Hallo zusammen,

ich begrüße argumentative Kritik bezüglich der herrschenden Standardmodelle und deren »gedanklichen Vorläufern«, wie der QM und der Relativitätstheorie. Persönlich versuche ich weitestgehend metaphysische, spekulative Betrachtungen außen vor zu lassen. Die philosophische Betrachtung eines formalisierten physikalischen Denkmodells ist problematisch, da das eigentliche Thema erst einmal verstanden werden muss und viele Interessierte nicht das notwendige Fachwissen besitzen.

Obwohl: QM-Formalismus zu verstehen ist weit weniger kompliziert als beispielsweise Placebo- oder Nocebo-Effekte, Stoffwechselerkrankungen etc. Das Mantra der erfolgreichen Indoktrination lautet aussageorientiert: „Quantenmechanik ist nicht verstehbar aber hervorragend voraussagefähig.“ Auch der Autor des Artikels ist offensichtlich dieser Meinung: „Es geht nicht um die Richtigkeit der Quantentheorien an sich. Es gibt noch 2 weitere Versionen der Quantenmechanik (Bohm, Everett) mit abweichendem philosophischen und mathematischen Ansatz, aber identischen Resultaten. Sie alle sind empirisch gut- bis hochgesichert und einige der am umfangreichsten getesteten Theorien überhaupt.“ 

Da werden Informierte mit dem nötigen Fachwissen und der notwendigen leidenschaftlichen Neugierde im Hinblick auf formalisierbare Denkmodelle vehement widersprechen (müssen).

Anders als höchstwahrscheinlich (von Philosophen) erwartet, lässt sich dieser Widerspruch argumentativ (nachvollziehbar) begründen. Um dies zu verstehen bedarf es jedoch einer sehr umfangreichen Aufklärung…

Ich starte mal meine „Aufklärungsarbeit“…

Folgendes sollte grundsätzlich beachtet werden: Natur lässt sich nicht formalisieren. Was sich formalisieren lässt, sind ausschließlich Denkmodelle zur Beschreibung der Natur. Denkmodelle können (nur) auf Konsistenz, Aussagefähigkeit, bezüglich konkreter Vorhersagen von tatsächlich gemessenen Größen und Minimalistik bewertet werden. Ein Denkmodell lässt sich nur im Rahmen der denkmodell-inhärenten Postulate widerlegen. Kritik von außen respektive außerhalb des Denkmodells mag argumentativ nachvollziehbar und plausibel sein, reicht aber nicht aus, um das Denkmodell als solches zwingend zu widerlegen.

Zur QM

Eine weit verbreitete und gern geäußerte Schutzbehauptung der QM-Protagonisten besagt, dass die Quantenmechanik zwar unverständlich, irgendwie „seltsam“, sei, aber wissenschaftlich betrachtet, sehr voraussagepräzise ist.

Stimmt das (überhaupt)?

Erst einmal, die Quantenmechanik ist aus mathematischer Sicht nicht „seltsam“. Es gibt im großen »Spektrum der Mathematik« deutlich schwierigere, komplexere und vor allen Dingen deutlich abstraktere Themenfelder. Siehe beispielsweise »Differentialtopologie« und »Abstrakte Algebra«.

Ist die Quantenmechanik unverständlich? Aus meiner Sicht, nein.

Zum Verständnis: Mathematische Hintergründe, ursprünglicher Sinn und Zweck, willentlicher Verzicht auf Anschauung

Gemäß dem Satz von Weierstraß lassen sich „beliebige“ Kurven durch „Sinus-Kosinus-Funktions-Kombinationen“  zumindest abschnittsweise nähern. Wenn die Funktion in einen neuen (Teil-)Abschnitt wechselt, werden im Grenzübergang die einzelnen Abschnitte immer kürzer und „schrumpfen“ schließlich auf Punkte zusammen. Die Funktion wird punktweise angenähert. In diesem Grenzfall ist wieder das ursprüngliche Bild der differenzierbaren Mannigfaltigkeit erreicht, in dem jetzt die Eigenbasis des Bewegungsraums die Bausteine aus den Sinus- und Kosinus-Funktionen sind. Räume mit dieser Struktur werden als Hilbert-Räume bezeichnet. Im 20. Jahrhundert wurde dieser Ansatz erst in die Atomspektroskopie und dann allgemein in Quantenfeldtheorien eingeführt.

