Die offenen Fragen der Physik

[Bynaus]

Ich habe eine schöne Seite gefunden, die die grossen offenen Fragen der Physik auflistet und dazu noch ausgezeichnete Links zu den einzelnen Themen auflistet.

http://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/open_questions.html

Für diejenigen, die des Englischen nicht mächtig sind, hier zumindest eine Liste aller Fragen: (den meisten Fragen kann man noch ein "Wenn JA / NEIN, warum?" hintenan stellen)

Feste Materie und Nichtlineare Dynamik

- Was verursacht Sonolumineszenz?
- Wie kann man Hochtemperatur-Supraleitung erklären?
- Wie kann man Turbulenz verstehen und berechnen?
- Treffen die Navier-Stokes-Gleichung für alle denkbaren Zustände eines Fluids zu?

Quantenmechanik

- Was bedeutet eine "Messung" in der Quantenmechanik?
- Kann ein Quantencomputer gebaut werden, der in der Lage ist, Dinge zu tun, die ein normaler PC nicht kann?

Kosmologie und Astrophysik

- Was geschah beim / vor dem Urknall?
- Gibt es wirklich 3 Raum- und eine Zeitdimension?
- Ist das Universum unendlich?
- Warum gibt es den Zeitpfeil, warum läuft alles immer in Richtung Zukunft?
- Wird das Universum bis in alle Ewigkeit existieren?
- Ist das Universum tatsächlich von der "Dunklen Energie" erfüllt?
- Was ist "Dunkle Materie"?
- Warum ist das Universum homogen, auf sehr grosse Distanzen gesehen?
- Warum sind Galaxien in Haufen konzentriert?
- Wann entstanden die ersten Sterne?
- Was verursacht Gamma-Ray-Bursts?
- Was ist die Ursache extrem energiereicher kosmischer Strahlung?
- Gibt es wirklich Gravitationswellen? Können wir sie messen?
- Was ist die Natur Schwarzer Löcher?
- Ist die "Cosmic Censorship" Hypothese korrekt? (=es gibt keine "nackten" Singularitäten)

Elementarteilchen-Physik

- Woher kommen die Asymetrien in den Teilchen und ihren Interaktionen?
- Warum gibt es mehr Materie als Antimaterie?
- Gibt es wirklich nur 3 Teilchen-Generationen?
- Warum haben die Teilchengenerationen genau diese Struktur: zwei Leptonen + zwei Quarks ?
- Bestehen Quarks und Leptonen selbst wieder aus kleineren Teilchen oder sind sie fundamental?
- Gibt es das Higgs-Boson wirklich, und welche Natur hat es?
- Was ist die Natur der Neutrinos?
- Ist die Quantenfarbdynamik (QCD) die korrekte Beschreibung, wie Quarks interagieren?
- Sind die gegenwärtigen Feldtheorien mathematisch konsistent? Gibt es eine allgemein gültige, mathematisch konsistente Feldtheorie?
- Ist das Proton stabil oder zerfällt es irgendwann?
- Warum haben die Partikel exakt jene Masse, die sie haben?
- Warum sind die Naturkonstanten genau so, wie sie sind?
- Was ist die Erklärung für die Pioneer-Anomalie?
- Ist das Anthropische Prinzip hilfreich oder eher störend bei der Erklärung der Phänomene im Universum?
- Vereinigen sich wirklich alle Kräfte, wenn die Energien hoch genug sind?
- Gibt es eine Superstring-Theorie, die messbare Voraussagen macht?

DIE GROSSE FRAGE

- Wie kann man die Quantenmechanik mit der allgemeinen Relativitätstheorie vereinigen?

Tja, das wären zig neue Threadtitel, sucht euch was aus...

[FirstBorg]

Ich find die Geschichte um die Quantenchromodynamik einfach nur geil...

"Die Quarks haben aber gleiche Quanteneigenenschaften, das widerspricht doch dem Pauliprinzip"
"Hmm ok, dann geben wir dem Quark einfach noch eine... hmm, die Farbe"

Zur Unschärferelation (wird ja auch als Frage angedeutet) hab ich mir mal gedanken gemacht.
Könnte man mit der Verschränkung das nicht irgendwie umgehen?
Man könnte ja zwei miteinander Verschränkte Photonen messen.. bei einem den Impuls, bei dem anderen den Ort. Hätte man dann quasi nicht bei beiden sowohl Impuls, als auch Ort gemessen?

