Asymptotic safety


Die Relativitätstheorie basiert auf dem Relativitätsprinzip von Galileo. Hier ist Raum, Fragen zur Relativität zur diskutieren.

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langlebiges Kaon

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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 07:58

Re: Asymptotic safety

Solkar hat geschrieben:
Timm hat geschrieben:Was ist die Vorhersage einer Theorie der Quantengravitation?

Im Moment genügt es offensichtlich (s. diesen Thread), dass sie die Werte der ART, die man hart hineineicht, tatsächlich auch zurückliefert.
Also anders gesagt - sie hat keine Vorhersagekraft.

Ist dir immer noch nicht klar geworden, inwiefern das falsch ist?

Solkar hat geschrieben:In der ART ist Gravitation nicht Kraft, sondern Geometrie. Und das Teilchen, das die Kraft, die es eben nicht gibt, vermittelt, versucht man halt zu finden.

Außer im Rahmen der perturbativen Stringtheorie (und der SUGRA als Grenzfall) spielt das "Teilchen" keine Rolle, da wir nämlich "Teilchen" essentiell perturbativ definieren, und genau das nicht zutreffend sein kann.
Er muss sozusagen die Leiter wegwerfen, nachdem er auf ihr hinaufgestiegen ist.
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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 10:11

Re: Asymptotic safety

Nach alledem scheint Asymptotic Safety ein naheliegender und zugleich pragmatischer Weg zu sein, das Singularitäten Problem zu lösen. Nicht mal eine neue Theorie, sondern 'lediglich' die Anwendung eines bereits erprobten Formalismus auf eine etablierte Theorie. Könnte man sich, falls die AS eines Tages die erforderliche mathematische Selbstkonsistenz aufweist, zurücklehnen? Welche Motivation hätten die Physiker dann noch zu rechnen und zu rechnen (außer der Lust am Rechnen) um heraus zu finden, ob sich dasselbe Problem auch anders lösen läßt, mit nicht-glatter Raumzeit, oder mit Teilchen, die Strings sind, oder... ?

Die LQG geht nicht von einem vorgegebenen Hintergrund aus, sondern konstruiert diesen. Wozu dann? Um herauszufinden, ob die Natur dasselbe Problem zweifach gelöst hat, mit glatter und mit gequantelter Raumzeit? Oder, auch pfiffig, indem sie Teilchen als Strings schuf, die sich in einer vorgegebenen Raumzeit tummeln?

Würdet ihr zustimmen, daß Asymptotic Safety das Rennen (wenn überhaupt) als erste macht?

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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 10:43

Re: Asymptotic safety

TomS hat geschrieben:Die mathematische Konsistenz der Theorie rückt stärker in den Fokus, die experimentelle Testbarkeit tritt zurück. Es ist nicht so, dass die Physiker dies nicht bedauern würden, aber zunächst sind eben mathematische Probleme zu lösen, erst später prinzipiell und evtl. nie praktisch zugängliche experimentelle Tests zu betrachten.
Das entbehrt nicht einer gewissen Komik.

TomS hat geschrieben:
Solkar hat geschrieben:In der ART ist Gravitation nicht Kraft, sondern Geometrie. Und das Teilchen, das die Kraft, die es eben nicht gibt, vermittelt, versucht man halt zu finden.
Außer im Rahmen der perturbativen Stringtheorie (und der SUGRA als Grenzfall) spielt das "Teilchen" keine Rolle, da wir nämlich "Teilchen" essentiell perturbativ definieren, und genau das nicht zutreffend sein kann.
Wer sind jene "wir"? Aber egal - Neusprech wird weder an der Physik des Universums noch an der Vergeblchkeit des Unterfangens etwas ändern.

TomS hat geschrieben:
Solkar hat geschrieben:
Timm hat geschrieben:Was ist die Vorhersage einer Theorie der Quantengravitation?
Im Moment genügt es offensichtlich (s. diesen Thread), dass sie die Werte der ART, die man hart hineineicht, tatsächlich auch zurückliefert.Also anders gesagt - sie hat keine Vorhersagekraft.
Ist dir immer noch nicht klar geworden, inwiefern das falsch ist?
Mir ist gänzlich klar geworden, dass Du das nicht gerne liest.

