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Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik Runder Tisch für Physiker, Erkenntnis- und Wissenschaftstheoretiker

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  #21  
Alt 27.10.12, 03:27
RoKo RoKo ist offline
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Standard AW: Das Fundament der Physik

Hallo zusammen,

aus den bisherigen Antworten auf die Ausgangsfrage "Welche fundamentalen Gesetze der Physik sind so allgemein und universell, dass sie auf alles in der Welt zutreffen?" kann ich nur den Schluss ziehen, dass es keine fundamentalen Gesetze der Physik gibt.
__________________
mit freundlichem Gruß aus Hannover

Unendliche Genauigkeit ist eine Illusion
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  #22  
Alt 11.11.12, 06:51
RoKo RoKo ist offline
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Standard AW: Das Fundament der Physik

Hallo zusammen,

im Thread "Verschränkung" im Standard-Forum hatte sich eine Nebendebatte ergeben, die auch für dieses Thema wichtig ist. Ich erlaube mir deshalb eine Zusammenstellung m.E. wichtiger Aussagen.

Zitat:
Zitat von RoKo Beitrag anzeigen
Hallo zusammen,
Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
..
Ach ja, und ich möchte mich noch bei Hawkwind, Timm und Philipp Wehrli einreihen bezüglich des Stellenwerts der Energieerhaltung. Diese folgt in der Tat mathematisch aus der Zeitinvarianz und ist nicht fundamental. ..
was ist dann fundamental in der Physik?
Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Symmetrien. Vielleicht.
Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
..Und zum Verhältnis Symmetrie - Energieerhaltung aus ebendiesem Link:
Zitat:
Zitat von Wikipedia
Symmetrien sind eng mit Erhaltungssätzen verknüpft. Das Noether-Theorem besagt, dass jeder kontinuierlichen Symmetrie eine Erhaltungsgröße zugeordnet werden kann. So folgt z.B. aus der Zeittranslationsinvarianz die Energieerhaltung des Systems
Noch eine Anmerkung: Das Wort "Satz" wie in "Energieerhaltungssatz" oder soundsovielter "Hauptsatz der Thermodynamik" darf durchaus im Sinne der Mathematik verstanden werden:
Zitat:
Zitat von Wikipedia Ein Satz oder Theorem ist in der Mathematik eine widerspruchsfreie logische Aussage, die mittels eines Beweises als wahr erkannt, das heißt, aus Axiomen und bereits bekannten Sätzen hergeleitet werden kann.
Diese Sätze können also gar nicht fundamental sein.
Die Frage, die sich mir nun stellt, ist:
Aus welchen Axiomen und bereits bekannten Sätzen sind der Energieerhaltungssatz und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik deduziert worden?

Ist es nicht so, dass diese Sätze aus der Erfahrung abgeleitet sind und daher als Postulate in die Physik eingeführt werden müssten?
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  #23  
Alt 11.11.12, 08:31
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Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Das Fundament der Physik

Guten Morgen, Roko,

Zitat:
Zitat von RoKo Beitrag anzeigen
aus den bisherigen Antworten auf die Ausgangsfrage "Welche fundamentalen Gesetze der Physik sind so allgemein und universell, dass sie auf alles in der Welt zutreffen?" kann ich nur den Schluss ziehen, dass es keine fundamentalen Gesetze der Physik gibt.
in der klassischen Physik betrachtete man die Kraftgesetze für die Gravitation und die elektromagnetische Wechselwirkung als vielfach bestätigte, allgemeine Naturgesetze.
Hinzu kamen im 20. Jahrhundert die schwache Wechselwirkung und die starke Wechselwirkung, nachdem die Radioaktivität und die Atomkerne entdeckt waren.

http://de.wikipedia.org/wiki/Grundkr...fte_der_Physik

Auch die fundamentalen Naturkonstanten sind zu nennen:

http://www.uni-due.de/physik/wende/k...Konstanten.pdf

Reicht das etwa nicht?

Grüsse, MP
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  #24  
Alt 11.11.12, 16:16
RoKo RoKo ist offline
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Standard AW: Das Fundament der Physik

Hallo Marco,

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
..Reicht das etwa nicht?
Nein - nicht im Sinne der Frage. Nur die Gesamtheit aller Naturgesetze scheint in dem Sinne auf alles zuzutreffen, dass man sich dann das passende heraussuchen kann.

