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

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  #21  
Alt 24.04.16, 09:03
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
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Standard AW: Wellen -in WAS?

Zitat:
Zitat von Axel Kirchhof Beitrag anzeigen
Wir besitzen ZWEI Theorien, die passen ... einmal die Quantentheorie, welche ja zu 100% bestätigt wurde durch mathematische und experimentelle Modelle, und einmal die Allgemeine und Spezielle Relativitätstheorie.
Ein paar Kleinigkeiten: Die Quantentheorie wurde nicht zu 100% bestätigt, sie wurde lediglich in den uns zugänglichen Bereichen bestätigt nicht widerlegt. Weder haben wir Experimente an schwarzen Löchern vorgenommen, noch haben wir sonst ALLE möglichen Experimente im Universum durchgeführt. Und die spezielle Relativitätstheorie gilt wird ebenso im Rahmen der relativistischen Quantenfeldtheorien abgewandt.

Das Problem ist, dass wir aus theoretischen Überlegungen wissen, dass beide Theorien nicht so problemlos zusammenpassen. Inzwischen haben wir zwar einige Theorien Ansätze zu Quantengravitation, die theoretisch beide Theorien zusammenbringen, allerdings entziehen sich diese fast vollständig der experimentellen Überprüfbarkeit.

Zitat:
Zitat von Axel Kirchhof Beitrag anzeigen
Da sich jedoch das Größere aus lauter kleinsten Einheiten zusammensetzt, so müßte man annehmen, dass die Welt den Gesetzen der Quantenphysik gehorcht, was allerdings völlig absurd und nicht akzeptabel wäre (Heisenbergsche Unschärferelation).
Das ist nicht absurd, sondern im Gegenteil theoretisch und experimentell inzwischen sehr gut verstanden (anderer Thread :-)

Den Rest verstehe ich nicht.

Und lass' mal die "Wahrheit" beiseite; der Begriff bringt uns hier nicht weiter.
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Ἓν οἶδα, ὅτι οὐδὲν οἶδα.
Sokrates
  #22  
Alt 24.04.16, 09:20
Slash Slash ist offline
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Standard AW: Wellen -in WAS?

Hallo,
ich denke der Link zur Falsifizietbarkeit beschreibt die Thematik doch recht gut (in Bezug auf "Wahrheit" in der Naturwissenschaft bzw. 100% ige Aussagen , etc.)
  #23  
Alt 24.04.16, 10:25
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
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Standard AW: Wellen -in WAS?

Zitat:
Zitat von Slash Beitrag anzeigen
ich denke der Link zur Falsifizietbarkeit beschreibt die Thematik doch recht gut (in Bezug auf "Wahrheit" in der Naturwissenschaft bzw. 100% ige Aussagen , etc.)
Das Problem ist, dass der Begriff Wahrheit philosophisch und wissenschaftstheorietisch in 'zig verschiedenen Spielarten und Bedeutungen verwendet wird. Ich bin mir nicht mal sicher, ob der Wikipediaartikel hier eindeutig und konsistent vorgeht.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Wahrheit

Gemäß Popper soll eine Theorie falsifiziert werden können, d.h. man muss experimentell entscheiden können, ob ihre theoretischen Vorhersagen mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmen.

Eine wissenschaftlich erfolgreiche Theorie liegt dann vor, wenn sie (neben weiteren Kriterien) auf Basis weniger, vernünftiger Annahmen ein große Vorhersagekraft in einem bestimmten Anwendungsbereich hat und wenn sie innerhalb dieses Anwendungsbereiches falsifizierbar, jedoch nicht falsifiziert ist, d.h. wenn sie im Rahmen der durchgeführten Experimente korrekte Vorhersagen geliefert hat.

Man kann dies in einem gewissen Sinne als eine mögliche Definition des Begriffes Wahrheit ansehen.

