Lesermeinung - Spektrum der Wissenschaft

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  • Autoren trauen ihren Schlussfolgerungen selbst nicht

    28.09.2009, Prof. Dr. Eckhard Rebhan, Düsseldorf
    Dieser Artikel kann Physiker nicht froh stimmen. Aussagen wie „... womit die spezielle Relativitätstheorie tatsächlich in ihrem Kern bedroht wäre“ oder „Auf einmal ist der Status der speziellen Relativitätstheorie, mehr als ein Jahrhundert nach ihrer Entstehung, eine radikal offene Frage ...“ bezeugen, dass die Antwort der Autoren auf die Titelfrage ein -- zögerliches -- Ja ist. Wäre ihre Schlussfolgerung tatsächlich gerechtfertigt, so würde das nicht nur eine Katastrophe für die spezielle Relativitätstheorie darstellen, sondern auch für alle auf dieser basierenden Theorien, die allgemeine Relativitätstheorie, die Kosmologie, weite Bereiche der Astrophysik, alle relativistischen Quantenfeldtheorien und die Elementarteilchentheorie, also fast das ganze Gebäude der modernen Physik. Die unglaubliche Präzision, mit der viele Ergebnisse der genannten Theorien und damit auch die spezielle Relativitätstheorie bestätigt wurden, sind Grund genug, die Letztere nicht mehr anzuzweifeln. In seinen Kernaussagen bleibt der vorliegende Artikel auch zögerlich und vage, so ganz scheinen die Autoren ihren Schlussfolgerungen selbst nicht zu trauen. Durch Einschränkungen wie „vermutlich“ oder "scheint" und viele Konjunktive halten sie sich meist alle Rückzugmöglichkeiten offen. An entscheidenden Stellen wie z.B. der Aussage, „Die quantenmechanische Nichtlokalität scheint vor allem absolute Gleichzeitigkeit zu erfordern“ wird keinerlei Begründung geliefert. Der Leser kann den Autoren also nur glauben -- oder auch nicht.

    Es muss nicht verwundern, wenn die Autoren den Eindruck erwecken, die Physik sei tatsächlich bedroht, denn alle in ihrem Artikel angeführten Beispiele für Nichtlokalität wie das Zertrümmern einer Nase in Berlin durch eine Faust in Köln oder die instantane Fernzündung einer Bombe stehen tatsächlich im Widerspruch zur speziellen Relativitätstheorie und sind irreal. Dasselbe gilt auch für die Behauptung „Die spezielle Relativitätstheorie ist tatsächlich mit einer Vielfalt hypothetischer Mechanismen zum überlichtschnellen Transfer von Masse, Energie, Information und kausalen Einflüssen vereinbar. Beispielsweise publizierte Gerald Feinberg ... eine in sich widerspruchsfreie relativistische Theorie der Tachyonen“. Tatsächlich müssten für einen überlichtschnellen Transfer von Masse etc. durch Tachyonen in unserer Welt Apparate aus gewöhnlicher Materie (unterlichtschnell, reelle Ruhemasse) existieren können, welche die überlichtschnellen Tachyonen (imaginäre Ruhemasse) erzeugen und vernichten oder zumindest durch Wechselwirkung beeinflussen können. Nichts dergleichen wurde je entdeckt, sowohl theoretisch als auch experimentell.

    Die Nichtlokalitäten quantenmechanischer Zustände sind von ganz anderer Art. In dem Artikel wird das nur vage angedeutet: "Doch der Algorithmus zwingt uns außerdem, unsere Beschreibung des zweiten Teilchens zu ändern -- und zwar augenblicklich" und später „Die nichtlokalen Einflüsse zwischen quantenmechanischen Partikeln hängen weder von deren räumlicher Anordung noch von ihren physikalischen Eigenschaften ab, sondern ausschließlich davon, ob die fraglichen Teilchen quantenmechanisch verschränkt sind oder nicht.“ Leider wird das nicht näher ausgeführt, vielmehr wird gleich im Anschluss eine erneute Bedrohung der Relativitätstheorie durch das angebliche Erfordernis absoluter Gleichzeitigkeit für die Existenz quantenmechanischer Nichtlokalität konstatiert (s. u.). Beim EPR-Experiment besteht die Nichtlokalität der Quantenmechanik darin, dass durch eine Messung an Teilchen 1 eines verschränkten Teilchenpaares am Ort A der quantenmechanische Zustand des Teilchens 2 am Ort B instantan bezüglich möglicher zukünftiger Verhaltensweisen verändert wird. Genauer gesagt wird die aus zwei separierten Anteilen zusammengesetzte, nicht separierbare Wellenfunktion des Zwei-Teilchen-Systems dahingehend abgeändert, dass der mit der Messung an Teilchen 1 unverträgliche Anteil aus Sicht eines bei A befindlichen Beobachters A1 gleichzeitig im ganze Raum annulliert wird.

    Nichtlokalität besteht nach der orthodoxen Interpretation der Quantenmechanik also aus dem instantanen Kollaps eines Teils der das System beschreibenden Wellenfunktion und aus deren Reduktion auf den nicht kollabierten Anteil. Weil alle Messergebnisse, die ein Beobachter B2 bei B an Teilchen 2 erzielen kann, auch mögliche Messergebnisse des unreduzierten verschränkten Zustands sind, kann dieser Beobachter nicht feststellen, ob an Teilchen 1 bereits eine Messung vorgenommen wurde oder noch nicht. Misst B2 z.B. Spin up, so weiß er, dass das Messergebnis von A1 Spin down sein muss, aber nicht, ob A1 sein Ergebnis vor oder nach ihm erhalten hat. Das ist gleichbedeutend damit, dass durch die instantane Reduktion der Wellenfunktion keine Information von A nach B übertragen wird.