So wie ein Klang in dem Grundton x und die Obertöne 2x, 3x, 4x … darstellbar ist, wird in der Quantenfeldtheorie der Zustand eines Teilchens (z.B. eines Elektrons) in einen Grundzustand x und höhere Zustände zerlegt. Am Anfang steht also die qualitative Zerlegung in Grundelemente, dann folgt für jedes Grundelement die Zerlegung in die „Obertonreihe“ (Fourier-Reihe). Insgesamt können nun Wahrscheinlichkeiten definiert respektive (interpretiert) gemessen werden, mit denen sich das Elektron in einem der möglichen Zustände befindet. Wenn man genauer hinschaut folgt hier die ganzzahlige Quantisierung banalerweise aus der mathematischen Darstellung.

Der Formalismus ermöglicht nun die vermeintliche „Bequemlichkeit“ sich nicht realobjekt-inhaltlich mit der Phänomenologie der Quantisierung auseinandersetzen zu müssen um Ergebnisse zu erhalten.

Im Zuge der Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik ist der Realitätsverlust methodisch und gewollt. Gemäß der Kopenhagener Deutung von 1927 ist der Wahrscheinlichkeitscharakter quantentheoretischer Vorhersagen nicht Ausdruck der Unvollkommenheit der Theorie, sondern des prinzipiell indeterministischen (unvorhersagbaren) Charakters von quantenphysikalischen Naturvorgängen.

Des Weiteren „ersetzen“ die »Objekte des Formalismus« die Realität, ohne selbst eine Realität zu besitzen. Die Kopenhagener Deutung zeichnet sich durch die Bequemlichkeit aus, die sie ihren »Gläubigen« liefert. Der Welle-Teilchen-Dualismus „gestattete“ ein „Umsteigen“ auf die „Welle“, welche gemäß Fourier-Theorems es wiederum gestattet »ALLES« stückweise monotone, also auch jedes experimentelle Ergebnis, formal mathematisch darzustellen. Die statistische Deutung hält von der Mühe ab, den physikalischen Prozeß zu erkunden, Anschaulichkeit und Phänomenologie werden ausgeblendet.

Voraussagefähigkeit der Quantenmechanik

Die innerhalb der Quantenmechanik (QM) und daraus folgend innerhalb der Quantenfeldtheorien (QFTn) verwendete, teils neu definierte Mathematik (Stichworte: Regularisierung, Renormierung), ist phänomenologisch unbegründet. Sie ist formal(-axiomatisch) deutlich komplexer und schwieriger verständlich als die bloße Erkenntnis, dass beispielsweise Energie-Niveaus in Abhängigkeit der Hauptquantenzahl n mit 1/((n²-(n+1)²)) „quantisiert“ sind.

Tatsache ist: Theoretische Modelle hink(t)en stets der (meßbaren) Realität hinterher. Der Mythos, dass hochkomplexe, mathematische Theorien die Wirklichkeit beschreiben und Neues generieren konnten und können, lebt. Dass jedoch die Voraussagefähigkeiten der theoretischen Modelle, bei genauer Sicht, Ergebnisse von immer wieder (neu) durchgeführten Nachkorrekturen sind, erschließt sich den meisten Interessierten nicht. Realobjekt-Interpretationen werden im Rahmen der Standardmodelle aus mathematisch formalisierten (mitunter esoterischen) Konzepten geboren. Theoretisches wurde über Jahrzehnte immer wieder genaueren Meßergebnissen angepasst. Sei es durch Zusatzrechnungen, neue Quantenzahlen, neue Wechselwirkungspostulate und neuen Substrukturthesen, sowie extrem zeitintensiven, iterativ-algorithmisch nachkorrigierten Ergebnissen mittels Cluster-Rechenanlagen respektive »Super-Computern« Die einen sagen es nicht, die anderen durchschauen es nicht.

