De ruimte is al geplooid?

[Night-Reveller]

Einstein had het al jaren bewezen, de ruimte kan gekromd worden. Het kan buigen en strekken want de zon is zwaar genoeg om ons in een baan te houden. Daarnaast zegt String Theory dat het mogelijk is dat de ruimte zich op een membraan bevind. Mogelijk ook dat er een gaatje in gemaakt kan worden, of dat het er al in zit als een handvat van een koffiekopvorm. Dat het opgerekt kan worden als een 'worm hole'.

Om supersnel door het heelal te reizen, moeten we alleen nog een manier vinden om de ruimte van ver hier naar toe te trekken en een gaatje te maken dat groot genoeg is om er iets door heen te sturen. Een foton zou al heel mooi zijn. Dan zijn er twee problemen natuurlijk. Ten eerste kost het gigantisch veel energie om de ruimte te krommen. Ten tweede moeten we ook nog een gaatje prikken/oprekken door een membraan om bij die andere kant te komen. So far so good.

En toen kreeg ik gisteren een idee over ruimtekrommingen terwijl ik de was uit de wasmachine haalde. Ik stoorde me aan een poloshirt waarbij de mouw helemaal naar binnen was gevallen en het een grote lap textiel was met overal plooien.

Wat nou als het idee van onze ruimte op een verkeerde aanname in het model berust. Op het model dat we op een membraan zitten en dat het veel moeite gaat kosten om het te krommen. Waarom zou het membraan zich vormgeven als een uitgestrekte structuur? Wat nou als de ruimte al gekromd is, als een vers gewassen plooid polo-shirt? Misschien met een nog fijnere structuur, met miniscule gaatjes. Dit betekent in feite dat alle ruimte ook hier vlakbij zit.

Een klein beetje krommen zou dan ook mogelijk moeten zijn, met als resultaat dat je enkele kilometers kan krommen. Misschien minder, centimers? Dan zou ik een foton ook een klein stukje instant moeten kunnen verplaatsen.

Daar zijn wel onderzoeken naar geweest, maar daar zit altijd een catch in. We kunnen informatie instant verplaatsen, maar dat heeft te maken met entanglement van twee fotons. Ook zijn we er in geslaagd om fotonen stil te zetten. Maar weet iemand of het ook mogelijk is of een foton instant te verplaatsen? Of ruimer, hoe denken jullie over het idee dat de ruimte al geplooid is?

[Chaot]

Night-Reveller schreef op dinsdag 14 maart 2006 @ 01:23:
Daar zijn wel onderzoeken naar geweest, maar daar zit altijd een catch in. We kunnen informatie instant verplaatsen, maar dat heeft te maken met entanglement van twee fotons.

Even mischien een beetje off-topic, maar hoe kunnen we informatie instant versturen met 2 verstrengelde fotonen als we geen quantum-"kopie" machiene kunnen bouwen?
Zeker omdat er in de door jouw gelinkte tekst staat dat de informatie uiteindelijk maar aan de snelheid van het licht kan worden verzonden.

[ Voor 12% gewijzigd door Chaot op 14-03-2006 03:02 ]

[Night-Reveller]

Chaot schreef op dinsdag 14 maart 2006 @ 02:57:
[...]

Even mischien een beetje off-topic, maar hoe kunnen we informatie instant versturen met 2 verstrengelde fotonen als we geen quantum-"kopie" machiene kunnen bouwen?
Zeker omdat er in de door jouw gelinkte tekst staat dat de informatie uiteindelijk maar aan de snelheid van het licht kan worden verzonden.

Het lot van de fotonen zijn wel degelijk aan elkaar gelinkt en instantaan over welke afstand dan ook. Het probleem is dat je dat pas kan verifiëren als je bericht hebt gekregen van de andere partij wat er bij hun meting is gebeurt. En die informatie gaat hooguit met de snelheid van het licht. Maar het gaat mij meer om het verstrengelde identieke, instantane lot, ik heb inmiddels betere artikelen gevonden die het goed toelichten van CERN en van Science News

Hoe kijk jij tegen de mogelijkheid aan dat één gezamelijk lot zich op twee verschillende 4 dimentionale locaties bevindt. Ik zie namelijk een mogelijkheid dat één van de 11 dimensies van String Theory een dergelijk verschijnsel kan veroorzaken. Analoog aan 1 object dat zich op twee verschillende 3 dimentionale locaties kan bevinden, maar er is een 4^e nodig, de tijd, om daarvoor te zorgen.

[ Voor 8% gewijzigd door Night-Reveller op 14-03-2006 10:49 . Reden: nieuwe artikelen ]

[Chaot]

Night-Reveller schreef op dinsdag 14 maart 2006 @ 10:16:

Het lot van de fotonen zijn wel degelijk aan elkaar gelinkt en instantaan over welke afstand dan ook. Het probleem is dat je dat pas kan verifiëren als je bericht hebt gekregen van de andere partij wat er bij hun meting is gebeurt. En die informatie gaat hooguit met de snelheid van het licht. Maar het gaat mij meer om het verstrengelde identieke, instantane lot, ik heb inmiddels betere artikelen gevonden die het goed toelichten van CERN en van Science News

Dat het lot van de fotonen onmiddelijk veranderd is inderdaad waar, precies omdat je pas kunt verifiëren dat je een bericht hebt gehad na enige tijd vind ik dat je niet informatie sneller als de lichtsnelheid kunt versturen. Dit is natuurlijk een iets meer persoonlijke mening.

