Das Ozma-Problem

Das „Ozma-Problem“ wurde von Martin Gardner in seinem Buch „The Ambidextrous Universe“ basierend auf Project Ozma geprägt. Gardner behauptet, dass das Problem der Erklärung der Links-Rechts-Konvention der Menschen entstehen würde, wenn wir in Kommunikation (durch Radiowellen, keine Bilder erlaubt) mit Leben auf einem anderen Planeten treten würden. Wir können die Außerirdischen bitten, jedes Experiment durchzuführen, das sie wollen. Es wird behauptet, dass die klassischen Experimente mit Magneten, elektrischen Strömen, Lichtpolarisation, Kreiseln etc. das Problem nicht lösen können. Das einzige einfache Experiment, das das Problem löst, ist der Beta-Zerfall, bei dem die Parität nicht erhalten bleibt, und dies kann verwendet werden, um menschliche Links-Rechts-Raumbeziehungen zu unterscheiden. Aber all dies ist ziemlich alt, die Paritätsverletzung in schwachen Wechselwirkungen wurde in den 50er Jahren von Chien-Shiung Wu experimentell nachgewiesen.

Ich neige dazu, nur mit gestreckten Fingern und Daumen auf meinen Handrücken zu schauen, die linke Hand macht eine schöne L-Form. Bin mir aber nicht sicher, ob das bei diesen Aliens funktioniert ;-)
Es ist immer noch so, dass die Verletzungen der Ladungsparitätssymmetrie nur von den schwachen Wechselwirkungen herrühren und daher am leichtesten in Kernzerfällen und dergleichen sichtbar sind. Warum nur die schwache Wechselwirkung CP verletzt und nicht auch die starke Kraft, ist noch ein offenes Problem.
Die Verletzung von CP sowie des einfachen P ermöglicht es Ihnen, sowohl eine absolute Händigkeitskonvention als auch festzustellen, ob Sie und Ihr entfernter Gesprächspartner gleich oder Antimaterie in Bezug aufeinander sind.
Zu "keine Bilder erlaubt" - ich denke nicht, dass dies ganz der richtige Weg ist, um die Einschränkung zu formulieren. Die Außerirdischen können sich unsere Fernsehsignale ansehen und herausfinden, wie sie sie in Bilder umwandeln (wie im Film "Contact"). Aber sie haben keine Möglichkeit zu wissen, ob sie die Bilder umdrehen sollen, also nützt es ihnen nichts. Ich denke, was relevanter ist, ist, dass wir jeden gegenseitig beobachtbaren äußeren Bezugspunkt (Andromeda-Galaxie, ...) oder die physikalische Übertragung von Handmaterial (Radiowellen sind rechtshändig polarisiert, ...) ausschließen wollen.
Ben Crowell hat den Nagel auf den Kopf getroffen. Wenn Sie möchten, dass die Außerirdischen rechts/links durch ein grundlegendes physikalisches Experiment herausfinden (dh eine Messung von etwas, das wir nicht vorbereitet haben), dann ist der Beta-Zerfall wahrscheinlich der einfachste Weg. Aber da Ihr Problem besagt, dass wir über Funkwellen kommunizieren, können wir ihnen einfach zirkular polarisierte Funkwellen senden und ihnen sagen, dass sie messen sollen, wie sich das elektrische Feld in Bezug auf die Ausbreitungsachse zeitlich dreht.
@qftme , "Ich bin mir aber nicht sicher, ob das bei diesen Außerirdischen funktionieren wird ;-)" Auf Deutsch haben wir eine ironische "Hilfe" für jemanden, der sich mit Links und Rechts nicht sicher ist: "Rechts ist da, wo der Daumen links ist" := )

Antworten (1)

Ich habe dieses Buch nicht gelesen, aber ich habe Feynmans Diskussion über (klingt wie) genau dasselbe gelesen. Einfach: Sagen Sie den Außerirdischen, wie sie ein Teleskop bauen, und beschreiben Sie dann die Konfiguration einiger Galaxien in ihrer Nähe. OK OK, aber angenommen, wir schließen das aus: Wir können keine gemeinsamen Objekte sehen. Einfach: Senden Sie ihnen zirkular polarisierte Radiowellen (danke @Anonymous Coward). OK OK, nehmen wir an, unsere Funkwellen müssen linear polarisiert sein. Einfach: Sagen Sie ihnen, sie sollen sich fast jedes Phänomen ansehen, das mit der schwachen Kraft zusammenhängt, zum Beispiel den Beta-Zerfall von Kobalt-60 in einem Magnetfeld. Aber dann gibt es noch einen Haken – was ist, wenn die Außerirdischen aus Antimaterie bestehen und tatsächlich den Beta-Zerfall von Antimaterie-Kobalt-60 beobachten? In Feynmans Diskussion (wenn ich mich richtig erinnere) endet es dort: Da '

Aber seit 1964, als eine CP-Verletzung beobachtet wurde, können wir diese Möglichkeit sogar ausschließen: Wir sagen den Außerirdischen, wie sie den Zerfall von Kaonen beobachten können (zum Beispiel), und dann können die Außerirdischen herausfinden, ob sie aus (wie wir es nennen) Materie bestehen oder Antimaterie, und daher können sie ohne weitere Zweideutigkeit herausfinden, welcher Weg links und rechts ist. Ich denke also, dass dieser Aspekt eine leichte Aktualisierung der Beschreibungen vor 1964 ist.

Atome in einem Magnetfeld zerfallen zu sehen, ist nach den Maßstäben von Teilchenphysik-Experimenten ziemlich einfach. Ich kenne keine paritätsverletzenden Experimente, die viel einfacher sind. Es muss nur die schwache Kraft einbeziehen.

Können Sie erklären, wie genau sie herausfinden würden, ob sie aus Materie oder Antimaterie des Kaonenzerfalls bestehen?
"OK OK, sagen wir mal unsere Funkwellen müssen linear polarisiert sein" Nee. Wir werden Rigel im Morsecode ein- und ausschalten...
@ANKU - Nein. Ich habe den starken Eindruck, dass es möglich sein sollte, aber ich weiß nicht genug, um das Verfahren zu buchstabieren. Ich schätze, ich könnte mich irren. Vielleicht hilft jemand, der sich besser auskennt... :-)
Gute Antwort. Das alles wird im MinutePhysics-Video „How to Tell Matter From Antimater | CP Violation & The Ozma Problem“ youtube.com/watch?v=Elt0Gt9Cb6Q gut erklärt
Das Ozma-Problem
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v