    Bei der obigen Interpretation ist stillschweigend angenommen, dass sich A, B und die Teilchenquelle relativ zu einem Inertialsystem in Ruhe befinden. In dieser Konstellation tritt das von den Autoren angeführte Problem des Erfordernis absoluter Gleichzeitigkeit nicht auf, weil beide Beobachter die gleiche Zeitskala benutzen. Anders ist die Situation, wenn sich B2 z.B. von A1 weg bewegt. In diesem Fall gibt es ein gewisses Zeitintervall, in dem sich die Aussagen darüber, wer zuerst gemessen hat, widersprechen, d.h. jeder von beiden behauptet, zuerst gemessen zu haben. Dieser Widerspruch würde tatsächlich durch die Annahme absoluter Gleichzeitigkeit aufgehoben, und diese Situation ist es wohl, auf welche die Forderung der Autoren abzielt. Allerdings ist die Forderung unnötig, denn der gleiche scheinbare Widerspruch tritt schon in der klassischen relativistischen Mechanik (mit verborgenen Variablen) auf, bei einem System, das aus einer schwarzen und einer roten Kugel besteht, die in einer undurchsichtigen Box stochastisch geschüttelt werden und dann durch einen geeigneten Mechanismus in entgegengesetzte Richtungen weggeschossen werden. Hier gehört er zu den bekannten Paradoxien der Relativitätstheorie, an denen heute niemand mehr Anstoß nimmt. Es ist auch irrelevant, welcher Beobachter seine Kugel zuerst untersucht. Entscheidend ist, dass jeder nach dem Prüfen seiner Kugel weiß, welche Farbe die Kugel des anderen hat, und dass die beiden "Messergebnisse" bei einem späteren Vergleich miteinander verträglich sind.

    An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass nach der Bohm´schen Interpretation der Quantenmechanik kein Kollaps der Wellenfunktion stattfindet. Vielmehr wird angenommen, dass der mit der Messung an Teilchen 1 unverträgliche Anteil der Wellenfunktion unbesetzt ist, was bedeutet, dass er für sich allein genommen bei einer Messung kein Ergebnis liefern würde. Es kann gezeigt werden, dass die Bohm´sche Mechanik die Nichtlokalitäten der Quantenmechanik weitgehend vermeidet, was aus Platzgründen allerdings nicht näher ausgeführt werden kann. (Für Details wird auf S. 512 des im Spektrum Akademischen Verlag erschienen Buches "Quantenmechanik" von E. Rebhan verwiesen.) Damit widerspricht die Bohm´sche Theorie einer weiteren Aussage des besprochenen Artikels, nach der jede Theorie, welche die empirischen Vorhersagen der Quantenmechanik für verschränkte Teilchen zu reproduzieren vermag, physikalisch nichtlokal sein müsse.

    Ein weiterer Kritikpunkt an dem vorliegenden Artikel ist der folgende. Das angebliche Missverständnis der meisten Physiker bezüglich der Bell´schen Theorie ist, wie folgt, formuliert: „Bell hatte gezeigt: Jede Theorie, welche die empirischen Vorhersagen der Quantenmechanik für verschränkte Teilchenpaare zu reproduzieren vermag, muss ihrem Wesen nach physikalisch nichtlokal sein. . . . Stattdessen behauptet fast jeder: Jeder Versuch, das ... quantenmechanische Weltbild durch irgendeine -- ... in philosophischem Sinn realistische -- Theorie zu ersetzen, ... müsste nichtlokal sein.“ Ich kann nicht erkennen, warum in der zweiten Aussage ein Missverständnis vorliegen soll, der einzige Unterschied zur ersten besteht in dem Attribut "realistisch". Aber aus welchem Grund sollte man die Quantenmechanik denn sonst ersetzen wollen außer dem, eine realistische, d.h. anschaulichere Theorie zu erhalten.

    Mein Brief soll nicht den Eindruck erwecken, bezüglich der Deutung quantenmechanisch verschränkter Zustände seien alle Fragen gelöst. Ein großes Rätsel der Quantenmechanik besteht darin, dass Viel-Teilchen-Probleme in einem höherdimensionalen Konfigurationsraum behandelt werden müssen. Zu ihrer Interpretation müssen die Ergebnisse dann auf den dreidimensionalen Raum unserer Sinneswahrnehmung „herunter projiziert“ werden, und dabei entstehen bei allen Interpretationen – auch der Bohm´schen – Merkwürdigkeiten und Zumutungen für den im Alltag geschulten „gesunden Menschenverstand“. Dieser Aspekt wird in dem Artikel richtig dargestellt, und auch sonst bietet dieser eine Reihe interessanter und lesenswerter Informationen. Zur Auflösung der noch immer bestehenden Interpretationsprobleme hat er allerdings nach meiner Ansicht nichts Neues beigetragen, vielleicht mit Ausnahme des Hinweises auf noch unausgereifte neue Ansätze.
  • Wirkungen und Nebenwirkungen der Kernenergie

    28.09.2009, H.-P. Maier, per E-Mail
    Gethmann vermischt die Entsorgung von medizinischen radioaktiven Abfällen mit der von abgebrannten Brennstäben usw. Damit ist auch die „Karlsruher Ursuppe“ mit Unmengen an gelöstem Plutonium, deren „Entsorgung“ uns noch Milliarden kosten wird, sicher nicht vergleichbar. Bis jetzt ist es auf der ganzen Welt nicht gelungen, eine sichere Verwahrung für Millionen Jahre zu garantieren (wie kennzeichnet man z. b. Atommüll so, dass auch für Menschen in einer Million Jahren noch erkennbar ist, um was es sich handelt, und wenn vielleicht schon 999.990 keine Kernkraftwerke mehr laufen und 999.000 Jahre nicht mehr als begriff existieren?)

