Forum: Offtopic Quantenmechanik und die Zukunft


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von Leon (Gast)


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Hi, mal ein paar Fragen.

Mal - rein hypothetisch - angenommen, man hat es geschafft, die 
Quantenmechanik mit der Allgemeinen Relativitätstheorie zu vereinen, sei 
es durch String-Theorie oder irgendeiner anderen Theorie.

Was genau würde es uns uns bringen? Abgesehen von mehr Verständnis...

Würde es bei der Kernfusion, oder Quantencomputern helfen? Supraleitern? 
Anderer Technologie? Der Raumfahrt selbst?

Künstliche Gravitation - wird sie dadurch möglich gemacht? (Wurde im 
Film "Interstellar" doch so gezeigt, oder? Durch die Entdeckung der 
Quantengravitation.)

Könnte man dann auch Informationen in ein Schwarzes Loch senden 
(mithilfe einer Sonde z.B.) und das Informationsparadoxon ändern? Weil 
man Schwarze Löcher u.a. besser versteht?

Wie wahrscheinlich werde ich, als Elektrotechnik-Ingenieur, damit zu tun 
haben können?

Welche Themengebiete der Quantenmechanik lohnt es sich, als 
MINT-Absolvent genauer zu studieren?

PS:
Und was ist genau der Unterschied zwischen Quantenphysik und 
Quantenmechanik? Ich nutze beides analog - will da aber keinen Fauxpas 
erleben, wenn man sich mal wissenschaftlich austauscht..

: Verschoben durch Moderator
von Ben S. (bensch123)


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Leon schrieb:
> Wie wahrscheinlich werde ich, als Elektrotechnik-Ingenieur, damit zu tun
> haben können?

In deinem (Arbeits)Leben garantiert nicht mehr.

von Kybernetiker X. (kybernetiker)


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Relativitätstheorie ist keine Grundkraft, weil es eine Zeit- und 
Maßeinheitsverzerrungstheorie ist. Also kann man da auch nichts 
vereinigen.

: Bearbeitet durch User
von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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lass man.

"Die" machen die Betriebssysteme und Webseiten dann so komplex,
dass man wieder etwas schnelleres als Quantencomputer braucht.

Incl natürlich immer neuer Übertragungsstandards die auch in
anderen Bereichen Einzug haben werden und damit noch
viele Millionen Tonnen an Gerätschaften mit einem Handstreich
obsolet machen werden.

von A. S. (rava)


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Man braucht sich den Kram nicht "auf Verdacht" anzusehen. Was kommt, 
kommt. Und es ist schwer abzuschätzen, was wichtig sein wird.
Ich habe während dem DeepLearning Boom studiert und habe da nichts davon 
an der Uni mitnehmen können. Das lernt man dann eben, wenn es relevant 
wird. Das meiste, was man lernt, braucht man eh nicht.

Weniger pragmatisch: Es kann natürlich einfach sein, dass es dich 
interessiert. In dem Fall: lern was dich begeistert. Aber dann musst du 
auch nicht fragen, was es dir bringen soll.

State-of-the-Art Anwendungen der theoretischen Physik sind derzeit:
* Quantencomputer
* Nanotechnologie (Nanotubes, Chipfertigung, Materialien & Oberflächen)
* Teilchenbeschleunigerbau (ich spreche vom Engineering)
* Fusionskraftwerksbau
Für nichts davon braucht man Stringtheorie. Im Gegenteil. Das meiste 
Zeug baut auf Quantenmechanik. Dieser Kram ist jetzt fast 100 Jahre alt.

"Theory of Everything" ist was es ist: Grundlagenforschung.
Bis daraus Engineering-Probleme werden, gehen noch ein paar Jährchen ins 
Land.

https://www.youtube.com/watch?v=JDmKLXVFJzk

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Man muss sich ja nur überlegen welche Produkte oder Technologien direkt 
aus Formulierung der ART entstanden sind. Null.
Es fallen doch bei so was nicht sofort Technologien raus die coole 
Sachen machen.
Aktuelle Theorien erlauben die Approximation an die Realität genau genug 
für quasi alle praktischen Anwendungen.

von A. S. (rava)


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Cyblord -. schrieb:
> Null.