Hauptquantenzahlen, n²-Abhängigkeit, strahlungslose Übergänge etc. sind nach wie vor unbegründet. Die Quantenelektrodynamik (QED) löst(e) keine grundsätzlichen Probleme fehlender Anschauung. Virtuelle Photonen sind Theorieparameter, Störungstheorie, Taylorreihenentwicklungen, Feynman-Diagramme, resultierende Entwicklungskoeffizienten etc. sind mathematische Konzepte, die letztendlich zu rein algorithmisch-iterativen Lösungsansätzen führen.

»fun fact«

Ein äußerst bemerkenswerter meist unbekannter »fun fact« für alle Kritiker der QM: Die Berechnung von Grundzustandsenergien ist weder quantenmechanisch noch quantenelektrodynamisch begründet respektive nicht möglich, da ein signifikant maßgebender Anteil von dem Verhältnis der wechselwirkenden Massen bestimmt wird.

Es gibt weder QM und schon gar nicht QED basierend die Möglichkeit die »reduzierte Masse mred = mA / (1 + mA/mB)« quantenfeld-phänomenologisch einzuführen. Der reduzierte Masseterm mred = mA / (1 + mA/mB) wirkt sich signifikant maßgebend auf die energetischen Verhältnisse aus. Die reduzierte Masse ist – ob man es wahr haben will oder nicht – im Rahmen der Standardphysik historisch aus der Himmelsmechanik abgeleitet. Das bedeutet im Klartext, dass im Sinne atomarer Wechselwirkungen, diese weder QM noch QED begründet ist.

Jedwede feine oder hyperfeine (weitere) mathematische Modellierung ist somit ohne (insbesondere realphysikalische) Basis. Hier wird auch exemplarisch deutlich, dass der Rückzug respektive Umzug von einer phänomenologisch basierenden formal-analytischen Betrachtung zu einer abstrakten mathematischen Betrachtung mit Vor-Kenntnis der Versuchsergebniswerte extrem verführerisch ist. Es wird solange mathematisch modelliert, bis das gewünschte Ergebnis irgendwie errechnet wurde. Obwohl diese (selbstbe)trügerische Vorgehensweise offensichtlich ist, gibt es im Lager der Quantenfeldtheoretiker keine Einsicht. Was sollen sie auch anderes machen? Es gibt schlicht keine Alternativen.

Das grundsätzliche Problem als solches war früh bekannt…

Albert Einstein (1879 – 1955) schrieb u.a. zur Quantenmechanik…

…[**] „die ψ-Funktion ist als Beschreibung nicht eines Einzelsystems, sondern einer Systemgemeinschaft aufzufassen. Roh ausgesprochen lautet dies Ergebnis: Im Rahmen der statistischen Interpretation gibt es keine vollständige Beschreibung des Einzelsystems. Vorsichtig kann man so sagen: Der Versuch, die quantentheoretische Beschreibung der individuellen Systeme aufzufassen, führt zu unnatürlichen theoretischen Interpretationen, die sofort unnötig werden, wenn man die Auffassung akzeptiert, daß die Beschreibung sich auf die Systemgesamtheit und nicht auf das Einzelsystem bezieht. Es wird dann der ganze Eiertanz zur Vermeidung des ‘Physikalisch-Realen’ überflüssig. Es gibt jedoch einen einfachen physiologischen Grund dafür, warum diese naheliegende Interpretation vermieden wird. Wenn nämlich die statistische Quantentheorie das Einzelsystem (und seinen zeitlichen Ablauf) nicht vollständig zu beschreiben vorgibt, dann erscheint es unvermeidlich, anderweitig nach einer vollständigen Beschreibung des Einzelsystems zu suchen, dabei wäre von vornherein klar, daß die Elemente einer solchen Beschreibung innerhalb des Begriffsschemas der statistischen Quantentheorie nicht enthalten wäre. Damit würde man zugeben, daß dieses Schema im Prinzip nicht als Basis der theoretischen Physik dienen könne. Die statistische Theorie würde – im Fall des Gelingens solcher Bemühungen – im Rahmen der zukünftigen Physik eine einigermaßen analoge Stellung einnehmen wie die statistische Mechanik im Rahmen der klassischen Mechanik.“…

[**] A. Einstein, Qut of my later years. Phil Lib. New York 1950 Seite 498

Einsteins obiger Einwand ist (bereits) eine unumstößliche grundlegende Widerlegung des Denkmodells der QM respektive – vereinfacht ausgedrückt – der QM!

