Wenn man am Anfang des Universums genau die Position und die Bewegung aller Teilchen gewusst hätte, hätte man dann die ganze Zukunft des Universums gewusst?

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10 Antworten

Hi, deine Frage betrifft die alte Debatte um die Geltungsbereiche von >Determinismus< und >Indeterminismus< und deren "nebulöse" Schnittstellen als chaotische Systemschwankungen und -entwicklungen (Chaostheorie) und damit die Frage ob Unvorhersehbarkeiten letztlich nur ein Mangel an Systemkenntnissen sind. Empfehle hierzu den kleinen Denkbeitrag von Karl Popper (>Kritischer Rationalismus<) "Wenn alle Wolken Uhren wären" oder sein Buch "The Open Universe" u. v. a. von ihm.

Das Problem fängt aber früher an - nämlich in der logischen Konstruktion der Fragestellung. Diese Art von Fragestellung produziert als >tautologische< Wenn-Dann-Konstruktion eine "Fata Morgana". Diese wird erkennbar wenn man eine solche Fragestellung auf ihre konstruktive Systematik hin "abspeckt" - dann würde sie in etwa lauten: Wenn ich alle Entwicklungsdeterminanten kennen würde könnte ich dann die Determinierung von Entwicklung als Determinationssystem beschreiben. - Alles klar? ;-)

In der Systemtheorie könntest du auch bei der Unterscheidung von >Kybernetischen< und >Offenen Systemen< und in diesem Zusammenhang beim >Emergenz<-Begriff fündig werden und damit auch bei der ultimativen Unterscheidung von Mensch und Maschine (außer der Mensch wird krankhafter Weise zur Maschine). Aber auch in der Unterscheidung von Prozeß und Zufall oder der Mutationsfrage in der Evolutionstheorie gibts da was zu entdecken. Noch spannender ist vielleicht der Begriff der "Dissipativen Strukturen" (Ilya Prigogine). Und damit steht insgesamt die Frage im Raum: wie konnte eigentlich aus einem perfekt entropischen Universum, also dem Zustand einer perfekt-idealen Potentialverteilung sowas wie umfeldwirksame vektorielle Struktur entstehen wenn dies nicht schon in den Potentialen angelegt wäre. Tja, und das ist die große Frage. Die Physik versuchts aktuell mit dem "inhomogenen" Urknall. Aber das schiebt die Frage letztlich auch nur etwas weiter nach "hinten". Denn wieso war der Urknall inhomogen? Du siehst: Das ist noch ein großer Horizont für große Gedanken und "Jugend forscht".
- :-)

Möglicherweise entsteht Indeterminismus aus der Produktion von Optionen aus Optionen und nicht aus linear-kausalen Eindeutigkeiten. Das würde auch die Feststellung zur Qualität >Offener Systeme< erklären, dass "das Ganze mehr ist als die Summe seiner Teile" und Systemfähigkeiten nicht vollständig durch die Zusammenfassung der Kausalvernetzung seiner Elemente erklärbar sind. Damit würden wir aktuell aber zu einem großen Teil bei unseren Weltversteh- und -erklärungsversuchen an der falschen Stelle suchen. Offensichtlich ist die Welt aber eben nicht nur ein "Fraktal" - weder physikalisch noch mathematisch-systematisch. ;-) 

Gruß

du scheinst ein echter Experte auf dem Gebiet zu sein?

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@morianflundt

Nein, würde mich jetzt nicht so sehen. Versuche nur, von dem, was ich bislang gelernt habe, meinen Ideen und meinem Kopf sinnvoll Gebrauch zu machen. - Das kann eigentlich jeder. Und was den "Experten"-Begriff betrifft: Der wird aus meiner Sicht viel zu hoch gehängt und führt oft genug nur dazu, dass Menschen (zu Unrecht) eingeschüchtert werden. Aber wie heißt es so schön: am Ende kochen Alle doch auch wieder nur mit Wasser und nicht wenige "Experten" entpuppen sich als "Fachidioten".

Und wenn man sich einmal die Wissenschaft als Wissenschaftsgeschichte anschaut wird man feststellen, dass Wissenschaft eigentlich die fortgesetzte Korrektur von Irrtümern ist.