Aber wenn um eben jene Vorhersagen geht,
Tom hat geschrieben:Quantitative Vorhersagen wären:
- eine Zustandsgleichung für schwarze Löcher, Entropie, Korrekturen zur Hawkingstrahlung, ...
- eine Zustandsgleichung für den Urknall, daraus folgende Spektren von primordialen Gravitationswellen, Inflation, ... (*)
- Streuung von (insbs. hochenergetischen) Gravitonen
- evtl. Verletzung der Lorentz-Invarianz, Korrekturen zu Dispersionsrelationen (*)
ist es auffällig, dass sie entweder nah am Eichpunkt liegen, prinzipell unbeobachtbar sind, oder in Regimen liegen, in denen sie bereits innerhalb der Meßungenauigkeit anderer Phänomene untergehen.
Interessant auch, dass das Teilchen, dass "Ihr" (s.o) für nicht-pertubative Theorien "essentiell" (s.o.) gar nicht definiert (s.o.), streuen können soll.

---

Timm hat geschrieben:Nach alledem scheint Asymptotic Safety ein naheliegender und zugleich pragmatischer Weg zu sein, das Singularitäten Problem zu lösen.
Nochmal: welches Singularitätenproblem meinst Du?
Zuletzt geändert von Solkar am Sa 10. Sep 2016, 12:04, insgesamt 2-mal geändert.
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langlebiges Kaon

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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 11:13

Re:

Bernhard hat geschrieben:
Solkar hat geschrieben:In der ART ist Gravitation nicht Kraft, sondern Geometrie. Und das Teilchen, das die Kraft, die es eben nicht gibt, vermittelt, versucht man halt zu finden.

Momentan verstehe ich AS anders. Nimmt man ganz trivial eine Abstandsabhängigkeit von G in gewissen Bereichen an, hätte man auch eine Möglichkeit die Dunkle Materie ohne zusätzliche Teilchen zu erklären.
Wenn man es ganz "trivial¹" nimmt, könnte man auch versuchen, eine modifizierte² ART zu finden und bräuchte keine Methoden der QFT.

Btw - hast Du Dich hiermit Conformal Gravity eigentlich schon mal beschäftigt?
[Man06] ist für den Einstieg imho recht gut geeeignet.


¹ Bezogen allerdings auf ziemlich untriviale Kalküle
² Im w.S.

[Man06] Mannheim, P. D. Alternatives to dark matter and dark energy. Progress in Particle and Nuclear Physics, 2006, 56, 340-445. doi:10.1016/j.ppnp.2005.08.001 arxiv:astro-ph/0505266
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505266v2
Zuletzt geändert von Solkar am Sa 10. Sep 2016, 11:16, insgesamt 1-mal geändert.
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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 11:16

Re: Asymptotic safety

Solkar hat geschrieben:
Timm hat geschrieben:Nach alledem scheint Asymptotic Safety ein naheliegender und zugleich pragmatischer Weg zu sein, das Singularitäten Problem zu lösen.

Nochmal: welches Singularitätenproblem meinst Du?

Das Problem, daß die ART bei der Singularität eines Schwarzen Loches zu Division durch Null führt, zum sog. Unendlichkeiten Problem. Das Problem der Urknall Singularität scheint mir etwas anders gelagert zu sein. Jedenfalls geht das Lamba-CDM Modell nicht von einer Singularität aus und meines Wissens sagt die ART auch keine vorher. Sie wäre nur nicht kompatibel mit einer Theorie, die das täte.

Auch hier, 2) http://www.spektrum.de/lexikon/physik/s ... taet/13322

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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 12:03

Re: Asymptotic safety

Timm hat geschrieben:Das Problem, daß die ART bei der Singularität eines Schwarzen Loches zu Division durch Null führt, zum sog. Unendlichkeiten Problem.
Das ist zwar nicht hübsch, aber welcher für uns relevante Messwert außerhalb der EH ist davon eigentlich betroffen?

