Quantenmechanik

Re: Quantenmechanik

von Struktron am 10.07.2015 11:42

Hallo Steffen,

hier geht es vorrangig um die Erklärung von offenen Problemen der Quantenmechanik. Du schriebst:

Das stimmt zwar, aber meine Fragen beziehen sich auf das Unverständliche der Quantenmechanik, was auch in der Quantenfeldtheorie (welche die Quantenmechanik enthält) unverständlich bleibt. Alles was Du schreibst, sehe ich ungefähr genau so. Im Endeffekt können wir die Quantinos in den Rechnungen aussparen. Es bleiben aber positive und negative Ladungen, welche Felder erzeugen. Diese überlagern sich (superponieren) und erzeugen dadurch am betrachteten Ort eine resultierende Wirkung. Das ist Standardphysik.
Nun kommen meine Fragen zum Mechanismus, wie das geschieht? Erst dann kann wohl dem Threadersteller eine befriedigende Antwort gegeben werden.

Das klingt zwar gut, ist meiner Meinung nach aber nicht exakt erklärt. Als Mechanismus, mit dem die notwendigen Beschleunigungen erzeugt werden, erkenne ich das nicht. Wie funktioniert das? In der QED sind die Superpositionen ein wesentlicher Faktor. Kräfte entstehen aber wie durch Gottes Hand durch den Wunsch, dass sie existieren müssen. Die Quantinos sind Strukturen im Substrat des Vakuums, aber im Endeffekt gilt das Gleiche: sie müssen Kräfte erzeugen. Dein Text ist keine Erklärung.

Für die Anwendung der Quantinos zur Erklärung der Gravitation sehe ich übrigens eine Analogie zur Erklärung von Huefner, obwohl ich das noch nicht ganz gelesen habe. Eigentlich sollte der hier mit diskutieren. Die Idee passt gut ins elektrische Universum und basiert wohl auf der Restwechselwirkung Van der Waals'scher Kräfte?

MfG
Lothar W.

Erklärungen durch diskrete Erweiterung der Standardphysik

Re: Quantenmechanik

von Steffen am 09.07.2015 22:05

Hallo Lothar,

Du hast bei Deinen Fragen Dein Modell im Hinterkopf, was natürlich verständlich ist. Aber die Quantinotheorie funktioniert anders als das HKG.

In der Quantinotheorie gibt es nur positive und negative Elementarladungen, aber keine Elektronen, Photonen und auch keine Masse! Es wird nicht gesagt, warum Elementarladungen existieren. Sie tun es einfach. Die Quantinotheorie geht aber einen Schritt weiter als die maxwellsche Elektrodynamik und erklärt, was das elektrische Feld ist, nämlich das Strömungsfeld von Partikeln (Quantinos), die von Elementarladungen ausgesendet werden. Treffen diese Quantinos auf Elementarladungen, so können sie von diesen absorbiert werden. Wenn das passiert, ändert sich die Geschwindigkeit der absorbierenden Elementarladung entweder mit der Bewegungsrichtung oder entgegen der Bewegungsrichtung des absorbierten Quantinos.

Wenn ein positives Quantino von einer negativen Elementarladung absorbiert wird, ist die Geschwindigkeitsänderung entgegen der Bewegungsrichtung des Quantinos. Gleiches gilt, wenn ein negatives Quantino von einer positiven Elementarladung absorbiert wird. Wenn Quantino und Elementarladung das gleiche Vorzeichen haben, geht die Geschwindigkeitsänderung in Bewegungsrichtung des Quantinos. Es gibt noch einige weitere, einfache, aber naheliegende Regeln. Zum Beispiel ist die Regel wichtig, dass ein Quantino nur dann absorbiert werden kann, wenn es sich lange genug im Einflussbereich einer Elementarladung aufhält. Zu schnelle Quantinos können daher grundsätzlich nicht absorbiert werden.

Der springende Punkt ist nun, dass dieses Modell nicht nur vom Prinzip her die klassische Elektrodynamik erklärt. Tatsächlich passt es haargenau, d.h. alles stimmt im Rahmen der klassischen Physik bis zur letzten Nachkommastelle. Zusätzlich folgt aus dem Mechanismus die newtonsche Mechanik sowie das Gravitationsgesetz. Aus diesem Grund kann man an dieser Stelle den Quantinomechanismus praktisch meist wieder vergessen und wie gewohnt mit den Methoden der klassischen Physik weiterarbeiten.