GPS?

von Cyblord -. (cyblord)


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A. S. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Null.
>
> GPS?

Sicher nicht. Die Zeitdilatation bei GPS Satelliten kann man auch ohne 
die ART messen und ausgleichen. Nur erklären kann man sie dann nicht.

: Bearbeitet durch User
von ~Mercedes~  . (lolita)


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Och,

Ich würde zusammen mit dem Einstein-Bose-Kondensat ein Gerät
entwickeln, das die Zeit anhalten kann.

Hey, sich dann mit dem Teil auf dem Flur der Schule herumtreiben,
bis mein "Lieblingslehrer" vorbeikommt.
Dann die Zeit anhalten und unter dem gerade erhobeben Fuß des
Lehrers ne extra dazu mitgebrachte Bananenschale legen.
Nun in Deckung gehen und die Zeit weiterlaufen lassen... ;-P ;-))))))


mfg

von Cyblord -. (cyblord)


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~Mercedes~  . schrieb:
> Hey, sich dann mit dem Teil auf dem Flur der Schule herumtreiben,
> bis mein "Lieblingslehrer" vorbeikommt.
> Dann die Zeit anhalten und unter dem gerade erhobeben Fuß des
> Lehrers ne extra dazu mitgebrachte Bananenschale legen.
> Nun in Deckung gehen und die Zeit weiterlaufen lassen... ;-P ;-))))))

Was dann allerdings eindeutig in einer Bewegung schneller als Licht 
resultieren würde. Denn die Banane würde sich quasi unendlich schnell 
bewegen, sobald die Zeit weiterläuft.
Daran siehst du schon mal dass es leider auch theoretisch nicht möglich 
ist, die Zeit anzuhalten und dann Objekte zu manipulieren.

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


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Cyblord -. schrieb:
> Nur erklären kann man sie dann nicht.
Und wie kommt man dann darauf? Durch ausprobieren?

von Cyblord -. (cyblord)


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Andreas B. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Nur erklären kann man sie dann nicht.
> Und wie kommt man dann darauf? Durch ausprobieren?

Na man merkt quasi sofort dass die Uhren der Satelliten, im Vergleich 
zur Uhr auf der Erde, falsch laufen, also abweichen, und man täglich 
mehrmals nachjustieren muss. Das Problem kann man technisch trotzdem 
genau gleich lösen, auch wenn man die Ursache nicht kennt.
Für die Positionsbestimmung selbst, ist dieser Effekt nicht relevant. Es 
braucht nur genaue Uhren die in Sync sind.

Die Zeitdilatation hätte man also mit GPS spätestens mal entdeckt. Das 
tolle an der ART und Einstein ist, dass er die Zeitdilatation einfach 
aus der ART voraussagen konnte und zwar ohne jegliches Experiment.

: Bearbeitet durch User
von ~Mercedes~  . (lolita)


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Cyblord meinte:
> Was dann allerdings eindeutig in einer Bewegung schneller als Licht
> resultieren würde. Denn die Banane würde sich quasi unendlich schnell
> bewegen, sobald die Zeit weiterläuft.
> Daran siehst du schon mal dass es leider auch theoretisch nicht möglich
> ist, die Zeit anzuhalten und dann Objekte zu manipulieren.

Och, frau darf doch mal träumen dürfen...  :-(

Was ist eigendlich, wnn man nur die Zeit verlangsamen würde,
funktioniert es dann?

mfg

von Andreas B. (bitverdreher)


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Cyblord -. schrieb:
> und zwar ohne jegliches Experiment
Ja und ohne vorher dutzende an Satelliten hochzujagen.
Ohne die Theorie zu kennen, muß man ja erst einmal herausfinden was 
überhaupt die relevanten Parameter sind.

