Universeel determinisme bestaat niet.

[TIBERIUS CLAUDIUS]

Ik dacht dat in de kwantumwereld nou juist het meten (de meter/observer), het weten bepaalt.

In die wereld valt er weinig te meten.

Dat komt omdat de dingen die we op macro niveau meten daar een heel ander karakter hebben.
(of zelfs helemaal niet bestaan, zoals het begrip kleur)

[heeck]

Petra,

Toegift: teruggevonden het interview met Gerard 't Hooft dat me voor de geest zweefde.

. . . .

De vraag is: wat gebeurt er dan? Ons vermoeden is nu dat -33 cm de allerkleinste afstand is in ons heelal. Je kunt geen tweetal punten beschouwen op nog kleinere afstand van elkaar, want ruimte en tijd zijn dan zo gigantisch aan het fluctueren dat je geen afstandsbegrip meer kunt hanteren. Dit is mind boggling, dit gaat eigenlijk ons voorstellingsvermogen een beetje te boven. Daarom is dit zo een grote uitdaging. De grote vraag is: hoe formuleer je hier nu een correcte theorie voor?
. . . . . .

Zelf heeft u een heel stellig geloof in het determinisme, toeval in de natuur bestaat volgens u niet. Waar komt dit geloof dan vandaan?

Ik kan me de natuur niet anders voorstellen. Een heleboel anderen kunnen dat wel, met name de quantummechanica is op dit ogenblik een doctrine die voor een heleboel mensen een enorme aantrekkingskracht heeft. Juist omdat die op dit moment niet deterministisch is. Een overgrote meerderheid van de onderzoekers vindt dat eigenlijk heel erg plezierig. Het hele idee dat de natuur voorbestemd is in bepaalde verschijnselen staat ze tegen.
Mij staat het helemaal niet tegen. In tegendeel, veruit het grootste gedeelte van de natuur geeft een deterministisch beeld. De planeten zoals die om de zon heen draaien, dat is een volledig deterministisch systeem . Daar zie je dan ook weer wat chaos in, en dat mag je ook niet gedetermineerd noemen. Maar we zien toch een onderliggende structuur van natuurvergelijkingen die helemaal deterministisch zijn. Ik kan me eigenlijk niet goed voorstellen waarom de natuur niet helemaal deterministisch zou zijn. Ik kan me wel goed voorstellen, dat ondanks het deterministisch zijn van natuurvergelijkingen er toch totaal onvoorspelbare gedragingen uitkomen vanwege de onvoorstelbare ingewikkeldheid. Met andere woorden de natuur gedraagt zich onvoorspelbaar, niet omdat de vergelijkingen niet deterministisch zouden zijn, maar omdat de zaken veel te ingewikkeld zijn.
. . .. . . . .

Mijn vermoeden is dat de quantummechanica, zoals wij die nu kennen, een gevolg is van het feit dat we de natuurwetten niet goed kennen en begrijpen. Daar mag niemand over verbaasd zijn. Nee, de natuurkunde is nog lang niet klaar. Daar gaan misschien nog wel honderd generaties overheen. Dan heb je misschien een kans dat er een fundamentele natuurwet gevonden wordt die wel helemaal deterministisch is. Maar zolang we die wet niet hebben zullen we moeten leven met het feit dat de wetten die we wel hebben gevonden niet deterministisch lijken te zijn.

Roeland

[Peter van Velzen]

Zelfs al zou de wereld - inclusief wijzelf - volledig getermineerd zijn door de omstandigheden, heeft het geen enkele zin om op grond daarvan te besluiten om die omstandigheden dan maar nooit te veranderen. Of wij dat doen is dan namelijk ook gedetermineerd. Dat is alsof je zegt, dat je niet om de inhoud van je benzinetank hoeft te bekommeren, omdat de vraag of je auto nog genoeg brandstof heeft reeds bij voorbaat gedetermineerd was. Maar het klopt wel - als je zo handelt is het vrij zeker dat je een keer met een lege tank stil komt te staan.