Das tue ich zum Beispiel in der Quantenmechanik, so paradox das klingen mag. Aus dem Kontext der Quantinotheorie folgt nämlich, dass überall im Vakuum Dipole existieren müssen. Und erst diese können schwingen. Quantinos sind zwar Feldquanten, aber nicht für die Quantenelektrodynamik. Diese sieht in den Photonen die Feldquanten. Von den Quantinos weiß sie garnichts.

Ich kümmere mich an dieser Stelle auch nicht mehr um Quantinos, sondern rechne mit kontinuierlichen elektrischen Feldern. Photonen sind für mich dann im Wesentlichen Hertzsche Dipole. Natürlich braucht man um Photonen richtig verstehen zu können noch einiges von dem, was zuvor als Abfallprodukt auf dem Weg zur Elektrodynamik aus dem Quantinomechanismus herausgefallen ist.

Aber um den Kreis zu schließen, am Anfang stehen positive und negative Elementarladungen und positive und negative Quantinos plus eine Handvoll Regeln. Diese auf noch fundamentalere Regeln zu reduzieren, kann man versuchen. Für mich persönlich hat das aber nicht unbedingt die höchste Priorität, da noch ein paar Fragen am anderen Ende offen sind. Wie zum Beispiel in der Quantenmechanik.

Viele Grüße
Steffen

http://www.quantino-theory.org

Re: Quantenmechanik

von Struktron am 09.07.2015 08:03

Hallo Steffen,

Nehmen wir eine beliebige als Photon bezeichnete und durch die Quantenmechanik mit höchster Präzision beschriebene Struktur des betrachteten Substrats. Bei Dir sind das Quantinos, bei Justin Tachyonen und bei mir einfache Kugeln. Diese werden nun quantenmechanisch durch ein wechselwirkendes System von Elementarteilchen, das ein Photon emittiert, beschrieben. Dieses System kann sich gegenüber einem Beobachter in einer beliebigen Bewegung befinden. Was passiert mit der Frequenz des erzeugten Photons? Wie und mit welcher Geschwindigkeit kommt die Information darüber zu uns? Die Frequenz und dadurch auch die Wellenlänge, sind an die Erzeugung gekoppelt. Bei einem kleinen (auch infinitesimal kleinen) Geschwindigkeitsunterschied wird deshalb eine infinitesimal unterschiedliche Frequenz gegenüber einem benachbarten solchen System erzeugt. So erhalten wir unendlich viele mögliche Zahlenwerte für die Frequenz und weil unterschiedliche Zahlen unterschiedliche Photonen beschreiben, stimmt meine Behauptung.

Hier bist Du an der Reihe, zu zeigen, wie Deine "Ladungen" definiert sind und mit welchem Mechanismus das funktioniert, was Du Dir als Photon vorstellst.
Bei mir sind das Strukturen in meinem betrachteten Substrat, welche durch die Maxwellschen Gleichungen beschrieben werden. Den elektrischen Feldkompunenten entsprechen Geschwindigkeitskomponenten, den magnetischen die lokalen Anzahldichten, welche aber auch durch die freien Weglängen zwischen Stößen beschrieben werden können.

Wie erfolgt die Ladungstrennung? Was ist die Ladung (quantitativ) beispielsweise weit entfernt vom Erzeugungsort eines sehr energiearmen Photons im Vakuum? Was ist die Coulombkraft, wie wird sie im Vakuum übertragen? Wie erfolgt bei der Schwingung die Beschleunigung des schwingenden "Etwas"? Bei Wellen gibt es sogar eine Richtungsumkehr, wie erfolgt die dafür notwendige Geschwindigkeitsänderung?

Wie entsteht die Coulombkraft, mit welchem Mechanismus?

Die Coulombkraft erscheint mir in Deinem Model, wie im Standardmodell, ohne Erklärung zu sein, wie alle Kräfte. Selbst Rasseln erfordern etwas, was die Körner zurück stößt. Was ist das in Deinem Modell? Bei mir sind es die immer gleichen diskreten Objekte mit ihrer definierten Wechselwirkung, dem Geschwindigkeitstausch bei Berührung, also dort, wo es nicht weiter geht.