Wissenschaftlich ist daran wenn es systematisch geschieht. ;-)

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Ich will jetzt nicht darauf eingehen, warum man Impuls und Position eines Teilchens grundsätzlich nicht kennen kann (Unschärferelation) - 

- aber da wäre die Kleinigkeit, daß es ganz am Anfang noch gar keine Teilchen gab. Es ist vielleicht einsichtig, daß ein "Energiebündel" keine definierte Position haben kann?

- Das andere Problem, wenn man denn messen könnte, wäre, daß man die gesamte Messung in 10^-43 Sekunden durchführen und auch verarbeiten müßte. Echtzeitverarbeitung der Information wäre zwingend notwendig, denn sonst würde man ganz schnell in die Vergangenheit "abrutschen"

Aber es geht nun mal prinzipiell nicht - die böse Unschärferelation stört!

Gruß

Nein, kann man nicht, Zukunft lässt sich nicht vorhersagen.

Was menschliches Verhalten betrifft, läßt sich eingeschränkt analysieren und nötigenfalls manipulieren.
Wurde und wird von Politikern (Ideologen) immer wieder praktiziert, wie ebenso von diversen Verkäufern.
Das jedoch sind keine Vorhersagen, sondern Manipulationen.

Innerhalb der Psychoanalyse wurden "Instrumente" entwickelt, zu theraputischen Zwecken.
Auch hier ist eher Vorsicht geboten, Scharlatane lauern immer und überall.

Zur eigentlichen Fragestellung, das Universum ist mehrheitlich Chaos.
Ein paar Ereignisse lassen sich innerhalb der Physik recht gut beschreiben.
Etwa wann sich Sterne bilden oder mit einem ziemlichen Rums auseinanderreißen.
Das sind trotz der Masse an Erkenntnissen jedoch weitestgehend recht geringe Kenntnisse.
Frei übersetzt, wüßte man mehr, wäre man dem Habitus "Herr der Schöpfung" schon etwas näher.
Wäre da nicht der immerwährende Einfluss des Zufalls.

Um das kurz zu machen: was du hier schilderst ist der Laplacesche Dämon und der ist in der Physik längst als unmöglich widerlegt.

Das spielen zwei Dinge eine große Rolle, die Laplace noch nicht kannte:
Das Universum ist nicht kontinuierlich aufgebaut sondern gequantelt und der Lorenzeffekt, besser bekannt als Schmetterlingseffekt sorgt dann dafür, dass diese Quantelung zu unvorhersagbaren Ergebnissen führt.

Abgesehen davon ist es uns als Teil des Universums gemäß des Unvollständigkeitssatzes Gödels unmöglich, das Universum vollständig und eindeutig zu beschreiben, was Vorausetzung für den Dämon wäre.

Nein - auf keinen Fall, denn:

Die genaueste Beschreibung des Universums ist gegeben durch seine Wellenfunktion (im quantenphysikalischen Sinne). Sie entwickelt sich zwar deterministisch - aber eben nur bis hin zu ihrem nächsten "Kollaps", der sie durch eine leicht abgeänderte Version ihrer selbst ersetzt. 

So ein Kollaps aber kommt ständig vor, da mindestens Quantenfluktuation ihn hervorruft. In nahezu jedem solchen Ereignis wird eine kleine Menge von Elementarteilchen ersetzt durch eine Menge neu entstehender Teilchen. Photonen etwa entstehen ständig in großer Zahl, werden aber auch ständig in großer Zahl von Atomen verschluckt. 

Zudem hat jedes Quantenereignis ein - im Rahmen wohldefinierter Wahrscheinlichkeiten - objektiv zufälliges Ergebnis. 

Theoretisch schlicht und einfach ja.

Die Unschärferelation macht uns zunächst einmal einen Strich durch die Rechnung, da man die Geschwindigkeit UND Position eines Teilchens nicht MESSEN kann.

Nun gut, deine Fragestellung ist, wenn man Pos. und Bewegung aller Teilchen gewusst hätte - man also allwissend ist; die Frage nach den Ursprung des Wissens mal beiseitegelassen.

Dann - wo wir eh schon allwissend sind - sollten uns alle Naturgesetze bekannt sein - also die Mechanismen, wonach alles funktioniert. Erstes augenscheinliches Problem ist der Umstand, dass einige Naturgesetze in den frühen Stadien des Urknalls noch gar nicht galten bzw. wirkten, weil die sie beschreibenden Kräfte noch nicht existierten. Sie leiten sich aber aus den zu diesem Zeitpunkt geltenden - wenigen - Naturgesetzen her - die wir aber heute nicht kennen. Das Problem der Vereinheitlichungstheorie sollte also gelöst sein - da wir allwissend sind, gelte in diesem Gedankenexperiment das Problem als gelöst.