    Was die deutsche Wissenschaft und Politik in dieser Richtung geleistet hat, um die bürger zu täuschen, lässt weiterhin das schlimmste befürchten: Schließlich war unsere jetzige Bundeskanzlerin zu der Zeit Umweltministerin, als die Gutachten, die den Salzstock Gorleben wg. brüchigem, wasserdurchlässigem Deckgestein als ungeeignet beurteilten, „umgeschrieben“ wurden in Tauglichkeitsbescheinigungen.

    In Pakistan sehen wir die vollzogene Kombination von Bombe und Energie und ängstigen uns, dass sie in „falsche“ Hände gerät. Und in Iran wollen wir Fanatikern vorschreiben auf etwas zu verzichten, was wir selbst uns im Westen (und in Israel) längst genehmigt haben, bzw. zu Schahs Zeiten dorthin geliefert haben (Kkw Buschir).

    Aus medizinischen Abfällen lassen sich keine Bomben bauen, aber aus Kkw-Abfällen, und das vielleicht eine Million Jahre lang ... von Fanatikern aller Couleur.

    Übrigens eignen sich auch CO2-Endlager, wenn sie einmal zur Rettung der Kohlekraftwerke eingerichtet und vollgepresst sind, durch tektonische Bewegungen oder leichtfertiges anbohren (z. B. für Geothermie) dazu, ganze Landstriche zu ersticken, wie es gelegentlich an den Hängen eines afrikanischen Vulkans vorgeführt wird.

    So gesehen sind die Kosten und Risiken von Sonnen- und Windenergie allemal günstiger und alle Einwände dagegen mit ein bisschen technischer Fantasie und gutem Willen leicht überwindbar, wenn man es denn wirklich will. Dabei war von Effizienzverbesserung beim Verbrauch von Energie noch gar nicht die Rede. Wir haben z. B. zuerst unser Haus vor 26 Jahren wärmegedämmt (Effizienz) und dann auf Sonnenheizung umgestellt (Restheizkosten ca. < 200 €/Jahr).
  • Erde 3.0

    28.09.2009, Reinhold Bethe
    Als praktischer Landwirt stimme ich mit den Autoren des Artikels "Erde 3.0 " darin überein, dass das wertvollste was die Menschheit besitzt, fruchtbarer Boden ist. Doch leider gibt es einen Unterschied zwischen dem Wert eines Produktes und dem Preis, der dafür bezahlt wird. In Europa und anderen Teilen der Welt orientiert sich der Preis landwirtschaftlicher Produkte zum großen Teil am Weizenpreis. Und der ist von Spitzennotierungen im Frühjahr 2007 um 55 - 60 % gefallen, auf etwa 10 Euro/dt Erzeugerpreis, damit auf ein Niveau, so tief wie es seit bestehen der Bundesrepublick nicht gegeben hat.

    Somit ist von globaler Getreideknappheit keine Spur. Und alle guten Vorsätze in dem Artikel, von den Menschen die mit dem verantwortungsvollem umgang mit dem fruchtbaren Ackerland versuchen ein Auskommen für sich und Ihre Familien zu erwirtschaften nicht finanzierbar.

    Leider genießen in unserer Gesellschaft die Finanzmäkte ein unberechtigt hohes Ansehen, und hier werden von einem kleinen Teil der Bevölkerung derart hohe Umsätze getätigt und Gewinne realisiert, dass Sie als systemrelevant gelten.
    Aber Menschen in der Lebensmittelproduktion (Produkte zum Leben) weden global zu Sklaven des Kapitals gemacht.
    Und wenn irgend wo auf dieser Erde Menschen hungern müssen, dann liegt es daran, dass Sie auch diese niedrigen Lebensmittelpreise nicht bezahlen können, es liegt nicht daran, dass nicht genug produziert wird.
  • Es wäre viel gewonnen,

    28.09.2009, Ingo-Wolf Kittel, Augsburg - FA für pt. Medizin
    ...wenn schon "Informations"-Vermittlung nicht immer wieder mit "Signal"-Übertragung verwechselt oder gleichgesetzt werden würde! (s. Peter Janich "Was ist Information?" Suhrkamp, Frankfurt 2006) Nur macht neurophysiologisch nicht einmal der letzte Begriff Sinn, weil Neuronen nichts "übertragen" - nicht einmal "Signale" (s. ds. "Kein neues Menschenbild - Zur Sprache der Hirnforschung" S. 66-74): wie alle lebende Zellen "reagieren" auch Neuronen schlicht auf Reize, lat. Stimuli (oder Stimulation bzw. Exzitation, wie es in der Rezension heißt), und zwar in Form von Depolarisationen, die in Simulationsmodellen wie angegeben als "elektrische Impulse" realisiert werden.

    Direkt oder indirekt registrierte Neuronenaktivität wird erst im Experiment oder in der Theorie zum "Signal", dt. Zeichen; denn hier wird sie als technisch registrierbares Anzeichen für einen Zusammenhang aufgefasst und behandelt, sozusagen als Anzeige eines hypothetisch unterstellten oder im Experiment real aufgezeigten (allein deswegen leider oft auch schon als "nachgewiesen" behaupteten) Zusammenhangs: zwischen einer Anregung, einem Reiz und den daraufhin beobachtbaren, oder bei einer geistigen Tätigkeit verfolgten neuronalen Impulsen, eine willentliche Beziehungssetzung, die leider oft als kausaler Zusammenhang hingestellt wird, obwohl es sich dabei sachlich zunächst nur um einen zeitlichen, wenn nicht sogar bloß "statistischen Zusammenhang" handelt.