Hoe kijk jij tegen de mogelijkheid aan dat één gezamelijk lot zich op twee verschillende 4 dimentionale locaties bevindt. Ik zie namelijk een mogelijkheid dat één van de 11 dimensies van String Theory een dergelijk verschijnsel kan veroorzaken. Analoog aan 1 object dat zich op twee verschillende 3 dimentionale locaties kan bevinden, maar er is een 4^e nodig, de tijd, om daarvoor te zorgen.

In de snaartheorie zijn die extra dimensies heel fel opgekruld, zoals je waarschijnlijk wel weet. Nu ben ik eventjes over dit probleem aan het nadenken geweest in het bekende systeem van de draad die op kleine afstand ook een 2e dimendie heeft.
Maar in zo'n draad kunnen dingen die op 2 verschillende afstanden niet ineens dicht bij elkaar liggen door met de 2e coördinaat (de hoek waarop je op de draad zit) te spelen.
Je kan wel 2 punten op verschillende lengte dicht bij elkaar leggen door de draad in een lus te leggen, maar dan zit je met weer een extra dimensie die niet "klein opgerold" is denk ik.

[Apeiron]

Het laatste nieuws over de snaartheorie is toch dat het niet mogelijk is ivm een aantal wiskundige paradoxen, of ben ik verkeerd ingelicht?

[Night-Reveller]

A-Tek schreef op dinsdag 14 maart 2006 @ 15:40:
Het laatste nieuws over de snaartheorie is toch dat het niet mogelijk is ivm een aantal wiskundige paradoxen, of ben ik verkeerd ingelicht?

In 1995 heeft de geniale Edward Witten die deels opgelost met de M-theory, door te stellen dat wiskundige paradoxen eigenlijk verschillende varianten van dezelfde snaartheorie zijn. Voorwaarde is dan wel dat er 11 dimenties zijn. Het introduceert ook het concept van membranen, dat universa kan bevatten als het onze. Die theorie over membranen doet denken aan een enorm pessarium waarop ons heelal zit.

Maar in 1926 had Oscar Klein al bedacht dat de voorspelde 5^e dimentie van Einstein juist erg klein en opgekruld zou zijn in zijn Kaluza-Klein theory. Deze tegenstrijdigheid is wat me dwars zit, de voorstelling van een dimesie als een structuur.Waarom zou het membraan zich als een pessarium manifesteren en niet als een vers gewassen polo-shirt?

[ Voor 10% gewijzigd door Night-Reveller op 14-03-2006 16:47 ]

[Confusion]

Night-Reveller schreef op dinsdag 14 maart 2006 @ 01:23:
Einstein had het al jaren bewezen, de ruimte kan gekromd worden.

Einstein heeft niets van dien aard bewezen. Het enige dat Einstein heeft bewezen is dat er een goed model voor de werkelijkheid is, waarvan de wiskundige structuur het best te interpreteren is als zeggende dat de ruimte gekromd is. Of wij iets aan die kromming kunnen veranderen, afgezien van op de triviale manier: door het verplaatsen van massa, is onbekend.

Daarnaast zegt String Theory dat het mogelijk is dat de ruimte zich op een membraan bevind.

Stringtheorie zegt voorlopig nog helemaal niets over de werkelijkheid en het ziet er voorlopig ook niet naar uit dat dat ooit gaat gebeuren. Stringtheorie is momenteel zuivere wiskunde, geen natuurkunde.

Wat nou als de ruimte al gekromd is

Als er andere ruimtelijke dimensies bestaan, zoals in de stringtheorie wordt aangenomen, maar waar ook diverse oudere theorieën, zoals de hierboven aangehaalde Kaluza-Klein beschrijving, al vanuit gaan, dan is de ruimte inderdaad al gekromd.

Dit betekent in feite dat alle ruimte ook hier vlakbij zit.

Als je door die extra dimensie beweegt, dan verandert je plaats in deze drie dimensies niet. Je beweegt namelijk alleen door de extra dimensies. Als je over een x-as beweegt, blijven je y en z coordinaat ook 0. Het enige wat er dan het geval is, is dat deze plek samenhangt met twee totaal verschillende plekken in die vierde ruimtelijke dimensie, maar daar heb je niets aan.

We kunnen informatie instant verplaatsen

Dat kunnen we absoluut niet. Bij entanglement experimenten is nog nooit informatie verplaatst. Net zoals de lichtvlek van een vuurtoren op een lichtjaar afstand geen informatie sneller dan het licht verplaatst.

[Verwijderd]

Zie ook dit topic.

[Verwijderd]

Night-Reveller schreef op dinsdag 14 maart 2006 @ 01:23:
[...]

Wat nou als het idee van onze ruimte op een verkeerde aanname in het model berust. Op het model dat we op een membraan zitten en dat het veel moeite gaat kosten om het te krommen. Waarom zou het membraan zich vormgeven als een uitgestrekte structuur? Wat nou als de ruimte al gekromd is, als een vers gewassen plooid polo-shirt? Misschien met een nog fijnere structuur, met miniscule gaatjes. Dit betekent in feite dat alle ruimte ook hier vlakbij zit.

Een klein beetje krommen zou dan ook mogelijk moeten zijn, met als resultaat dat je enkele kilometers kan krommen. Misschien minder, centimers? Dan zou ik een foton ook een klein stukje instant moeten kunnen verplaatsen.

