Worin genau besteht das Unvereinbarkeitsdilemma zwischen der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie?

9 Antworten

Kurz gefasst: in der QuM rechnet man mit Wahrscheinlichkeiten. Diese liegen immer zwischen 0 und 1. Versucht man, großen Massen mit kleiner Ausdehnung (zB. schwarzen Löchern) rechnerisch näher zu kommen, werden die Wahrscheinlichkeiten plötzlich größer als 1 und gehen im Extremfall sogar gegen unendlich.

Das Unvereinbarkeitsdilemma zwischen Quantenmechanik und Relativitästheorie besteht in der Tatsache, dass sie, obwohl sie jeweils logisch und stimmig sind und sich beide auf einen Planeten beziehen, nämlich die Erde, sich in einem Punkt nicht in Einklang bringen lassen. Das ist die Gravitation.

Eine Lösung wird hier jedoch in der Wechselwirkung der Photonen mit den Vakuumfluktuationen gesehen, sie begrenzt die Lichtgeschwindigkeit auf 300000 km/s.

ok, das war doch auch das problem dass sich photonen einmal wie wellen und einmal wie teilchen verhalten, oder? wie kann das denn sein?

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@r0ssi

Nein das Problem liegt nur bei den Teilchen.

Da gibt es reelle Teilchen (z.B. Quarks und Elektronen, aus denen Sachen unserer Umwelt bestehen), und es gibt Wechselwirkungsteilchen (z.B. Gluonen und Photonen, die zwischen den reellen Teilchen interagieren und eine Kraft zwischen ihnen übertragen).

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Wie Kajjo bereits geschrieben hat, kann man die Vereinigung der Quantenphysik mit der Speziellen Relativitätstheorie durchaus als gelungen bezeichnen (siehe z.B. Dirac-Gleichung, Quantenfeldtheorien, Standardmodell).

Eine wichtige Frage, die das Standardmodell noch offen lässt, ist: Woher bekommen die Elementarteilchen ihre Masse? Gibt es das ominöse Higgs-Boson? Man glaubt heute, kurz vor seiner Entdeckung zu stehen.

Der letzte Schritt, der zur "Weltformel" dann noch fehlt, ist eine quantisierte Beschreibung der Gravitation, also die Vereinheitlichung von Quantentheorie und Allgemeiner Relativitätstheorie.

Es könnte darauf hinauslaufen, dass wir uns die Raum-Zeit nicht kontinuierlich vorstellen dürfen. Auf der Planck-Skala könnte sie eine granulare Struktur haben. Aber das ist alles noch Zukunftsmusik und die Theorien schiessen derzeit so ins Kraut, dass noch keine definitiven Antworten möglich sind.

Einstein hat sich mit SEIN oder NICHT-SEIN beschäftigt. Doch im fiel nach einiger Zeit auf das das auf die kleinsten Teilchen die man zu damaliger Zeit schon kannte, nicht zu traf. Er musste sich daher mit der "ach so schrecklichen" Quantentheorie beschäftigen, in der eine dritte Möglichkeit zustande kam: VIELLEICHT-SEIN... Das aber nur kurz umrundet und sehr holzig erklärt, aber das ist dieses Unvereinbarkeitsdilemma, weil ihm diese 3te Möglichkeit absolut nicht in seine Theorien hineingepasst hat und teils manche Theorien auch widersprochen hat.... Tot und lebendig zugleich, Hell und Dunkel zugleich? Wie das? In der Relativitätstheorie macht ein unbestimmter Zustand leider den Großteil der vorhersagen unmöglich.

Meines Erachtens gibt es überhaupt kein Unvereinbarkeitsdilemma, denn beide Theorien beschreiben andere Aspekte des Ganzen. Beide sind zu verschiedenen Quantenfeldtheorien zusammenführbar -- allerdings bisher leider nicht perfekt, d.h. die "Weltformel" ist noch nicht gefunden worden. Ein Dilemma der Quantenmechanik selbst ist, daß sie die Gravitation nicht beschreiben kann. Dies gelingt mit der Relativitätstheorie gut.

okay, das hätte ich mit dem zusatz "hinsichtlich einer einzigen weltformel" präzisieren müssen. my bad.

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