Cyblord -. schrieb:
> Für die Positionsbestimmung selbst, ist dieser Effekt nicht relevant.
Doch, die genaue Zeit braucht es dazu schon. Die Satelliten haben 
unterschiedliche Abstände zum Empfänger. Wenn du die genaue Zeit des 
Satelliten nicht hast, kennst Du auch nicht die korrekte Laufzeit.

von Ben S. (bensch123)


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Wir fliegen auch immernoch mit Newtons Grevitationsgetzen etc. durchs 
All.

von Cyblord -. (cyblord)


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Andreas B. schrieb:
> Ja und ohne vorher dutzende an Satelliten hochzujagen.
> Ohne die Theorie zu kennen, muß man ja erst einmal herausfinden was
> überhaupt die relevanten Parameter sind.

Die Abweichungen kann man einfach MESSEN. Da ist wie eine kaputte Uhr, 
die am Tag X Sekunden falsch geht. Du kannst das messen und dann 
mehrmals am Tag neu stellen.
Da muss man gar nichts rausfinden.
Man wäre nur erstmal ratlos WARUM zig hochgenaue Atomuhren auf einmal 
alle zur Erdzeit abweichen.

Den Effekt kannst du heute schon mit zwei Uhren, eine auf einem Berg und 
eine im Tal sehen. Das macht die heutige gute Messtechnik.

> Doch, die genaue Zeit braucht es dazu schon.

Ach Bub, lesen. Genau das schrieb ich doch.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Cyblord -. schrieb:
> Die Abweichungen kann man einfach MESSEN
Nö, kann man eben nicht. Weil Du dazu die genaue Position des Satelliten 
brauchst. Und damit beißt sich die Katzen wieder in den Schwanz.

Cyblord -. schrieb:
> Den Effekt kannst du heute schon mit zwei Uhren, eine auf einem Berg und
> eine im Tal sehen. Das macht die heutige gute Messtechnik.
Damit hast Du den Einfluß der Gravitation, aber nicht der 
Geschwindigkeit. Und Du mußt erst einmal herausfinden, daß die 
Gravitation die Ursache ist. Und das ohne Art. Nee, so einfach ist das 
nicht.

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Andreas B. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Die Abweichungen kann man einfach MESSEN
> Nö, kann man eben nicht. Weil Du dazu die genaue Position des Satelliten
> brauchst. Und damit beißt sich die Katzen wieder in den Schwanz.

Es geht doch nur um die Uhrzeit. Du stellst alle Uhren auf 0. Nach 1 
Stunde rufst du deren Uhrzeit ab. Dann siehst du die Abweichung.
So kannst du die Abweichung jeder Uhr erfassen und in Zukunft 
korrigieren.
Dazu braucht es keine Position.

>
> Cyblord -. schrieb:
>> Den Effekt kannst du heute schon mit zwei Uhren, eine auf einem Berg und
>> eine im Tal sehen. Das macht die heutige gute Messtechnik.
> Damit hast Du den Einfluß der Gravitation, aber nicht der
> Geschwindigkeit. Und Du mußt erst einmal herausfinden, daß die
> Gravitation die Ursache ist. Und das ohne Art. Nee, so einfach ist das
> nicht.

Wie ich MEHRFACH schrieb, die URSACHE erklärt nur die ART. Technisch 
messen und ausgleichen kann ich trotzdem.

Auch die Abweichung der Merkuhrbahn kannte man genau. Man wusste nur 
nicht warum es diese Abweichung gab.

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


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Cyblord -. schrieb:
> Du stellst alle Uhren auf 0. Nach 1
> Stunden rufst du deren Uhrzeit ab. Dann siehst du die Abweichung.
> Das hat mit der Position nichts zu tun.
Doch
> So kannst du die Abweichung jeder Uhr erfassen und in Zukunft
> korrigieren.

Sowohl zum Stellen als auch zum Ablesen brauchst Du die Laufzeit und die 
Position des Satelliten. Sonst wird das nichts.