    Neurophysiologen beschäftigen sich demnach mit Impulsverläufen zwischen einzelnen Neuronen oder Neuronenkohorten (Modulen), sei es im Gehirn oder in künstlichen "neuronalen Netzen". Nicht Informationen werden dort "weitergegeben", wie es in der Rezension sachfremd heißt, sondern Impulse. Wie ein Impulsverlauf im Einzelnen erfolgt, mag für Forscher im Hinblick auf - von ihnen - bestimmte Fragestellungen "informativ" sein. Nur wird dieser Verlauf selbst dadurch nicht zu "Information", sondern bleibt, was er ist: ein zelluläres Impulsgeschehen!

    Sie, die Forscher selbst, sind es auch und nicht ihre Gehirne oder gar in ihnen vor sich gehende Impulsverläufe, die weitere Informationen aus ihren Beobachtungen oder Feststellungen "entnehmen", sei es in Form von Folgerungen oder von Relativierungen auf Bezugspunkte, die sie des Weiteren in Betracht ziehen. Und "natürlich" sind sie es auch, die darüber andere Kollegen und Interessierte informieren, die "aus" ihren Berichten wiederum von sich aus und selbständig die Informationen entnehmen sollen, die real gar nicht "in", sondern mit ihnen sprachlich vermittelt werden; denn ob diese Berichte Richtiges überhaupt beschreiben, steht seit Aufgabe schlichter Autoritätshörigkeit zur allgemeinen oder gemeinsamen Prüfung an.

    Dabei scheint mir Eines festzustehen: Wie die dabei nötige "Informationsverarbeitung" erfolgt - in Form jener Aktivität, die wir Denken (das immer in Form von geordneten oder ungeordneten Vorstellungen geschieht) nennen und "mit" unserem Gehirn vollziehen -, dürfte kaum durch die Analyse jener Impulsverläufe zu klären sein, die dabei "im" Hirn mit den von Neurophysiologen verwendeten Messinstrumenten registriert werden können!

    M.W. gilt das schon allein aus dem Grunde, weil bei allen neurophysiologischen "Unter"-Suchungen kognitiver Fähigkeiten von uns Menschen schon vorweg bekannt sein muss und daher auch bekannt sein sollte, worin unser Denken realiter eigentlich besteht. (Und das lehrt wider die allgemeine Meinung auch keine Philosophie, sondern eine Psychologie, die diese Bezeichnung verdient.)
  • Radon oder Radium?

    27.09.2009, Dr. Konrad Habryka, per E-Mail
    Beim Durchblättern der druckfrischen Oktoberausgabe fiel mir bei den Leserbriefen zum Rückblick "gefährlicher Irrtum" die folgende Unstimmigkeit auf: Die Leserbriefe beschreiben die Wirkung von Radon, der Artikel im Heft 09 spricht aber von Radium. Radium ist Element Nr. 88, Radon Nr. 86, wobei das zweite aus dem ersten durch Atomzerfall entstehen kann. Radium zählt chemisch zu den Erdalkalimetallen und verhält sich im menschlichen Körper ähnlich wie Calcium, Radon ist ein Edelgas. Nachdem erkannt worden ist, dass Radium schon in Mikrogramm Mengen krebserzeugend wirkt, wurden entsprechende Erkrankungsfälle in Joachimsthal als Berufskrankheit anerkannt. Radonkuren werden dagegen bei Indikationen, wie sie in den Leserbriefen aufgeführt werden, immer noch empfohlen.
  • Apocalypse Now oder KAIN und ABEL

    26.09.2009, Heinz-Dieter Feldmann, Worms
    Zwei Seelen wohnen lebenslang
    in mir, in meinem Herzen.
    Doch manchmal wird mir Angst und Bang,
    bereitet mir viel Schmerzen!
    Denn Kain, der eine, immer will
    nur haben, haben, wagen.
    Je mehr er hat, je mehr er will,
    nie schweigen seine Klagen!
    Doch Abel, klug, bescheiden, schlicht,
    will Raubbau stets vermeiden,
    will lieben der Natur Gesicht,
    an ihr die Augen weiden.
    Für ihn hat noch das Wort Gewicht,
    dass Leben weiter werde:
    Die Erde braucht den Menschen nicht,
    der Mensch jedoch die Erde!

    Doch Kain, er lässt mir keine Ruh´,
    will zum Erfolg mich treiben.
    Er hält sich beide Ohren zu,
    will nicht bescheiden bleiben.
    Er produziert und produziert,
    verspricht mir goldene Zeiten,
    gerät in Trance und phantasiert,
    will sel bst den Teufel reiten.
    Nichts ist ihm hoch, schnell, weit genug,
    wills immer besser können.
    Naturgesetz e sind "Betrug"
    für ihn und all sein Rennen.
    Er scheut nicht dieses hart´Gericht,
    höhnt, dass es nicht so werde:
    Die Erde braucht den Menschen nicht,
    der Mensch jedoch die Erde!

    Und wie so oft in dieser Welt,
    besiegt der Kain den abel.
    Hat nichts gelernt was man erzählt,
    vom Turmbau einst in Babel.
    Zurück bleibt weiter nichts als Müll,
    für tausende von Jahren!
    Wird töten uns´rer Kinder viel
    mit all seinen Gefahren.
    Vorbei sind Prasserei und Lust,
    vieltausendstimm´ges Klagen
    bejammert dann des Lebens Frust,
    und Kain ist am verzagen.
    So hat erfüllt sich das Gericht,
    dass Leben nicht mehr werde:
    Die Erde braucht den Menschen nicht,
    der Mensch jedoch die Erde!

    Macht Untertan euch diese Erde,
    so hieß es einst vor langer Zeit,
    dass daraus Leben für euch werde
    sie ist nur allzu gern bereit.
    Doch ausgenutzt habt ihr sie bald,
    nicht ihr Gesetz geachtet,
    ihr seht es heut´an eurem Wald,
    habt bald ihn hingeschlachtet.
    Kehrt um, besinnt euch, werdet Abel,
    noch ist es Zeit und Möglichkeit,
    baut keinen "Turm" mehr wie in Babel,
    besinnt euch eurer Fähigkeit.
    Sonst wird es wahr, das groß´Gericht,
    dass nie mehr Menschen werden:
    Die Erde braucht die menschen nicht,
    der Mensch jedoch die Erde!

