Lesermeinung - Spektrum der Wissenschaft

Ihre Beiträge sind uns willkommen! Schreiben Sie uns Ihre Fragen und Anregungen, Ihre Kritik oder Zustimmung. Wir veröffentlichen hier laufend Ihre aktuellen Zuschriften.
  • Strohmann - dito

    11.09.2015, Pertti Valkonen
    Als ich das mit den F*c*book-Fotos las, mußte ich auch sofort an den klassischen Strohmann denken, den sich die Forscher da zurechtgebastelt haben. Ums mal sarkastisch zu sagen: Erschießt nen Schwulen und nen Heten, wascht beide und bahrt sie dann in der L-Halle zum Vergleich auf. Wer dann noch meint, nen Schwulen an der Nasenspitze zu erkennen, der hantiert auch noch mit seltsamen Riesenzirkeln, um Arierköpfe von Untermenschköpfen zu unterscheiden.

    Zur "Nasenspitze des Schwulen" gehört nun mal, wie vorteilhaft er das Licht auf seine Nase im F*c*bookfoto scheinen läßt, was für einen Fummel er farblich abgestimmt anzieht usw. Wenn ich das eliminiere, dann bleibt nur der Homo sapiens, und in diesem Punkt sind wir alle gleich.
  • Annahmen über das Universum sowie die Natur von Raum und Zeit überdenken

    11.09.2015, Wolfgang Huß, Hamburg
    Ich möchte kurz ein Szenario schildern, dass dem der Feuerwand am Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs verblüffend ähnelt und das Problem des Informationsverlusts meiner Meinung nach lösen kann.

    Der Autor Joseph Polchinski sagt: "Die Theoretiker müssen ihre grundlegenden Annahmen über das Universum sowie die Natur von Raum und Zeit überdenken." (S. 39).

    Dem folgend möchte ich einen neuen Ansatz schildern, um dann auf die Feuerwand zu kommen: Analysiert man die heisenbergsche Unschärferelation, so kann man zu ihrer Abzählinterpretation kommen (Vgl. Treitz, Norbert. "Von den falschen Tönen zur Unbestimmtheitsrelation." In: Spektrum der Wissenschaft (Okt. 2010), S. 40—42. http://www.spektrum.de/alias/quantenmechanik/von-den-falschen-toenen-zur-unbestimmtheitsrelation/1044195 ). Sie macht deutlich, dass man die heisenbergsche Unschärferelation als messtechnische Unschärfe ansehen kann, die durch ein prinzipielles Abzählproblem entsteht. Ähnlich wie beim Erkennen einer Tonhöhe durch Hinhören wird demnach beim Messen der Energie eines Elementarteilchens versucht, durch das Abzählen von Wellenbergen einer Wellenfunktion deren Anzahl in der Struktur zu ermitteln. Dies ist mit dem bekannten Messfehler – der Unschärfe – verbunden, wie Treitz zeigt. Diese Wellenberge werden durch den neuen Ansatz als eine Art von diskreter Körnigkeit der Elementarteilchen-Struktur interpretiert. Jedes "Korn" gleicht einem Wirkungsquantum "h". So handelt es sich, pro Zeit gezählt, bei den Wellenbergen um kleine Energie-Einheiten.

    Ihre konstante Energie entspringt in diesem Ansatz einer absolut konstanten Bewegung, die als Grundlage der Veränderung der Elementarteilchen- und Vakuum-Struktur als eine Art von kosmischer Zeit zu sehen ist, die überall im Kosmos unabhängig von der Gravitation gleich läuft.

    Beschäftigt man sich mit dem möglichen Aufbau der Elementarteilchen aus dieser körnigen Struktur durch eine Wechselwirkung zwischen den Körnern, so kann man zu der Einsicht gelangen, dass diese Körner sich zu rotierenden, schwingenden, geschlossenen und fadenförmigen Ringen zusammenfinden, die Strings ähneln. Die simpelsten Muster dieser Fäden verhalten sich wie die Photonen des Lichts und können sich nur mit der aus der Allgemeinen Relativitätstheorie bekannten variablen Lichtgeschwindigkeit im dreidimensionalen Raum bewegen. Auch das Vakuum besteht demnach aus der einfachsten Version dieser Fäden, die als elektromagnetisch unpolarisierte Photonen zu verstehen sind. Komplexer aufgebaute Schwingungsmuster dieser Fäden entsprechen den Materie-Elementarteilchen und funktionieren strukturell wie die Lichtuhren Einsteins.

