"Bestaat" ruimtetijd

[Professor Puntje]

Ik zal je wat helpen: het woord werd door de spellingcorrectie niet herkend omdat het wel bestaat. Maar het is hier niet van toepassing. Het juiste woord is bijna hetzelfde. Zet hem op Regor, ook jij kunt als een vuurpijl boven die vervelende wetenschappelijke ladder uit schieten.

[Regor]

Waw ... ik heb hoogtevrees !

[Regor]

En als het dan toch moet / zou lukken .......... liefst aan een snelheid hoger dan dan 11,2 km/ sec ..... vaarwel wrede aarde !

[Bladerunner]

Op de vraag of ruimte-tijd zou bestaan als er geen materie is, (dus waterstof etc.) is het antwoord ja. Ruimte-tijd is een concept van de mens en niet iets dat geschapen is zodat wij konden bestaan. Want in theorie had het universum totaal leeg kunnen zijn op wat elementaire deeltjes na als gewone materie en anti-materie elkaar op enig moment na de oerknal totaal of zo goed als vernietigd zouden hebben.
We hadden dan een 'soep' van straling maar geen atomen dus ook geen sterren en planeten of leven.

https://einstein.stanford.edu/content/r ... /q411.html

Dat is nou net wat relationisme in vraag stelt, en waar er momenteel (en waarschijnlijk nooit) een sluitend antwoord op is.
Dus de vraag is wat zijn jou argumenten voor deze overtuigde substantivalistische visie

Er is geen reden om aan te nemen dat ruimte-tijd perse massa moet bevatten.
I.p.v. massa in de vorm dus van atomen heb je ook massa in de vorm van energie. Energie en massa zijn twee verschijningsvormen van de zelfde 'entiteit'. Dus toen ik het over een 'leeg' universum had bedoelde ik dus dat het gevuld was met alleen energie i.p.v. atomen en moleculen. Het is nu immers ook volgens een theorie gevuld met donkere energie. Wat zou er nu gebeuren als alle massa in de vorm van atomen ook energie was omdat materie en anti-materie elkaar volledig vernietigd zouden hebben tijdens de oerknal? Zou ruimte-tijd dan niet kunnen bestaan? Want nu bepaald materie de kritieke dichtheid maar zou er alleen energie in zitten dan heb je ook een dichtheid. Sterren hebben een stralingsdruk dus heb je die druk ook in de ruimte-tijd als alles energie zou zijn.

Ik zie geen reden om aan te nemen dat ruimte-tijd bestaat bij de gratie van materie. Een van de mogelijke scenario's over het ontstaan van het heelal is dat het geenszins logisch is dat het perse leven zou moeten bevatten. Door de wederzijdse vernietiging van materie en anti-materie hadden we een levenloos heelal gehad omdat protonen e.d. ontbraken. Dus om de analoog met de boom er bij te halen: bestaat ruimte-tijd alleen als er iemand in leeft om het te zien? Dat lijkt mij net zo arrogant als veronderstellen dat wij de enige levensvorm zijn in het heelal.

[vijv]

Dus de geocentrische en heliocentrische beschrijvingen van ons zonnestelsel zijn volgens jou ook "dezelfde theorieën"?

Dit hangt er van af wat je beschouwd onder deze theorieën. Als je bedoelt bij geocentrisme, dat alles in circelvormige of ellipsevormige banen rond de aarde draait en en bij heliocentrische alles rond de zon dan zijn dit twee verschillende theorieën. Zij geven immers andere voorspellingen over de banen van de hemellichamen.
Als je echter uitgaat van de wetten van Newton dan kan je het standpunt innemen dat de aarde stilstaat en het hele universum rond de aarde beweegt of je kan kiezen dat de zon stilstaat en alles rondom de zon draait. Het eerste geval geeft gewoon moeilijkere wetten (als je enkel ons zonnestelsel beschouwd) dan de tweede keuze. Maar de voorspellingen van de banen verandert niet. Relativisten zullen zeggen dat geen van beide stilstaan en er ook geen behoefte is aan een stilstaand punt in de ruimte, alles is relationeel.

