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THEMA: Voraussetzungen der Quantenfeldtheorie

Voraussetzungen der Quantenfeldtheorie 28 Dez 2018 15:23 #46391

Eine Theorie besteht immer aus:
  1. Wissenschaftlich begründeter Aussagen, das dazu dient, Ausschnitte der Realität und die zugrundeliegenden Gesetzmäßigkeiten zu erklären. (Wikipedia)
  2. Voraussetzungen, die ohne Beweise angenommen werden.

Sehr oft werden entweder keine oder nur einen Teil der Voraussetzungen erwähnt, was zu Missverständnissen und Verwirrungen führt.

Welche Voraussetzungen gibt es bei Quantenfeldtheorie? Ich habe einige aufgelistet, die für mich in Frage kommen.

Ein Photon besteht aus Pfeilen mit folgenden Eigenschaften:
  1. Alle Pfeile sind gleich lang (gleiche Wahrscheinlichkeit).
  2. Anzahl der Pfeile ist:
    • unendlich
    • begrenzt
  3. Alle Pfeile bewegen sich gleichzeitig von der Quelle fort.
  4. Geschwindigkeit:
    • Alle haben gleiche Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit).
    • Pfeile haben unterschiedliche zufällige Geschwindigkeiten (0 bis unendlich).
  5. Alle Pfeile haben gleiche Kreisfrequenz (Lichtfrequenz).
  6. Alle Pfeile haben gleiche Anfangsphase.
  7. Pfeile bewegen sich frei im Raum, bis sich mit einem Absorber treffen oder beim Eintritt in einem anderen Medium abgelenkt werden.
  8. Pfeile werden beim Absorber überlagern (interferieren), wenn der Abstand … ist und zeitlich …?
  9. Nur die Pfeile eines Photons können mit sich interferieren. Mit den Pfeilen andere Photonen kann es keine Überlagerung geben.
  10. Flugrichtung: Es kann sehr viele Überlagerungen in verschiedenen Stellen geben, aber nur eine zufällige Überlagerung in einem bestimmten Zeitintervall zeigt eine reale Wirkung an, alle anderen Überlagerungen und Pfeile die Unterwegs sind, werden vernichtet.
  11. Impuls:
    • Einzelne Pfeile haben kein Impuls.
    • Jeder Pfeil hat Impuls, wenn sie miteinander beim Absorber interferieren.
    • Erst wenn einige beim Absorber interferieren, entsteht Impuls unabhängig von der Anzahl der ankommenden Pfeilen.

Welche sind richtige Voraussetzungen, und gibt es weitere Bedingungen und Eigenschaften?

Seit kurzem habe ich entdeckt, dass ich ein Roboter bin. Seitdem ärgere ich mich kaum mehr, und Du?

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Voraussetzungen der Quantenfeldtheorie 28 Dez 2018 15:42 #46393

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Ich glaube nicht, dass man sich der QED so nähern kann. Die Pfeile sind keine Dinge. Sie veranschaulichen Wahrscheinlichkeitsamplituden. Die Pfeile haben keine Geschwindkeiten oder Impulse, aber ein Photon hat eine Amplitude (= einen Pfeil) für diese und jene Geschwindigkeit, für diesen und jenen Impuls. Hat man alle Pfeile aufaddiert (bzw. multipliziert bei Spiegelungen und Brechungen etc.) und quadriert das Ergebnis, dann hat man die Wahrscheinlichkeit für dieses oder jenes Ereignis. Ganz falsch ist in meinen Augen der Satz

Ein Photon besteht aus Pfeilen...

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Voraussetzungen der Quantenfeldtheorie 28 Dez 2018 16:58 #46397

Jamali schrieb: Voraussetzungen, die ohne Beweise angenommen werden.

Nicht wen man Wissenschaftlich Arbeiten will , in der Wissenschaft gibt es keinen Gott .