    H.-D. Feldmann (geschrieben/veröffentlicht Nov. 1988)
  • Könnte Bedarf decken, trotzdem...

    20.09.2009, Dr. Ralf Metzner, Shanghai
    Wind weht im Chinesischen Windgürtel vom "Tal des Windes" nahe Urumqi und der Kasachischen Steppen im Westen des Landes über die Provinz Gansu bis in die Innere Mongolei relativ stetig. Dies würde zusammen mit den tausenden Kilometern Küstenlinie und dem dortigen Windvorkommen durchaus genügen, um China mit Windkraft zu versorgen. In der tibetischen Hochebene wären eher Solarkraftwerke angesagt.

    Nur leider würde auch in China die Windenergie in großem Maß da gewonnen, wo sie nicht gebraucht wird - und dort, wo die Energie gebraucht würde, gibt es nur unzureichend Wind. Trotzdem sind deutlich über 50 Prozent Anteil der Windenergie möglich.

    Jedoch muss es eben auch andere - etwa Grundlast bereitstellende - Kraftwerke geben. Will man auf besonders belastende Kohle verzichten, bleibt eigentlich neben Wasserkraftwerken wie dem Dreischluchtendamm nur der Weg, auch Kernkraftwerke zu bauen.

    Schließlich beziehen die Industrienationen Europas und Amerikas einen immer stärker wachsenden Großteil ihrer Konsumartikel aus dem Reich der Mitte, und diese Staaten haben mit der Fertigungsverlagerung nach Fernost parallel auch die Umweltbelastung exportiert. Nun sollten sie helfen, dass die ostasiatischen Staaten diese Belastungen reduzieren können.
  • Desertec: Ja, aber in Südeuropa!

    17.09.2009, Andreas Nöhrig, Würzburg
    In Südeuropa kann der gleiche Stromertrag zum halben Preis erzeugt werden. In der Türkei, in Griechenland, Süditalien, Südfrankreich und Spanien sind ausreichend Flächen mit 2200 kw/m²a an Direktnormalstrahlung nutzbar, um 100 Prozent der Stromversorgung Europas zu konkurrenzfähigen Preisen aus solarthermischen Kraftwerken anzubieten. Wesentlich dabei wäre auch, die Kraftwerke in Ost-/Westrichtung zu verteilen, um so teure Speicherkapazitäten zu sparen.
  • Grundgedanke der Relativitätstheorie

    15.09.2009, Dr. Ralf Poschmann
    Der Artikel ist sehr gut geschrieben (kreatives Schreiben halt), aber er vernachlässigt einen wichtigen Aspekt: Der philosophisch-metaphysische Grundgedanke der Relativitätstheorie besteht darin, dass es keine Bühne in Raum und Zeit gibt, vor der sich das materielle Geschehen abspielt. Raum, Zeit und Materie sind nur verschiedene Aspekte derselben Naturphänomene. Das ist der eigentlich neue Gedanke von Einstein in Bezug zu Newton. In dieser Beziehung ist eher die Quantenmechanik noch eine 'klassische' Theorie. John von Neumanns Beweis, dass Informationsübertragung nicht mit Überlichtgeschwindigkeit erfolgen kann, validiert somit beide Theorien.

    Es ist nicht klar, ob es in der nächsten Zeit gelingen wird beide zu vereinigen, aber das eingangs erwähnte Grundprinzip, nämlich dass es keine Bühne gibt, vor der sich etwas abspielt, muss auch diese Vereinheitlichung garantieren. Natürlich würde sie en passant unsere Vorstellungen, was Raum und Zeit sind, verändern.
  • könnte den Bedarf decken - aber......

    15.09.2009, Dr. Götz, Dresden
    Den Ausführungen von Herrn Wetzel stimme ich zu und möchte dies technisch untersetzen.

    Es ist mir nicht bekannt, ob der Wind auf der tibetischen Hochebene stetig weht. Im Januar 2009 gab es in Europa eine Hochdruckwetterlage mit geringen Luftdruckgegensätzen. Die in Deutschland in Windkraftwerken installierten rund 24 Gigawatt lieferten 3 bis 4 Tage nur einen Bruchteil ihrer Leistung: 900 bis 7000 Megawatt. Zum Vergleich: die Jahreshöchstlast in Deutschland beträgt rund 75 Gigawatt.

    Würde man also auf Windstrom in der Grundlast setzen, müssten Speicher für Elektroenergie von etwa 100 Gigawatttagen zur Verfügung stehen. Solche Speicher gibt es nicht. Also müssen Ersatzkraftwerke in Reserve bereit gehalten werden und einspringen. Pumpspeicherkraftwerke gibt es nicht mit dieser Kapazität, der Bau weiterer ist an topografische Voraussetzungen geknüpft, von den Genehmigungen - insbesondere der Umweltverträglichkeitsprüfung gar nicht erst zu sprechen.

    Überwiegend würde man Gaskraftwerke als Ersatz einsetzen - zu entsprechenden Preisen bei hoher Importabhängigkeit. China ist also gut beraten, wenn es den Ausbau seiner Kernkraftwerke forciert: Etwa 40 Gigawatt sollen dort bis etwa 2030 installiert werden. Die Standorte liegen wegen der Übertragungsverluste in der Nähe der industriellen Ballungsgebiete, weil bei Entfernungen von über 500 Kilometer stark zunehmende Probleme bei Verteilung und Regulierung entstehen.
  • Falscher Schwerpunkt - Ergänzung zu Prof. Gehlhaar

    14.09.2009, Dr. Mark Beinker, Frankfurt am Main
    In Ergänzung zu dem Leserbrief von Herrn Prof. Gehlhaar wäre noch anzumerken, das die Quantenfeldtheorie sogar eine explizit lokal-kausale Theorie ist.