Erst einmal soweit. Es werde Licht, sonnige Grüsse,
 
 
Dirk Freyling

Hallo Jürgen, (hallo zusammen,)
(Deine) Aussagen und Fragen lassen sich nur sukzessive kommentieren respektive beantworten. Kommentarfelder sind für ein so komplexes Thema meist „viel zu klein“. Ein „fragmentarisches Eindampfen“ der Erwiderungen führt schnell zu Mißverständnissen.

Ein weiterer Aufklärungsversuch aus analytisch-rationaler Sicht zum Verständnis Deiner folgenden Aussage(n)…

„Ein Fall sauberer Methodologie aufgrund Prinzipientreue aber auch Flexibilität zeigte A. Einstein bei seiner Allgemeinen Relativitätstheorie: Das auf kräftefreie Systeme eingeschränkte Galilei-Relativitäts-Prinzip erweitert er, um anfangen zu können (Aufgabenstellung)
Das Riemann-Prinzip bot ihm Geometrie i.V.m. Gravitation, Masse.
Das Mach-Prinzip bot ihm Trägheit i.V.m. Masse.
Einstein kombinierte beide über die (träge und schwere) Masse: er erweiterte das eingeschränkte Galilei-Äquivalenz-Prinzip, erklärte Trägheit und Gravitation für äquivalent (metrisches Feld Gr+Tr = g) und leitet aus den Zutaten Geometrie, Materie und metrisches Feld seine Feld-Gleichung ab.“…

Ist das so?

Fragmentarisches
Es ist – übergeordnet und insgesamt betrachtet – alles andere als trivial, Raum und Zeit als physikalische „Gegenstände“ zu betrachten. Raum und Zeit sind primär „Ordnungsmuster des Verstandes“. Um aus diesen Ordnungsmustern Physik zu „erhalten“, bedarf es zwingend einer phänomenologischen Betrachtung und Erklärung.

Die Raumzeit ist eine nicht sinnlich erfahrbare (mathematisch generierte) Abstraktion.
Zur Erinnerung: Die postulierte vierdimensionale »Raumzeit« wurde vom Mathematiker Hermann Minkowski (1864-1909) entwickelt. Minkowski hielt am 21.09.1908 in Köln auf der 80. Versammlung der Deutschen Gesellschaft der Naturforscher und Ärzte seinen Vortrag »Raum und Zeit«. In diesem Vortrag führt Minkowski die mathematischen Notationen ein, mit denen die Spezielle Relativitätstheorie Einsteins zur Allgemeinen Relativitätstheorie erweitert werden kann.

Zur Einordnung der Komplexität und des Schwierigkeitsgrades der ART
Populärwissenschaftliche Ausführungen zur Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) sind allesamt unzulässige Interpretationen, da die zum Verständnis notwendige Komplexität nicht berücksichtigt wird. Das ist so, als wenn jemand chinesische Schriftzeichen einem diesbezüglich nicht schriftkompetenten Publikum zur Anschauung und Diskussion vorstellt. Da kann dann alles und nichts hineininterpretiert werden, da nahezu niemand die Voraussetzungen zur Dekodierung sowie niemand die Voraussetzungen der Schriftgestaltung hat. Plakativ formuliert: In der ART führen auch Schreibfehler zu neuen Lösungen und das gilt (bereits) für Leute, die Differentialgeometrie professionell betreiben.

