Lesermeinung - Spektrum der Wissenschaft

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  • Katzenmord ernst gemeint

    20.03.2014, Thomas Kirchner
    Nachdem zu diesem Artikel Leserzuschriften in den Heften Dezember 2013, Februar und März 2014 erschienen sind, fühle ich mich ermutigt, auch meinerseits Stellung zu ihm zu nehmen.

    Auf S. 48 des genannten Novemberhefts bespricht der Autor von Baeyer zur Verdeutlichung der Aussagen des „Quanten-Bayesianismus“ Schrödingers berühmtes Katzen-Paradoxon aus Naturwiss. 23, 807-812, 823-828, 844-849 (1935). Schrödinger hatte den – natürlich ironisch-symbolisch gemeinten – „burlesken Fall“ zwecks Verdeutlichung der anscheinend haarsträubenden Konsequenzen der Quantenmechanik so überspitzt formuliert.

    Bekanntlich sagt die herkömmliche („orthodoxe“, Kopenhagener) Quantenmechanik bis zum Nachsehen, ob die Katze noch lebt („Messung“) eine für Katzen sicher kontra-intuitive Überlagerung der Zustände „tot“ und „lebendig“ mit gleichen Wahrscheinlichkeiten voraus.

    Hier störe ich mich bei der Besprechung dieses Beispiels an der Formulierung von Baeyers (S. 48, rechte Spalte, Zeilen 22-24): „Natürlich ist das Tier entweder am Leben oder tot, und nicht beides auf einmal.“

    Ich bemerke ausdrücklich, dass der Autor an keiner Stelle des Beitrags zu dieser dem „gesunden Menschenverstand“ natürlich sofort einleuchtenden Schlussfolgerung durch „Dekohärenz“-Betrachtungen kommt, wonach beim Kontakt mit Systemen großer Teilchenzahl („makroskopischen Systemen“, wie es Katzen nun mal sind), die von ihrer Umgebung nicht isolierbar sind, es durch die vielfältige Kopplung zur Zerstörung der Interferenzfähigkeit kommt, so dass sich äußerst schnell die praktisch eindeutige Situation („tot“ oder „lebendig“) der „klassischen Physik“ einstellt.

    Vielmehr nimmt von Baeyer in seiner Besprechung (a.a.O.) Schrödingers „burlesken“ Katzenmord ganz so symbolisch ernst wie von diesem gemeint: Im Fall der Formulierung von Baeyers greift dann allerdings die Bellsche Ungleichung (Bell, Physics 1, 195 (1965), d’Espagnat, Scientific American (Nov. 1979), S. 158), die einen – experimentell messbaren – Unterschied ergibt für lokale beziehungsweise separable Theorien mit „verborgenen Parametern“ (Messergebnis von Anfang an schon fest eingestellt, nur vor der Messung noch unbekannt; zum Beispiel Einstein, de Broglie, Schrödinger) und den Vorhersagen der nichtseparablen Quantenmechanik („Die Bahn des Elektrons entsteht erst, indem wir sie beobachten“; Heisenberg, oder auch Bohr, Born, Jordan).

    Hier bedeutet die eingangs zitierte Formulierung – „Qbismus“ hin oder her – allerdings den Standpunkt der verborgenen (das heißt schon vor der Messung eingestellten) Parameter. Die Versuche von Aspect und anderen ab 1981/1982 ergaben für die Bellsche Ungleichung jedoch eindeutig die Richtigkeit der Aussagen der herkömmlichen Quantenmechanik.

    Falls der „Quanten-Bayesianismus“ die Quantenprozesse also im oben zitierten Sinn versteht, kann ich nicht sehen, dass er der herkömmlichen Quantentheorie gleichwertig – geschweige denn überlegen – ist, oder diese gar zu ersetzen vermag.
  • Ist das Universum Turing-berechenbar?

    20.03.2014, Gordon Cichon, München
    Ganz netter Artikel. Aber die Frage, die im Artikel beschrieben wird, ist doch, ob das Universum beziehungsweise die Naturgesetze nun Turing-berechenbar sind oder nicht.
    Analog (unendlich) oder Digital (endlich) spielt dafür keine so große Rolle, weil man auch ein analoges Universum mit ausreichender Genauigkeit mit einer (Computer-)Simulation berechnen könnte.
    Das diese beiden Ansätze (analog und digital) im Grunde gleichwertig sind, hat ja bereits John von Neumann im Buch "Quantenmechanik" beschrieben. Dort findet sich ein Beweis, dass die Darstellung von Schrödinger mit der (analogen) Wellenfunktion mit der Darstellung von Heisenberg mit den (digitalen) Matrizen äquivalent sind. Beides sind nämlich mathematisch gesehen Hilbert-Räume.
    Aber das sagt noch nichts darüber aus, ob die Naturgesetze nun auf dem Computer berechenbar sind. Also Turing-berechenbar. Penrose spekuliert ja schon einige Zeit darüber, ob die vereinheitlichten Naturgesetze vielleicht nicht Turing-berechenbar sind.
  • Englischsprachige Sprecher denken häufiger an ein globales Publikum