[blueflash]

- Was ist "Dunkle Materie"?

Braune Zwerge, die sich zwischen den ganzen anderen Sternen verstecken? Wenn man so bedenkt, was wir an Körpern im Hinterhof des Systems entdecken, kommt doch die Frage auf, was sich zB zwischen hier und Alpha Centauri so rumtreibt...

[FirstBorg]

Nein, braune Zwerge sind normale "weisse Materie" wenn man so will
Jupiter z.b ist ein Brauner Zwerg, bzw. könnte als solcher klassifiziert werden, wenn er nicht unsere Sonne umkreisen würde.
Dunkle Materie soll nach diversen Theorien etwas Ätherähnliches sein das überall zwischen der Normalen Materie anzutreffen ist.

[blueflash]

Dunkle Materie ist doch einfach eine ziemlich große Masse, die bis jetzt noch nicht gefunden wurde, weil sie einfach nicht strahlt, leuchtet oder so, oder?

[Bynaus]

Dunkle Materie ist doch einfach eine ziemlich große Masse, die bis jetzt noch nicht gefunden wurde, weil sie einfach nicht strahlt, leuchtet oder so, oder?

Ja. Aber selbst wenn man die oberen Schätzgrenzen für die totale Masser aller Braunen Zwerge und Planeten nimmt, dann reicht das noch lange nicht, um alle Dunkle Materie zu erklären.

Braune Zwerge sind in der Regel schwerer als 13 Jupitermassen - ansonsten sind es "Subbraune Zwerge" oder "Planetare" (oder natürlich Planeten, wenn sie um einen Stern kreisen).

[Zocktan]

eine ingenieursfrage die mich umtreibt und mir auch mein physikprof. nicht wirklich beantworten konnte:

-woher kommt der elektronen-spin, der magnetismus erzeugt und wieso tut er das.

[MRM]

@ Bynaus - haben wir nicht schon zu einigen Themen in deiner Liste Threads ?

- Warum die Zeit nur in eine Richtung fließt ( wenn sie das denn tut )
- natur der schwarzen Löcher ( kann man sich dort frei in der Zeit vor und Rückwärts bewegen ? )

- was war vor dem Urknall

und einige andere hatten wir hier irgendwie schon ( und das sind zufällig die, über die sich am besten herumphilosophieren läßt ... )

[Bynaus]

Ja ich weiss. Aber wer weiss, vielleicht gehen uns ja mal die Ideen aus - dann können wir ja hier nachsehen.

Vielleicht könnten wir den Thread in "...der Wissenschaft" umbenennen, und Spocky kann dann die offenen geologischen Fragen ergänzen, und du kannst die biologischen Fragen ergänzen...

[blueflash]

Darf ich dann die ungelösten Probleme der Informatik posten?

[Challenger]

Welche z.B.? Warum PC's immer dann abstürzen wenn man sie am dringensten brauch, wenn gerade ein Ergebnis einer lang erwarteten Berechnung ansteht?

[Bynaus]

Darf ich dann die ungelösten Probleme der Informatik posten?

Klar - hoffentlich findet sich jemand hier, der sich dann (ausser dir, vermute ich) intelligent (oder überhaupt) darüber äussern kann.

EDIT:

Warum PC's immer dann abstürzen wenn man sie am dringensten brauch, wenn gerade ein Ergebnis einer lang erwarteten Berechnung ansteht?

Können wir "PC" als "Planetarer Computer" übersetzen und "abstürzen" durch "für den Bau einer Hyperraum-Expressroute gesprengt werden" ersetzen?

[Challenger]

Hm. Ist das ne gigantische Version eines freudschen Versprechers? Das wär ja mal was.. *fg*

[blueflash]

Ok, ob nun Quantenchromodynamik oder PnP Problem, wo ist der Unterschied im Anspruch?

Wer kann mir mal sagen, ob er glaubt, dass jedes NP-Problem in P lösbar ist?

[MRM]

Ok, ob nun Quantenchromodynamik oder PnP Problem, wo ist der Unterschied im Anspruch?

Wer kann mir mal sagen, ob er glaubt, dass jedes NP-Problem in P lösbar ist?

Ich glaube es nicht - nur der endgültige Nachweis dafür ist halt noch nicht gefunden worden. Aber IMO gibt es einfach Probleme die derart komplex sind das sie sich nicht auf P reduzieren lassen. Aber den Beweis dafür muß ich dir leider schuldig bleiben ...