    In ihrer Pfadintegraldarstellung wird das besonders deutlich, da hier die Wechselwirkung zwischen zwei Teilchen explizit durch den Austausch eines Teilchens stattfindet. Von einer Inkonsistenz der Quantenmechanik mit der Relativitätstheorie oder der Annahme lokal-kausaler Wechselwirkungen kann also gar keine Rede sein.

    Anders als im Artikel behauptet muss eben doch die Annahme des Realismus aufgegeben werden, die Annahme also, bei dem verschränkten Teilchenpaar des EPR Experiments handele es sich um zwei wohl unterschiedene Teilchen in einem definierten Zustand.

    Interessant ist allerdings die Frage, was diese Wellengleichung denn nun tatsächlich ist und wie sie sich durch den Raum ausbreitet. Vielleicht hat dazu eine Quantentheorie der Allgemeinen Relativitätstheorie etwas zu sagen.
  • Den Sinn des Lebens bei den Griechen suchen

    13.09.2009, Dr. Benedikt Rothöhler, Heidelberg
    Laut dem Titel der Rezension scheint es in Kanitscheiders Buch in erster Linie um einen praktischen Lebensentwurf zu gehen. Ein Leben ohne einen letztlich im Nichtmateriellen verankerten Sinn wird als 1.) möglich und 2.) erstrebenswert dargestellt. Inhaltlich scheint aber doch die Frage nach der theoretischen Grundlage dieses Lebensentwurfes im Vordergrund zu stehen, die Frage nach der tatsächlichen Existenz einer nichtmateriellen Instanz, die einen solchen Sinn zu stiften vermöchte.

    Zunächst einmal ist die Beantwortung dieser Frage für den persönlichen Lebensentwurf (mit oder ohne Sinnsuche) nicht zwingend notwendig - ein echter Agnostiker etwa lässt sie bewusst unbeantwortet und sieht darin kein Hindernis, seine persönliche Erfüllung auf Erden zu suchen. Für Kanitscheider, der so sehr am christlichen Abendland leidet, ist dies natürlich die Frage nach der Existenz Gottes (die er verneint).

    Laut Pöppe führt Kanitscheider „alle Vorstellungen von einer externen Quelle des Lebenssinns ad absurdum“, „zerpflückt systematisch ... alle diese Vorstellungen“. Damit wäre ihm (in einem populärwissenschaftlichen Werk!) etwas gelungen, worum sich die Vertreter des Materialismus/Naturalismus seit vierhundert Jahren vergeblich bemühen, darunter Geistesgrößen wie Diderot, Kant (kein eigentlicher Naturalist, hat aber Grundlegendes zum Naturalismus beigetragen), Laplace, Feuerbach, Engels, Carnap. Ich nehme auch an, daß Kanitscheider einen solchen sensationellen Beweis in seinem Buch doch nicht liefert, sonst hätte ihn Pöppe uns Lesern gewiß nicht vorenthalten.

    Dass „man die abendländische Tradition nur ein Stück weiter zurückverfolgen muss, bis zu den Griechen der Antike, und Lebensphilosophien findet, die nicht nur ohne externe Sinngebung auskommen, sondern auch von der sauertöpfischen Pflichtethik Immanuel Kants und der Drohung mit Strafen im Jenseits völlig frei sind“, ist so nicht ganz richtig.
    Die griechische Kultur kannte sehr wohl ein Leben nach dem Tod. Während „durchschnittliche“ Menschen im Jenseits (dem Hades) ein eher tristes Dasein als „Schatten“ führten, wurden durchaus besonders heroische Taten nach Tode belohnt (durch ewige Freuden auf den „Inseln der Seligen“ oder mit Unsterblichkeit am Sternenhimmel) und besonders verwerfliche Taten bestraft („Tantalosqualen“).

    Auch wenn für die meisten „Normalsterblichen“ das „Leben vor dem Tod“ das eigentliche war, bedeutet dies nicht, dass dieses Leben seinen „Sinn“ in sich selbst gefunden hätte. Das postmortale Jenseits ist nicht die einzige außerweltliche Instanz, die zur religiösen Sinnstiftung herangezogen werden kann.
    Die typisch griechische Ausformung der Religion ist die Mythologie, d. h. die überlieferte „Geschichte“ (die durchaus als „wahr“ angesehen wurde). Dies hatten die Griechen übrigens mit den klassischen Juden gemeinsam, die ebenfalls kein Leben nach dem Tode kannten, es unterscheidet sie dagegen von Christen und Muslimen ebenso wie von den klassischen Ägyptern. Jede griechische Stadt, jede Familie leitete sich von Göttern und Heroen her und verknüpfte ihren Ursprung mit bedeutsamen mythischen Ereignissen. Namen, Orte und Bräuche wurden ätiologisch gedeutet. Die Menschen konnten das Leben aus der mythischen Vergangenheit heraus als sinnvoll empfinden. Eine solche mythische Vergangenheit ist zwar nicht im strengen Sinn „außerweltlich“, aber deutlich getrennt vom alltäglichen Leben. Sie galt als „heilig“ - im Gegensatz zum Lebensalltag, der per definitionem „profan“ ist. Man war sich auch durchaus der Grenze zwischen der „menschlichen“, historischen Geschichte mit ihren genauen und nachprüfbaren Daten (dem „eisernen Zeitalter“) und der mythischen Geschichte, die sich „in illo tempore“ abspielte, bewusst, ohne letztere deshalb für weniger „wahr“ zu halten.