    Was hat dies alles nun mit der Feuerwand um ein Schwarzes Loch zu tun?
    Jedes dieser Körner ist eine Informationseinheit. Untersucht man die Bedingungen am Ereignishorizont, indem man sich den Bewegungsbahnen dieser Körner und der aus ihnen gebildeten Fäden des Lichts und des Vakuums aus Sicht des Pound-Rebka-Snider-Experiments nähert, so tritt erstaunliches zu Tage. Bewegt sich ein Licht- oder ein Vakuum-Faden direkt auf eine sehr dichte Masse zu, die ein Schwarzes Loch darstellen soll, so stauen sich diese Fäden am Ereignishorizont auf und bilden dort eine extrem energiereiche Hülle, die man als Feuerwand charakterisieren kann. Durch Anzahlerhaltungsüberlegungen zu den Körnern und zu den von ihnen gebildeten Fäden stellt man fest, dass die Körner bei einem etwaigen Eintritt durch den Ereignishorizont die Fäden verlassen müssten, wenn sie den Horizont überhaupt überschreiten. Die Körner und Fäden gehen dabei nicht verloren, womit die Information, im Schwarzen Loch und um es herum, erhalten bleibt.

    Außerhalb des Ereignishorizonts handelt es sich um Zusammenhänge, die denen der Allgemeinen Relativitätstheorie im Prinzip gleichen. Diese entstehen nun allerdings durch einen von der Körnigkeit erzeugten statistischen Effekt, der durch Störungswellen zustande kommt. Dieser Effekt beugt außerhalb des Ereignishorizonts das Licht und zieht Materie-Elementarteilchen an. Ein Fundament der Quantenmechanik, die Unschärferelation, ergibt so auf Basis einer körnigen Struktur der Elementarteilchen und des Vakuums eine realistische Quantengravitation. Innerhalb der Feuerwand beginnt eine neue Welt aus freien Körnern, die nicht in Fäden gebunden sind.

    Beim theoretischen Betreten des Inneren des Ereignishorizonts handelt es sich um einen Phasenübergang. Das bedeutet, die Raum- und Zeitstruktur, die dem Gravitationspotenzial entspricht, das die Fäden außerhalb des Schwarzen Lochs bilden, existiert innerhalb des Schwarzen Lochs nicht mehr. Damit gibt es auch keine Singularität im Schwarzen Loch, sondern eine Struktur freier Körner. Hiermit löst sich also nicht nur das Problem des Informationsverlusts.

    Ausführlichere Überlegungen und einfache Rechnungen zu diesem Ansatz finden sich im Internet unter: "Die Quanten-Fluss-Theorie", http://www.quantum-flow-theory.eu. Was ein ins Schwarze Loch stürzender Astronaut in diesem Szenario genau wahrnimmt, bleibt eine noch zu lösende Denk- und Rechenaufgabe. Er kommt sicherlich nicht unversehrt durch die Feuerwand.

    Es gibt also mindestens einen prinzipiellen Ansatz, mit dem das Problem des Informationsverlusts gelöst werden könnte. Bleibt abzuwarten, ob dieser auch die Physik vereinheitlichen kann, wie der Autor Joseph Polchinski auf Seite 36, siehe Kasten, mutmaßt. Versuchen tut dieser Ansatz es jedenfalls.

    Also noch einmal: "Die Theoretiker müssen ihre grundlegenden Annahmen über das Universum sowie die Natur von Raum und Zeit überdenken". Da kann ich dem Autor nur zustimmen. Der geschilderte Ansatz soll hierzu neue Denkanstöße liefern.