[heeck]

Peter,

Dat heet profane voorzienigheid.

Roeland

[pallieter]

ALS het niet goed genoeg kunnen meten afvalt, dan is de golffunctie waar.* Het collapse model waar Pallieter het over had.
Wanneer is iets het ene of het andere... wat of wie veroorzaakt die collapse?

http://www.askamathematician.com/2011/0 ... mechanics/

Just to be clear, there doesn’t need to be a person doing a measurement. “Measurement” and “quantum mechanics” may remind you of scientists in labs, but any interaction that conveys information (which in day to day life is basically all of them) is a measurement. If a tree falls in the forest, and no one’s there to see it, the tree and ground still measure each other.

Ik ga het terug even eenvoudiger maken.

De juiste definitie is wanneer er informatie wordt overgedragen, nu is informatie bij kwantum mechanica weer iets dat veel meer inhoudt dan wat jij als informatie uitwisselen verstaat. Om je dat uit te leggen moet ik je ook eigentoestand gaan uitleggen en dat wordt wat moeilijk. Laat het ons erop houden dat wanneer een elementair deeltje "botst" met iets, de golffunctie zal dichtklappen en dat daarna dat deeltje terug naar een golf zal/kan gaan maar wel een iets andere golf. Dit is niet volledig juist maar wel voldoende juist om verder te kunnen.

Dus gaan we even terug naar wat jij nu eigenlijk wil weten:

Is het universum deterministisch?

We hebben al over de chaos theorie gesproken die zegt dat je niet alles exact kan men in de praktijk. Nu zonder de kwantum mechanica zou dat puur theoretisch wel mogelijk zijn. Moest je van elk atoom, elektron, foton,... in het HELE universum weten waar die zich bevinden, welke snelheid en richting die hebben, welke energie (frequentie, temperatuur,...) die hebben,..... Moest je dus alles weten over alles wat er in het universum bestaat, dan zou je perfect kunnen berekenen wat jij binnen 5 jaar om kwart na 3 gaat zeggen. Kan je perfect bereken wat jouw achter achter achter achter ... kleinkinderen binnen 10 000 jaar om kwart na drie gaan vertellen. Kan je perfect berekenen hoe het universum er 20 miljard jaar later gaat uitzien, tot op het allerkleinste detail. Je begrijpt dat dit in de praktijk onmogelijk is, maar zonder de kwantum mechanica zou het in theorie wel kunnen.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Kwantumme ... sequenties

De gevolgen die de onzekerheidsrelatie van Heisenberg met zich mee brengt, zijn niet alleen natuurkundig maar ook filosofisch enorm. Als eerste de natuurkundige gevolgen: in de kwantummechanica beschrijven we het deeltje, zoals gezegd, met een golffunctie en die functie hangt af van de omgeving waarin het zich bevindt. Zowel de positie als impuls (snelheid) van het elektron worden bepaald via de golffunctie. De onzekerheidsrelatie stelt dat de onzekerheid in de bepaling van de plaats, vermenigvuldigd met de onzekerheid in bepaling van de impuls nooit kleiner kan zijn dan een bepaalde waarde. Wordt de onzekerheid van de een kleiner, dan wordt de onzekerheid van de ander per definitie evenredig groter. Dit is een enorme natuurkundige consequentie. Waar de klassieke natuurkunde, die van voor de kwantummechanica, stelde dat we alles in het universum exact kunnen weten als we maar genoeg metingen doen en de metingen nauwkeurig genoeg zijn, daar stelt de kwantummechanica dat we alleen de waarschijnlijkheid kunnen bepalen en dat de onzekerheid in het bepalen van die waarschijnlijkheid gekoppeld is aan andere onzekerheden. Als de een kleiner wordt gemaakt, dan wordt de ander groter. Deze onzekerheid ontstaat niet door onnauwkeurigheid van de gebruikte apparatuur, maar is fundamenteel.