Allerdings existieren andere, insbs. fundamentalistische, dogmatische oder universelle Begriffe der Wahrheit in Philosophie und Theologie, die mit dem o.g. sehr wenig zu tun haben. Nun kann man ständig diese Differenzierungen betrachten, um Missveständnisse zu vermeiden, oder man vermeidet schlichtweg die Vewendung des Begriffes Wahrheit im Kontext der Naturwissenschaften. Ich halte letzteres für einfacher und weniger missverständlich. Die Physik ist jedenfalls nicht auf der Suche nach der ewigen Wahrheit.
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Geändert von TomS (24.04.16 um 10:31 Uhr)
  #24  
Alt 24.04.16, 12:44
Slash Slash ist offline
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Standard AW: Wellen -in WAS?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Nun kann man ständig diese Differenzierungen betrachten, um Missveständnisse zu vermeiden, oder man vermeidet schlichtweg die Vewendung des Begriffes Wahrheit im Kontext der Naturwissenschaften. Ich halte letzteres für einfacher und weniger missverständlich.
Genau.

Von daher wäre es interessant, wenn der Fragesteller sich nochmals äußert, was er mit dem Begriff "Wahrheit" meint.

Ist er auf der Suche nach 100% sicheren Tatsachen?

VG
Slash
  #25  
Alt 24.04.16, 14:01
Axel Kirchhof Axel Kirchhof ist offline
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Standard AW: Wellen -in WAS?

Wahrheit ist der absolute Raum auf welchem sich alles bezieht. Dies ist der Punkt, von welchem gemessen werden kann. Ok, werden Sie sagen das ist doch einfach:"Ich male einen roten Punkt auf´s Pflaster. Das ist mein Bezugspunkt, die Wahrheit. Dieser Punkt ist ja in Ruhe, der Bezugspunkt ist mein Fixpunkt. Also ist alles zu diesem Punkt relativ. Ich bin nun in der Lage, die Lichtgeschwindigkeit zu messen!"

Auf der Vorstellung vom absoluten Raum und der absoluten Zeit gründet die Klassische Physik, insbesondere die Klassische Mechanik. Demnach finden alle Bewegungen relativ zum absoluten Raum statt.

Schauen wir uns nun den Roten Punkt auf dem Pflaster näher an, stellen wir fest:"Mann! Der bewegt sich ja im Raum! Die Erde dreht sich um sich selbst und um die Sonne!"

Der Rote Punkt ist KEIN absoluter Bezugsraum!

Der absolute Raum ist der von Isaac Newton postulierte, sowohl vom Beobachter als auch von den darin enthaltenen Objekten und darin stattfindenden physikalischen Vorgängen unabhängige physikalische Raum. Albert Einsteins Relativitätstheorie ersetzt den absoluten Raum, zusammen mit der ebenfalls von Newton postulierten absoluten Zeit, durch eine dynamische Raumzeit, in der Raum und Zeit sowohl vom Beobachter als auch von der Verteilung und Bewegung der enthaltenen Materie abhängen.

Dieser Absolute Raum ist die "Wahrheit", das, was objektiv DA ist.

Ein mit Wasser gefüllter Eimer wird an einem Seil aufgehängt. Verdreht man das Seil und lässt den Eimer los, wird dieser anfangen zu rotieren. Anfangs ist die Wasseroberfläche noch eben. Nach einer kurzen Zeit macht das Wasser durch Reibungskräfte die Rotation des Eimers mit und es bildet sich eine konkave Oberfläche. Hält man den Eimer an, wird das Wasser noch weiter rotieren und seine konkave Oberfläche behalten. Da Bewegung, gleichförmige oder beschleunigte, nur in Bezug auf ein anderes Objekt bestimmt werden kann, überlegte Newton, welchen Bezugspunkt er, unter der Voraussetzung eines ansonsten leeren Raumes, für die Rotation des Wassers nehmen kann. Der Eimer kann nicht als Bezugspunkt genommen werden. Zu Beginn des Experiments (der Eimer fängt an zu rotieren) ist eine relative Bewegung zwischen Eimer und Wasser zu beobachten. Wenn das Wasser mitrotiert ist keine relative Bewegung mehr vorhanden. Ganz zum Schluss, wenn der Eimer angehalten wird, ist wieder eine relative Bewegung beobachtbar. Man sieht also, dass die Wasseroberfläche bei vorhandener und nicht vorhandener Rotation des Eimers konkav ist. Der Eimer als Bezugspunkt scheidet also aus. Da Newton außer dem Wassereimer keine weiteren Objekte im Raum zuließ, fehlte ihm ein Bezugspunkt, um zu entscheiden, ob das Wasser rotiert oder nicht.