Het is inderdaad mogelijk binnen het braneworld scenario (het idee binnen string theorie dat we op een 4d (mem)braan zouden leven, waar jij naar verwijst.) dat we een een "geplooid" braan leven zoals je zegt. Dit zou echter waarneembare gevolgen hebben. Ten eerste zouden we deze plooiing waar moeten kunnen nemen, doordat vlakke meetkunde geen goed model voor het vacuum lijkt. Verder voorspelt het zelfde braneworld scenario dat zwaartekracht zich niks aan zou trekken van de braan structuur van onze wereld en rustig de "kortste weg" kan kiezen. In het bijzonder zou dit beteken, dat als wij dichtbij een ander deel universum zouden liggen, wij dat deel via de zwaartekracht zouden voelen. Je zou dus een soort schaduw sterren moeten waarnemen. Plekken in de ruimte die wel aantrekkingskracht hebben, maar die geen massa bevaten. Dit soort fenomen zijn tot op heden niet waargenomen, dus kunnen we ervan uit gaan dat de ruimte niet al te sterk geplooid is.

(er wordt trouwens wel serieus naar dit soort dingen gekeken. Het zou bijvoorbeeld kunnen dat we heel dichtbij een andere regio liggen, die zover weg is, dat het heel andere begin condities had bij de big bang, waardoor er daar geen stervorming op treed. Dergelijke scenario's zouden bijvoorbeeld bij kunnen dragen aan het donkere materie vraagstuk.

[Verwijderd]

Confusion schreef op dinsdag 14 maart 2006 @ 19:11:

[...]

Stringtheorie zegt voorlopig nog helemaal niets over de werkelijkheid en het ziet er voorlopig ook niet naar uit dat dat ooit gaat gebeuren. Stringtheorie is momenteel zuivere wiskunde, geen natuurkunde.

Dat is wel erg kort door de bocht. String theorie kan je zeker geen zuivere wiskunde noemen. Daarvoor worden er veel te veel aannamen gedaan op fysische grond. String theorie modeleert weldegelijk de werkelijkheid en doet als zodanig ook uitspraken over deze werkelijkheid. Wij zijn alleen nog niet in staat dergelijke uitspraken ook daadwerkleijk aan de werkelijkheid te toetsen. Je kan dus niks zeggen over het waarheidsgehalt van deze uitspraken. Dit maakt echte nog niet dat het geen natuurkunde.

Als je jou smalle definitie van natuurkunde aan zou hangen, zou je bijvoorbeeld ART in zijn eerste jaren (experimentele verficatie was toen ook nog niet mogelijk) ook geen natuurkunde kunnen noemen. Maar een paar jaar later wel. Dergelijk visie op wat natuurkunde is lijkt me een beetje krap en vooral niet aansluiten op wat de gemiddelde persoon als natuurkunde beschouwt.

[...]
Als er andere ruimtelijke dimensies bestaan, zoals in de stringtheorie wordt aangenomen, maar waar ook diverse oudere theorieën, zoals de hierboven aangehaalde Kaluza-Klein beschrijving, al vanuit gaan, dan is de ruimte inderdaad al gekromd.

Er is geen enkele reden om dat zo te zeggen. Het bestaan van extra dimensies impliceert op geen enkele manier dat deze ook gekromd zijn. Sterker nog de eenvoudigste versie van het braneworld scenario gaat er expliciet van uit dat de dimensie NIET gekromd zijn.

Dat kunnen we absoluut niet. Bij entanglement experimenten is nog nooit informatie verplaatst. Net zoals de lichtvlek van een vuurtoren op een lichtjaar afstand geen informatie sneller dan het licht verplaatst.

Ooit gehoord van quantum teleportatie? Hierbij wordt de toestand van een deeltje, A, instantaan op een ander deeltje, B, over gebracht door middel van entanglement. Hier wordt dus wel degelijk informatie verplaatst. Helaas is de catch dat je om dergelijk systeem te prepareren, altijd een deeltje C van A naar B moet brengen en dus is het niet mogelijk met teleportatie daadwerklijk signalen sneller dan het ligt te versturen.

[Confusion]

Verwijderd schreef op vrijdag 17 maart 2006 @ 14:30:
Als je jou smalle definitie van natuurkunde aan zou hangen, zou je bijvoorbeeld ART in zijn eerste jaren (experimentele verficatie was toen ook nog niet mogelijk) ook geen natuurkunde kunnen noemen.

Er waren in het geval van de ART voorstellen voor experimenten. Die zijn er in het geval van de stringtheorie niet. Er is geen enkele kwantitatieve voorspelling of kwalitatieve voorspelling die meetbaar wordt geacht. Daarmee beperk ik de definitie van natuurkunde helemaal niet. Jij breidt de natuurkunde tot de wiskunde uit en dat is juist het probleem dat tot het stringtheorie fiasco aanleiding geeft, waarbij honderden briljante mensen hun tijd aan obscure wiskunde verdoen, terwijl er talloze alternatieven liggen.

Er is geen enkele reden om dat zo te zeggen. Het bestaan van extra dimensies impliceert op geen enkele manier dat deze ook gekromd zijn. Sterker nog de eenvoudigste versie van het braneworld scenario gaat er expliciet van uit dat de dimensie NIET gekromd zijn.

Als ze niet gekromd zijn, waarom nemen we ze dan niet waar? Voorzover ik begrepen heb is het brane zelf geen ruimtelijke dimensie. Dat het brane niet gekromd is, betekent niet dat de ruimtelijke dimensies niet gekromd zijn.

Ooit gehoord van quantum teleportatie?