Er zijn verschijnselen die tot nu toe alleen verklaard kunnen worden als we de onzekerheidsrelatie gebruiken. De filosofische implicatie daarvan zou zijn dat processen in de natuur plaatsvinden niet ondanks, maar dankzij de onzekerheidsrelatie van Heisenberg. De filosofische implicatie die de kwantummechanica met zich meebrengt is dat we moeten spreken over 'de waarschijnlijkheid van de positie van een elektron', in plaats van 'de positie van een elektron'. De Heisenberg-relatie stelt bovendien dat er een minimum onzekerheid is in de bepaling. Een filosofische interpretatie van die onzekerheid is 'willekeur' en in die interpretatie zou dus de kwantummechanica dicteren dat er een fundamentele willekeur in de natuur om ons heen is. Dit in contrast met de klassieke, deterministische natuurkunde voordien, die wel een fundamentele willekeur uitsloot. Dit stoorde dan ook ten zeerste de natuurkundigen die hun denkbeelden in de 19e eeuw hadden opgedaan zoals Einstein en Planck. De meesten van deze 'oudere' natuurkundigen hebben de kwantummechanica daarom ook nooit volledig aanvaard.

Volgens een bepaalde zienswijze binnen de kwantummechanica bestaan ten gevolge van het onzekerheidsprincipe deeltjes niet eens totdat er een waarneming plaatsvindt. Schrödinger was door deze zienswijze dermate ontstemd dat hij het beroemde voorbeeld van de kat beschreef, die door dit effect tegelijkertijd zowel dood als levend was. Schrödinger hoopte met dit onmogelijke voorbeeld te laten zien dat deze filosofie belachelijk was en dat men dit denkbeeld maar snel moest laten vallen. Tot zijn verdriet is bijna het tegenovergestelde gebeurd en is Schrödingers kat een geheel eigen leven gaan leiden.

Een ander curieus gevolg van het onzekerheidsprincipe is dat elk deeltje dat zich van A naar B verplaatst elk mogelijk pad tussen A en B daarvoor gebruikt. Voor iedere waarnemer is het echter duidelijk dat dit op macroscopische schaal, dus volgens de klassieke natuurkunde, niet is waar te nemen. Theoretici hebben hiermee geworsteld totdat Richard Feynman aantoonde dat alle paden tegen elkaar wegvallen op één na. Deze methode staat bekend als de padintegraalmethode. Feynman kreeg voor deze ontdekking een Nobelprijs.

Wel, met de kwantum theorie kan dit niet meer.

Ik zal dit even uitleggen met een grap:

Heisenberg wordt tegen gehouden door de politie. De politieman zegt tegen Heisenberg: weet jij wel hoe snel je reed? Jij reed 150 km/h! Verdorie, zegt Heisenberg, nu ben ik verdwaald.

Het moment dat je van een deeltje (hier een elektron)) 100% zeker weet "hoe snel het gaat" (de impuls) weet je niet meer waar het is! Letterlijk! Het deeltje is weg! Het elektron is tegelijk nergens en tegelijk overal in het universum! Nu zeg ik weten, maar dat is niet meer dan meten. En meten is niet meer dan een "botsing".

Nu geeft een "botsing" niet altijd 100% zekerheid. Vergelijk het met iemand die afroept op een treinstation dat er vertraging is. Je hoort die vervormde stem nogal slecht en je hoort niet over welke trein het gaat. Je weet dus dat er een trein vertraging heeft, je weet niet dat het het over jouw trein gaat maar toch begin je al te vloeken. De kans dat jouw trein vertraging heeft is namelijk groter geworden. Je bent niet zeker dat het jouw trein is maar er vertrekken bijvoorbeeld 5 treinen van dat station dus de kans dat het over jouw trein gaat is 20%. Net hetzelfde bij kwantummechanica: botsingen geven maar bijvoorbeeld 80% zekerheid over de snelheid van dat elektron, dat wil zeggen dat de kans dat je weet waar dat elektron zit nog steeds klein is maar niet nul. Je kan wel beginnen zeggen dat het zich waarschijnlijk ongeveer in de buurt van dat atoom bevindt. Dat is al heel wat beter dan "ergens in het universum"!