Ik denk dat deze scheiding tussen ontologie en fysica de plank misslaat, en het is een reden waarom dit hele vraagstuk omtrent "de ontologie van de kwantummechanica" zo lang onder het kleed is geschoven: als het "slechts" ontologie is terwijl de empirische resultaten hetzelfde blijven, dan kun je ontologie als een overbodige luxe beschouwen.

Alleen is het dat niet, omdat het dikwijls een belangrijke stap naar vooruitgang is (zoals bij het heliocentrische v.s. geocentrische wereldbeeld).

Ik denk dat ontologie ons kan helpen om theorieën beter te begrijpen en daar draait de hele discussie hier rond. Maakt de relationistische visie een theorie begrijpelijker of is het het substantivalisme dat alles eenvoudiger maakt.
Dat men naar het heliocentrisme is overgestapt was niet ontologisch gedreven maar empirisch. de data klopten gewoon niet.

[Professor Puntje]

Een leeg universum met enkel gravitational waves kan bestaan: https://en.wikipedia.org/wiki/Gowdy_solution

Als dit klopt vormt dat een mooi tegenvoorbeeld voor het relationisme.

[vijv]

Er is geen reden om aan te nemen dat ruimte-tijd perse massa moet bevatten.
I.p.v. massa in de vorm dus van atomen heb je ook massa in de vorm van energie. Energie en massa zijn twee verschijningsvormen van de zelfde 'entiteit'. Dus toen ik het over een 'leeg' universum had bedoelde ik dus dat het gevuld was met alleen energie i.p.v. atomen en moleculen. Het is nu immers ook volgens een theorie gevuld met donkere energie. Wat zou er nu gebeuren als alle massa in de vorm van atomen ook energie was omdat materie en anti-materie elkaar volledig vernietigd zouden hebben tijdens de oerknal? Zou ruimte-tijd dan niet kunnen bestaan? Want nu bepaald materie de kritieke dichtheid maar zou er alleen energie in zitten dan heb je ook een dichtheid. Sterren hebben een stralingsdruk dus heb je die druk ook in de ruimte-tijd als alles energie zou zijn.

Ik zie geen reden om aan te nemen dat ruimte-tijd bestaat bij de gratie van materie. Een van de mogelijke scenario's over het ontstaan van het heelal is dat het geenszins logisch is dat het perse leven zou moeten bevatten. Door de wederzijdse vernietiging van materie en anti-materie hadden we een levenloos heelal gehad omdat protonen e.d. ontbraken. Dus om de analoog met de boom er bij te halen: bestaat ruimte-tijd alleen als er iemand in leeft om het te zien? Dat lijkt mij net zo arrogant als veronderstellen dat wij de enige levensvorm zijn in het heelal.

Misschien toch even stellen dat ik bovenstaande helemaal niet in twijfel trek en dat in de openingstopic gesteld was dat er een debat is tussen wetenschappers of we de speciale relativiteitstheorie substanvalistisch of relationistisch moeten bekijken om deze theorie beter te begrijpen.

Wel interessant is jou insteek dat wat er nog relativistisch kan beschreven worden als de ruimte een continuum is van energie en energie een eigenschap is van de ruimte en niet iets dat zich in de ruimte bevindt.

[Regor]

Waw, wat een onzin lees ik allemaal.
Het gaat er toch niet over welk woord men gebruikt voor de werkelijkheid.
Er is er maar 1, je mag er gerust voor mijn part tientallen mechanismen bij bedenken / formuleren.

Zonder materie, van welke vorm dan ook, en zonder straling en velden ...... bestaat er geen tijd en geen ruimte !

[flappelap]

Een leeg universum met enkel gravitational waves kan bestaan: https://en.wikipedia.org/wiki/Gowdy_solution

Als dit klopt vormt dat een mooi tegenvoorbeeld voor het relationisme.

Of nog simpeler: een Minkowski oplossing, wat ook Machs principe tegenspreekt wanneer je er een testdeeltje aan toevoegt.

De vraag is alleen of de ART hier betrouwbare conclusies geeft.

