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Allgemeine Relativitätstheorie (ART) Das ist die Theorie der Schwere gemäß Einstein. Wenngleich sie in der Lage dazu ist, das Vorstellungsvermögen arg zu strapazieren, ist die ART eine klassische Theorie und bringt für das Naturverständnis kaum eine tiefere Einsicht, als man ohne sie hätte. Als nichtlineare Mechanik ist sie für Lösungen unendlicher Kompliziertheit gut, aber das ist ein Schock, den Poincaré bereits beim Dreikörperproblem der klassischen Mechanik zu verarbeiten hatte, nur in gesteigerter Form. Hinzu kommen Paradoxien, Lösungen die eigentlich nicht sein dürften. An dieser Stelle muss ich eingestehen, dass mein Wissen in der ART doch sehr begrenzt ist.
Bedeutung Bedeutung ist die Wirkung, die der Empfang einer Nachricht in einem bestimmten Empfänger auslöst. Eine Nachricht ist irgendein von der Welt abgeteilt Gedachtes, das als Ursache von Veränderungen der Zustände möglicher Empfänger angesehen wird. Empfänger sind ebenfalls von der Welt abgeteilt Gedachte. Im engeren Sinn ist eine Bedeutung die Empfindungen, die im Bewusstsein „des Empfängers“, oder anders ausgedrückt im abgeteilten Bewusstsein wahrgenommen werden, also der bewusstwerdende Teil der Veränderung. Die Bedeutung ensteht immer im Empfänger. Eine Nachricht hat keine Bedeutung.
Bewusstsein Mit Bewusstsein ist an diesem Ort immer Bewusstsein gemeint. Insbesondere ist damit nicht bewusstes Denken gemeint: das würde einen Speicher voraussetzen. Es ist auch nicht das übliche Bei-Bewusstsein-Sein gemeint, welches außer bewusstem Denken noch eine Unterhaltung mit der Umgebung über die „normalen“ Sinneskanäle einschließt, so dass die Umgebung zur Meinung gelangt, dass im Augenblick bewusst gedacht wird. Hier ist mit Bewusstsein dasjenige gemeint, das erkennt, dass eine Welt vorhanden ist.
klassisch Damit wird an diesem Ort immer etwas aus der klassischen Physik bezeichnet, das heißt einer Physik ohne Quantentheorie. Darunter fallen zum Beispiel: klassische Punktmechanik, Elektrodynamik, statistische Mechanik, allgemeine Relativitätstheorie.
Quantenfeldtheorie (QFT) An diesem Ort ist mit QFT immer eine relativistische Eichtheorie gemeint, also eine Theorie, deren ursprüngliche Lagrangedichte poincaré-invariant ist und aus der Lokalisierung einer inneren Symmetrie bosonische Eichfelder liefert. Das Standardmodell der elementarsten uns bekannten Quantenzustände („Elementarteilchen“) besteht aus solchen Eichtheorien. Während diese QFTen genaueste Voraussagen über die Ergebnisse von Experimenten liefern können, bereiten sie mathematisch und für das Verständnis immer wieder größte Schwierigkeiten.
Durch die Quantisierung des unendlich dichten Feldkontinuums treten prinzipiell unendliche Energien im Sein auf, die unter den Teppich gekehrt werden müssen. Dies passt absolut nicht zur Vorstellung der ART, dass Energie eine Krümmung der Raumzeit bewirkt. Darüberhinaus treten selbst in Theorien wie der QED, deren Integrale mit störungstheoretischen Näherungsverfahren schrittweise gelöst werden können, Divergenzen bei hohen und niedrigen Frequenzen auf - sogenannte Ultraviolett- und Infrarotdivergenzen, die auch irgendwie wegdiskutiert werden müssen.
Warum eine innere Symmetrie nur lokal sein kann, ist beim Glauben an eine gekrümmte Raumzeit mit lokaler Metrik unmittelbar einleuchtend. Globale Symmetrien kann man sich dagegen kaum noch vorstellen. Dennoch gibt es in den QFTen globale Symmetrien wie die Parität.
Schon früh befiel Physiker die Ahnung, mit der Quantisierung des Kontinuums könne man über das Ziel hinausgeschossen sein, und in Wirklichkeit müsse es doch eine - wenn auch sehr feine, noch nicht sichtbare - Körnung der Natur geben [Bjorken Drell Kap. ?].
Quantenmechnik (QM) Hier bedeutet dieser Begriff eine Quantentheorie, die über eine kanonische Quantisierung mit der klassischen Mechanik in Verbindung steht. Elektromagnetisches Feld und Schwerefeld werden in der QM weiterhin klassisch behandelt. Nichtklassische Felder kommen in der QM nicht vor, jedoch kann innerer Drehimpuls (Spin) bereits in gewissen Grenzen beschrieben werden.
Obwohl die QM am Anfang des 20. Jahrhunderts eine grundlegende Umwälzung der Naturwissenschaft bedeutete, muss ihre enge Verbindung zur klassischen Physik heute als Hemmnis beim Versuch eines tieferen Naturverständnisses angesehen werden.
Nichtsdestotrotz werden auch an diesem Ort viele Beispiele aus der QM verwendet. Der Grund ist einfach der, dass ein gleichwertiges Beispiel aus der QFT in der mathematischen Darstellung viel schwieriger wäre. Darüber sollte man aber nie vergessen, dass die QM eine halbklassische Theorie ist.
Quantentheorie (QT) Dies ist der Oberbegriff für alle Mehrschichttheorien mit einer unteren Schicht, die die Dynamik des Geschehens beschreibt, und mindestens einer weiteren nichtlinearen Schicht, die zwischen der unteren Schicht und den Erscheinungen vor dem Bewusstsein steht. Alle bedeutenden Vertreter dieser Gattung arbeiten mit linearen Operatoren in der unteren Schicht, die die Überlagerung von Prozessen ohne gegenseitige Beeinflussung zulassen, sowie einer quadratischen („bilinearen“), Ganzheit erzwingenden Mittelschicht, als da wären: die halbklassische Quantenmechanik, das Standardmodell, die String-Theorien.
Spezielle Relativitätstheorie (SRT) Die Theorie (ja wovon eigentlich?), wie sie Einstein entwickelt hat. Einerseits handelt die SRT von der Elektrodynamik. Das ist insofern keine wesentliche Neuerung, dass die Maxwellsche Elektrodynamik bereits poincaré-invariant gewesen ist. Andererseits enthält sie nicht wirklich eine Mechanik, das leistet erst die ART. Vielleicht kann man sagen, dass sie außer einer vierdimensionalen Fassung der Elektrodynamik eine poincaré-invariante vierdimensionale Kinematik liefert. Diese Kinematik sagt uns, dass es prinzipiell keine starren Körper geben kann, wie sie in der klassischen Mechanik allgegenwärtig sind.
Die SRT ist die erste moderne Theorie, die eine Art Subjektivismus in die Physik gebracht hat. Was gleichzeitig ist, welches Ereignis vor dem anderen stattfindet, wie lange ein Stab ist, was Zeit und was Ort ist, was ein elektrisches Feld und was ein magnetisches ist, all das hängt nun plötzlich von der gewählten Sicht auf das Geschehen ab. In den relativistischen QFTen pflanzt sich diese Eigenschaft der Theorie weiter fort: wie viele Teilchen du siehst, hängt davon ab, wie schnell du dich bewegst [hier werden wir noch ein Paper dazu liefern].