Um diesem Dilemma zu entkommen, führte Newton den absoluten Raum ein. Der absolute Raum war für Newton das letzte, absolute Bezugssystem. Ein Objekt ist für ihn in Ruhe, wenn es in Bezug auf den absoluten Raum in Ruhe ist, und ein Objekt ist für ihn in Bewegung, wenn es in Bezug auf den absoluten Raum in Bewegung ist. Ob das Wasser rotiert, konnte er nun in Bezug auf den absoluten Raum bestimmen.

Das Wasser rotiert relativ zum Absoluten Bezugssystem. Was ist dieses Absolute Bezugssystem? Um was dreht sich das Wasser? Dieses WAS wäre dann die gesuchte Wahrheit.
  #26  
Alt 24.04.16, 14:25
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
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Standard AW: Wellen -in WAS?

Du bist auf der Suche nach einem absoluten Raum oder einem absoluten Bezugsystem.

Das ist aber bereits rein umgangssprachlich etwas anderes als Wahrheit: üblicherweise bedeutet Wahrheit die Übereinstimmung gedanklicher Vorstellungen mit der Wirklichkeit. Offensichtlich ist das etwas anderes als der absolute Raum. Also lass' doch bitte diesen seltsamen Wahrheitsbegriff einfach beiseite.

Zurück zum absoluten Raum bzw. zu einem absoluten Bezugsystem: diese Newtonsche Begriffe sind seit Einstein überholt.
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  #27  
Alt 24.04.16, 15:52
Axel Kirchhof Axel Kirchhof ist offline
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Standard AW: Wellen -in WAS?

Na, endlich mal jemand mit Durchblick. Und ich dachte schon, da wäre was dran an Higgs-Feldern und so...

Da dreht sich der Eimer -Das Wasser ist glatt. Der Eimer dreht sich immer schneller -so langsam bewegt sich auch das Wasser im Eimer. Es beginnt zu rotieren. Dabei nimmt die Wasseroberfläche eine konkave Gestalt an.

Ein vollkommen normales Experiment. Nichts besonderes. Brian Greene:"Die Lösung des Problems, die uns in dreihundert Jahren noch nicht gelungen ist, gehört zu den wichtigsten Voraussetzungen, um die Struktur des Universums verstehen zu können."

Greene kann -im Gegensatz zu Ihnen- dieses Experiment nicht erklären. Nicht erklären, WOZU das Wasser relativ ist. Gut, Greene ist ja auch nur einer der führenden Physiker auf dem Gebiet der Superstrings. Er studierte an Harvard und promovierte in Oxford. Er ist heute Professor für Physik und Mathematik an der Columbia University in New York. Aus seinem Buch "Der Stoff, aus dem der Kosmos ist" stammt dieses Rätsel.

Die Frage, die sich stellt, lautet: WARUM nimmt das Wasser diese Form an? Sie werden sagen, ist doch klar, weil der Eimer rotiert. BINGO! Alles klar!

Das Wasser rotiert -im Hinblick auf WAS?

Newton zeigte: Am Anfang wenn der Eimer die Drehbewegung aufnimmt, liegt eine relative Bewegung zwischen dem Eimer und dem Wasser vor, weil das Wasser in Ruhe verharrt.

Die Oberfläche ist flach.