[Professor Puntje]

Bestaat er in de ART dan ook een oplossing voor een universum met slechts één testdeeltjes?

[Regor]

@Flapelap,

U heeft het over wiskundige theorieen, niet over de werkelijkheid als er geen materie noch straling is.

[vijv]

Een leeg universum met enkel gravitational waves kan bestaan: https://en.wikipedia.org/wiki/Gowdy_solution

Als dit klopt vormt dat een mooi tegenvoorbeeld voor het relationisme.

Prima voorbeeld en argument!

Dit is wat Claude zegt:

"Een leeg universum met enkel gravitational waves kan bestaan. Is dit dan een tegenargument tegen relationisme
20:24"

Ja, dit is inderdaad een klassiek en krachtig argument tegen het relationisme, en het staat bekend in de literatuur als een argument voor het substantivalisme.
Wat zegt het relationisme?

Het relationisme (verdedigd door onder andere Leibniz en later Mach) stelt dat ruimte en tijd geen zelfstandig bestaan hebben. Ze bestaan enkel als een netwerk van relaties tussen materiële objecten. Zonder objecten: geen ruimte, geen tijd.
Het argument van gravitatiegolven

Gravitatiegolven zijn rimpels in de ruimtetijdkromming zelf — ze zijn geen materie, geen elektromagnetische straling, maar vervormingen van de ruimtetijd. Een universum met enkel gravitatiegolven en geen materie is:

consistent met de vergelijkingen van Einstein (het zijn geldige vacuumoplossingen)
een universum zonder materiële objecten
maar toch een universum met fysische inhoud en structuur

Voor de relationist is dit problematisch: als ruimtetijd enkel bestaat bij gratie van relaties tussen objecten, wat zijn dan die gravitatiegolven? Er zijn geen objecten om relaties tussen te leggen, maar er is toch iets.
Hoe kan de relationist antwoorden?

1. Gravitatiegolven als relata De relationist kan zeggen dat de golven zelf als "objecten" fungeren tussen dewelke relaties bestaan. Maar dit voelt ad hoc aan.

2. Ontkenning van het scenario Men kan betwisten of zo'n universum echt fysisch mogelijk is, of enkel mathematisch consistent.

3. Gesofisticeerd relationisme Moderne relationisten zoals Barbour stellen dat relaties niet tussen puntobjecten hoeven te zijn, maar tussen velden of configuraties. Dit maakt het relationisme flexibeler.
Substantivalisme als alternatief

De substantivalist (Newton, later verdedigd door o.a. Earman) zegt: ruimtetijd bestaat als een zelfstandige entiteit, onafhankelijk van materie. Gravitatiegolven in een leeg universum zijn dan gewoon golven in die zelfstandige ruimtetijd — geen probleem.
Conclusie

Het is inderdaad een sterk argument tegen naïef relationisme, maar niet noodzakelijk een knockout. De moderne discussie draait eerder om de vraag of men het relationisme subtiel genoeg kan formuleren om zulke vacuumoplossingen te accommoderen. De meeste fysici neigen stilzwijgend naar het substantivalisme, precies omdat de ruimtetijd in de algemene relativiteitstheorie zo'n rijke zelfstandige structuur heeft.

[Professor Puntje]

Mooi - van het een komt het ander, en zo brengen we elkaar op ideeën.

[flappelap]

Bestaat er in de ART dan ook een oplossing voor een universum met slechts één testdeeltjes?

Ja, want je negeert per definitie het zwaartekrachtsveld van een testdeeltje.

Als je dat niet doet, dan moet je uiteraard de energie-impuls tensor van zo'n (punt)deeltje in de Einsteinvergelijken pluggen en oplossen. Ik denk dat je wel kunt raden wat voor oplossing dat oplevert.

[flappelap]

@Flapelap,

U heeft het over wiskundige theorieen, niet over de werkelijkheid als er geen materie noch straling is.

Ik heb geen idee wat "de werkelijkheid als er geen materie noch straling is" betekent, anders dan een hypothetische situatie die je beschrijft met een wiskundige theorie.