    19.03.2014, Martin Holzherr
    Die obigen Ratschläge für Sprecher und Schreiber zielen auf die Verständlichkeit und die Wirksamkeit bei einem möglichst grossem Publikum.
    Interessanterweise sind derartige Überlegungen im englischen Sprachraum viel verbreiterter. Wohl weil Englisch eine Sprache für alle ist und schon lange sein will. So findet man englischsprachige Bücher mit Titeln wie "The Global English Style Guide: Writing Clear, Translatable Documentation for a Global Market". Deutschsprachige Sprecher denken kaum je an die Übersetzbarbkeit ihrer Dokumente, englischsprachige tun das eher. Vielleicht lässt sich da noch etwas lernen.
    ----- Hier nun die Übersetzung dieses Textes durch Google translate -----------
    The above advice for speakers and writers aim at the clarity and effectiveness in a large an audience as possible.
    Interestingly, such considerations in the English language are much broadened. Probably because English is a language for all, and will be for a long time. So you can find English-language books with titles like "The Global English Style Guide: Writing Clear, Translatable Documentation for a Global Market". German-language speakers hardly ever think of the Übersetzbarbkeit their documents in English rather do that. Perhaps it is still something to learn there.
  • Urschrei des Standardmodells?

    19.03.2014, Heinrich Richard
    Es würde mich schon interessieren, ob diese Verwirbelungen der Polarisationsrichtungen im kosmischen Hintergrundrauschen wirklich ausschliesslich mit einer inflationären Phase in der Frühzeit des Kosmos erklärbar sind oder ob es nicht auch andere Denkmöglichkeiten gibt, die dies Phänomen (möglicherweise im Kontext einer anderen kosmologischen Theorie) ebenfalls verständlich machen würden.
  • Dass es Gravitationswellen gibt, wissen wir seit spätestens 1993…

    19.03.2014, Benjamin Knispel
    Ich habe eine Anmerkung zum letzten Satz im ersten Punkt Ihrer Aufzählung, in dem Sie schreiben: "Die Ergebnisse des BICEP2-Experiments sind nun der bislang überzeugendste Beleg, wenn nicht gar Beweis, dass es die Wellen tatsächlich gibt." Das ist faktisch falsch.

    Die Messungen des BICEP2-Experiments sind, sofern Sie von anderen Experimenten bestätigt werden, ein weiterer indirekter Beweis für die Existenz von Gravitationswellen. Der direkte Nachweis der später im Artikel beschriebenen Auswirkungen (Stauchen und Dehnen der Raumzeit) steht noch aus und wird derzeit von Experimenten wie LIGO, Virgo, GEO600 oder internationalen Pulsar Timing Arrays verfolgt. In den 2030er Jahren wird noch die Weltraummission eLISA dazustoßen.

    Indirekte Beweise gab es jedoch bereits und die Entdecker wurden bereits vor 21 Jahren mit dem Physiknobelpreis ausgezeichnet. Russel A. Hulse und Joseph Taylor beobachteten mit dem Arecibo-Radioteleskop wie sich die Umlaufbahn des Radiopulsars B1913+16 in einem Doppelsternsystem veränderte – und zwar genau so wie es Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie vorhersagt. Die besagt, dass das Doppelsternsystem aufgrund seiner Bahnbeschleunigung Gravitationswellen aussendet. Die dabei abgestrahlte Energie wird aus der Bahnbewegung "abgezapft", der Bahndurchmesser schrumpft. Die Beobachtungen zeigen eindrucksvoll die Übereinstimmung mit der Relativitätstheorie. Spätestens seit diesem Zeitpunkt zweifelt niemand an der Existenz von Gravitationswellen.