Ja. Daarmee verplaats je geen informatie instantaan. Zie bijvoorbeeld het nawoord van Introduction to Quantum Mechanics van David J. Griffiths. Als jij hier meet dat een bepaald deeltje een bepaalde spin heeft en daaruit logischerwijs concludeert dat een ander deeltjes een andere of dezelfde spin heeft (afhankelijk van het soort experiment), dan verplaats je geen informatie instantaan. Je verplaatst pas informatie instantaan als jij de andere kant instantaan vertelt wat je gemeten hebt. Het meten van een deeltje voegt informatie toe aan de wereld. Concluderen welke toestand het andere deeltjes dus heeft voegt geen extra informatie toe, netzomin als concluderen dat iets niet rood is informatie toevoegt als je al weet dat iets blauw is.

[ Voor 4% gewijzigd door Confusion op 17-03-2006 18:40 ]

[Verwijderd]

Confusion schreef op vrijdag 17 maart 2006 @ 18:37:
[...]

Er waren in het geval van de ART voorstellen voor experimenten. Die zijn er in het geval van de stringtheorie niet. Er is geen enkele kwantitatieve voorspelling of kwalitatieve voorspelling die meetbaar wordt geacht. Daarmee beperk ik de definitie van natuurkunde helemaal niet. Jij breidt de natuurkunde tot de wiskunde uit en dat is juist het probleem dat tot het stringtheorie fiasco aanleiding geeft, waarbij honderden briljante mensen hun tijd aan obscure wiskunde verdoen, terwijl er talloze alternatieven liggen.

Noem er is een? Ja, loop quantum gravity dat is leuk. En fiasco? Jij vindt dus dat wiskunde geen zinnige besteding is van tijd? En theoretische natuurkunde is dat wel? Nieuwsflash, elk onderzoek naar quantum gravitatie zal alleen dienen om de eigen curiositeit te stillen, aangezien het geheel zich altijd af zal spelen in een energie regiem dat buiten de Big Bang en zwarte gaten nooit op zal treden.

Toch vind ik jou definitie van natuurkunde raar. Bij het opstellen van een nieuwe theorie zal in het begin nooit al verifeerbare voorspellingen gedaan kunnen worden. (anders hoefte je de theorie niet te ontwikkelen) Maar in jou visie wordt het pas natuurkunde als deze voorspellingen gedaan zijn. Waar was men daarvoor dan mee bezig? Wiskunde zeg je? Nou er is geen enkel wel denkend wiskundige die het gene wat natuurkudigen doen als een theorie afleiden, wiskunde zou durven noemen.

Als ze niet gekromd zijn, waarom nemen we ze dan niet waar? Voorzover ik begrepen heb is het brane zelf geen ruimtelijke dimensie. Dat het brane niet gekromd is, betekent niet dat de ruimtelijke dimensies niet gekromd zijn.

1) Gecompactificeerd is niet hetzelfde als gekromd. Een n-torus is hartstikke vlak, de enige reden dat je geneigd ben te denken dat deze gekromd is, is omdat om 2-torus in 3-dimensies aftebeelden deze gekromd moet worden. Dit is een gevolg van de inbedding niet van de eigenschappen van een torus.

2) Het braneworld scenario stelt dat alle velden behalve het graviton zich alleen langs een braan kunnen voortplanten. (dit hangt samen met het feit, dat deze velden vorgesteld worden door open snaren die eindigen op het braan). Dus de reden dat je de extra dimensie niet ziet is, omdat licht en massa zich alleen in de bekende 4 dimensies kunnen voortbewegen en omdat de zwaartekracht te zwak is om je de extra dimensie te doen voelen.

Ja. Daarmee verplaats je geen informatie instantaan. Zie bijvoorbeeld het nawoord van Introduction to Quantum Mechanics van David J. Griffiths. Als jij hier meet dat een bepaald deeltje een bepaalde spin heeft en daaruit logischerwijs concludeert dat een ander deeltjes een andere of dezelfde spin heeft (afhankelijk van het soort experiment), dan verplaats je geen informatie instantaan. Je verplaatst pas informatie instantaan als jij de andere kant instantaan vertelt wat je gemeten hebt. Het meten van een deeltje voegt informatie toe aan de wereld. Concluderen welke toestand het andere deeltjes dus heeft voegt geen extra informatie toe, netzomin als concluderen dat iets niet rood is informatie toevoegt als je al weet dat iets blauw is.

Het experiment dat griffiths beschrijft is dan ook geen quantum teleportatie. Bij quantum teleportatie wordt de (ongemeten) toestand van een deeltje overgebracht op een ander deeltje. De verplaatsing van deze toestand in principe instantaan. (ik weet dat dat niet welgefineerd is). het probeleem is dat voor het preparen van het system je een deeltje dat verstengelt is met A naar B moet sturen. Dus je kan hiermee geen casualiteit schenden. (Je kan je zelfs afvragen of je hier kan spreken van instantane informatie overdracht. De interpretatie is in iedergeval veel subtieler dan die van EPR type experimenten waar jij naar verwees.)

[Confusion]

Verwijderd schreef op zaterdag 18 maart 2006 @ 11:22:
Noem er is een? Ja, loop quantum gravity dat is leuk. En fiasco? Jij vindt dus dat wiskunde geen zinnige besteding is van tijd?

Als je op een gegeven moment op één spoor doorijlt en daar onzettend diep ingaat, terwijl bekend is dat enorme delen wiskunde niets met de werkelijkheid te maken hebben: nee, dan vind ik dat geen zinnige tijdsbesteding meer.

En theoretische natuurkunde is dat wel? Nieuwsflash, elk onderzoek naar quantum gravitatie zal alleen dienen om de eigen curiositeit te stillen, aangezien het geheel zich altijd af zal spelen in een energie regiem dat buiten de Big Bang en zwarte gaten nooit op zal treden.