Wir leben zwar alle unter dem gleichen Himmel, aber es haben nicht alle den gleichen Horizont.

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Voraussetzungen der Quantenfeldtheorie 28 Dez 2018 20:29 #46407

Wenn wir die Voraussetzungen kennen, dann können wir besser beurteilen, ob die Theorie die Realität beschreibt oder nicht.
Außerdem kann man es eventuell im Computer simulieren, wenn man diese Pfeile besser kennen lernt.

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Voraussetzungen der Quantenfeldtheorie 28 Dez 2018 21:11 #46411

Hallo Jamali,
gerade erst stehen wir in der Eingangstüre zur QED und von Feldern war noch gar nicht die Rede... Bevor wir derart fundamentale Fragen zur QFT stellen können brauchen wir noch eine Menge an Grundlagen... Ich bitte um etwas Geduld.

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Voraussetzungen der Quantenfeldtheorie 28 Dez 2018 22:58 #46413

Jamali schrieb: Wenn wir die Voraussetzungen kennen, dann können wir besser beurteilen, ob die Theorie die Realität beschreibt oder nicht.
Außerdem kann man es eventuell im Computer simulieren, wenn man diese Pfeile besser kennen lernt.


Also die Theorie beschreibt die Wirklichkeit schon verdammt gut , man hat mit ihr vorhersagen gemacht die alle eingetroffen sind .

Mir ist nicht klar was du mit Voraussetzungen meinst .

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Voraussetzungen der Quantenfeldtheorie 29 Dez 2018 00:08 #46414

Jamali, Heinzendres,
mir scheint, dass da ein grundsätzliches Problem existiert.
Die Beschreibung der Wege von Photonen mit Pfadintegralen oder Feynmanschen Wegintegralen führt zu hochpräzisen Vorhersagen, wie die Natur sich verhält.
Das ist höchst erstaunlich, wenn man annimmt, dass die Natur sich anders verhalten könnte, als die mathematische Beschreibungsweise es vorgibt.
Jetzt stehen wir erst mal vor der Beschreibungsweise, dass die Summe über allemöglichen Wege durch die Summe aller möglichen Lagrangefunktionen durch h/ 2pi ausdrückbar ist.
Eine ganze Generation von Physikern hat sich nur damit beschäftigt.

Die Geschichte ist also noch nicht zu Ende.
Wie Josef sagt, sind wir am Eingang der QED und haben noch ein Stück des Weges bis zur QFT.
Bin ja selber gespannt, was da noch kommen wird.
Hab damals, nach dem Ende meines Studiums, auch den Faden der Entwicklung verloren.
Die Frage, wie am Ende die mathematische Beschreibungsweise mit einer physikalischen Beschreibungsweise, also einer physikalischen Vorstellung harmonisiert werden kann, die können wir am Ende inflationär diskutieren.
Oder gilt am Ende doch nur: Shut up and calculate!
LG
Thomas

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Voraussetzungen der Quantenfeldtheorie 29 Dez 2018 07:26 #46415

Danke für die Antworten.

Ich würde gerne die Felder (Pfeile) im Computer simulieren. Dazu benötige ich mehr Informationen.

heinzendres schrieb: Mir ist nicht klar was du mit Voraussetzungen meinst .

Mit der Voraussetzungen (Ich glaube, ich verwende nicht das richtige Wort.) meine ich Vorannahmen. Z. B. in diesem Fall ist die Existenz der Pfeile eine Annahme, die nicht beweisen wird. Man nimmt an, dass sie existieren und sie haben Eigenschaften, die auch nicht bewiesen werden.
Basiert auf solche Annahmen stellt man dann eine Theorie.

Ich finde, es ist besser, wenn man am Anfang die Annahmen erwähnt. So wie: ich habe diese Annahmen, einige kann ich beweisen und andere nicht.

Ich finde die Theorie auch sehr interessant. Ich warte ab und stelle meine Fragen am Ende der Video-Reihe.

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