Der philosophische Hintergrund ist die Frage, ob Naturgesetze "a priori" und unabhängig von den Dingen sind.
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  #25  
Alt 11.11.12, 21:10
Ich Ich ist offline
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Standard AW: Das Fundament der Physik

Zitat:
Zitat von RoKo
Aus welchen Axiomen und bereits bekannten Sätzen sind der Energieerhaltungssatz und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik deduziert worden?
Aus der Zeitinvarianz bzw. den Postulaten der statistischen Mechanik.
Zitat:
Ist es nicht so, dass diese Sätze aus der Erfahrung abgeleitet sind und daher als Postulate in die Physik eingeführt werden müssten?
Nein. Das war historisch so, aber man hat seit über 100 Jahren ein tieferes Verständnis dieser Dinge.

Zitat:
Zitat von amc Beitrag anzeigen
Die Begriffe: Symmetrie(bruch), Urknall und Physik stehen aber auch in einem Zusammenhang?
Ja. Man vermutet verschiedene Symmetriebrüche in der Anfangszeit des Universums, die aus einer vereinheitlichen, extrem symmetrischen Physik die heutige Physik machten. Natürlich alles noch reichlich spekulativ.

Zitat:
Wenn du Symmetrien als fundamental vermutest (scheint mir nun auch sinnvoll), welche dieser beiden Aussagen passt dann eher "ins Bild":

- Auch auf großen Skalen ist Energierhaltung zu vermuten.

oder

- Auf großen Skalen ist zu vermuten, dass sich Energie in "Nichts" auflöst.
Das hat mit der Größe der Skalen nichts zu tun. Wie mehrfach erwähnt beruht der Energieerhaltungssatz auf einer "Zeittranslationssymmetrie": wenn ich die gesamte interessierende Welt magisch um einen konstanten Wert (z.B. ein Jahr) in der Zeit verschieben würde, dann würde trotzdem alles gleich ablaufen. Wenn dem so ist, gilt Energieerhaltung auf allen Skalen. Wenn nicht, wie z.B. in den explizit zeitabhängigen kosmologischen Koordinaten, dann nicht. Dort gilt nicht einmal der Impulserhaltungssatz, weil dort auch keine Symmetrie bezüglich einer Verschiebung um eine konstante Strecke besteht.
Stattdessen gibt es eine Symmetrie bezüglich einer Verschiebung um eine konstante "mitbewegte Entfernung". Die führt zu dem "Erhaltungssatz", dass das Produkt aus Skalenfaktor und (pekuliären) Impuls einen Teilchens konstant bleibt. Sprich: alle Impulse werden weniger, wenn das Universum expandiert (=kosmologische Rotverschiebung).
Zitat:
Warum kann die Annahme von Energieerhaltung deines Erachtens kein Axiom sein?
Man kann alles mögliche als Axiom aufstellen und den Rest versuchen abzuleiten. Sinnvoll ist aber immer, etwas höchst allgemeines, einfaches - wie zum Beispiel die Vermutung, dass ein geeignetes Experiment morgen oder in tausend Jahren dasselbe Ergebnis wie heute liefern wird - als Axiom zu verwenden, um damit etwas komplizierteres herleiten zu können. Lies mal das hier, um zu verstehen, wie kompliziert und abstrakt "Energieerhaltung" im Vergleich dazu ist. Sowas verwendet man nicht als Axiom, über so was wundert man sich höchstens.
Zitat:
Falls du subtil ausdrücken wolltest, Physik und Mathematik blieben von meinen Aussagen unberührt, dann lasse das. Sonst gibt es irgendwann nen Symmetriebruch.
?? Ich wollte höchst unsubtil und holzhammerig ausdrücken, dass "Sätze" aus etwas anderem abgeleitet werden und deswegen, wenn überhaupt, besagtes Andere fundamental ist, nicht der Satz. Hat null mit deiner Person zu tun, nur mit deiner Frage. Samma empfindlich, oder wie?