  • @Uwe Lorenz - Begriffsklärungen

    11.09.2015, Dr. Wolfgang Klein, Wehrheim
    Fasst man einen Menschen als System auf, stellt sich die Grundfrage nach der Größe des Zustandsraums dieses Systems. Bei einem Automaten ist der Zustandsraum endlich. Bei Quantensystemen ist der Theorie zufolge der Zustandsraum überabzählbar unendlich (Kardinalität Aleph-1). Zwischen endlichen Kardinalitäten und Aleph-1 liegen nur die natürlichen Zahlen (Kardinalität Aleph-0). Da ein Mensch nach der Quantentheorie ein Quantensystem ist, ist die Aussage "ein Mensch ist ein Automat" entweder falsch oder eine nur näherungsweise richtige physikalische Beschreibung, wie beispielsweise bei einem Computer.

    Von besonderer Bedeutung ist die metamathematische Begriffshierarchie

    berechenbar => beweisbar => wahr,

    bei der sich die Pfeile logisch nicht umkehren lassen.

    Eine mathematisches Problem ist BERECHENBAR, wenn die zugehörige Turing-Maschine (der Algorithmus) nach endlich vielen Schritten zum Halten kommt. Die BEWEISBARkeit kommt ins Spiel beispielsweise bei der Aussage, dass eine Differentialgleichung, die die Zeitentwicklung eines physikalischen Systems beschreibt, eine eindeutige Lösung hat. Ein solches physikalisches System ist DETERMINISTISCH. Dass die Existenz einer Lösung bewiesen werden kann, heißt aber noch lange nicht, dass diese Lösung auch berechenbar ist oder geschlossen ermittelt werden kann, wie beispielsweise die positive Lösung einer quadratischen Gleichung. Typischerweise berechnen Physiker nur Näherungslösungen. Da dies für nahezu alle physikalischen Systeme mit nur geringfügig höherer Komplexität gilt, ist die Zeitentwicklung eines physikalischen Systems praktisch NICHT genau VORHERSAGBAR. Dies gilt nicht nur für Quantensysteme Kopenhagener Prägung, bei denen die Messung von Observablen grundsätzlich zufallsabhängig ist, sondern auch für deterministische Systeme. Letztere können ein chaotisches Verhalten zeigen, weil selbst kleinste Änderungen der Ausgangsbedingungen nach einer gewissen Zeit zu unvorhersagbarem Verhalten führen können, wie man beispielsweise am Lorentz-Attraktor für Wettervorhersagen sieht.

    Noch schlimmer wird die Situation durch den Gödelschen Unvollständigkeitssatz, nach dem es unter Zugrundelegung eines hinreichend reichhaltigen Axiomensystems (mindestens Peano-Axiome) wahre Aussagen gibt, die nicht beweisbar sind. Dies könnte, übertragen auf die physikalische Realität, heißen, dass es gültige Zeitentwicklungen der Welt gibt, die sich logisch nicht herleiten lassen :(. Das ist natürlich nur ein Gedankenspiel.

    Ich kann Eddy Nahmias zustimmen, wenn er behauptet, ein Mensch sei kein Automat, vorausgesetzt die Welt ist kein Automat (was nicht unbedingt allgemein akzeptiert ist - vgl. Buch von Max Tegmark). Meine Gründe dafür sind aber offenbar andere als die des Autors. Im Übrigen kann ich nur wiederholen, dass der Begriff "freier Wille" ein mindestens ebenso leeres Wortspiel ist wie der "Sinn des Lebens".
  • Vermischung von "determiniert" und "kontrollierbar"

    11.09.2015, Uwe Lorenz, Neckargemünd
    Ist nicht auch das Verhalten von absolut deterministischen und genügend komplexen Systemen (insbesondere bei selbstbezüglichen) nur in sehr engen Grenzen vorhersagbar und damit auch kontrollierbar? Selbst bei der offensichtlich deterministischen und bei einer in ihrer Arbeitsweise absolut verstandenen Turingmaschine kann bewiesenermaßen im Allgemeinen nicht vorhergesagt werden, ob diese mit einem gegebenen Input zum Ende kommt. Ich denke, von den Willusionisten werden die Attribute "determiniert" und "kontrollierbar" vermischt. Wird ein "physikalisches System" nicht von außen kontrolliert, kann man es doch ohne logische Probleme als "frei" bezeichnen, ohne Dualist zu sein. Wir als Menschen entscheiden uns in objektiven Situationen "frei" nach eigenen subjektiven Regeln.