MfG
Lothar W.

Erklärungen durch diskrete Erweiterung der Standardphysik

Re: Quantenmechanik

von Steffen am 09.07.2015 00:08

Hallo Lothar,

Warum gibt es unendlich verschiedene Photonen? Photonen sind doch nur elektrische Ladungen am gleichen Raumpunkt, die sich nach außen hin gegenseitig neutralisieren. Wenn man nun elektrische Felder einwirken lässt, kommt es zur Ladungstrennung. Die Ladungen wollen sich aber nicht trennen (wegen der Coulombkraft) und es kommt zu einer Schwingung. Der Hertzsche Dipol ist ein einfaches Photonen-Modell. In der Mitte ist der Dipol, außen herum die Welle.

Der wichtige Unterschied zwischen einer Radiowelle und Licht ist, dass die Radiowelle hauptsächlich aus der elektrischen Welle und der Schwingung des Dielektrikums besteht. Licht ist mehr ein Strom von Dipolen, welche dann auf ihrem Weg die elektrische Welle abstrahlen (ganz grob gesagt).

Die Stabilität der Dipole ist klar. Sie entsteht durch die Coulombkraft. Wo man drüber nachdenken muss, ist, wie die Coulombkraft bei extrem kurzen Abständen aussieht. Ich habe starke Indizien dafür, dass die Coulombkraft beim Abstand Null verschwindet anstatt unendlich zu werden. Die Ladungen in Quantenobjekten wie z.B. Photonen können sich daher im gewissen Maße frei bewegen. Wird der Abstand zu groß, sehen die Ladungen plötzlich eine starke Barriere, die sie nicht durchdringen können. Ab hier beginnt die normale Coulombkraft. Quantenobjekte verhalten sich daher nicht wie harmonische Oszillatoren sondern wie Rasseln.

Viele Grüße
Steffen

http://www.quantino-theory.org

Re: Quantenmechanik

von Struktron am 07.07.2015 23:28

Hallo Steffen,

Deshalb versuche ich, allen Feldern die kleinen diskreten Objekte so zuzuordnen, dass die Felder zu effektiven Feldern werden. Dadurch entsteht das Problem der Stabilität von solchen Strukturen, welche die Namen von Elementarteilchen tragen.
Die zu einem Photon gehörenden Quantinos sind doch solche Strukturen? Davon müsste es unendlich viele verschiedene geben, weil es auch unendlich viele verschiedene Photonen gibt. Schon allein durch den Doppler-Effekt wird ja ein kontinuierliches Spektrum erzeugt. Wie komen wir zu dieser Stabilität? Hier musst Du wohl über Deine bisherigen Überlegungen, also die Elementarteilchen noch auszusparen, hinaus gehen.

MfG
Lothar W.

Erklärungen durch diskrete Erweiterung der Standardphysik

Re: Quantenmechanik

von Steffen am 07.07.2015 21:21

Hallo Lothar, hallo Darius,

das war es, was ich gesucht habe. Danke! Hier ist übrigens der Artikel in arxiv.org.

Die Eigenschaft, dass sich elektromagnetische Wellen nur als Transversalwellen ausbreiten, ist ein starkes Indiz dafür, dass das Vakuum ein Dielektrikum ist. Man könnte jetzt einfach sagen, das die Maxwellgleichungen keine elektromagnetischen Longitudinalwellen im Vakuum erlauben und läge damit richtig. Aber die Maxwellgleichungen beschreiben ja nur und erklären nicht.

Stellt man sich das Vakuum als Ort vor, an dem sich Dipole aufhalten, so erhält man ein Dielektrikum und versteht plötzlich, was Photonen wirklich sind. Die bisherige Physik kann das nur deshalb nicht, weil sie keine Dipole ohne schwere Masse erlauben darf. Dieses Problem löst sich aber in der Quantinotheorie glücklicherweise von selbst.

Das muss ich mir dringend durchlesen.

