellenfunktion für vieles als heuristische Beschreibung ausreicht.
Auch das Quantenradierer-Experiment ist mir jetzt vollständig klar, also auch einschließlich des letzten Teils. Ich habe den Orginal-Artikel übersetzt und kommentiert. Für Feedback bin ich wie immer sehr dankbar.
Viele Grüße
Steffen
Re: Doppelspaltexperiment und Polaristationsfilter
von Steffen am 18.12.2015 10:08Hallo Bambi,
Das war auch mein Missverständnis am Anfang: Eine feste Phasendifferenz bedeutet aber noch nicht, dass ein Interferenzmuster sichtbar wird. Wenn gegenläufig zirkularpolarisierte Wellen überlagert werden, entsteht nämlich immer eine laufende linear polarisierte Welle, deren Amplitude bei festgehaltenem Ort zeitlich variiert (d.h. auch am Ort des Detektors).
Viele Grüße
Steffen
Re: Doppelspaltexperiment und Polaristationsfilter
von Steffen am 17.12.2015 13:03Hallo Bambi,
das ganze Quantenradierer-Experiment ist komplexer, ich weiß. Damals war ich an einem Teil hängengeblieben, der sich mit der Quantinotheorie scheinbar nicht erklären ließ. Die Frage war, warum interferiert Licht am Doppelspalt nicht, wenn es gegenläufig zirkular polarisiert ist. Wir waren damals alle der Meinung, dass es das tun müsste, wenn man klassische elektromagnetische Wellen vorliegen hätte. Aber: auch klassische gegenläufig zirkular polarisierte Wellen würden niemals am Doppelspalt interferieren!
Zum gesamten Experiment: Die Quantinotheorie ist ja quasi halbklassisch. Sie geht davon aus, das Licht aus einer elektromagnetischen Welle besteht in welcher Photonen wie Rosinen in einem Weihnachtsstollen eingelagert sind. Die Photonen schwingen in der durch die EM-Welle aufgezwungenen Frequenz und strahlen sekundäre EM-Wellen in beide Richtungen ab. Diese elektromagnetischen Sekundärwellen überlagern die Primärwelle und beeinflussen dadurch wiederum benachbarte Photonen usw. D.h. ein Laser ist eine stehende Welle. Daher spielt es eine große Rolle, wenn man weitere Polarisationsfilter in den Strahl einbringt, auch davor, denn der Informationsfluss geht ja in beide Richtungen.
Zum Verständnis für Mitlesende: Photonen sind in der Quantinotheorie masselose elektrische Dipole, wobei sich die enthaltenen elektrischen Ladungen auf engstem Raum beinahe frei bewegen können. Bringt man diese Dipole in ein elektrisches Feld, so werden die Ladungen voneinander getrennt, bis die plötzlich wirkende Coulombkraft sie wieder zurückstößt. Das wiederholt sich dann permanent und sie schwingen. Je größer die Feldstärke, desto höher die Frequenz. Daher kommt im Übrigen der Zusammenhang E = h f. In einem oszillierenden elektrischen Feld (Laser) schwingt dann alles, also sowohl EM-Feld als auch Photonen. Alles ist miteinander gekoppelt.
Um den Kreis zu schließen, beim Doppelspaltexperiment passiert die EM-Welle beide Schlitze, die dann je nach Polarisierung miteinander interferiert oder nicht (klassisches Bild). Das Vorhandensein einer EM-Welle impliziert aber elektrische Kräfte. Photonen, die sich durch dieses Feld bewegen, sehen daher Scherkräfte und fangen an zu "schlingern". Auf der Photoplatte hinter dem Doppelspalt sieht man nur die Einschlagspunkte der Photonen, weil diese den Großteil der Feldenergie enthalten. Da, wo die EM-Welle konstruktiv interferiert, findet man sehr wenige Einschläge. Wo sie destruktiv interferiert, sind besonders viele. Das ist dann das bei geringer Intensität grisselige, gepunktete Interferenzmuster, wo sich alle fragend an der Stirn kratzen.