Als het je curiositeit stilt zonder enige vorm van experimentele verificatie, dan heet het geloof, geen wetenschap. Maar ik denk niet dat iedereen het met je stelling eens zal zijn: volgens sommigen zouden effecten van quantumgravitatie zouden best in aardse versnellers zichtbaar kunnen worden gemaakt.

Bij het opstellen van een nieuwe theorie zal in het begin nooit al verifeerbare voorspellingen gedaan kunnen worden.

Als 'in het begin' inmiddels is opgerekt tot twintig jaar, terwijl er alleen wiskunde uit is voortgekomen, dan noem ik het geen natuurkundige theorie. Dat vind ik geen vreemde definitie: natuurkunde heeft te doen met de werkelijkheid; wiskunde niet noodzakelijk. Hèt onderscheidende criterium dat van een stuk wiskunde natuurkunde maakt, is dat het de werkelijkheid beschrijft.

1) Gecompactificeerd is niet hetzelfde als gekromd. Een n-torus is hartstikke vlak, de enige reden dat je geneigd ben te denken dat deze gekromd is, is omdat om 2-torus in 3-dimensies aftebeelden deze gekromd moet worden. Dit is een gevolg van de inbedding niet van de eigenschappen van een torus.

2) Het braneworld scenario stelt dat alle velden behalve het graviton zich alleen langs een braan kunnen voortplanten. (dit hangt samen met het feit, dat deze velden vorgesteld worden door open snaren die eindigen op het braan). Dus de reden dat je de extra dimensie niet ziet is, omdat licht en massa zich alleen in de bekende 4 dimensies kunnen voortbewegen en omdat de zwaartekracht te zwak is om je de extra dimensie te doen voelen.

OK, dan heb ik me teveel laten innemen door te weinig formele beschrijvingen. Dit gaat mijn kennis van zaken te buiten. De vraag is wel hoe de topicstarter "kromming" gebruikt, want zijn gebruik ervan zal niet overeenkomen met de formele wiskundige term, waarbij een n-torus vlak is. Als met kromming wordt bedoeld dat in één dimensie ver uit elkaar gelegen gebieden in een andere dimensie vlak bij elkaar kunnen liggen en dat je nooit een rand tegenkomt omdat de dimensies in ieder geval op zichzelf 'terugkrommen', moet zijn eventuele extra ruimtelijke dimensie toch ook 'gekromd'? Of is het dan een ambigue term?

(Je kan je zelfs afvragen of je hier kan spreken van instantane informatie overdracht. De interpretatie is in iedergeval veel subtieler dan die van EPR type experimenten waar jij naar verwees.)

Ook in dit geval geldt: de actie die de teleportatie tot stand brengt is een meting aan de zijde die 'verstuurd' wordt. Alle eigenschappen die het deeltje aan de andere zijde heeft liggen op dat moment vast en zijn afleidbaar aan de eigenschappen aan deze zijde. Dat moet ook: informatie sneller dan het licht overbrengen is net zo goed een schending van de SRT als een voorwerp sneller dan het licht laten bewegen.

[Verwijderd]

Confusion schreef op zaterdag 18 maart 2006 @ 15:01:
[...]

Als je op een gegeven moment op één spoor doorijlt en daar onzettend diep ingaat, terwijl bekend is dat enorme delen wiskunde niets met de werkelijkheid te maken hebben: nee, dan vind ik dat geen zinnige tijdsbesteding meer.

Dus je vindt dat zuiver wiskundigen hun tijd verspillen? Ik vind dit een behoorlijke schofering van een hele wetenschap. Als nuttigheid in criterium was voor wetenschap, konden we er nog wel een paar oprollen.

Trouwens het deel van de wiskunde waar string theorie het meest progressie in geboekt heeft namelijk laag dimensionale topologie, heeft hoe dan ook met de werkelijkheid te maken. Het is in ieder geval zeer waarschijnlijk dat het feit dat laag dimensionale topologie veel ingewikkelder is dan "hoog dimensionale" topologie op een of andere manier verbonden zal zijn met het feit dat wij in een wereld leven die 4 dimensies lijkt te tellen. Zelfs als string theorie helemaal nergens op blijkt te slaan natuurkundig gezien, dan zal de voortgang op dit gebied ons inzicht in de structuur van de werkelijkheid vergroten.

Als het je curiositeit stilt zonder enige vorm van experimentele verificatie, dan heet het geloof, geen wetenschap. Maar ik denk niet dat iedereen het met je stelling eens zal zijn: volgens sommigen zouden effecten van quantumgravitatie zouden best in aardse versnellers zichtbaar kunnen worden gemaakt.

Ja, dat gaat ook op voor string theorie. Het is namelijk best mogelijk dat je zo meteen in de LHC string effecten ziet, alleen voorspelt string theorie niet met zekerheid dat je ze ook zou moeten waarnemen, waarmee het je dus niet in staat stelt de theorie te valsificeren. Dat probleem doet zich (zover ik weet) ook voor bij andere quantum gravititatie theorieen.

Als 'in het begin' inmiddels is opgerekt tot twintig jaar, terwijl er alleen wiskunde uit is voortgekomen, dan noem ik het geen natuurkundige theorie. Dat vind ik geen vreemde definitie: natuurkunde heeft te doen met de werkelijkheid; wiskunde niet noodzakelijk. Hèt onderscheidende criterium dat van een stuk wiskunde natuurkunde maakt, is dat het de werkelijkheid beschrijft.

