Sonnenuntergang in Kassel (Lara Bendig)

Samstag, 16. Mai 2020

Ist der Kosmos ein Schleimhaufen? Teil 13: Raumpunkte und Schwarze Löcher

Alle bisher behandelten Netzwerke sind real, wir beobachten sie und verstehen zumindest teilweise ihre Funktion.
Zum Schluß möchte ich ein Netzwerk behandeln, das hypothetisch ist, aber wenn es existiert erfahren wir es als Grundanschauung unserer Existenz: Der Raum.

In vielen Postserien haben wir schon Informationen über die Welt der Quanten erfahren (Im Blog kann man sie alle über die Suchfunktion leicht finden).

Materie, alle Felder, Energie und somit auch Licht kommt nur aufgeteilt in kleinen nicht teilbaren Paketen vor.
Daraus resultieren drei wichtige Eigenschaften unserer Welt:
- Wenn es keine beliebig kleinen Teile gibt, dann ist alles durch endlich viele mögliche Zustände beschreibbar.
- Das Verhalten der Quanten ist zufällig, es lässt sich nicht vorhersagen, lediglich Wahrscheinlichkeitsaussagen zu Möglichkeiten sind machbar.
- Alles was wir von der Welt wahrnehmen sind nicht die Quanten sondern ihre Beziehungen untereinander.
Das einzige Element der Realität sind die Beziehungen zwischen den Quanten.

Was ist nun mit dem Raum?

Kant und Newton haben den Raum als Behälter für Dinge und Ereignisse angesehen, die unsere Welt ausmachen. Er ist vor jeglicher Erfahrung, eben a priori, vorhanden.
Einstein hat gezeigt, dass der Raum innere Verbiegungen besitzt, die wir als Gravitation wahrnehmen.
Plancklänge: h Plancksches Wirkugnsquantum, G Gravitationskonstante, c Lichtgeschwindigkeit

Quanten und ihre Beziehungen finden im Raum statt. Gravitation ist eine Eigenschaft des Raumes selbst.
Das sind zwei vollkommenv erschiedene Ansätze, die Welt zu erklären.

Besteht das Gravitationsfeld so wie alle anderen Felder auch aus Quanten? Es gibt noch keinen Hinweis darauf!

Was passiert, wenn wir ein Teilchen in einem immer kleineren Raumbereich lokalisieren wollen? Nach der Heisenbergschen Unbestimmtheitsbeziehung wird die Energie dort immer größer werden:

Je kleiner der Lokalisationsbereich, desto mehr Energie wird dort vorliegen. Energie aber krümmt Raum!

Versuchen wir also im Raum Objekte an nahezu punktförmigen Stellen zu lokalisieren, kann dort die Raumkrümmung so sehr anwachsen, dass ein Mini-Schwarzes Loch entsteht.

Die Region, in der wir etwas nachsehen wollten, verschwindet dadurch in einem Schwarzen Loch...
Die Ausdehnung eines solchen kleinst möglichen Raumgebietes nennt man Planck-Länge. Wir bewegen uns hier auf einer Strecke von
0,00000000000000000000000000000000001 mm

Quantenmechanik und Relativitätstheorie verbieten also einen beliebig fein unterteilbaren, also kontinuierlichen Raum.
Für John Wheeler war das klar: Es muss Raumquanten geben.

Wie solche Raumquanten ein Netzwerk bilden und was das mit dem Raum zu tun hat, in dem wir existieren, kommt im nächsten Post.

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