Viele Grüße
Steffen
Doppelspaltexperiment und Polaristationsfilter
von Steffen am 12.12.2015 14:32Hallo alle,
das ist mein erster Post nach langer Zeit. Ich arbeite gerade daran die Quantinotheorie anhand von Videos und unter Verzicht von Formeln zu erklären. Grund ist, ein Physiker liest die mathematischen Herleitungen nicht, weil er den Aufwand nicht für sinnvoll hält und ein nicht mathematikaffiner Mensch versteht das Ganze sowieso nicht. Daher habe/hatte ich gut zu tun.
Aber es geht mir um was anderes. Am 15.06. (siehe) hat Bambi die Frage in den Raum gestellt, wieso man beim Doppelspaltexperiment durch Polarisationsfilter vor den Schlitzen die Interferenz verhindern kann. Die Quantenmechanik erklärt das ja etwas mystisch: "Elektronen/Photonen weigern sich zu interferieren, wenn man sie so manipuliert, dass man nachträglich feststellen kann durch welchen Schlitz sie gegangen sind."
Man kann z.B. versuchen Photonen zu markieren, indem man vor einem Schlitz einen Polarisationsfilter anbringt, der alle waagerecht polarisierten Photonen herausfiltert und vor dem anderen Schlitz einen Polarisationsfilter befestigt, der alle senkrecht polarisierten Photonen entfernt. Wenn man das tut, verschwindet die Interferenz. Das kann man quantenmechanisch erklären. Es geht aber auch genausogut klassisch. Wellen die senkrecht aufeinander stehen interferieren eben nicht.
Damals kam nun die Frage auf, was ist mit Polarisationsfiltern, die eine einfallende Welle zirkular polarisieren. Wenn man vor dem einen Schlitz einen linksdrehenden Filter befestigt und vor dem anderen einen rechtsdrehenden, so sind die Photonen dahinter doch eindeutig markiert und klassisch gesehen sollte trotzdem eine Interferenz auftreten. So dar Stand damals und unserer Fazit war, bei zirkular polarisierten Photonen versagt das klassische Bild.
Tut es aber doch nicht, denn zirkular polarisierte Wellen interferieren grundsätzlich nicht, also auch in der klassischen Physik schon nicht. Der Gedankenfehler war, dass sich gegenläufig zirkular polarisierte Wellen in der Schirmebene mal auslöschen, mal addieren (gegenläufige Zeiger) und daher Interferenz auftritt. Der springende Punkt ist aber, dass sich die beiden Wellen in dieser Ebene niemals zeitunabhängig auslöschen oder addieren. D.h. man kann bei gegenläufig zirkular polarisierten Wellen keine Interferenzmuster erwarten.
Auf die Sprünge geholfen hat mir das hier: https://www.gutefrage.net/frage/wieso-funktioniert-das-doppelspalt-experiment-nicht-wenn-man-polarisationsfilter-anwendet#answer-185892730 (Siehe Diskussion zwischen Reggid und grtgrt, gut versteckt weil eingeklappt)
Viele Grüße
Steffen
Re: Grenzen und Grundlegendes der Naturwissenschaft
von Steffen am 16.07.2015 13:05Hallo Lothar,
was hältst Du von Python? Das hat großartige Bibliotheken für Numerik (numpy) und zum Plotten (matplotlib). Außerdem ist Python komplett frei und eines der meist genutzten Programmiersprachen derzeit. Aber dokumentieren solltest Du es trotzdem neutral in Standardmathematik. Quelltexte (Mathcad, COMSOL, Python) kann man ja mit beifügen.
Ich bin in den nächsten Tagen übrigens ziemlich busy und werde keine Zeit haben, mich zu melden.
Viele Grüße
Steffen
Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen
von Steffen am 15.07.2015 17:24Hallo Norman,
Du hast Dich glasklar ausgedrückt. Und ich sehe es absolut genauso.
Ich hatte bloß gepostet, weil ich noch was hinzufügen wollte. Nämlich dass Menschen mit einer gewissen "neurologischen Veranlagung" zur Welt kommen und dann dieses Kreuz zu tragen haben. Ich denke nämlich Ketzer werden geboren, nicht gemacht.