  • Landwirte ohne benötigtes Kapital mangels fairer Preise

    10.09.2015, Steffen Seidel
    Im Artikel heißt es: " Es bleibt jedoch noch immer anstrengend, die Landwirte erst einmal dazu zu bringen, einige der aktuellen Vorschläge überhaupt umzusetzen, schildert Mitterböck. "Die Landwirte wollen immer möglichst kurzfristig gewinnträchtig zu sein. Für sie ist das Jahr 2040 noch Lichtjahre entfernt." "
    Viele Landwirte leben quasi 'von der Hand in den Mund'. Sie haben nicht das Kapital derartige Änderungen zum Teil auf Verdacht kurzfristig umzusetzen. Dazu müsste man ihnen für ihre Erzeugnisse erst einmal faire Preise zahlen.
  • FEHLER !!!

    10.09.2015, Biologen unter sich
    Ein Bissen Lembas hält für gut einen Tag fit... Nicht ein ganzes Brot. Demnach müssten sie auch mit deutlich weniger auskommen
  • @Dr. Gunter Berauer - Wellenfunktion - Addendum

    10.09.2015, Dr. Wolfgang Klein, Wehrheim
    Ich empfehle den Wikipedia-Artikel (deutsch) "Interpretationen der Quantenmechanik". Dieser stellt zum Thema "Rolle der Dekohärenz" fest, dass sich mit der Dekohärenztheorie, die sich aus dem Formalismus der QM hergeleitet werden kann, "das Auftreten eindeutiger Zeigerzustände bei der Durchführung von Messungen ... sich ... zwanglos erklären" lässt. Die D.-Theorie kann jedoch nicht das Auftreten eines konkreten quantenmechanischen Ereignisses erklären (Messproblem). "Hierfür müssen ... zusätzliche Annahmen, wie z. B. das Postulat eines Kollapses oder die Annahmen der viele-Welten-Interpretation, zugrunde gelegt werden."

    Fassen Sie nun mal Ihren Würfel als Messinstrument auf. So einfach, wie Sie das also hier verargumentieren wollen, scheint es jedoch nicht zu sein. Seit fast 100 Jahren zerbrechen sich Physiker, Mathematiker, Philosophen und andere den Kopf darüber, ohne dass sich bis jetzt eine allgemein akzeptierte, widerspruchsfreie Interpretation herauskristallisiert hätte.

    Eine Theorie des "freien Willens" ohne Berücksichtigung der bestehenden, nicht widerlegten Interpretationen der Quantentheorie ist m.E. philosophischer Humbug.
  • @Dr. Gunter Berauer - Wellenfunktion

    10.09.2015, Dr. Wolfgang Klein, Wehrheim
    Ich will nicht rückhaltlos Everetts Theorie verfechten – dazu ist meine Grundeinstellung zu skeptisch. Ich weise nur auf begriffliche Inkonsistenzen der Kopenhagener Deutung der QM hin, die das Konzept der universellen Wellenfunktion auflöst, allerdings um den von Ihnen schon genannten Preis der Anschaulichkeit. (Das war aber auch schon bei Giordano Bruno so – es entspricht dem gesunden Menschenverstand, dass die Sonne um die Erde kreist - sieht man ja täglich). Beide Deutungen sind bis auf weiteres kompatibel mit der experimentellen Lage.

    Der Physiker Dieter Zeh stellt in seinem Buch "Physik ohne Realität – Tiefsinn oder Wahnsinn" fest, dass "alle existierenden konsistenten Theorien die nichtlokale Wellenfunktion als fundamentalen Teil der Realität ansehen (sie also 'ontisch' und nicht nur 'epistemisch' im Sinne einer unvollständigen Information verstehen)". Die Anmerkung in Klammern ist die erkenntnistheoretisch wichtige Unterscheidung, die Ihrer Aussage zu Wellenfunktion in gewisser Weise widerspricht.