Cyblord -. schrieb:
> Technisch
> ausgleichen kann ich trotzdem.
Nur, wenn Du mindestens mal die Parameter kennst  (in diesem Fall 
Gravitation und Geschwindigkeit)

von Cyblord -. (cyblord)


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Andreas B. schrieb:

>> So kannst du die Abweichung jeder Uhr erfassen und in Zukunft
>> korrigieren.
>
> Sowohl zum Stellen als auch zum Ablesen brauchst Du die Laufzeit und die
> Position des Satelliten. Sonst wird das nichts.

1.) Die Position des Satelliten kennt man auch ohne GPS und auch ohne 
ART. Was hat das damit zu tun? Die haben feste Umlaufbahnen.

2.) Zum stellen der Uhren braucht man diese Position nicht. Die 
Umlaufbahnen der Sateliten braucht das GPS Gerät später um aus den 
Laufzeitunterschieden die EIGENE Position zu berechnen

Um Abweichungen in den internen Atomuhren der Satelliten zu erkennen 
braucht man das alles nicht. Die Uhren müssen in allen Satelliten nur 
GLEICH laufen. Also alle den gleichen Wert anzeigen.

>
> Cyblord -. schrieb:
>> Technisch
>> ausgleichen kann ich trotzdem.
> Nur, wenn Du mindestens mal die Parameter kennst  (in diesem Fall
> Gravitation und Geschwindigkeit)

Ne sorry das wird mir zu blöd. Lassen wir es.
Wenn du nicht erkennst wie man zwei Uhrzeiten vergleicht und daraus die 
Abweichung bestimmt, dann lies bitte mal ein Buch zu dem Thema.

Oder stell dir einfach mal ne Atomhuhr auf dem Gipfel des Mount Everest 
vor und eine im Tal.
Du willst beide gleich laufen lassen. Die sollen die gleiche Zeit 
zeigen. Die Funken ihre Uhrzeit regelmäßig beide zu dir.

Du misst aber Abweichungen nach ein paar Tagen.
Du kannst einfach die Abweichung per Stunden, Tag, Woche messen und dann 
jede Sekunde, Stunde, Tage beide Uhren syncronisieren (z.B. in dem die 
Tal-Uhr ihre Uhrzeit an die Berg Uhr funkt).
FERTIG.

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


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Cyblord -. schrieb:
> FERTIG.
Nein. Die Position der Uhren auf dem Mount Everest und im Tal hast Du. 
OK. Aber nicht die der Satelliten. Die hast Du nicht einfach durch 
Bahnberechnung mit der nötigen Präzision. Wenn dem so wäre, bräuchte man 
keine Korrekturdüsen.
Aber ich gebs auf. Du willst es nicht verstehen.

von Cyblord -. (cyblord)


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Andreas B. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> FERTIG.
> Nein. Die Position der Uhren auf dem Mount Everest und im Tal hast Du.
> OK. Aber nicht die der Satelliten. Die hast Du nicht einfach durch
> Bahnberechnung mit der nötigen Präzision. Wenn dem so wäre, bräuchte man
> keine Korrekturdüsen.
> Aber ich gebs auf. Du willst es nicht verstehen.

Ich brauche keine Positionen wenn nur die Uhren alle auf 0 stellen will. 
Was ist daran so schwer zu verstehen? Die Abweichungen der Uhren ist für 
jeden Satelliten konstant. Weil ihre Bahnen konstant sind.
Korrekturdüsen halten Satelliten auf ihren Bahnen.

Nur mal so die Frage: Wenn Bahnberechnungen nicht die nötige Präzision 
bieten, wie wird die Position der Satelliten, deiner Meinung nach, 
ermittelt?

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


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Cyblord -. schrieb:
> Korrekturdüsen halten Satelliten auf ihren Bahnen.
Ja, und wie wird die Kursabweichung ermittelt? Die blasen ja nicht 
zufällig irgendwas raus.