    Das BICEP2-Ergebnis ist – sofern bestätigt – wahrlich aufregend und spektakulär, aber nicht als Nachweis der Gravitationswellen, denn der ist alles andere als neu. Ihre weiteren Punkte in der Aufzählung fassen zusammen, warum.
  • Dem gedanklichen Faden folgen

    18.03.2014, Wolfgang Cornely
    Für das Verständnis eines Textes ist es hilfreich, dass der gedankliche, zeitliche und logische Faden im Verlauf des Textes erkennbar ist. Die deutsche Sprache hat dabei den Vorteil, dass die Syntax nicht an eine starre Reihenfolge gebunden ist, da Subjekt, Objekt und prädikative Bestimmungen an den Kasus erkennbar sind. Andererseits hat die deutsche Sprache die grausame Einrichtung der Inversion, d.h. dass nach orthodoxer Reihenfolge Teile des Prädikats eben nicht beim Subjekt, sondern ganz am Ende des Satzes stehen, möglicherweise sogar das Wort "nicht", das die Aussage ins Gegenteil verkehrt; bei Nebensätzen betrifft dies das gesamte Prädikat. Dazu ein (dürftig zusammengeschustertes) Beispiel:
    Schlecht: "Eine Bürgerinitiative hat gestern in einer Demonstration vor dem Rathaus angemahnt, dass erhebliche Konzentrationen von giftigem Dioxin in der Asche des Sportplatzes XY enthalten sind. Die Zustimmung der Stadtverwaltung ist nach sorgfältiger Prüfung durch das Kreisgesundheitsamt, ob der Sportplatz geschlossen werden soll, nicht erfolgt."
    Besser: "Auf dem Sportplatz XY hat man in der Asche Dioxin in erheblichen Konzentrationen gefunden. Dies hat gestern eine Bürgerinitiative angemahnt in einer Demonstration vor dem Rathaus. Diesen Vorwurf hat das Gesundheitsamt sorgfältig geprüft im Hinblick auf eine Schließung des Sportplatzes. Auf Basis dieser Prüfung hat die Stadtverwaltung nicht zugestimmt, den Platz zu schließen."
    Katastrophe: "Der Fahrer erreichte sein Ziel nach einer mehrstündigen Fahrt durch Schlechtwetter und Verkehrsstaus nicht."
  • Die neue Hybris: Bald entgeht uns nichts mehr!

    18.03.2014, Martin Holzherr
    Den Nachweis von Gravitationswellen in irdischen Labors hätte wohl gerade Einstein nicht erwartet, denn er wusse als Entdecker/Erfinder der Gravitationswellen wie schwach sie sind.
    Doch immer mehr kann immer genauer gemessen werden. Kein Photon geht uns mehr durch die Lappen, jedes noch so kleine Kräuseln der Raumzeit wird nun bald schon registriert.
    Und die Natur hilft uns sogar beim Auffinden von Gravitationswellen, indem sie sie in bestimmten Fällen ins Astronomische verstärkt.
  • Ratschläge für gutes Schreiben sind nicht immer leicht zu befolgen.

    18.03.2014, Martin Holzherr
    Jede erfolgreiche Schreiberin von Arztromanen beherzigt wohl die obigen Ratschläge. Diese Regeln sind ja auch leicht nachzuvollziehen und werden von schlichten Schreibern oder von Schreibern schlichter Literatur intuitiv befolgt.
    In der englischen Sprachgemeinschaft ist zudem der Ratschlag
    "Vertraute Wörter verwenden" bereits in das sogenannte "Basic English" (nur 850 Wörter: für den Alltagsgebrauch) und in das "Simplified English" (für den technischen Bereich) eingeflossen.

    Doch seltsamerweise haben sich die im obigen Text aufgelisteten Ratschläge nicht allgemein durchgesetzt, sondern werden nur für ein bestimmtes Publikum oder bei Anlässen wie Politkersprüchen (Bildhaftigkeit) und Reden , die sich ans gemeine Volk wenden, berücksichtigt.

    Weil die obigen Ratschläge aber unabhängig vom Thema und von der Bildung des Adressaten immer gelten, können sie auch einem Schreiber komplexer, reichhaltiger Texte hilfreich sein. Vor allem der Ratschlag "auf das Thema einstimmen" scheint mir unabhängig vom Niveau des Textes befolgenswert. Bildhaftigkeit und niedriger Abstraktionsgrad sind gerade bei Einstimmungen und Einleitungen zu einem komplexeren Thema empfehlenswert, bauen sie doch Barrieren ab und erhöhen das Selbstvertrauen des Lesers.
  • Grundlagen

    18.03.2014, Walter Weiss
    Sprechen ist die Abbildung des Denkens auf das akustische Medium. Schrift ist die Abbildung des Sprechens auf ein festes Medium (Papier, Stein, Holz pp.). Und Lesen ist die Rückabbildung der Schrift über zwei Stufen auf die gedankliche Verarbeitung im Gehirn. Macht man sich diese Zusammenhänge klar, ist es nicht schwer, mit besonderer Gestaltung von Texten Menschen zu erreichen, die jeweils auch besonders denken.

