deSignale

Nehmen wir zwei Bezugssysteme, die relativ zueinander in Bewegung sind, die also unterschiedliche Geschwindigkeiten besitzen, so wissen wir nach der Relativitätstheorie, dass es je nach Beobachterstandpunkt zu einer Messenzunahme bzw. einer Längendelatation kommen kann.

Die Geschwindigkeitsbegrenzung liegt bei der des Lichtes, so dass für ein solches System die Poincare Gruppe maßgeblich ist. Auch wenn also Licht von dem fast mit Lichtgeschwindigkeit sich bewegenden System ausgesandt wird, so nimmt der relativ ruhende Beobachter keine Erhöhung der Lichtgeschwindigkeit wahr, diese bleibt also bezüglich der Bewegung des Systems invariant. Minkowski bezeichnete die Gruppe, in der diese Invarianz der Lichtgeschwindigkeit gilt, als G_c.

Nach Veröffentlichung der speziellen Relativitätstheorie nun, wurde schnell eine Diskussion über das Verhalten der Temperatur in bewegten System entfacht.

Einsteins meinte, dass der ruhende Beobachter eine Verringerung der Temperatur im bewegten System wahrnehmen würden. Andere meinten, dass sich die Temperatur erhöhen müsste.

Eine neue Simulationsberechnung für den 1-dimensionalen Raum zeigt nun eindeutig, dass die Temperatur bzgl. der Bewegungsverhältnisse invariant bleibt, es wird keine Veränderung wahrgenommen.

http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=9817

Dieses Ergebnis halte ich für sehr bedeutend. Was im Artikel nicht ausgeführt wird:

Die Temperatur, oder besser ihr Kehrwert beta = 1/kT (k ist die Boltzmannkonstante), wurde als fundamental erkannt, und es gibt interessante Modelle, nach dem man eine kompakte imaginäre Zeitachse verwenden kann, um adäquat die Wirklichkeit zu beschreiben.

Nehmen wir die Minkowski Schreibweise der Raumzeit

dS = dx + dy + dz - icdt

mit der invarianten Lichtgeschwindigkeit als Vorfaktor, dann würde man berechtigterweise mit der invarianten Temperatur schreiben können:

dS = dx + dy + dz - icdt - j(beta)dt

Wobei j die kompakte imaginäre Zeitachse darstellt. Wir hätten also eine Erweiterung um eine kompakte Gruppe G_beta.

Interessant: k hätte die selbe fundamentale Bedeutung in der thermischen Quantentheorie wie das Plancksche Wirkungsquantum h in der üblichen Quantenbeschreibung.

Nimmt man ein Quantensystem und beobachtet es mit zunehmender Genauigkeit, dann kollabiert irgendwann, wenn man zu genau hinschaut, die Welleneigenschaft und es verbleibt nur noch die Teilcheneigenschaft. Dies wurde schon oft anhand von Doppelspaltexperimenten verifiziert.

Ein neues Experiment nun, zeigt aber eine interessante Variante: Zwar bleibt der Übergang von Welleneigenschaft zu Teilcheneigenschaft bestehen, aber die Welleneigenschaft geht nicht einfach verloren, sondern wird auf andere Teile des Systems übertragen.

Können wir also, bezogen auf das Gesamtsystem, von einer Erhaltung der Quanteneigenschaften sprechen?

Dazu die interessante Meldung:

http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=9828

Edit:

Hier etwas ausführlicher:

http://www.sciencedaily.com/releases/2007/11/071109090639.htm