    Kanitscheiders „Griechen“ (in Wirklichkeit freilich nur bestimmte Griechen - die Spartaner ganz gewiß nicht!) hatten, verglichen mit der Askese „der Christen“ (eigentlich auch nur kleiner christlicher Gruppen zu bestimmten Zeiten), eine stärker lustbetonte Lebenseinstellung und erscheinen dem modernen Hedonisten deshalb als sympathischer, aber die Lustbefriedigung wurde nie als sinnstiftend betrachtet. Sinn stiftete auch damals die Religion, die Lust war ein positiver (weil angenehmer) Faktor, den man zusätzlich anstreben durfte und sogar sollte – aber immer nur im Rahmen der areté („Tugend“). Hedonismus als Lebensprinzip und als Ersatz für die Religion hätten die meisten Griechen als absurd angesehen. Echte Hedonisten waren Randfiguren. Aristipp hat kaum bleibende Spuren hinterlassen, Epikur hatte mehr Einfluss, wurde aber auch von den etablierten Philosophenschulen verachtet. Atheismus (genauer: Asebie - „Unfrömmigkeit“) war ein Straftatbestand - Sokrates wurde unter anderem wegen Missachtung der Götter hingerichtet.

    Aber es geht ja nicht so sehr um die Frage, ob „Gott“ tatsächlich existiert oder nicht, sondern vor allem darum, ob ein „sinnvolles“ Leben ohne zumindest die Annahme der Existenz Gottes möglich ist.
    Dabei geht es nicht um die „unmetaphysische“ Sinnfindung Einzelner. Dafür hätte Kanitscheider nicht weiter als bis ins 20. Jahrhundert zurückgehen müssen, im Prinzip hätte sogar sein Selbstzeugnis ausgereicht.
    Vielmehr geht es um ein hedonistisches Lebensmodell, das eben nicht nur für einzelne Individuen (mit möglicherweise außergewöhnlicher psychologischer Disposition), sondern auch für die Allgemeinheit zugänglich und für jeden akzeptabel ist. Und hier sind griechische Hedonisten wie Aristipp eben kein valides Beispiel, da sie, wie in fast allen anderen Gesellschaften auch, mit ihren Ideen weit gehend allein blieben.

    Weltbild und Lebensentwurf sind nicht nur persönliche, sondern vor allem auch kulturelle Phänomene. Und die Tatsache, dass es in der Geschichte kein reales Beispiel einer Kultur gibt, die auf einen im transzendenten verankerten „Sinn“ hätte verzichten können, ist ein starkes Argument für die Notwendigkeit.
    Antwort der Redaktion:
    Gleich am Anfang dieses Briefes taucht wie so oft das Problem der Begründungslast bezüglich der Position des Naturalismus auf. Wer muss wem in dieser Sache etwas nachweisen? Theisten und allgemein Fürsprecher einer spirituellen Metaphysik wehren sich immer wieder dagegen, dass ihnen die Argumentationsaufgabe zugewiesen wird, gute Gründe für ein Reich der Transzendenz vorzubringen, weil sie wissen, dass die Verteidigung auf große Schwierigkeiten stößt. Deshalb möchten sie lieber dem Naturalisten die Last des Nichtexistenzbeweises in die Schuhe schieben, in der Hoffnung, dass dieser in die Falle des "argumentum ad ignorantiam" tappt und behauptet, dass das Fehlen guter Gründe für eine These T ("es gibt einen Gott") ein Argument für die Wahrheit von ¬T ("es gibt keinen Gott") sei.

    Im Allgemeinen sind aber empiristische Philosophen logisch geschult und kontern nur damit, dass das Fehlen von Gründen für T ein epistemisch induktives Argument ist, T für falsch zu halten. Das bedeutet für die Gotteshypothese nur so viel, dass alle bisher vorgebrachten Gründe nicht als stichhaltig befunden werden konnten, es aber niemand ausschließen kann, dass dereinst ein scharfsinniger Theologe noch eine neue völlig unbekannte Denkfigur entdecken wird.

    Jedem Physiker ist diese Situation geläufig: Solange es keine Hinweise etwa auf Tachyonen (eine vermutete Klasse überlichtschneller Elementarteilchen) gibt, wird das Fehlen von Spuren als erstweilige Stütze betrachtet, die Tachyonenhypothese für falsch zu halten, auch wenn die Möglichkeit eines späteren Aufweisens bestehen bleibt.

    Einen definitiven Beweis der Nichtexistenz bestimmter (abstrakter) Objekte gibt es nur in der Mathematik. Es gibt keine größte Primzahl, es gibt keine Zahl, die größer ist als sie selbst, und es gibt keine Menge aller Ordinalzahlen. Denn in jedem dieser Fälle führt die Annahme, es gäbe dieses Objekt doch, nachweisbar auf einen Widerspruch.

    Wenn man rein begrifflich zeigen kann, dass auch ein Gottesbegriff eine inkonsistente Semantik aufweist, wird auch die Klasse der Götter leer sein. Im Allgemeinen sind aber die Begriffsbestimmungen der transzendenten Metaphysik und die Gottesbegriffe so semantisch amorph und dehnbar, dass der Theologe sich auf irgendeine Weise aus der Inkonsistenz herauswinden kann.