Maar die laatste uitspraak kan je nooit checken en is daarmee dus een zinloos criterium. (Je weet nooit of een theorie de werkelijkheid beschrijft, hooguit dat ie een goede benadering geeft) Het onderscheidend criterium zou in mijn visie moeten luiden, dat een theorie tracht de werkelijkheid te beschrijven. In die zin zijn theorieen die dit proberen, maar het niet doen, weldegelijk natuurkundige theorieen.

OK, dan heb ik me teveel laten innemen door te weinig formele beschrijvingen. Dit gaat mijn kennis van zaken te buiten. De vraag is wel hoe de topicstarter "kromming" gebruikt, want zijn gebruik ervan zal niet overeenkomen met de formele wiskundige term, waarbij een n-torus vlak is. Als met kromming wordt bedoeld dat in één dimensie ver uit elkaar gelegen gebieden in een andere dimensie vlak bij elkaar kunnen liggen en dat je nooit een rand tegenkomt omdat de dimensies in ieder geval op zichzelf 'terugkrommen', moet zijn eventuele extra ruimtelijke dimensie toch ook 'gekromd'? Of is het dan een ambigue term?

De kromming waar de TS naar verwijst is die van de soort dat een oppervlak (of een braan) ingebed in een hogere dimensionale ruimte ten opzichte van die ruimte gekromd is. In het bijzonder doet zich dan het verschijnsel voor dat de afstand in die hoger dimensionale ruimte kleiner kan zijn, dan de afstand over het oppervlak.
Dit staat helemaal los van het feit of dat oppervlak op een gegeven moment opzichzelf terug komt. Dus dat de extra dimensie periodiek zijn (een veel betere en inzichtelijkere term, dan 'opgerold' wat je vaak tegen komt) is van weinig belang voor zijn vraag. Op zichzelf 'terugkrommen' is daarmee dus ook een rare manier van beschrijven.

Verder ging het de TS erom dat het braan waar wij op zouden leven eventueel 'geplooid' zou zijn, dit staat geheel los van een eventuele kromming (in welke betekennis dan ook) die de ruimt waarin deze braan 'leeft' zou hebben.

[Confusion]

Verwijderd schreef op zaterdag 18 maart 2006 @ 15:47:
Dus je vindt dat zuiver wiskundigen hun tijd verspillen?

Nee en ik vind ook niet dat je dat er in kan lezen. Ik heb sterk de indruk dat een heleboel stringtheoreten hun tijd verspillen, als we kijken naar wat ze zelf zeggen te willen.

Trouwens het deel van de wiskunde waar string theorie het meest progressie in geboekt heeft namelijk laag dimensionale topologie, heeft hoe dan ook met de werkelijkheid te maken. [..] Zelfs als string theorie helemaal nergens op blijkt te slaan natuurkundig gezien, dan zal de voortgang op dit gebied ons inzicht in de structuur van de werkelijkheid vergroten.

Die inzichten zijn allemaal al weer twintig jaar oud. De afgelopen twintig jaar is er uit de stringtheorie niets voortgekomen en als ze daar eerlijk over zouden zijn, zouden ze veel minder financiering krijgen en zou er meer geld voor alternatieven beschikbaar zijn. Elke keer dat ik iets interessants hoor op theoretisch vlak, komt het uit meer traditionele takken van natuurkunde.

Ja, dat gaat ook op voor string theorie. Het is namelijk best mogelijk dat je zo meteen in de LHC string effecten ziet, alleen voorspelt string theorie niet met zekerheid dat je ze ook zou moeten waarnemen, waarmee het je dus niet in staat stelt de theorie te valsificeren.

Hoe kan je de eerste zin met de tweede verenigen? Ik zeg juist: het gaat niet op voor de stringheorie, want zij voorspelt niets, zelfs niet of je iets zou kunnen waarnemen. Er zit geen enkele energieschaal aan vast. Andere quantumgravitatietheorieen doen dat ook niet, maar die doen niet van die absurde claims als de stringtheorie en er zit nog lang niet zoveel onderzoek in. Stringtheorie heeft haar kans gehad en lijkt nergens heen te gaan.

Dat probleem doet zich (zover ik weet) ook voor bij andere quantum gravititatie theorieen.

Hoe vaak lees je niet in een willekeurige krant dat iets 'de stringtheorie' zou ondersteunen en dat verwacht wordt dat 'de stringtheorie' uitkomst zal brengen? Terwijl er nog niet eens zoiets als 'de stringtheorie'. Diverse gebieden daarbinnen liggen mijlenver uiteen en tussen al die radicaal verschillende theorieen kan op geen enkele manier onderscheiden worden welke redelijk is en welke niets met de werkelijkheid te maken heeft, terwijl men dat al twintig jaar als doel noemt. Sorry hoor, maar dan ben je toch behoorlijk aan het falen. Geef mij dan maar een phlogistontheorie; die bracht tenminste nog vooruitgang. Ik maak er bezwaar tegen dat stringtheoreten al jarenlang een hoop geld binnenhalen met mooie verhalen, maar geen enkele vooruitgang.

Maar die laatste uitspraak kan je nooit checken en is daarmee dus een zinloos criterium. (Je weet nooit of een theorie de werkelijkheid beschrijft, hooguit dat ie een goede benadering geeft)

Dat is toch wat een beschrijving is? Ik zeg niet dat de theorie met onze werkelijkheid overeenkomt. Het hele doel van de wetenschap is onze werkelijkheid zo goed mogelijk te beschrijven. Stringtheorie doet dat helemaal niet.