Viele Grüße
Steffen

http://www.quantino-theory.org

Re: Quantenmechanik

von Struktron am 06.07.2015 22:36

Hallo Steffen,

vielleicht hast Du das in Erinnerung: Forscher bringen Lichtstrahl zum Stillstand?

Übrigens glaube ich, dass bei der Ausbreitung von Photonen die Gesetzmäßigkeiten im Vakuum ähnlich denen des Dielektrikums sind. Die Struktur eines Dielektrikums vergrößert manchmal den zurückgelegten Weg, das Photon kommt aber nach der Durchquerung mit den ursprünglichen Eigenschaften wieder heraus. Wenn es zwischenzeitlich absorbiert wurde und ein neues emittiert, können sich dessen Eigenschaften nach dem Medium (Dielektrikum) richten. Bei der Ausbreitung muss es ständige Wechselwirkungen zur Umgebung geben, welche die Wellenlänge (Frequenz) stabil halten.

MfG
Lothar W.

Erklärungen durch diskrete Erweiterung der Standardphysik

Re: Quantenmechanik

von Darius am 06.07.2015 22:05

Hi Steffen,

Mir ist nur bekannt, Serge Haroche und David Wineland haben zwei Methoden entwickelt, zerstörungsfreie Quantenzustandsmessungen in Photonenfallen (Quantenfallen) an einzelnen Quantenobjekten durchzuführen. Außer dem, dass die Experimente der beiden eine neue Tür in die Quantenphysik öffnen (einen Einblick in Schrödingers Katzen-Kasten erlauben, ohne ihn öffnen zu müssen) und faszinierend ausgeklügelt sind, kann ich nichts sagen. Für meine philosophischen Überlegungen bin ich vorerst damit zufrieden, die hinter den Experimenten steckenden Überlegungen nachvollziehen zu können.

Übrigens: Schön, dass Du und Struktron nach ViaVeto gefunden habt!

Darius mit Grüßen

Re: Quantenmechanik

von Steffen am 06.07.2015 20:03

... hier ist ja richtig was los?!

Die Photonen gehen einzeln durch. Sie wechselwirken aber mit der Trägerwelle, die durch die Schwingung der umgebenen Photonen und Atome von Blende und Schirm (also des Dielektrikums) entsteht.


Jetzt verstehe ich Dich besser. Ist pfiffig gedacht. Allerdings ist die physikalische Einheit dieser Welle das Meter. In elektrischen Feldern schwingen jedoch Kräfte (genauer Kraft pro Ladung). Das Modell muss im Grenzfall die klassische Elektrodynamik beschreiben. Das sehe ich bei solchen Wellen nicht.

Der Algorithmus ist denkbar einfach. Ich erzeuge mit zwei Elementarladungen ein interferierendes elektrisches Feld und schieße einzeln Dipole hindurch. Je nach Phasenlage, Feld und Startzeit bekommt man unterschiedliche Bahnen, die dann ein Interferenzmuster ergeben oder nicht. Chaos kann ja überall entstehen, z.B. bekanntlich schon bei drei Punktmassen, die miteinander wechselwirken.

In der Tat. Ich baue das Programm jetzt mal so um, dass die physikalischen Einheiten stimmen. Außerdem werde ich mal die Dipole als "Rasseln" modellieren und nicht als harmonische Oszillatoren. Letzteres sind sie ja definitiv nicht, da Quantenobjekte keine Eigenfrequenz haben.

@Darius: Ich glaube mich zu erinnern irgendwo gelesen zu haben, dass es gelungen sein soll einzelne Photonen in Fallen zu fangen. Penning-Fallen funktionieren ja nur bei geladenen Teilchen. Weißt Du etwas über solche Photonenfallen oder täuscht mich da meine Erinnerung?

Viele Grüße
Steffen

http://www.quantino-theory.org

Re: Quantenmechanik

von Darius am 06.07.2015 17:31

wl01 schrieb:

Nicht IMMER, denn einzelne Teilchen können in einer Paul- oder Penning-Falle isoliert gespeichert und untersucht werden, siehe zum Beispiel "Messung des magnetischen Moments des Protons zur Bestimmung fundamentaler Konstanten der Physik."

Und, weil es mir passend erscheint, noch dies: "Nobelpreis 2012 an Haroche und Wineland"