Dus continu, in het hele universum, "botsen" deeltjes en die botsingen maken dat er dingen gebeuren gedeeltelijk of soms zelfs volledig willekeurig zijn.

Gooi je een muntstuk op zou (theoretisch) je kunnen berekenen via hoe hoog je gooit, de luchtdruk, de wind, de exacte vorm van dat muntstuk wat het resultaat zal zijn. Dat is onmogelijk bij deeltjes.

[Petra]

Het is een chaotische brei nu, idd. ook Deepak Chopra ben ik welbekend mee.
Ik had ook te weinig tijd om er ff goed voor te gaan zitten want er kwam een zwarte hond langslopen en daar ben ik achteraan gedarteld.
Het was een zeer vermakelijke grande tour, langs vele grote namen uit de oude tijd, Alice in Wonderland huppelde langs en kwamen zelfs ook nog een zwarte kat en 'n satirische Don Juan langszeilen, hemeltjelief wat kwam er niet langs.

Enfin, inmiddels ben ik maar naar het Hawking boek gevlogen, dus er gloort weer hoop op een realistischer verloop van de geschiedenis van de tijd.
Nu nog de tijd en de zin vinden om het op te pakken en fris en fruitig weer opnieuw te beginnen, (die wondere werelden van die klassiekers zijn zoveel leuker en moeilijk weg te leggen. )

Back to reality... en dan kom ik er natuurlijk weer op terug.

[Petra]

Roeland,
Slingeren we nou van de chaos weer terug naar gedetermineerd?

Petra,

Toegift: teruggevonden het interview met Gerard 't Hooft dat me voor de geest zweefde.

. . . .

Zelf heeft u een heel stellig geloof in het determinisme, toeval in de natuur bestaat volgens u niet. Waar komt dit geloof dan vandaan?


Mijn vermoeden is dat de quantummechanica, zoals wij die nu kennen, een gevolg is van het feit dat we de natuurwetten niet goed kennen en begrijpen. Daar mag niemand over verbaasd zijn. Nee, de natuurkunde is nog lang niet klaar. Daar gaan misschien nog wel honderd generaties overheen. Dan heb je misschien een kans dat er een fundamentele natuurwet gevonden wordt die wel helemaal deterministisch is. Maar zolang we die wet niet hebben zullen we moeten leven met het feit dat de wetten die we wel hebben gevonden niet deterministisch lijken te zijn.

Roeland

Als ik het goed begrijp geeft hij hier bevestigend antwoord op mijn vraag en gevoel (laatste zin).
Dat spreekt dan toch weer de chaostheorie tegen als 't 'm meer in het meten zit?
En dat geldt dan toch ook voor de al of niet chaos van jouw rad? (Waar ik bij deze dus weer op terugkom!)

Planeten:
Wat ik me nu afvraag is of het dan komt omdat we niet goed genoeg kunnen meten/rekenenen. Want dat betekent dat het niet aan het systeem ligt maar aan ons vermogen om...

OF omdat het door een *extra bij of afnemende energie komt die we (nog) niet in onze berekeningen hebben opgenomen.

OF omdat die baan nu eenmaal per definitie onvoorspelbaar is. (Maar waardoor dan???)

*nog onbekende energie?, ether? of bekende 'donkere energie' die niet meegerekend is )

Zoals die slingers...
Blijkbaar is 1 slinger prima te voorspellen en berekenen maar meervoudige niet.
Mijn gevoel zegt me dat dat eerder aan menselijke onkunde ligt dan aan de slingers tenzij ...komen er extra krachten bij als 't er meer zijn?