Cyblord -. schrieb:
> Nur mal so die Frage: Wenn Bahnberechnungen nicht die nötige Präzision
> bieten, wie wird die Position der Satelliten, deiner Meinung nach,
> ermittelt?
Durch GPS. Eben umgekehrt. Die Position der Empfänger ist in diesem Fall 
bekannt.

von Cyblord -. (cyblord)


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Andreas B. schrieb:

> Cyblord -. schrieb:
>> Nur mal so die Frage: Wenn Bahnberechnungen nicht die nötige Präzision
>> bieten, wie wird die Position der Satelliten, deiner Meinung nach,
>> ermittelt?
> Durch GPS. Eben umgekehrt. Die Position der Empfänger ist in diesem Fall
> bekannt.

Das ist einfach falsch.
Durch GPS Bodenstationen werden D-GPS Abweichungen ermittelt, um 
Atmosphärische Störungen auszugleichen.

Hier würde sich die Katze wirklich in den Schwanz beißen. Man muss die 
Uhren korrigieren damit GPS funktioniert, braucht aber GPS um die 
Positionen festzustellen um die Uhren korrigieren zu können? Das würde 
schon theoretisch nicht gehen.

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


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Cyblord -. schrieb:
> Durch GPS Bodenstationen werden D-GPS Abweichungen ermittelt, um
> Atmosphärische Störungen auszugleichen.
Auch, ja.

von Werner H. (werner45)


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Bevor Ihr hier weiter phantasiert, empfehle ich diesbezügliche Videos 
von Harald Lesch auf Youtube anzuschauen.
Da wird man wieder geerdet.
Sehr erhellend, wenn man schon einige Grundkenntnisse hat!
Für absolute Anfänger in Physik ungeeignet.

Beitrag #6568269 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Peter F. (toto)


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Cyblord -. schrieb:
> Das ist einfach falsch.
> Durch GPS Bodenstationen werden D-GPS Abweichungen ermittelt, um
> Atmosphärische Störungen auszugleichen.
>
> Hier würde sich die Katze wirklich in den Schwanz beißen. Man muss die
> Uhren korrigieren damit GPS funktioniert, braucht aber GPS um die
> Positionen festzustellen um die Uhren korrigieren zu können? Das würde
> schon theoretisch nicht gehen.

So ist es, die GPS-Satelliten bestimmen ja ihre eigene Postion nicht 
über GPS.
Die reine Ortsbestimmung würde sogar ohne Kompensation relativistischer 
Effekte funktionieren.

Zitat:"Oft wird irrtümlich darauf hingewiesen, dass diese 
Gangunterschiede zu einem Positionsbestimmungsfehler von mehreren 
Kilometern pro Tag führten, wenn sie nicht korrigiert würden. Ein 
solcher Fehler würde nur dann auftreten, wenn die Positionsbestimmung 
über die Ermittlung der Abstände des GPS-Empfängers zu drei Satelliten 
anhand eines Uhrenvergleichs mit einer Uhr im Empfänger erfolgte."

Quelle:https://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System#Relativistische_Effekte

von Jürgen S. (avus)


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Leon schrieb:
> Quantenphysik
Quantenmechanik ist ein Teilgebiet der Quantenphysik, so wie 
Quantenchromodynamik, Quantenmagnetismus, Quantentransporttheorie etc.. 
Quantenphysik ist der Oberbegriff für all diese Phänomene und m.E. als 
Abgrenzung zur klassischen Teilchenphysik und 
Welle/Teilchen-Dualismustheorien zu verstehen.