    Zur Frage nach dem Hedonismus als "kulturellem Standard":

    In der Tat halte ich dafür, dass ein hedonistisches Lebensmodell "für die Allgemeinheit zugänglich und für jeden akzeptabel ist." Eine Minimalforderung an jede philosophische Ethik und jeden philosophischen Lebensstil ist die Universalisierbarkeit. Letztere ist auf zentrale Weise mit der Vernunft verbunden. Auch das aristippisch-epikureische Lebensmodell setzt ein normales Maß an Rationalität voraus; jemand muss in der Lage sein, die Konsequenzen seiner Handlungen über einige Stationen zu verfolgen, um abwägen zu können, was er tun soll. Dies gilt aber für alle philosophischen (nicht theonomen) Ethiken, wie etwa auch die kantische und die utilitaristische Ethik. Ohne eine rationale Reflexion über Handlungsalternativen, deren
    Vor- und Nachteile sowie deren Sozialverträglichkeit ist kein philosophischer Lebensentwurf funktionsfähig. Ein hedonistischer Lebensstil unterscheidet sich von einem kantischen deontischen Entwurf nur in der Zielsetzung, nicht in der Rationalität. Der Hedonist gibt dem Glück als oberstem Ziel den Vorzug, der Kantianer der Pflicht. Für letzteren ist das Glück höchstens ein bedeutungsloser Nebeneffekt seines Handelns. Die Vernunft muss bei beiden Zielvorstellungen walten. Nur wenn man dem Menschen völlig den Status eines "animal rationale" abspricht, kommt eine philosophische Ethik nicht mehr in Frage. Dann macht man ihn am besten zum Befehlsempfänger göttlicher Gebote.





    Bernulf Kanitscheider
  • Zweite Reihe ja, aber anders

    13.09.2009, A. Vetere, Münster
    Werte Redaktion, Sie begehen hier eine deutlich zu starke Vereinfachung der Beschreibung, die die Ergebnisse des Experiments mehr verzerrt denn zusammenfasst. Mitnichten ist im Originalartikel von der zweitäußersten Elektronenschale die Rede, noch ist diese gemeint. Sämtliche Ergebnisse beziehen sich auf die äußerste - die Valenzschale.

    Vielmehr geht es um die energetisch unterschiedlich gelegenen Orbitale innerhalb ebendieser. Ging man bislang davon aus, dass ein Tunneln stets aus dem energetisch höchsten besetzen Orbital (HOMO) erfolgt, wurde im Experiment nun erwiesen, dass auch ein darunter befindliches Orbital - bzw. die darin befindlichen Elektronen - dazu befähigt ist.

    Die Aussage, die zweitäußerste Elektronenschale sei im HCl für die Bindung verantwortlich, ist nicht nur grob verwirrend, sondern ebenso schlicht Humbug.
    Antwort der Redaktion:
    Danke für Ihre zutreffenden Hinweise. Wir haben den Text durch eine korrigierte Version ersetzt und bitten um Entschuldigung.
  • Strom und Ideologie

    12.09.2009, Horst Wetzel
    Das ist ein sehr interessanter Artikel. Er sollte eigentlich eine Anregung zur technischen Umsetzung geben. Das wird aber nicht gelingen, solange man sich ideologisch verbrämten Vorurteilen hingibt.

    1. Energieproduktion:

    Richtiger Weise wird in der Überschrift und der Einleitung des Artikels dieser Begriff nicht gebraucht. Energie kann konventionell weder produziert noch erzeugt werden, denn es gilt der Energieerhaltungssatz! Man kann nur einzelne Energieformen in andere umformen. Strom (als elektrische Energie) kann man z.B. aus chemisch gebundener Energie der Kohle oder der Strahlungsenergie der Sonne wandeln. In dieser speziellen Form der Umwandlung einer Form in die andere, können auch die Begriffe Erzeugen, Produzieren und Herstellen verwendet werden, denn es vergeht in diesem Umwandlungsprozess die eine Energieform und es entsteht eine neue Form. Die Begriffe können aber nicht verwendet werden, wenn der alles umfassenden Begriff Energie an sich verwendet wird. Energie erzeugen kann man nur, wenn man sich auf die Erkenntnisse der Relativitätstheorie bezieht und die Beziehung E = m x c2 nutzt. Technisch wird danach in Kernkraftwerken aus der Massedifferenz der ablaufenden Kernumwandlungen "Energie aus Masse hergestellt".

    2. Strom als Ware:

    Strom ist keine gewöhnliche Ware, mit der man wie mit anderen Handeln kann. Ihm fehlt eine wichtige Eigenschaft, die man bei einer Ware gewöhnlich unbewusst voraussetzt: Man kann ihn nicht ins Lager legen. Bei der Elektrizitätsversorgung muss jederzeit Stromerzeugung und -verbrauch in Übereinstimmung gebracht werden. Stromspeicher spielen dabei nur eine untergeordnete Rolle, da sie in ihren Kapazitäten für den Gesamtprozess völlig unzureichend sind. Virtuell wird Strom durch die Reglung seiner Erzeugung nach Bedarf im Netz gespeichert. Dieses Modell ist solange erfolgreich anzuwenden, wie die fluktuierenden Anteile nicht überwiegen und das Netz ausreichend ausgebaut ist - es keine Engpässe hat.
    Auch aus diesem Vorgenannten ist zu erkennen, dass Verteilung und Regulierung nicht zu vernachlässigende Funktionen in einer Elektrizitätsversorgung sind. Diese Funktionen sind auch bei der Preisbildung nicht zu vernachlässigen. Wenn wie im hier vorliegenden Artikel Erzeugerpreise verglichen werden, wird das regelmäßig vergessen und führt zu falschen Lösungsansätzen.

    Also wie im richtigen Leben: Es gilt Vorurteile zu beseitigen, damit man mit ganzer Kraft an der Lösung der wichtigen Probleme arbeiten kann.
  • Grauenhaftes Einstein-Bild

    11.09.2009, Jakob Thomsen, per E-Mail
    Ich lese Spektrum der Wissenschaft mit großem Vergnügen seit über zehn Jahren. Ausnahmsweise muss ich aber etwas kritisieren: Das Titelbild zu Heft 09/09 "Wo Einstein irrte" ist grauenhaft, der arme Einstein sieht aus wie eine Mumie!
    Das wirkt albern und ist einer so guten Zeitschrift wie Spektrum der Wissenschaft einfach nicht angemessen.