Ennehhhh; je zei:

ad 2)
Niet van de chaostheorie overstappen naar chaos in algemene zin, want die twee zijn niet identiek.

Ik snap het verschil niet.

P.S.
Ik ben niet aan het breien maar brijen.

[Peter van Velzen]

Het probleem met het voorspellen van slingers met twee draaipunten en systemen met drie hemellichamen - is dat in sommige gevallen - elke afwijking (hoe klein ook) uiteindelijk tot een groot verschil kan leiden. In de wiskunde heeft men "Reële" getallen bedacht met oneindig veel cijfers achter de komma. In de werkelijkheid is het onmogelijk de beginsituatie vast te stellen met een dergelijke nauwkeurigheid. Oneindig betekent dat er geen einde aan komt, dus dat lukt je per definitie niet.

[Petra]

Pallieter,
Er staat maar 1 eenvoudig zinnetje in je epistel:

Ik ga het terug even eenvoudiger maken...

maar toch begin je al te vloeken.

Misschien als ik het nog 42 x heb nagelezen dat ik de eenvoud van de rest ook inzie %&*#@$
Dat ga ik zeker proberen, daar niet om.

Toch bekruipt me ergens het gevoel dat als zelfs de bollebozen hierover bakkeleien het voor mij een uiterst moeilijke toer zal zijn om er genoeg van te begrijpen om er een gedegen standpunt over in te kunnen nemen.

Ik meende net te begrijpen dat chaos weer overboord gaat vanwege onze onkunde maar nu is de chaos weer terug.

[Petra]

Het probleem met het voorspellen van slingers met twee draaipunten en systemen met drie hemellichamen - is dat in sommige gevallen - elke afwijking (hoe klein ook) uiteindelijk tot een groot verschil kan leiden. In de wiskunde heeft men "Reële" getallen bedacht met oneindig veel cijfers achter de komma. In de werkelijkheid is het onmogelijk de beginsituatie vast te stellen met een dergelijke nauwkeurigheid. Oneindig betekent dat er geen einde aan komt, dus dat lukt je per definitie niet.

Ja maar als nauwkeurigheid het probleem is dan ligt het toch aan ons. Aan onze onkunde tot nauwkeurig meten.
Dat klinkt alsof het (in theorie) wel nauwkeurig te meten zou kunnen zijn maar 'wij' krijgen dat niet voor elkaar.

Is het oneindige het euvel?
Maar we hebben toch een begin vast kunnen stellen? Het... -na de collapse- begin van de big bang.

[TIBERIUS CLAUDIUS]

Ja maar als nauwkeurigheid het probleem is dan ligt het toch aan ons. Aan onze onkunde tot nauwkeurig meten.
Dat klinkt alsof het (in theorie) wel nauwkeurig te meten zou kunnen zijn maar 'wij' krijgen dat niet voor elkaar.

We krijgen het niet voor elkaar omdat het gewoon onmogelijk is.
Het ligt dus niet aan gebreken onzerzijds.

De vraag is nu, ligt de waarde desondanks exact vast of is hij dat niet.

Tegenwoordig neemt het overgrote deel van deze tak van de wetenschap het laatste aan.

[Petra]

Ja maar als nauwkeurigheid het probleem is dan ligt het toch aan ons. Aan onze onkunde tot nauwkeurig meten.
Dat klinkt alsof het (in theorie) wel nauwkeurig te meten zou kunnen zijn maar 'wij' krijgen dat niet voor elkaar.

We krijgen het niet voor elkaar omdat het gewoon onmogelijk is.
Het ligt dus niet aan gebreken onzerzijds.

De vraag is nu, ligt de waarde desondanks exact vast of is hij dat niet.

Tegenwoordig neemt het overgrote deel van deze tak van de wetenschap het laatste aan.