    Welchen Anschauungswert hat eine Wellenfunktion? Es handelt sich bei "Wellenfunktionen" formal um Vektoren des Hilbertraums der quadratintegrablen komplexen Funktionen. Wer hat in der Realität schon einmal komplexe Zahlen beobachtet? Des Weiteren sind die Vektoren dieses Hilbertraums gar keine Funktionen sondern Äquivalenzklassen von Funktionen. Auch das trägt nicht gerade zur Anschaulichkeit bei. Im Grunde reichen noch nicht einmal die Wellenfunktionen für die Beschreibung der Realität aus – man muss zu Distributionen (statt Wellenfunktionen), also Funktionalen, übergehen, beispielsweise um das kontinuierliche Spektrum formal richtig zu beschreiben. Ein Beispiel für eine Distribution ist die Diracsche Delta-Distribution (von Physikern gerne fälschlich als Delta-"Funktion" bezeichnet).

    Die universelle Wellenfunktion ist also im Grunde nur noch etwas weniger anschaulich als die Mainstream Quantenphysik. Im Übrigen nimmt die Zahl der Physiker, die die Kopenhagener Deutung in Frage stellen, offenbar seit einiger Zeit zu (vgl. Beobachtungen von Max Tegmark, "Our Mathematical Universe").

    Eine Theorie der Willensfreiheit auf der wackligen Kopenhagener Deutung aufzubauen halte ich daher für außerordentlich gewagt. Im Übrigen denke ich, dass der physikalische Zufall keine Erklärung für die Idee der Freiheit im philosophischen Sinn sein kann.
  • Messfehler oder Messunsicherheit

    10.09.2015, AZ
    " Bei dem unerwarteten Verhalten der B-Mesonen könnte es sich also auch um einen zufallsbedingten Messfehler handeln."

    An welcher Stelle wurden denn zufallsbedingt ein Fehler gemacht? Der korrekte Terminus ist Messunsicherheiten. Unsicherheiten gibt es immer, bei jeder Messung.
  • Das Gehör der Wale

    10.09.2015, Günther Behrmann, Bremerhaven
    In dem Artikel haben die beiden Autoren mit einem Computer ein anatomisches Modell vom Pottwalkopf simuliert und stellen damit ein Funktionsmodell vor, wie das ganze System der Orientierung funktionieren könnte.

    Die Autoren gehen davon aus, dass die Töne im Distalsack (Saccus vestibularis) mit Luft erzeugt werden, die über die Affenlippe ventiliert. Vom Distalsack gespiegelt wird der Schall auf die Stirnwand und den Frontalsack zurückgeworfen, es entsteht ein Echo.

    Woher kommt nun die Luft, die für sehr laute Pulse (Töne) benötigt wird? Solange der Pottwal an der Oberfläche liegt und atmen kann, ist das kein Problem. Auf keinen Fall darf aber beim Tauchgang, wenn die Klicks und Pulse (Töne) gebraucht werden, Wasser in die Lunge geraten. Während des Tauchgangs wird der Kehlkopf von einem Ringmuskel fest verschlossen. Dann steht nur noch die Luft zur Verfügung, die in den beiden Nasengängen gespeichert wird. Die Luft ventiliert durch die Affenlippe von einem Nasengang zum anderen, wobei die Töne entstehen.

    Der Distalsack ist frontal vom Rückenmuskel überspannt und hat keine Fettschicht. Es gibt im ganzen Kopf keine bessere Stelle zur Übertragung der Pulse auf das Meer. Die schwächer werdenden Pulse beweisen, dass die verfügbare Luftmenge begrenzt ist. Solche Pulse sind für die ständige Orientierung also nicht verwertbar, wohl aber für soziale Kontakte.