Dann müssten wir uns selbst außerhalb des Universums befinden, da wir sonst die Entwicklung des Universums verfälschen würden - zumal in den ersten Mikrosekunden wirklich kein Platz für uns im Universum ist. Das geht schonmal nicht räumlich, da jede Form von Raum auch Bestandteil des Universums ist. Also müssten wir uns extradimensional befinden.

Wir müssten uns aber nicht nur extradimensional befinden, sondern dürften auch nicht in das Universum reinschauen, denn jede Form der Beobachtung beeinflusst zwangsläufig das beobachtete Objekt. Wir könnten also in unserem extradimensionalen Kämmerchen an der Tafel (ist ne große Tafel, und wir haben genug Kreide) die Entwicklung des Universums theoretisch skizzieren, und könnten dann alle paar hundert Millionen Jahre nachschauen, ob unsere Vorhersagen stimmten. Jedes stichprobenhafte Nachgucken ist natürlich auch ein eingreifender Prozess und verfälscht die nachfolgenden Ergebnisse.

Und natürlich müssten wir die entsprechende Rechenpower haben, um nicht nur jedes Teilchen, sondern auch jedes Prototeilchen und schließlich jede Welle und jeden Quantenzustand zu berechnen. Unter der Annahme, dass das Universum unendlich sei, wird es dann paradox(er).

DANN wäre es theoretisch denkbar, dass man die Entwicklung des Universums vorhersagen könnte.

Sind ne Menge Wenns, ne?

 

Die Unschärferelation beschreibt nicht das, was wir (noch) nicht wissen, sondern das, was wirklich keiner wissen kann, da diese Effekte wirklich absolut zufällig sind.

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Ich finde es überhaupt erstaunlich, dass wenn alles einmal ein Punkt gewesen sein soll, dass sich nicht alles exakt gleichförmig ausgedehnt hat. Dass es so vieles gibt, was unterschieden werden kann, finde ich phänomenal.

habe mal gelesen, dass eine Abweichung vergleichbar mit dem entfernen eines sandkorns der Erdoberfläche dazu geführt hätte, dass das Universum sofort wieder zusammengefallen wäre

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@morianflundt

Wenn man das überhaupt vergleichen kann. 

Aber das, was ich meine ist, dass niemand da war, der ein Sandkorn hat hinzufügen oder entfernen können. Aber irgendwo fehlte auf einmal eins, denn sonst wäre alles vollkommen symmetrisch, "schön", gleichförmig,...

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Es war nicht nur ein Punkt: auch die Planck-Länge (10^-35 m) hat noch immer eine Ausdehnung, umfaßt also ein Volumen.

Im übrigen gilt für eine solche Massekonzentraqtion das gleiche wie im Kern eines Schwarzen Loches (sogar jeder Masse), daß nämlich das Volumen größer als das metrische ist.

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Nein.

Am Ende der klassischen Physik (so gegen 1920) hat man das noch zu Recht geglaubt.

Nachdem die Quantenmechanik gezeigt hat, dass es Dinge gibt, die wirklich absolut zufällig (nur statistisch vorhersagbar) sind, brach diese Denkweise ins absolute Nichts zusammen.

Diese böse Quantenwelt treibt den Determinismus schier zur Verzweiflung - geradezu in den Selbstmord....

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@nax11

Ist die Quantenwelt böse?

Sie ist eigentlich nur die Realität, und die ist eben genau so wie sie eben ist.

Und jeder der an das Allwissen glaubt, glaubt eben an etwas, das es eben doch nicht gibt.

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Anhand all unserer aktuellen wissenschaftlichen Erkentnisse wäre das nicht möglich.
Komplementäre Eigenschaften eines Teilchens lassen sich nicht gleichzeitig bestimmen, man Spricht in der Regel von "Ort" und "Impuls".
Also selbst wenn du die ersten Teilchen beobachten könntest, du könntest die nötigen Informationen nicht beschaffen.

Hätte, hätte, Fahrradkette

Nix wie Spekulationen !

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