Ge?ndert von Ich (11.11.12 um 21:13 Uhr)
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  #26  
Alt 12.11.12, 12:31
RoKo RoKo ist offline
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Standard AW: Das Fundament der Physik

Hallo Ich,

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Man kann alles mögliche als Axiom aufstellen und den Rest versuchen abzuleiten. Sinnvoll ist aber immer, etwas höchst allgemeines, einfaches - wie zum Beispiel die Vermutung, dass ein geeignetes Experiment morgen oder in tausend Jahren dasselbe Ergebnis wie heute liefern wird - als Axiom zu verwenden, um damit etwas komplizierteres herleiten zu können. Lies mal das hier, um zu verstehen, wie kompliziert und abstrakt "Energieerhaltung" im Vergleich dazu ist. Sowas verwendet man nicht als Axiom, über so was wundert man sich höchstens.
Da wird sehr stark die doch höchst unterschiedliche Sicht eines Physikers und eines Ingenieurs deutlich. Aus meiner Sicht ist Energie deshalb höchst allgemein, weil es die einzige Eigenschaft ist, die allen physischen Objekten (Teilchen, Felder) gemeinsam ist. Und jede Art der Veränderung dieser Objekte ist zugleich ein Energieumwandlungsprozess.

Zitat:
Wie mehrfach erwähnt beruht der Energieerhaltungssatz auf einer "Zeittranslationssymmetrie": wenn ich die gesamte interessierende Welt magisch um einen konstanten Wert (z.B. ein Jahr) in der Zeit verschieben würde, dann würde trotzdem alles gleich ablaufen. Wenn dem so ist, gilt Energieerhaltung auf allen Skalen. Wenn nicht, wie z.B. in den explizit zeitabhängigen kosmologischen Koordinaten, dann nicht. Dort gilt nicht einmal der Impulserhaltungssatz, weil dort auch keine Symmetrie bezüglich einer Verschiebung um eine konstante Strecke besteht.
Da stellt sich mir die Frage, ob zeitabhängige Koordinaten noch unter das Prinzip allgemeiner Relativität fallen.
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  #27  
Alt 12.11.12, 13:01
Ich Ich ist offline
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Standard AW: Das Fundament der Physik

Zitat:
Dennoch, wenn du mir mit Worten wie "Ich spreche hier über Physik", Signale aussendest, ob bewusst oder unbewusst, dann sage ich dir lieber einmal mehr als einmal weniger, dass ich Grenzen kenne.
Ach so...
Mein Wortlaut war: "Ich meine Symmetrien in der Physik, nicht im Sinne von möglichst gleichförmiger Materieverteilung." Einfach deshalb, weil der Wikipedia-Artikel in dem Link sinngemäß so heißt. Ich kann ja schlecht schreiben "Ich meine Symmetrie (Physik)".

Wenn du damit oder "mit dem Ablauf der Diskussion" ein Problem hast, dann lies es nochmal durch. Was ich geschrieben habe ist so gemeint wie es da steht, ohne Messitsch zwischen den Zeilen. Wenn du was anderes liest (z.B. "Ich spreche hier über Physik"), kann ich das nicht ändern. Das habe ich weder geschrieben noch gemeint, deshalb meine nicht geringe Verwirrung über deine Reaktion.
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  #28  
Alt 14.11.12, 21:36
Marcus Ulpius Marcus Ulpius ist offline
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Standard AW: Das Fundament der Physik

Hallo Roko,
Zitat:
Zitat von RoKo Beitrag anzeigen
Welche fundamentalen Gesetze der Physik sind so allgemein und universell, dass sie auf alles in der Welt zutreffen?
Interessante philosophische Fragestellung.

Es ist zwar kein Gesetz - Aber das Kausalitätsprinzip würde ich hier aufführen wollen:
Jede Wirkung (= Beobachtung) kann auf eine (oder mehrere) Ursache(n) zurückgeführt werden.
Das Kausalitätsprinzip stellt die Reproduzierbarkeit von Experimenten sicher (Ursache -> Wirkung) - Auch die quantenmechanischer Versuche.

Erst wenn wir die jeweilige Kausalität verstanden haben ist die Entwicklung geeigneter Modelle und damit korrekte Vorhersagen möglich:
Die Kausalität ist damit in meinen Augen ein (das?) Fundament der Physik.

wkr
Marcus
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  #29  
Alt 14.11.12, 23:22
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Das Fundament der Physik

Zitat:
Zitat von Marcus Ulpius Beitrag anzeigen
Hallo Roko,

Interessante philosophische Fragestellung.