    Die Autoren gehen aber davon aus, dass die Schallwellen vom Distalsack auf die Stirnwand oder den Frontalsack geworfen und von dort nach unten abgelenkt werden. Das Hinterhauptsbein ist richtig erkannt, es steht senkrecht. Aber die frontal liegenden Knochen überdecken den Hirnraum, wodurch die Stirn eine konkave Form erhält, die nach oben offen ist. Treffen nun die Schallwellen auf diesen konkaven "Sessel", werden sie nach oben abgelenkt. Auch hier gilt ein Naturgesetz, dass der Einfallwinkel eines Schalls auch die Richtung des Ausfallwinkels bestimmt. Die Stirnwand ist keine glatte Wand, sondern durch die Überlagerung der Schädelknochen sehr uneben. Versuche mit Beschallung des "Sessels" haben gezeigt, dass sich hier die Schallwellen verwirbeln.

    Bleibt nun nur noch der Frontalsack, der helfen soll, die Schallwellen nach unten zu werfen. Auch von dieser Sackwand ist keine exakt Ablenkung der Schallwellen möglich. Die Schallwellen verbreiten sich im ganzen Kopf. Wenn nun, wie die Autoren es wünschen, die Schallwellen über unterschiedliche Gewebeformen und Fettkavernen die Melone erreichen, fehlt die Kraft für ihre Fokussierung. Die Klicks können aber nur dann effektiv sein, wenn sie fokussiert auf die Beute treffen und von dort auch auf eine Ebene zurück kommen. Die Schallquelle der Klicks muss also unterhalb der Schädelbasis liegen.

    So lange wie die Wale an der Oberfläche liegen, schweigen sie; die Klicks setzen erst ein, wenn sie abgetaucht sind. Ob die Schallquellen dort liegen, wo die Autoren sie vermuten, könnte mit Hydrophonen, angebracht vor den vermutenden Schallquellen, geprüft werden. Pottwale schlafen nach einem Tiefgang sehr fest.

    Alle Wale waren einmal Landtiere, und ihr Gehör ist heute noch auf von Luft getragene Schallwellen angewiesen. Aber Schallwellen laufen im Meer etwa fünfmal so schnell wie in Luft.

    Die Unterkiefer und die darin liegenden Fettpolster können die schnellen Schallwellen nicht bremsen und fallen damit als Empfänger von Echowellen aus. Nur mit über Luft abgebremsten Schallwellen werden bestimmte Frequenzen für das Walohr hörbar. Die dazu benötigte Luft liegt in Luftsäcken unterhalb der Schädelbasis. Sie haben Kontakt mit dem Meerwasser und liegen direkt vor den Ohrkapseln (Bulla). Diese Luftsäcke fehlen in der Simulation.

    Neben dem Gehör verfügen die Wale noch über hochempfindliche Organe, mit denen sie Frequenzen aufnehmen können, die ober- oder unterhalb ihres Hörbereiches (Klicks) liegen. Auch diese für die Orientierung so wichtigen Organe wurden im simulierten Modell vergessen.

    Antwort der Autoren:
    Alle Punkte Ihrer Kritik sind in dem Artikel "Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom", page 1-24, 2014; doi: 10.1017/S0025315414001118, diskutiert. Das Gehör war jedoch nicht Thema und ist daher auch nicht im Spektrumartikel dargestellt.

  • Vergleichsgruppe

    10.09.2015, Christian Fischer
    Leider wird in dem Artikel verschwiegen, dass in der Vergleichsgruppe mit Bonn, Regensburg, Leipzig, Würzburg vier Universitäten ausgewählt wurden, die ebenfalls durch die Exzellenzinitiative mit Exzellenzclustern oder Graduiertenschulen gefördert wurden. Zudem fehlt eine Differenzierung nach Fachdisziplinen, da bibliometrische Analysen in vielen Fachdisziplinen (noch) keine aussagekräftigen Ergebnisse liefern.
  • Die zehnte Stelle hinter'm Komma