    Die Zusammenstellung berücksichtigt also leider nicht, dass die aufgestellten Regeln immer nur für ein schlicht denkendes Publikum gedacht sind. Wendet sich ein Text nicht an 'die Allgemeinheit', sondern an einen speziell gearteten Leserkreis, dann gelten mitunter völlig andere - nämlich an diesen speziellen Kreis angepasste - Regeln.
  • Geometrische Form des Protons?

    17.03.2014, Gordon Cichon
    Wenn man vom "Radius" des Protons spricht, spricht man doch eigentlich von einem mittleren Radius. Immerhin ist das Proton ja vermutlich aus drei Quarks aufgebaut, hat also einen nicht-trivialen inneren Aufbau.

    Je nachdem, wie man mit dem Proton interagiert, könnte man ja dann auch verschiedene Werte von den jeweils maßgeblichen mittleren Radius herausbekommen. Für solche Phänomene gibt es doch auch andere Beispiele, z.B. bei inhomogenen Raumladungen usw.

    Mich würde also interessieren, wie dieser mittlere Radius quantenmechanisch definiert ist. Erst dann könnte ich wirklich verstehen, wo genau der Widerspruch liegt.
  • und ... wie macht er das?

    17.03.2014, J. Bohnenberger
    schade, dass die angewendete Färbetechnik nicht beschrieben wird
    Antwort der Redaktion:

    Liebe(r) Leser(in),

    die Färbetechnik wird im Text unterhalb der Bilder erklärt. Red.

  • Gute Rezension

    17.03.2014, Stephanus Leibl
    mal eine Rezension, nach der man sich einen guten Eindruck über das Buch machen kann. Ich habe das Buch gelesen und komme zum gleichen Urteil.
  • Ein kleiner Hinweis zur Epigenetik

    17.03.2014, Stefan Pschera

    Wiederum fällt ein Dogma:
    http://www.scilogs.de/bierologie/die-wunderbare-welt-der-genetik-und-molekularbiologie-rna-interferenz-und-imprinting/
    Wie schon erwähnt, es passiert weit mehr im Oberstübl.
  • Wieso "Proton-Paradoxon"?

    16.03.2014, Peter Pohling, Dresden
    Bei völlig abweichenden Messmethoden für den Proton-Radius (Streuversuche mit Elektronen einerseits und Messung der Lamb-Verschiebung mit Myonen andererseits) sind unterschiedliche Ergebnisse nicht dramatisch überraschend und noch lange keine neue Physik. Denn die Myonen haben fast die 207-fache Masse der Elektronen und damit bereits 11,2 Prozent der Protonenmasse. Auch die Leptonen-Abmessungen unterscheiden sich erheblich. Der "Konstanten"-Radius des Elektrons gemäß www.naturkonstanten.de (LHC-Elektronmodell/Elektronkonstanten) beträgt nur 4,714 x 10-19 Meter. Der Radius der Myonen ist immerhin 6-mal größer! Abweichende Ergebnisse bei den noch ausstehenden Streuversuchen mit Myonen wären wiederum keine Überraschung.

    Nun vielleicht doch eine kleine Überraschung: Der sogenannte "Konstanten"-Radius des Protons 8,656 078 * 10-16 Meter (siehe Tabelle Elektronkonstanten) liegt zwischen den Bernauerschen- und den Pohlschen Protonen-Radien. Dafür reichen der Bohrsche Radius, die Sommerfeldsche Feinstrukturkonstante und das neue heuristische Elementarpartikel-Prinzip der ersten Teilchenfamilie.

    Das "Rätsel vom Proton-Radius" wird "zu einem tieferen Verständnis des Universums" führen. Meine Lesermeinung ist: Das "Buch der Naturkonstanten" liegt offen vor uns. Wir müssen es nur lesen, damit sich Theorie und Experiment ergänzen. "Vielleicht schlagen wir gerade das nächste Kapitel darin auf." Das ist das Kapitel der Emergenz-Physik.
  • Triviale Erklärung für das Proton-Paradoxon?

    16.03.2014, Erik Lindner, Prien am Chiemsee
    Eine triviale Erklärung für die Diskrepanz wäre: Aufgrund der erheblich (um den Faktor 8*106) erhöhten Aufenthaltswahrscheinlichkeit von 1S- bzw. 2S-Myonen im Proton zieht sich auch die Protonenladung in einen kleineren Radius zusammen als dies beim Elektronen-Streuexperiment der Fall ist.

    Aber sicher wurde dieses Argument ebenfalls schon in Erwägung gezogen, überprüft und anschließend verworfen.