In bold dit keer. Nog ff en je gaat 't in hoofdletters uitschreeuwen.
Het begrip 'onmogelijk' heb ik nu eenmaal nog nooit zo goed begrepen.

En ook nu weer... als de vraag is of de exacte waarde vastligt of niet...
Dan weten we toch niet of het onmogelijk is of niet.
Ligt het vast dan zou het in theorie meetbaar moeten zijn.

[heeck]

Als ik het goed begrijp geeft hij hier bevestigend antwoord op mijn vraag en gevoel (laatste zin).
Dat spreekt dan toch weer de chaostheorie tegen als 't 'm meer in het meten zit?
En dat geldt dan toch ook voor de al of niet chaos van jouw rad? (Waar ik bij deze dus weer op terugkom!)

Het is niet zo dat 't Hooft jouw vragen beantwoordt of aan jouw vooroordelen of gevoel tegemoet komt; het is zo dat jij overal aan het vissen bent of er iets in je kraam te pas komt. Een advies van 't Hooft aan iedereen die iets over QM wil beweren, is dat die eerst moet studeren.

Ennehhhh; je zei:

ad 2)
Niet van de chaostheorie overstappen naar chaos in algemene zin, want die twee zijn niet identiek.

Ik snap het verschil niet.

P.S.
Ik ben niet aan het breien maar brijen.

Chaos in het algemeen heeft een andere betekenis dan het met de chaostheorie afgebakende domein.
Ik kan je weer naar Wiki en Sapolsky verwijzen, maar ik vermoed dat je gewoon met het hoofd in de knuisten moet zien te bergrijpen.

Mijn vermoeden is dat je en aan het breien en aan het brijen bent in die zin dat je alles aan alles verbindt zonder dat je de reikwijdte, overlapping van de begrippen en domeinen helder houdt en dan wordt het een brij.

Roeland
PS
Bacon had het voor de QM al in de gaten en de QM heeft de zaken juist niet vereenvoudigd, of intuitiever toegankelijker gemaakt, zoals jij blijft hopen.

The subtlety of nature is greater many times over than the subtlety of the senses and understanding.

[heeck]

Petra,

Weer een toegift vanwege iets dat ongewild maar wel verwelkomd bij me opborrelde:

3e verdieping: Domeinverkenning

The Case of the Unused Toilets.
Hoe vertel je iemand uit de sociale wetenschappen (Joke Noppers, Karoline Marburger, Wiebke Wemheuer) in een presentatie van een half uur, waar de problemen in de quantummechanica ongeveer zitten?

Antwoord:
Door een fictieve case study te presenteren, waarin het welk-toilet-kies- ik-op-een-druk-treinstation gedrag van mensen wordt gestuurd door de regels van de quantumfysica.

[pallieter]

Ja maar als nauwkeurigheid het probleem is dan ligt het toch aan ons. Aan onze onkunde tot nauwkeurig meten.
Dat klinkt alsof het (in theorie) wel nauwkeurig te meten zou kunnen zijn maar 'wij' krijgen dat niet voor elkaar.

We krijgen het niet voor elkaar omdat het gewoon onmogelijk is.
Het ligt dus niet aan gebreken onzerzijds.

De vraag is nu, ligt de waarde desondanks exact vast of is hij dat niet.

Tegenwoordig neemt het overgrote deel van deze tak van de wetenschap het laatste aan.

Hmm, in de praktijk is dit absoluut onmogelijk. In theorie (buiten de kwantum mechanica gerekend) kan je wel je volledig systeem atoom per atoom, foton per foton,... gaan beschrijven. En daar zit je nooit meer met oneindig lange getallen. Je bent daar beperkt door de planck lengte en planck tijd waarmee je dus wel (theoretisch) elk systeem exact kan beschrijven. Hoe je in godsnaam ooit iets exact in planck lengte en planck tijd gaat gaan meten is een andere vraag.