Die allgemeine Relativitätstheorie ist eine Gravitationstheorie und geht von der Gleichheit der trägen und der schweren Masse aus [»Äquivalenzprinzip«]. Aber die ART erklärt dieses Prinzip nicht sondern setzt es voraus. Die Allgemeine Relativitätstheorie wurde u.a. aus der Forderung geboren, zur Beschreibung der Naturgesetze beliebige Koordinatensysteme verwenden zu können. Entsprechend dem Kovarianzprinzip sollte die Form der Naturgesetze nicht entscheidend von der Wahl des speziellen Koordinatensystems abhängen. Diese Forderung ist ursächlich mathematisch und führt zu einer Vielfalt von möglichen Koordinatensystemen [Metriken] bleibt aber physikalisch “unmotiviert”. Schlimmer noch: Es ergeben sich je nach Wahl des Koordinatensystems phänomenologische Interpretationsspielräume**. Der Grund ist “relativ” einfach: Koordinatensysteme sind mathematische Konstrukte, die keinerlei physikalische Eigenschaften besitzen (müssen). Die Gleichungssysteme (Einstein, Friedmann) der Allgemeinen Relativitätstheorie, die den Aussagen des Standardmodells der Kosmologie zu Grunde liegen, liefern keine analytischen Lösungen. Erst Idealisierungen und Näherungen führen begrenzt zu rechenbaren Lösungen. Die unvermeidbaren (“kovarianten”) Widersprüche kommen mit den offensichtlich unzulässigen Idealisierungen und Näherungen des Systems von nichtlinearen, verketteten Differentialgleichungen.

** Mathematisch kann das Kovarianzprinzip nicht „verletzt“ werden, da es ja axiomatisch begründet ist. Nur diese axiomatische Voraussetzung „entschwindet mit der Verstümmelung“ (Idealisierung und Näherung) der eigentlichen Gleichungen. Mit anderen Worten: Die mathematisch korrekten Gleichungen besitzen keine analytischen Lösungen. Die reduzierten Gleichungen (Näherungen, Idealisierung) besitzen zwar Lösungen, diese sind jedoch nicht kovariant. Somit besitzt keine Lösung eine realphysikalisch begründete Bedeutung. Mit anderen Worten: Das Kovarianzprinzip ist realphysikalisch betrachtet »formales Blablabla« und kann „Gewünschtes aller ART“ hervorbringen.

Dazu ein exemplarischer Denkanstoß: Die zur “Schwarzschild-Metrik Lösungsmöglichkeit“ nach ihren Autoren benannte Eddington–Finkelstein–Koordinatentransformation beseitigt die Koordinatensingularität der Schwarzschildlösung und “sorgt” dafür, dass für die “avancierte” Lösung nach innen und für die “retardierte” Lösung nach außen Teilchen ins Schwarze Loch eindringen und austreten können! Mit anderen Worten: Die postulierten Schwarzen Löcher der „Ur-Version“ der Schwarzschild-Metrik waren bei genauer Betrachtung das Resultat zweier Integrationskonstanten des gewählten Koordinatensystems. Ein weiteres Koordinatensystem der Herrn Eddington und Finkelstein behebt das Koordinaten-Artefakt, “bringt” dem vermeintlich Schwarzen Loch aber nun die Eigenschaft, dass Teilchen das Schwarze Loch verlassen können. Bedeutet im Ergebnis: Kein Schwarzes Loch.
Ausführlicher und genauer auf Spektrum der Wissenschaft online (https://www.spektrum.de/news/schwarze-loecher-in-groesse-m/1395720#comment-1396472 )im Kommentarbereich des Artikels »Schwarze Löcher in Größe M«, 2. Kommentar vom 26.1.2016

(Ein) Fazit: Schwarze Löcher sind populärwissenschaftlich ohne Frage sensationeller als keine Schwarzen Löcher. Doch es gibt keinen experimentellen Nachweis der Existenz auch nur eines einzigen Schwarzen Loches. Schwarze Löcher sind Theorieobjekte eines mathematischen Formalismus, dessen gefordertes Kovarianzprinzip bedingt durch die Struktur der Gleichungssysteme nicht erfüllt werden kann, da nur Näherungen zu rechenbaren Lösungen führen.

Wahrnehmungsmöglichkeiten
In unserem Sonnensystem gibt es weder Neutronensterne, Gamma Ray Bursts (GRBs) noch Schwarze Löcher (respektive „Anomalien“, die als solche interpretiert werden könn(t)en).

