Warum schließen sich Quantenmechanik und A-Relativitätstheorie aus?
Hallo Community,
ich habe mir neulich "Die kürzeste Geschichte der Zeit" von Stephen Hawing zugelegt. Darin wird auf Seite 22 gesagt, dass sich die Quantenmechanik, also das neue Atommodel des 20 Jahrhunderts, dass von Größen wie Schrödinger, Heißenberg oder Pauling begründet wurde, und die allgemeine Relativitätstheorie von Einstein sich ausschließen. Aber warum ist das so - was in diesen beiden Theorien wiederspricht sich?
Meine Astro/Physik-Lehrerin wusste darauf auch keine Antwort und Google sagt auch ncihts aufschlussreiches (von einer Seite ausgenommen, die aber so kompliziert ist, dass man das dafür studieren müsste).
Wäre nett, wenn ihr mir helfen könntet - solltet ihr euch mit sowas auskennen^^
6 Antworten
Das Problem liegt meines Wissens in den unterschiedlichen Größenskalen. Während die Quantenmechanik ja auf sehr winziger Ebene im Bereich der Pancklänge ihr Einsatzgebiet findet, macht die Relativitätstheorie Ausssagen über makroskopische Objekte, z.B. Galaxien. Beide Theorien funktionieren auf ihrem jeweiligen Anwendungsbereich sehr gut, es gibt aber ein Problem, wenn man die allgemeine Relativitätstheorie auf mikroskopischer Ebene heranzieht und ich glaube, dass das der wesentliche Unterschied ist, jedenfalls wird das in dem Buch "the elegant universe" von Brian Greene so dargestellt: Die A-Relativitätstheorie postuliert, dass der Raum beim Fehlen jeglicher Massen vollkommen glatt ist. Auf mikroskopischer Ebene beweist die Quantenmechanik jedoch etwas anderes: Durch die Heisenberg'sche Unschärferelation können sich im Vakuum ja andauernd spontan Teilchen bilden, die sich nach einer Zeit von etwa 10^-21 Sekunden wieder gegenseitig vernichten, also annihilieren. Das hat zur Folge, dass der Raum nicht glatt ist, sondern von andauernden Quantenfluktionen durchzogen ist, die den Raum geradezu brodeln lassen. Das widerspricht dann eben der A-Relativitätstheorie, weil sich dieser nach aufgrund der fehlenden Massen eigentlich gar nichts rühren dürfte und sie somit zu einer Beschreibung des Raumes auf mikroskopischer Ebene nicht herangezogen werden kann.
Ich glaube, das ist der wesentliche Unterschied.
mfg,
phi243
Die Relativitätstheorie ist Deterministisch und die QM nicht. Das ist im wesentlichen der ganze Spuk.
Es kann halt nicht sein, dass etwas gleichzeitig exakt vorhersagbar und Zufallsabhängig ist.
Achso. Das heißt Heißenbergs Unschärferelation und Einsteins Vorstellung von einem absolut berechenbaren Universum stehen hier quasi im Kontrast zueinander?
die aber so kompliziert ist, dass man das dafür studieren müsste
und wenn das jetzt jemand so einfach beschreiben könnte, würde er wahrscheinlich nächstes Jahr den Nobelpreis bekommen.
Manches lässt sich eben nicht mit 3 Sätzen, 3 oder 300 Seiten beschreiben und verständlich machen
Wenn man 300 Seiten braucht, hat man das Thema selber nicht verstanden 😁😉
Hallo,
Ich denke eher daß die Vorgänge der Quantenmechanik in der Atomhülle statt finden, während sich die Relativitätstheorie auf den Atomkern bezieht.
die quantenmechanik beschäftigt sich nicht mit der atomhülle sondern mit elementarteilchen und so und die relativitätstheorie beschäftigt sich mit den großen sachen wie glaxien oder sterne und so
Soweit ich weiß schließen sich diese beide Theorien nicht aus, sondern ergänzen einander. Die eine Theorie (QM) beschreibt Vorgänge im Atomaren Bereich und die andere (AR) im Makroskopischen Bereich.
Manchmal kann man mit der Quantenmechanik auch makroskopische Phänomene erklären, besonders bei extremen Bedingungen wie Schwarze Löcher oder Weiße Zwergsterne. Allerdings hat die Allgemeine Relativitätstheorie eine Grenze wenn es um das Atomare Reich geht.
Im Prinzip gilt (theoretisch) die ART aber auch im Mikroskopischen, auch wenn ihr Effekte dort praktisch zu vernachlässigen sind. Von daher ist es zwar praktisch meistens möglich die ART im Mikroskopischen zu vernachlässigen, theoretisch aber nicht 100% korrekt.
Und das heißt im Klartext ...? ;-)
Ich meine, warum schließt sich das deswegen aus?