Ich würde aber eher auf Gravitationswellenphänomene setzen, weil das in 
der Interaktion von Menschen zunehmend eine Rolle spielen wird.
Angenommen, Du hast ein blind Date, und ein Landwal kommt auf Dich zu, 
der bei seiner Gewichtsangabe wie üblich gemogelt hat. Klar kann man 
dann versuchen, mittels hochauflösender Optik und Pipapo aus dem 
Gravitationslinseneffekt auf die Masse zu schließen. Bis dahin ist das 
Objekt aber möglicherweise in Rufweite und Du kannst nicht mehr einfach 
so abhauen. Besser wäre es, einen Taschen-Gravitationswellendetektor bei 
sich zu haben, der einen schon aus viel größerer Entfernung warnt, was 
da auf einen zurollt. As Vorlage könnte das LIGO-Observatorium dienen, 
nur muß das halt kleiner skaliert werden, damit es für jedermann nutzbar 
ist.
Und wenn Du das schaffst, hättest Du ausgesorgt und vor allem müßten 
sich Männer beim Daten nicht mehr unter einem Vorwand in die Toilette 
begeben und durch das Klofenster abhauen (wegen Rechnung).

Beitrag #6569190 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Sven B. (scummos)


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Werner H. schrieb:
> Bevor Ihr hier weiter phantasiert, empfehle ich diesbezügliche Videos
> von Harald Lesch auf Youtube anzuschauen.
> Da wird man wieder geerdet.
> Sehr erhellend, wenn man schon einige Grundkenntnisse hat!
> Für absolute Anfänger in Physik ungeeignet.

Und für Fortgeschrittene auch. Der Lesch ist ein Dampfplauderer, seine 
Erklärungen stimmen meist bestenfalls halb.

von Werner H. (werner45)


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Das ist völliger Quatsch!
Solche abfälligen, Zustimmung heischenden Bemerkungen folgen zwar der 
heutigen Mode, aber man muß ja nicht jede Mode mitmachen.

Ein Dampfplauderer würde nie Professor der Physik werden.
Und nie so viele Preise verliehen bekommen.
Er kann zwar wie kein anderer auch volkstümlich erklären, aber seine 
echten Vorlesungen sind sehr anspruchsvoll.
[https://de.wikipedia.org/wiki/Harald_Lesch]

von Achim B. (bobdylan)


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Bezüglich Lesch möchte ich gerne unseren Kumpel Percy N. zitieren, weil 
er mir aus der Seele spricht:

" ... bei mir ist es nicht die Person
Lesch, sondern der aus meiner Sicht unerträgliche Vortragsstil, der es
für mich unzumutbar macht, seinen Ausführungen zu folgen. Ich habe schon
einige schlechte Hochschullehrer erlebt, aber keiner war didaktisch so
schwach wie Lesch.

Es ist halt jedes Mal aufs Neue diese aufgesetzt
hemdsärmelige Attitüde, mit der komplizierte Aspekte der jeweiligen
Materie nicht erläutert, sondern umschifft werden, um dann schnell zum
nächsten Punkt zu hasten. Da lese ich lieber ein Buch oder einen Artikel 
- gern auch von Lesch, wenn es denn ohne seine Albernheiten abginge."

von Kara B. (Firma: ...) (karabenemsi)


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Achim B. schrieb:
> Bezüglich Lesch möchte ich gerne unseren Kumpel Percy N. zitieren, weil
> er mir aus der Seele spricht:

Wobei dein Kumpel sich durchaus eines aufgeblasenen Formulierungsstil 
befleißigt.

Die Sendungen von Lesch sollen nicht den mit allen Wassern gewaschenen 
Physiker bedienen, sondern einem breiteren Publikum zugänglich sein. Und 
dazu zählt nicht die selbst ernannte Intelligenzija diese Forums.


Im übrigen hat man es in DE offenbar geschafft, wenn die Jammerlappen 
aus den Löchern kommen, um einem ans Bein zu nässen.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Peter F. schrieb:
> So ist es, die GPS-Satelliten bestimmen ja ihre eigene Postion nicht
> über GPS.
Mehr oder weniger schon. Hier kann man mal nachlesen was da so alles 
korrigiert wird (S.557)
https://dvw.de/sites/default/files/landesverein-bayern/VeroeffentlichungenMitteilungen1996_4/DVW_1996_4_Merkel_Positionsbestimmung_mit_GPS.pdf
Hier stehen Bahnfehler und Zeitfehler an erster Stelle und dann kommen 
erst die atmosphärischen Störungen.

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