Es ist zwar kein Gesetz - Aber das Kausalitätsprinzip würde ich hier aufführen wollen:
Jede Wirkung (= Beobachtung) kann auf eine (oder mehrere) Ursache(n) zurückgeführt werden.
Das Kausalitätsprinzip stellt die Reproduzierbarkeit von Experimenten sicher (Ursache -> Wirkung) - Auch die quantenmechanischer Versuche.

Erst wenn wir die jeweilige Kausalität verstanden haben ist die Entwicklung geeigneter Modelle und damit korrekte Vorhersagen möglich:
Die Kausalität ist damit in meinen Augen ein (das?) Fundament der Physik.

wkr
Marcus
Tja, was ist überhaupt ein Gesetz?

Kausalität ist m.E. eher eine Forderung, die der Mensch (zusätzlich) an die Theorien der Physik stellt. Die Bewegungsgleichungen der Theorien sind ja invariant unter Zeitumkehr: was Ursache ist und was Auswirkung ist, kann sich in einem anderen Prozess komplett umkehren.

Die Forderung nach Kausalität führt manchmal dazu, dass zusätzliche Bedingungen gefordert werden wie etwa die Mikrokausalität in Quantenfeldtheorien, wo das Verschwinden der (Anti-)Kommutatoren zwischen Feldoperatoren zu Koordinaten mit raumartigem Abstand zueinander sicher stellt, dass sich Ereignisse mit raumartigem Abstand voneinander nicht beeinflussen können.

Aber wenn ich z.B. an die gewöhnliche Quantenmechanik denke, dort wüsste ich auf Anhieb jetzt gar nicht zu sagen, wieso Kausalität dort eine fundamentale Rolle spielen sollte; die Theorie ist komplett invariant unter Zeitumkehr. Quantitative Vorhersagen lassen sich ableiten, ohne auch nur einen Gedanken an Kausalität zu verschwenden.

Oder welche Rolle spielt Kausalität z.B . bei der Berechnung der Energieniveaus des Wasserstoffatoms?

Gruss,
Hawkwind

Ge?ndert von Hawkwind (14.11.12 um 23:57 Uhr)
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  #30  
Alt 15.11.12, 10:10
Mirko Mirko ist offline
Aufsteiger
 
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Standard AW: Das Fundament der Physik

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Tja, was ist überhaupt ein Gesetz?

Kausalität ist m.E. eher eine Forderung, die der Mensch (zusätzlich) an die Theorien der Physik stellt. Die Bewegungsgleichungen der Theorien sind ja invariant unter Zeitumkehr: was Ursache ist und was Auswirkung ist, kann sich in einem anderen Prozess komplett umkehren.

Die Forderung nach Kausalität führt manchmal dazu, dass zusätzliche Bedingungen gefordert werden wie etwa die Mikrokausalität in Quantenfeldtheorien, wo das Verschwinden der (Anti-)Kommutatoren zwischen Feldoperatoren zu Koordinaten mit raumartigem Abstand zueinander sicher stellt, dass sich Ereignisse mit raumartigem Abstand voneinander nicht beeinflussen können.

Aber wenn ich z.B. an die gewöhnliche Quantenmechanik denke, dort wüsste ich auf Anhieb jetzt gar nicht zu sagen, wieso Kausalität dort eine fundamentale Rolle spielen sollte; die Theorie ist komplett invariant unter Zeitumkehr. Quantitative Vorhersagen lassen sich ableiten, ohne auch nur einen Gedanken an Kausalität zu verschwenden.

Oder welche Rolle spielt Kausalität z.B . bei der Berechnung der Energieniveaus des Wasserstoffatoms?

Gruss,
Hawkwind
Vielleicht sitzt da oben auch irgendjemand oder irgendwas und lacht sich schlapp über unsere/eure Versuche die Natur zu beschreiben und in Gesetzmäßigkeiten zu packen.
Immer wenn die Physik und ihre Beschreibungen, der Natur der Sache nahe kommen, streut "er","sie","es" irgendeine Gemeinheit ein, um der Physik das Leben schwer zu machen !

So quasi als feixender, liebevoll gemeiner Schelm und Herscher übers Universum !

Irgendwie hat der Gedanke was von kosmologischer Satire.
Gefällt mir irgendwie.

"Er , Sie , Es " hat bestimmt ein verdammt lustiges Leben/Existenz.

So, wollte aber euren Thread nicht kaputt machen........
__________________
42 !!!
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