    10.09.2015, Kai Petzke
    Es ist schon extrem, mit welcher Genauigkeit die Forscher suchen müssen, um Abweichungen zum Standardmodell zu finden. Trotzdem weiß man, dass Quantenmechanik und Relativitätstheorie überhaupt nicht zusammenpassen. Nur kann man zum Experimentieren mal nicht so eben ein schwarzes Loch erzeugen. Auch wenn manche String-Theoretiker letzteres genau gewünscht hätten, dass das CERN auch schwarze Löcher erzeugt, die in Rekordzeit verdampfen. Das ist übrigens ein Beweis dafür, dass es die postulierten Extra-Dimensionen nicht gibt, oder diese zumindest noch deutlich stärker aufgerollt sind, als man bisher angenommen hat.
  • @Dr Wolfgang Klein - Kollaps nachweisen

    10.09.2015, Dr. Gunter Berauer
    Das liegt daran, dass man die Wellenfunktion eines Objektes grundsätzlich in ihrer vollen Ausdehnung gar nicht beobachten bzw. ausmessen kann, man kann sie nur berechnen. Sie ist ja auch nichts Reales, sondern beschreibt nur Möglichkeiten. Bei jedem Versuch, eine Wellenfunktion zu beobachten, zeigt sie Ihnen nur einen einzigen Wert (ein Faktum), der einer der vorher gegebenen Möglichkeiten entspricht, und ist dann mit ihren vielen anderen Möglichkeiten verschwunden. Wie wollen Sie etwas, das man gar nicht (als Ganzes) sehen kann, dann auch zusammenbrechen sehen? Und, dass Möglichkeiten immer wieder und überall in der Welt mit der Zeit verschwinden, ist doch auch nichts Ungewöhnliches, oder?
  • Anregung zu einer längst überfälligen Diskussion

    10.09.2015, Walther Umstätter
    Von Max Planck ist die Feststellung bekannt: "Eine neue wissenschaftliche Wahrheit pflegt sich nicht in der Weise durchzusetzen, dass ihre Gegner überzeugt werden und sich als belehrt erklären, sondern vielmehr dadurch, dass ihre Gegner allmählich aussterben und dass die heranwachsende Generation von vornherein mit der Wahrheit vertraut gemacht ist." Was Planck aber nicht ahnen konnte, ist die Tatsache, dass seine Entdeckung der „Natürlichen Maßeinheiten“ von 1899 noch nach über einem Jahrhundert später bei Schülerinnen und Schülern weitgehend unbekannt ist.

    Nun könnte man natürlich vermuten, dass seine Überlegungen in Vergessenheit geraten wären, und so neu entdeckt werden müssen, aber das war nur bedingt der Fall, denn etliche theoretische Physiker nutzen seine Erkenntnis durchaus, auch wenn es populär geworden ist zu glauben, sie beträfen nur die sogenannte Planck-Welt, und nicht das gesamte Universum.

    Es wäre also dringend zu diskutieren, ob es nicht sinnvoll und auch notwendig ist, sobald Schülerinnen und Schüler in der Physik die fundamentalen Naturkonstanten wie G (die Gravitationskonstante), c (die Geschwindigkeitskonstante aller elektromagnetischen Wellen im Vakuum) und h (das Plancksche Wirkungsquantum) bzw. ħ (die diracsche Konstante ħ = h/2π) kennen gelernt haben, sie auf die plancksche Erkenntnis von 1899 aufmerksam zu machen, dass man aus diesen drei Größen die Natürlichen Einheiten ermitteln kann. Dabei hat sich gezeigt, dass alle elektromagnetischen Wellen in unserem Universum ein konstantes Drehmoment von ħ = m c r haben, und dass es daher sinnvoller erscheint ħ als Konstante für die Natürlichen Maßeinheiten zu wählen als die Konstante h, bei der h = m c 2π r = m c λ ist, mit Lambda der Wellenlänge. In Natürlichen Maßeinheiten, unter Verwendung von ħ ist also 1 = m r. Die Energie eines Photons, multipliziert mit seinem Radius, ist also immer 1, und jede Welle ist um Pi länger als ihr Durchmesser. Damit haben, in Natürlichen Maßeinheiten gemessen, alle elektromagnetischen Wellen im Universum das Drehmoment 1.