Bei allen kosmologischen „Beobachtungsstudien“ handelt es sich nicht um kontrollierbare Laborexperimente. Die menschliche Beobachtungs-Zeitspanne ist verglichen mit den Zeitspannen, in denen sich kosmische Bewegungen abspielten und abspielen, extrem klein. Mit den Angaben aus der menschlichen Beobachtungsdauer Annahmen zu begründen, ist „weit hergeholt“ um es mal salopp zu formulieren. Alle derzeitigen vermeintlich empirischen Messungen sind stark (Urknall-)theoriebeladen. Postulierte Zeitspannen, Entfernungen und Energiedichten sind subjektiv-theorieabhängig.

Das angesiedelte soziologische Wahrnehmungsproblem „besteht“ darin, daß hier, nach einfachem psychologischem Glaubens-Muster, diverse postulierte Theorieobjekte unterschiedlichster Art, teils seit Jahrzehnten – der mit rudimentärem Wissen ausgestatteten Bevölkerung – als 100% real existent sprichwörtlich „verkauft“ werden.  

Übrigens: Albert Einstein hat beispielsweise weder Schwarze Löcher postuliert, ganz im Gegenteil*, noch reale Gravitationswellen, außer als mathematische Möglichkeiten. Einstein wurde und wird nach seinem Tod bis heute, von dem Heer der Nachzügler und Nachahmer instrumentalisiert (sozusagen perfides namedropping), wenn sich diese auf ihn berufen, um im Gespräch zu bleiben und Forschungsgelder abzugreifen.
*1939 versuchte Einstein in seiner Publikation »On a Stationary System with Spherical Symmetry Consisting of Many Gravitating Masses« (»Über ein stationäres System mit sphärischer Symmetrie, das aus vielen gravitierenden Massen besteht«) zu beweisen, dass Schwarze Löcher unmöglich sind, wobei er sich auf “seine” Allgemeine Relativitätstheorie stützte.

Sekundäre Größen
Losgelöst vom Denkmodell existiert keine Masse, die nicht auch eine Energie besitzt. Doch sowohl Masse- als auch Energie-Begriff sowie insbesondere auch der Feldbegriff sind sekundärer Art. Das heißt, „man“ benutzt sie häufig, aber keiner kann im Rahmen der herrschenden Physik eine (konsistente) phänomenologische Erklärung liefern, was Masse, Energie und Feld eigentlich sind. Es existiert keine primäre Begrifflichkeit.

Die Verwendung von sekundären Begriffen in der Physik ist nicht nur weit verbreitet, im Rahmen der (theoretischen) Grundlagenforschung gibt es auf diesem Gebiet ausschließlich sekundäre Begriffe.

Verkünder und Versteher sekundärer Begriffe glauben an die suggestive Strahlkraft. Sie haben „irgendwie“ ein gutes Gefühl der wissenschaftlichen Nähe, wenn sie beispielsweise von elektrischer Ladung, Photonen, Masse, elektrischem Feld oder Gravitationsfeld hören, über diese sprechen und diese Begrifflichkeiten respektive Größen in Formalismen einfügen. Doch alle Denkmodelle welche auf sekundäre Begriffe fußen sind – insbesondere aus epistemologischer Sicht –  nicht erkenntnis–tragfähig.

Des Weiteren
Damit Gravitation auch gemäß ART phänomenologisch funktioniert, so wie wir Gravitation wahrnehmen, muß diese instantan wirken. Das steht im Widerspruch mit der „Wirkgeschwindigkeit“ der Gravitation, die der endlichen Lichtgeschwindigkeit entspricht. Die Gravitation(swirkung) soll sich mit Lichtgeschwindigkeit vollziehen. Tatsache ist jedoch, dass diese u.a. nur zu stabilen Zuständen führt, wenn sie instantan erfolgt. Ich hatte dazu einige »scientific papers« gelesen. (Semantisches) Fazit der ART-Protagonisten: „In der Allgemeinen Relativitätstheorie heben sich die momentanen Beiträge zu den Gravitationspotenzialen in der Beobachtung auf, so dass die Theorie frei von physikalischen momentanen Wechselwirkungen ist.“
Tja, da ist sie wieder, die Phänomenologie befreite Mathematik. „Wir“ rechnen uns die Welt „unanschaulich schön“. Tatsache war und ist, die ART löst das Wechselwirkungs(zeit)problem der Gravitation nicht!“