Viele Grüße
Steffen
Re: Quantenmechanik
von Steffen am 15.07.2015 17:13Hallo Lothar,
Falls Du wirklich offizielle Institutionen im Auge hast, solltest Du die Dokumentation so professionell wie irgend möglich machen. Dass Du selbst mit Mathcad arbeitest und auch die Dokumentation damit machst, ist gut und nützlich. Aber erst wenn schon eine Zusammenarbeit existiert. Falls Du andere Leute mit der Idee überzeugen willst, musst Du diese so kurz, knackig und prazise wie möglich dokumentieren. Der Leser interessiert sich nämlich nicht für Details, sondern nur für das Wesentliche. Die Kunst (es ist wirklich eine) besteht darin, dieses mit so wenigen Wörtern wie möglich zu schaffen ohne unpräzise zu werden. Ich selber bin da auch nicht gut genug.
Zur Nachvollziehbarkeit: Es ist wichtig Ergebnisse implementationsunabhängig zu dokumentieren, denn jemand anderes (z.B. Mitarbeiter einer offiziellen Institution) wird mit dieser Information seinen eigenen Algorithmus schreiben wollen. Erst wenn dieser zu den gleichen wesentlichen Ergebnissen führt, sind Deine Aussagen wissenschaftlich bestätigt. Und deshalb ist es so wichtig, Deine Ideen Mathcad-unabhängig abstrakt aufzuschreiben.
Wenn Du viXra für kontraproduktiv hältst, dann kannst Du arXiv.org probieren. Dort musst Du aber englisch schreiben. Latex ist ebenfalls ein Muss. Von da aus ist dann der übliche Weg die Suche nach Reviewern, die eine Veröffentlichung in einer Fachzeitschrift empfehlen. arXiv.org ist in den letzten Jahren aber sehr wählerisch geworden (Seitdem dort und nur dort die Poincarésche-Vermutung von Grigori Perelman, einem absoluten Outsider, bewiesen wurde, welcher dann dafür doch glatt die Fields-Medaille bekommen sollte. Diese hat er dann abgelehnt. Klasse der Typ!).
Aber ich glaube Du möchtest diesen klassischen Artikel-Weg garnicht gehen und stattdessen den Homepage-Weg, wie ich. Aber auch da gelten zumindest die Grundsätze: dokumentiere implementationsunabhängig und so knapp, präzise und verständlich wie möglich.
- soll es beispielsweise hier lesbar sein oder
- will ich mich an Spezialisten wenden, an die ich aber schwer heran komme. Max Planck Instutute reagieren erfahrungsgemäß nicht auf Anschreiben,...
Das Dilemma stellt sich nicht. Auch Leute die an Planck-Instituten arbeiten sind Menschen und lesen hin und wieder im Internet. Wenn Du Deine Ideen gut, plausibel, wissenschaftlich und interessant darstellst, könnte es sein, dass sie sich irgendwann bei Dir melden. Das sie nicht auf Emails reagieren liegt daran, dass die moderne Welt geradezu in (irrelevanter) Information versinkt. Die Spam-Filter der Leute sind daher überall sehr scharf eingestellt.
Viele Grüße
Steffen
Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen
von Steffen am 14.07.2015 15:13Hallo Norman,
Ein Kind kommt ohne Ideologie zur Welt, klar. Und das soziale Umfeld hat großen Einfluss auf Menschen.
Instinkte aber sind angeboren, beispielsweise Neugierde. Bei den meisten Menschen ist diese weniger stark ausgeprägt, als der Wunsch nach Sicherheit, Geborgenheit und gesellschaftlicher Anerkennung. Menschen die von Natur aus sehr neugierig sind, werden in jeder Gemeinschaft früher oder später anecken. Nicht nur in Religionsgemeinschaften, sondern z.B. auch in der Wissenschaft, die für die Mehrheit der Mitglieder nur ein Mittel ist, um gesellschaftliche Anerkennung und Sicherheit in Form eines gutes Einkommens zu erreichen.
Der Punkt ist, Instinkte kann man nur sehr begrenzt beeinflussen, im Guten wie im Schlechten und es gilt "Der Mensch kann zwar tun, was er will, aber er kann nicht wollen, was er will" (Arthur Schopenhauer). Eltern und Umwelt können ein Kind nur insoweit beeinflussen, wie es die ihm angeborenen Instinkte zulassen.
Viele Grüße
Steffen