Als potentiell problematisch sehe ich höchstens nackte Singularitäten an, die sich aus degenerierten Kerr-Lösungen ergeben.
Inwieweit eine nackte Singularität überhaupt einen noch rotationellen DOF haben soll, den sie bräuchte, um nicht zu einer Schwarzschild-Singularität (samt deren EH) zu degenerieren, hat sich mir dabei aber noch nie erschlossen.
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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 13:51

Re: Asymptotic safety

Solkar hat geschrieben: Das ist zwar nicht hübsch, aber welcher für uns relevante Messwert außerhalb der EH ist davon eigentlich betroffen?


Nach meiner Ansicht keiner.

Weshalb ist es eigentlich nicht a priori inkonsistent über Werte zu spekulieren, die keinen Punkt der Raumzeit betreffen?

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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 14:26

Solkar hat geschrieben:Btw - hast Du Dich hiermit Conformal Gravity eigentlich schon mal beschäftigt?

Nicht näher. Die Lagrange-Dichte im WP-Artikel impliziert meiner Meinung nach unphysikalische Lösungen. Insofern werte ich diese Thematik aktuell eher als Betätigungsfeld für Mathematiker.
Freundliche Grüße, B.

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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 15:32

Re:

Wegen
Bernhard hat geschrieben:unphysikalische[n] Lösungen

Hältst Du Tachyonen und mag. Monopole für physikalisch?
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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 18:44

Solkar hat geschrieben:Hältst Du Tachyonen und mag. Monopole für physikalisch?

Tachyonen kenne ich eher von der Stringtheorie. Ich verstehe nicht recht, wie das zum aktuellen Thema passen soll.
Freundliche Grüße, B.
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langlebiges Kaon

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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 20:22

Re: Asymptotic safety

Solkar hat geschrieben:
Timm hat geschrieben:Das Problem, daß die ART bei der Singularität eines Schwarzen Loches zu Division durch Null führt, zum sog. Unendlichkeiten Problem.
Das ist zwar nicht hübsch, aber welcher für uns relevante Messwert außerhalb der EH ist davon eigentlich betroffen?

Damit degradierst du die theoretische Physik zum Rechenknecht.

Mathematische Konsistenz und Vollständigkeit ist ein Ziel der theoretischen Physik. Du musst dich daran nicht beteiligen, solltest jedoch die tolerieren, die eine andere Überzeugung haben.

Und gerade in diesem Fall sind ja durchaus namhafte Physiker vertreten.

Übrigens: nach allem was wir über Quantengravitatin im Rahmen verschiedener Ansätze wissen, führt diese nicht nur zu einer Auflösung der Singularität sondern zur Modifikation der ART bis zum EH. Es ist also ziemlich sicher, dass am und außerhalb des EH auch (kleine) messbare Effekte vorliegen.
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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 21:08

Re: Asymptotic safety

TomS hat geschrieben:Übrigens: nach allem was wir über Quantengravitatin im Rahmen verschiedener Ansätze wissen, führt diese nicht nur zu einer Auflösung der Singularität sondern zur Modifikation der ART bis zum EH. Es ist also ziemlich sicher, dass am und außerhalb des EH auch (kleine) messbare Effekte vorliegen.