Der Versuch der Mathematik “Leben” einzuhauchen, ist so alt wie die „Moderne Physik“. Schon Ernst Mach bemerkte: “Wer Mathematik treibt, den kann zuweilen das unbehagliche Gefühl überkommen, als ob seine Wissenschaft, ja sein Schreibstift, ihn selbst an Klugheit überträfe, ein Eindruck, dessen selbst der große Euler nach seinem Geständnisse sich nicht immer erwehren konnte.” Vortrag, Sitzung der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften zu Wien am 25. Mai 1882

Plakativ formuliert: Ich sehe hier keinen Fall einer sauberen Methodologie aufgrund von Prinzipientreu… Die von Dir benannte Flexibilität ist gemäß meinen Denkmodell- und Theorieforderungen (mathematische) Beliebigkeit.

Wenn wir schon mal dabei sind…

Der Vollständigkeit halber erwähnt: Auch Stringtheorien basieren – plakativ formuliert – auf Annahmen der historischen QM als Beschreibungsmodell. Im grundlegenden Ansatz der Stringtheorie sind die fundamentalen Objekte der Physik jedoch keine Punktteilchen, sondern eindimensionale Objekte, so genannte Strings (englisch für Saiten).

Stringtheorien potenzieren (auch aus erkenntnistheoretischer Sicht) das „Phänomen der Unanschaulichkeit“. Stringtheorien sind u.a. ein „Sonderfall“ variabler Kopplungskonstanten. Jedoch sind diese Kopplungskonstanten keine vorbestimmten, anzupassenden oder universellen Parameter. String-Kopplungskonstanten sind Skalarfelder, die von der Position in Raum und der Zeit abhängen können, deren Werte so dynamisch festgelegt werden. Die eindimensionalen Strings sind zwar offensichtlich anders als die nulldimensionalen Punkte des SM, aber Stringtheorien sind ergebnisorientiert, trotz der „Mehrdimensionen“ in denen sich die Strings „breit machen“, keineswegs grundsätzlich verschiedene Konzepte im Vergleich zu den herrschenden Quantenfeldtheorien, wie häufig gedacht und behauptet wird. Auch Stringtheoretiker sind bemüht Quarks & Co theoretisch zu konstruieren. Das gesamte Arsenal an Beliebigkeit in Form nicht direkt messbarer instabiler „Teilchen“, die im Beschleuniger (theorie-)induziert werden, will die Stringtheorie „ungeprüft“ abbilden (formal nachbauen). Das Dogma der SM-Theorieobjekte bleibt also erhalten. Derzeitige Stringtheorie-Modelle sind jedoch so aussage- und gegenstandslos, dass selbst die Protagonisten des realobjektbefreiten Standardmodells keine („wirkliche“) Angst vor diesen haben.

Der letzte (Auf-)Schrei
Es werden – Zeitgeist orientiert – Eigenschaften von Quantengravitation und Stringtheorie theoretisch „erforscht“. Darin geht es unter anderem um die Frage, welche Quantenfeldtheorien bei niedrigen Energien eine konsistente Einbettung in die Stringtheorie bzw. bei hohen Energien in die Quantengravitation erlauben – und für welche Quantenfeldtheorien dies nicht der Fall ist.

Das (expressionistische***) Ende (der Standardmodelle)

[***am Rande bemerkt…
KUNST & WISSENSCHAFT im Gleichklang – Formalisierter Expressionismus

Auffällig und bemerkenswert ist, dass die Entstehung und der Ausbau der Quantenmechanik sowie die Einführung der Speziellen (SRT) und später der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) zeitgleich Anfang des 20.Jahrhunderts einher geht mit dem Expressionismus.

Beobachtungs-These: Quantenmechanik und Relativitätstheorie waren/sind formalisierter Expressionismus.

Der Expressionismus „verlor“ seine (figurative) Gestalt und wurde dann in der Folge zum abstrakten Expressionismus (siehe Werke von Jackson Pollock, Willem de Kooning und Mark Rothko, 1940er bis 1950er Jahre). Sowie die QM zur noch abstrakteren Quantenelektrodynamik (u.a. mit virtuellen Theorie-Entitäten) wurde. Der Neoexpressionismus der 1960er Jahre entspricht dem Versuch der Quantenchromodynamik (QCD) nach außen hin ein „Gesicht zu geben“, wobei das der QCD zu Grunde liegende Standardmodell der Teilchenphysik (SM) keinerlei sinnerfahrbare Anschauung besitzt.