    Es ist ohne Zweifel ein fundamentaler Fehler, ein so anthropozentrisches Maßsystem wie das der SI-Einheiten, mit Meter, Kilogramm, Sekunde (MKS-System), unkritisch zu verwenden, so dass Studierende glauben müssen, man könnte in diesem Universum Längen, Zeiten, Massen und Energien beliebig und unabhängig voneinander messen. Schon Einstein und seinen Zeitgenossen ist bekanntlich aufgefallen, dass Raum und Zeit in der Relativitätstheorie miteinander verknüpft sind. Plancks Ableitung der Natürlichen Einheiten machen das noch deutlicher, denn sie zeigen, dass die Naturkonstanten lediglich Umrechnungsfaktoren des MKS-Systems (früher cgs-System) in das Natürliche Maßsystem sind, und darum sind im Natürlichen System G = c = ħ = 1. Auch die Messung von Energie, Temperatur etc. kann hier bekanntlich problemlos mit einbezogen werden.

    Der für uns so hoch erscheinende Wert der Lichtgeschwindigkeit von ~300 km pro Sekunde (~3 108 [m/s]) ist also nur so groß, weil wir in der Länge ein kleineres Maß als in der Zeit verwenden. In Natürlichen Einheiten legt das Licht eine Planck-Länge in genau einer Planck-Zeit zurück und ist damit c = 1.

    Plancks Überlegung war im Prinzip sehr einfach. Wenn man bei (ħ G / c^3 )^0,5 die jeweiligen Werte einträgt und die Einheiten alle gegeneinander wegkürzt, bleibt nur eine Längenangabe, die Planck-Länge, von 1,616 10^−35 [m]. Für die Planck-Zeit ergibt sich mit (ħ G / c^5 )^0,5 = 5,391 10−44 [s], also ein um 3 10^^8 kleinerer Wert. Wir haben so mit der Sekunde, die für uns Menschen schon eine recht kurze Zeitspanne darstellt, ein völlig verzerrtes Weltbild gegenüber dem Universum, in dem Abläufe in 10−44 kleineren Planck-Zeiten stattfinden. Anstelle des Kilogramms ergibt sich aus (ħ c / G )^0,5 eine vergleichsweise große Planck-Masse von 2,176 10^−8 [kg], bei der eine Planck-Masse auch einer Planck-Energie entspricht, da nach Einstein E = m c^2 ist und damit in Natürlichen Einheiten mit c = 1, E = m gilt.

    Warum ist diese Erkenntnis von Max Planck so wichtig?
    1. Sie macht deutlich, dass die für die Physik ursprünglich so revolutionären Naturkonstanten eigentlich Artefakte eines grundsätzlich menschlichen Fehlers waren. Des Fehlers, zu glauben man können Maßeinheiten wie Längen, Zeiten, Temperatur etc. beliebig wählen.
    2. Die Naturkonstanten sind damit nur Umrechnungsfaktoren, denen wir allerdings die Erkenntnis verdanken, dass beispielsweise bei E = h ν bzw. h = E t oder auch ħ = E t / 2π das Produkt aus Energie und Zeit eine Konstante ist. Zeit ist also eine Funktion der Energie, und ohne Energie geht die Zeit gegen unendlich.
    3. Da aber auch c = Länge / Zeit eine Konstante ist, ist der Raum eine Funktion der Zeit, er geht bei unendlich kleiner Energie ebenso gegen unendlich.
    4. Mit anderen Worten, es gibt messbare Raum- und Zeiteinheiten nur dort, wo auch entsprechend große Planck-Energien existieren.
  • Strohmann

    10.09.2015, cero
    Ich habe das Gefühl in diesem Artikel wurde ein Strohmann attackiert.

    Es wurde hinlänglich in Studien bewiesen, dass man homosexuelle (zumindest) Männer durchaus mit hoher Trefferquote identifzieren kann.
    Nichts anderes wird von all den Leuten die über das "Gaydar" sprechen behauptet, wenn auch nicht immer wissenschaftlich korrekt ausgedrückt.

    Dass Homosexuelle allein anhand ihrer Gesichtszüge erkennbar wären ist eine Vermutung der Studienautoren, die sie dann ja auch widerlegen konnten.
    Nicht mehr und nicht weniger.