Het onderscheidend criterium zou in mijn visie moeten luiden, dat een theorie tracht de werkelijkheid te beschrijven. In die zin zijn theorieen die dit proberen, maar het niet doen, weldegelijk natuurkundige theorieen.

Dan is de theorie van de eerste de beste crackpot ook natuurkunde, want die proberen ook de werkelijkheid te beschrijven. De reden dat stringtheoreten het voordeel van de twijfel kregen, is dat er redenen waren om aan te nemen dat hun weg inderdaad een nieuwe, verbeterde beschrijving op zou leveren. Dat was twintig jaar geleden en ze zijn, qua natuurkunde, geen stap verder gekomen. Qua wiskunde zijn ze enorm ver gekomen, maar het valt ernstig te betwijfelen dat je zoveel moeite in zo'n specifiek deel moet stoppen als je nog zoekende bent.

De kromming waar de TS naar verwijst is die van de soort dat een oppervlak (of een braan) ingebed in een hogere dimensionale ruimte ten opzichte van die ruimte gekromd is. In het bijzonder doet zich dan het verschijnsel voor dat de afstand in die hoger dimensionale ruimte kleiner kan zijn, dan de afstand over het oppervlak.
[..]
Verder ging het de TS erom dat het braan waar wij op zouden leven eventueel 'geplooid' zou zijn, dit staat geheel los van een eventuele kromming (in welke betekennis dan ook) die de ruimt waarin deze braan 'leeft' zou hebben.

Maar als de braan ingebed zit in een hogere dimensionale ruimte en ten opzicht van die ruimte gekromd is, dan heb je daar voor voor snellere verplaatsing toch niets aan zolang die hoger-dimensionale ruimte niet zelf ook gekromd is? Het braan is immers zelf geen ruimtelijke dimensie.

[ Voor 15% gewijzigd door Confusion op 18-03-2006 18:28 ]

[Verwijderd]

Confusion schreef op zaterdag 18 maart 2006 @ 17:02:
Die inzichten zijn allemaal al weer twintig jaar oud. De afgelopen twintig jaar is er uit de stringtheorie niets voortgekomen en als ze daar eerlijk over zouden zijn, zouden ze veel minder financiering krijgen en zou er meer geld voor alternatieven beschikbaar zijn. Elke keer dat ik iets interessants hoor op theoretisch vlak, komt het uit meer traditionele takken van wetenschap.

Dit is feitelijk onjuist. Recente wiskundige vooruit gang voort gekomen uit string theorie bevat ondermeer Gromov-Witten Donaldson-Thomas corresponentie (mijn scriptie onderwerp). En zo zijn er nog wel een paar.

Hoe kan je de eerste zin met de tweede verenigen? Nee, het gaat niet op voor de stringheorie, want zij voorspelt niets, zelfs niet of je iets zou kunnen waarnemen. Er zit geen enkele energieschaal aan vast.

Afhankelijk van de grote van de extra dimensies, voorspelt string theorie dat er in de LHC micro zwarte gaten zouden kunnen ontstaan, of dat je energie lekken naar de extra dimensies zou kunnen hebben. (overigens bazeren deze voorspellingen zich eigenlijk met name op het bestaan van de extra dimensies en eventuele branen.)

[...]

Daarom zeg ik beschrijving. Ik zeg niet dat de theorie met de werkelijkheid overeenkomt. Het hele doel van de wetenschap is onze werkelijkheid zo goed mogelijk te beschrijven. Stringtheorie doet dat helemaal niet.

In principe reproduceert string theorie gewoon traditionele quantum velden theorie hoor. In die zin beschrijft het de werkelijkheid prima, alleen niet beter dan de theorieen die we al hebben.

Dan is de theorie van de eerste de beste crackpot ook natuurkunde, want die proberen ook de werkelijkheid te beschrijven.

Behalve dat de theorie van de eerste de beste crackpot meestal inconsistent is met de bestaande natuurkundige theorieen, die al wel geverifeerd waren, en dus linea directa de prullenbak in kunnen.

De reden dat stringtheoreten het voordeel van de twijfel kregen, is dat er redenen waren om aan te nemen dat hun weg inderdaad een nieuwe, verbeterde beschrijving op zou leveren. Dat was twintig jaar geleden en ze zijn geen stap verder gekomen.

Dat men geen stap is verder gekomen, is gewoon weg niet waar. In het bijzonder is bijvoorbeeld M-theorie nog maar 10 jaar oud en het braneworld idee nadert dezelfde leeftijd. Zo zijn er nog wel wat kleine voortgangen geboekt.

Maar als de braan ingebed zit in een hogere dimensionale ruimte en ten opzicht van die ruimte gekromd is, dan heb je daar voor voor snellere verplaatsing toch niets aan zolang die hoger-dimensionale ruimte niet zelf ook gekromd is? Het braan is immers zelf geen ruimtelijke dimensie.

Daar maak je dus je fout. Het braan is zelf wel een ruimtelijk dimensie. In dit scenario zou ons "universum" een braan zijn. Alles wat wij zien vindt plaats op deze braan.