Das unsichtbare (nicht detektierbare) „Gesicht“ im SM
Das in den sechziger Jahren von Richard Feynman entwickelte Quark-Parton-Modell (QPM) beschreibt Nukleonen als Zusammensetzung grundlegender punktförmiger Bauteile, die Feynman Partonen nannte. Diese Bauteile wurden daraufhin mit den wenige Jahre zuvor gleichzeitig von Gell-Mann und Zweig postulierten Quarks identifiziert.]

„Ich wäre nicht Dirk Freyling, wenn ich es nicht hier erwähnen würde“: Es existiert bereits seit Jahren ein anschauliches Gravitationsmodell aus meiner Feder:

»Abstract«
Das Geheimnis der „scheinbar“ sehr schwachen Gravitation im Verhältnis zur elektrischen Wechselwirkung und starken Wechselwirkung liegt in der falschen Annahme begründet, dass es generell einen Masse entkoppelten Raum gibt. Berücksichtigt man den Raum, den makroskopische Körper sowohl durch ihre Objektausdehnung als auch durch ihren Wechselwirkungsradius aufspannen, dann wird deutlich, dass die „fehlende“ Energie in dem Raum selbst „steckt“. In diesem Sinne ist für makroskopische Körper die Gravitationskonstante γG das »Maß der Dinge«.

Aus diesen simplen Plausibilitätsbetrachtungen folgt, dass Gravitation, auf Grund der Phänomenologie eines energieerhaltenden, Masse gekoppelten Raumes, im Rahmen einfachster Mathematik formal-analytisch, erfassbar ist. Im (Wunsch-)Denken hypothetischer Gravitonen handelt es sich Masse-Raum gekoppelt (aber nur) um einen austauschteilchenlosen Skalierungseffekt. Die innere räumliche Zusammensetzung und Verschachtelung der atomaren oder molekularen Struktur der makroskopischen Vielteilchenobjekte hat keinen Einfluss auf die Gravitationskraft, respektive Gravitations-Energie, solange der Wechselwirkungsradius r größer ist als der Objektradius RO („elastische Wechselwirkung“).

Fazit: Diese Masse-Raum gekoppelte Basisanalyse der Gravitation entzaubert diverse Mythen respektive Denkmodelle (Stichworte: Graviton, Dunkle Energie, Dunkle Materie) zur Universumsbildung. Weder „ART-übliche“ differentialgeometrische Betrachtungen, Überlichtgeschwindigkeit und vierdimensionale Raum-Zeit-Konstruktionen sind notwendig. Ganz im Gegenteil, die omnipräsente Mathematik-Gläubigkeit und Mathematik-Fokussierung haben offensichtlich den Blick für erkenntnistheoretisch wertvoll „Einfaches“ verbaut.

Das alternative Denk-Modell basiert plakativ-psychologisch auf der Annahme, dass deutlich einfachere, konsistente Materie-Beschreibungen und daraus resultierend einfache Formalisierungen existieren, als in den Standardmodellen annonciert. Die folgende Bemerkung von Karl Popper (1902 – 1994) adressiert das psychologische Problem:
…“ Unsere Untersuchung läßt erkennen, dass selbst nahe liegende Zusammenhänge übersehen werden können, wenn uns immer wieder eingehämmert wird, dass das Suchen nach solchen Zusammenhängen ‘sinnlos’ sei.“

Karl Popper (1902 – 1994), Logik der Forschung. 9. Aufl. Mohr, Tübingen 1989, S. 196.Hrsg. E. Botcher: Die Einheit der Gesellschaftswiss. Bd. 4; The Logic of scientific discovery. (1935); 2nd Ed. London , New York : Basic Books 1959.

Siehe zum Denkmodell-Verständnis: http://www.kinkynature.com/ektheorie/ErweiterterEnergieerhaltungssatz.htm#gravitation
 
Gedacht sonnige Grüsse,
Dirk (Freyling)