Kannst Du andeuten, welche Effekte das außerhalb des EH sein könnten? Und wie sollte man auf einer lichtartigen Fläche etwas messen können? :?
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langlebiges Kaon

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Beitrag Sa 10. Sep 2016, 21:22

Re: Asymptotic safety

Es geht um folgendes: üblicherweise wird behauptet, dass die QG erst bei der Planckskala relevant werden würde; im Falle eines SLs wäre das eben nahe der Singularität, jedenfalls nicht am EH. Aber das kann so nicht stimmen:

In der LQG vermutet man, dass ein SL eher ein makroskopischer Quantenzustand mit den Abmessungen des EHs ist.
In der Stringtheorie folgt ein ähnliches Bild für die sog. fuzzballs
Das Firewall-Paradoxon liefert keine Lösumg, zeigt jedoch, dass Korrekturen bis zum EH zu erwarten sind.
Ich habe mal eine Rechnung durchgeführt, derzufolge eine kleine Korrektur der rein thermischen Hawkingstrahlung nicht ausreichend ist, um den Informationsverlust auszugleichen; man benötigt ein große Korrektur. Diese erhält man jedoch nicht, indem man die Geometrie am EH unverändert lässt und lediglich QG-Efekte nahe der Singularität betrachtet.
Ob der EH in der QG überhaupt noch eine lichtartige Fläche ist, ist eh' unklar.

Timm hat geschrieben:Kannst Du andeuten, welche Effekte das außerhalb des EH sein könnten?

In semiklassischen Näherungen für hochsymmetrische Modelle erhält man Quantenkorrekturen zu den Einsteinschen Feldgleichungen.
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Beitrag So 11. Sep 2016, 09:38

Re: Asymptotic safety

TomS hat geschrieben:Es geht um folgendes: üblicherweise wird behauptet, dass die QG erst bei der Planckskala relevant werden würde; im Falle eines SLs wäre das eben nahe der Singularität, jedenfalls nicht am EH. Aber das kann so nicht stimmen:

In der LQG vermutet man, dass ein SL eher ein makroskopischer Quantenzustand mit den Abmessungen des EHs ist.
In der Stringtheorie folgt ein ähnliches Bild für die sog. fuzzballs
Das Firewall-Paradoxon liefert keine Lösumg, zeigt jedoch, dass Korrekturen bis zum EH zu erwarten sind.

Dann scheint die Relevanz der QG am EH auf Vermutungen zu beruhen. Zu Firewall gibt es die unterschiedlichsten Lösungsvorschläge,

https://en.wikipedia.org/wiki/Firewall_(physics) Non-firewall resolutions to the paradox

sodaß ich nicht weiß, ob dieses Argument zieht.

Bei einem hinreichend großen Schwarzen Loch spürt man kaum Gezeitenkräfte. Wenn schon diese Wirkung der Gravitation vernachlässigbar ist, hätte ich hier ein rein klassisches Regime erwartet, also die ART. Jedenfalls Null Wirkung einer Quantengravitation.

langlebiges Kaon

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Beitrag So 11. Sep 2016, 12:16

Re:

Bernhard hat geschrieben:
Solkar hat geschrieben:Hältst Du Tachyonen und mag. Monopole für physikalisch?
Tachyonen kenne ich eher von der Stringtheorie. Ich verstehe nicht recht, wie das zum aktuellen Thema passen soll.
Es geht darum, dass Theorien, die auch unphysikalische Lösungen zulassen, nicht schon wegen dieser Lösungen verworfen werden müssen.

TomS hat geschrieben:
Solkar hat geschrieben:
Timm hat geschrieben:Das Problem, daß die ART bei der Singularität eines Schwarzen Loches zu Division durch Null führt, zum sog. Unendlichkeiten Problem.
Das ist zwar nicht hübsch, aber welcher für uns relevante Messwert außerhalb der EH ist davon eigentlich betroffen?
Damit degradierst du die theoretische Physik zum Rechenknecht.
Ist zwar nur Strohmann-Geklöppel, aber die Wortwahl ist recht aufschlussreich.

TomS hat geschrieben:Mathematische Konsistenz und Vollständigkeit ist ein Ziel der theoretischen Physik. Du musst dich daran nicht beteiligen, solltest jedoch die tolerieren, die eine andere Überzeugung haben.
Wer genau hat Dich eigentlich aufgerufen, Sollenssätze zu forrmulieren?
Zuletzt geändert von Solkar am So 11. Sep 2016, 12:38, insgesamt 1-mal geändert.
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