Ein wenig später dann, wenn das Wasser rotiert und keine relative Bewegung zwischen dem Eimer und dem Wasser vorliegt, ist die Wasseroberfläche konkav. Greene:"Mit dem Eimer als Bezugsobjekt erhalten wir also genau das Gegenteil dessen, was wir erwarten: Wenn eine relative Bewegung vorliegt ist die Wasseroberfläche flach, und wenn wir keine relative Bewegung haben ist die Oberfläche konkav... Daraus folgt zweifelsfrei, dass diese relative Bewegung die Oberflächenform nicht erklären kann."
Newton schlug vor, den Raum selbst als Bezugssystem zu definieren. Er nannte ihn den Absoluten Raum, den wir nicht hören, sehen usw. können. Dieser Raum liefert das letztgültige Bezugssystem für die Beschreibung von Bewegung.

Was ist aber dieser Raum? Was ist DA?
Newton:"Zeit, Raum, Ort und Bewegung als allen bekannt erkläre ich nicht."

Die konkave Form des Wassers ist eine Konsequanz der Tatsache, dass da ein Absoluter Raum existiert, welchen wir jedoch nicht sehen können. Den Raum der Wahrheit -Vollkommen Dunkel, da dieser ja nicht wahrgenommen werden kann. Greene:"Generationen von Physikern fanden die Vorstellung zutiefst beunruhigend, die unberührbare und ungreifbare Struktur des Raumes sollte tatsächlich etwas sein -ein Etwas, das substantiell genug sei, um das letzte und absolute Bezugssystem für die Bewegung zu liefern. Vielen schien es absurd oder zumindest wissenschaftlich unverantwortlich, den Begriff der Bewegung von etwas abhängig zu machen, dass so vollständig unseren Sinnen, jeder Wahrnehmung entzogen ist dass es ans Mystische grenzt."

Ok, ok, Sie werden einwänden, das dürfte sich spätenstens -dank Einstein- geklärt haben.

Weit gefehlt...

Einstein zertrümmerte das starre Bild Newtons, indem er Raum und Zeit auf vollkommen neue Art und Weise miteinander verband. Der Äther wurde abgeschafft, Newtons Ideen über den absoluten Raum, so Einstein, seien daher falsch. Die Lichtgeschwindigkeit ist immer gleich, was bedeutet, dass "Raum und Zeit im Auge des Betrachters liegen. Jeder von uns trägt seine eigene Messlatte mit sich."

Und -was ist jetzt mit dem berühmten Eimer?

Der Gag an der Geschichte ist: Einstein führte den Begriff des Absoluten Raumes wieder ein! "Entgegen ihrem Namen verkündet Einsteins Theorie durchaus nicht, dass alles relativ sei. Zwar behauptet die spezielle Relativitätstheorie, dass einige Dinge relativ sind: Geschwindigkeiten sind relativ, Entfernungen im Raum sind relativ, Zeitintervalle sind relativ. Aber die Theorie führt ein umfassendes, neues und Absolutes Konzept ein: Die absolute Raumzeit. Die absolute Raumzeit ist für die spezielle Relativitätstheorie so absolut, wie der absolute Raum und und die absolute Zeit es für Newton waren."

Der Äther ist zurück... durch Einstein selbst bewiesen...

Greene:"Im Hinblick worauf rotiert der Eimer in einem ansonsten leeren Universum? Laut Newton ist es der absolute Raum. Nach Einsteins spezieller Relativitätstheorie ist es die absolute Raumzeit."

Laut Greene wäre das das sog. Higgs-Feld.

DAS wäre die Wahrheit, welche ich meine... Und diese Wahrheit, der Absolute Raum, prägt das Wasser.

WAS prägt dieses Wasser, so dass es konkav wird? Das wäre meine Einstiegsfrage...
  #28  
Alt 24.04.16, 17:15
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
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Standard AW: Wellen -in WAS?

Interessanter Beitrag, aber etwas provokant im Ton, oder?

Die Frage ist eine klassische "Warum-Frage", auf die die Physik keine letztgültige Antwort hat. Ja, gemäß Einsteins ART weicht das Wasser im Eimer (jedes einzelne Wassermolekül) von einer Geodäte (= einer "geradesten" Linie durch die Raumzeit), und daraus resultiert die Krümmung.