Als zo'n braan op zo'n manier geplooi zou kunnen zijn dat twee punten die op de braan heel ver uitelkaar liggen, dichtbij elkaar liggen in de hoger-dimensionale ruimte, dan zou er misschien wel een manier zijn om snel van het ene punt op het andere punt te komen. Bijvoorbeeld door quantum tunneling. Ik zeg niet dat dit allemaal ook dat werkelijk mogelijk is, want er zijn uiteraard een heleboel haken en ogen, die buiten beschouwing worden gelaten

[Confusion]

Verwijderd schreef op zaterdag 18 maart 2006 @ 18:34:
Dit is feitelijk onjuist. Recente wiskundige vooruit gang voort gekomen uit string theorie bevat ondermeer Gromov-Witten Donaldson-Thomas corresponentie (mijn scriptie onderwerp). En zo zijn er nog wel een paar.

Ik bedoel ook zeker niet dat er geen wiskundige vooruitgang zou zijn. Ik vraag me alleen ernstig af of die vooruitgang zinvol is. Zie bijvoorbeeld deze presentatie. John Baez is niet de minste en wat daar effectief staat, is dat er sinds 1983 geen vooruitgang meer is geweest.

In principe reproduceert string theorie gewoon traditionele quantum velden theorie hoor.

Ja, maar aangezien er talloze vrije variabelen in zitten, vertelt je dat dus niets extras over de wereld. Enkel dat je een hele verzameling wiskundige structuren hebt die een bestaande omvatten, daarbij een paar aannames toevoegende en een paar handen vol nieuwe constanten introducerende

Dat men geen stap is verder gekomen, is gewoon weg niet waar. In het bijzonder is bijvoorbeeld M-theorie nog maar 10 jaar oud en het braneworld idee nadert dezelfde leeftijd. Zo zijn er nog wel wat kleine voortgangen geboekt.

Wiskundige vooruitgang is geen natuurkundige vooruitgang en er is geen enkele reden om aan te nemen dat die theorieen -- en dan vooral: welke variant, met welke constanten -- iets over de werkelijkheid zegt.

Daar maak je dus je fout. Het braan is zelf wel een ruimtelijk dimensie.

Ah, ik concludeerde uit je eerdere antwoord dat het braan zelf geen dimensie was, omdat ik dacht dat je bedoelde dat het braan niet gekromd hoefde te zijn om de manier van reizen die de topicstarter voor ogen staat te bereiken. Dan is de kromming van die dimensie, het braan zelf, toch noodzakelijk om de manier van reizen te bereiken waar de topicstarter op hoopt?

[Night-Reveller]

Nou nou, veel tekst over wat een wel of niet is theorie is en wat natuur- of wiskunde is. Ik doe ook even mee, maar ik ga niet opnieuw het wiel uitvinden (bron: vandale.nl):
Theorie
1 geheel van de grondregels van een kunst of techniek => leer
2 systeem van denkbeelden of hypothesen ter verklaring van iets
3 opvatting in het abstracte, die geen rekening houdt met de praktijk
Wetenschap Het systematisch geordende geheel van het weten en van de regels waarmee verdere kennis verkregen kan worden.
Natuurkunde Wetenschap die zich bezighoudt met alle verschijnselen in de natuur waarbij geen chemische veranderingen optreden => fysica, natuurwetenschap
Wiskunde De wetenschap die zich met de eigenschappen van grootheden als zelfstandige gegevens bezighoudt => mathematica

Verwijderd schreef op vrijdag 17 maart 2006 @ 14:12:
Verder voorspelt het zelfde braneworld scenario dat zwaartekracht zich niks aan zou trekken van de braan structuur van onze wereld en rustig de "kortste weg" kan kiezen. In het bijzonder zou dit beteken, dat als wij dichtbij een ander deel universum zouden liggen, wij dat deel via de zwaartekracht zouden voelen. Je zou dus een soort schaduw sterren moeten waarnemen. Plekken in de ruimte die wel aantrekkingskracht hebben, maar die geen massa bevaten.

Fantastisch! Ook al is het een aanname, ik vind hem erg logisch en strookt volledig met mijn kennis van de wereld. Het jammere is alleen dat hiermee een tegenvoorbeeld gevonden is op een geplooide ruimte . Als het ruimte brane gekromt zou zijn, zouden we het op deze manier zeker moeten kunnen merken.

Verwijderd schreef op zaterdag 18 maart 2006 @ 18:34:
Als zo'n braan op zo'n manier geplooi zou kunnen zijn dat twee punten die op de braan heel ver uitelkaar liggen, dichtbij elkaar liggen in de hoger-dimensionale ruimte, dan zou er misschien wel een manier zijn om snel van het ene punt op het andere punt te komen. Bijvoorbeeld door quantum tunneling. Ik zeg niet dat dit allemaal ook dat werkelijk mogelijk is, want er zijn uiteraard een heleboel haken en ogen, die buiten beschouwing worden gelaten

Zoiets bedoel ik idd. Quantum tunneling is wel degelijk mogelijk, volgens deze kerel kan je het zelfs thuis demonsteren. Weer een andere kerel heeft bedacht dat de golven die het tunneling effect ondergaan niet sneller dan het licht reizen.

Stel ik combineer het beschreven tunneling effect van Trias (Aanname: men kan enorm grote afstanden overbruggen door gebruik te maken van hogere dimensies), met het tunneling effect van het "thuis experiment" hierboven in deze post (Signaal verdwijnt, overbrugt een korte afstand met de lichtsnelheid en verschijnt weer). Wellicht zijn ze dan versprongen naar een hogere dimensie (en hebben ze daardoor ook enorme afstanden overbrugd).

Signalen kunnen eenvoudig weg niet verdwijnen en weer verschijnen. Het kan alleen maar zo zijn, dat de signalen niet meetbaar zijn. (Erg gevaarlijk statement:) Dit moet toch een indicatie zijn dat er meerdere dimensies zijn, en dus string theorie?