Spricht Greene tatsächlich von der speziellen Relativitätstheorie? Das wäre ziemlich abwegig, es muss von der allgemeinen Relativitätstheorie die Rede sein. Und ja, die Raumzeit hat im Kontext des Eimerversuchs eine Art absoluten Charakter. Und? Wo liegt das Problem?

Nochmal: Das hat nichts mit Wahrheit zu tun! Wir haben eine Theorie - die ART - die mathematisch präzise erklärt, wie aus der Geometrie der Raumzeit bekannte Effekte wie "Trägheit" und "Schwerkraft" resultieren. D.h. die ART funktioniert! Ist sie deshalb "wahr"? Ist das überhaupt relevant?
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Sokrates
  #29  
Alt 24.04.16, 18:19
Axel Kirchhof Axel Kirchhof ist offline
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Standard AW: Wellen -in WAS?

Ob das relevant ist? Ach was! Hauptsache, die Mathematik dahinter stimmt...
Eine Mathematik, welche nicht zuständig ist. Was sie selbst bewiesen hat.

Die subjektive Wahrnehmung unserer Umwelt basiert auf ihrer objektiven Realität.
Wir jedoch können nur das wahrnehmen, was da ist. Das ist aber nicht der Absolute Raum -dieser liegt per Definitionem auf der Dunklen Seite der Macht.
Und diese ist zweifellos objektiv. Somit ist die uns bekannte Umwelt subjektiv.

Und DAS ist relevant!

Finde ich jedenfalls...

Einstein selbst war dagegen, dass man die Relativitätstheorie Relativitätstheorie nannte:"Die absolute Raumzeit ist für die spezielle Relativitätstheorie so absolut wie der absolute Raum und die absolute Zeit es für Newton waren. Teilweise aus diesem Grund hat Einstein den Namen "Relativitätstheorie" weder vorgeschlagen noch gemocht. Stattdessen befürwortete er und andere Physiker die Bezeichnung Invarenztheorie, womit sie darauf hinweisen wollten, dass die Theorie im Kern etwas beschreibt, über das alle Einigung erzielen können

und das damit nicht relativ ist."

Einstein selbst sagt ja, dass das Licht objektiv ist -Greene und viele Neurologen behaupten, dass Licht erst im Gehirn "entzündet" wird. Somit ist die Lichtgeschwindigkeit zwar zu 100% korrekt -aber eben nur abhängig von den Oszillationsmustern einiger Neurone. Und damit zu einer Halluzination, einer rein subjektiven "Erscheinung".

Fliegen besitzen somit eine andere Lichtgeschwindigkeit wie unser Gehirn, da es "schneller" getaktet ist... Daher ist es auch so schwierig, Fliegen zu fangen; sie "sehen" schneller. Ihr Absoluter Raum ist jedoch derselbe wie der unsrige; und dies ist der Absolute Raum, die Wahrheit, das Feld, whatever.

Und dieser Raum interessiert mich, da dieser Raum DA ist, aber eben Dunkel ist.
  #30  
Alt 24.04.16, 18:24
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Standard AW: Wellen -in WAS?

Hallo Axel,
ich habe die Jagt nach einem absoluten Fixpunkt eigentlich nie verstanden. Der Äther wird abgelehnt weil man seine absolute Geschwindigkeit dazu nicht bestimmen kann. Mir persönlich wäre, dass schon egal. Wenn er stattdessen z.b im übernächsten Beschleuniger als Teilchen detektiert wird. Schlägt nicht der Teilchennachweis das verlangen nach "absolutheit"? Wir müssten eben für immer damit leben, dass wir unsere Geschwindigkeit zu dieser Basis nie feststellen können. Aber warum genügt das nicht allen? Dasselbe gilt für das rotierende Wasser. Wenn das Wasser unsere Basis ist "ohne Rand" dann benötigen wir keinen absoluten Raum. Das Wasser wäre unser absolutes Bezugsystem. Es spiel keine Rolle für mich, ob es einen Fixpunkt gibt zu dem das Universum rotiert, solange es physikalisch keinen Unterschied bedeutet.
Gruß
EvB
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Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. A.E

Geändert von Eyk van Bommel (24.04.16 um 18:26 Uhr)
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