Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständig?

Einstein über die Schulter geschaut: Fragestellungen zur Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie, mathematische Methoden, Bedeutung und Interpretation
HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 8. Sep 2012, 12:23

Lieber Timm,

es ist natürlich selbstredend so, dass, wenn die von mir angenommenen Bedingungen empirisch nicht zutreffen, die gesamte Konstruktion hinfällig ist, da es sich ganz erklärtermaßen um fundamentale Annahmen handelt. Es ist jedoch m.E. so, dass diese Annahmen niemals direkt empirisch prüfbar sind. Empirisch prüfbar sind nur die aus ihr ableitbaren Folgerungen, sofern sie endliche Werte annehmen... Wie das aussehen könnte, habe ich in der Figura Paradigmatica zu skizzieren versucht...

Ich verstehe allerdings nicht, was Deine doppelte Setzung (R = 00, R = 00) bedeuten soll? Was ist R = 00 im ersten Fall und was R = 00 im zweiten Fall? Ich würde ganz unbefangen meinen, dass eine der beiden Setzungen ausreicht, um ein Universum als unendlich groß zu beschreiben... Wenn dem nicht so ist, was unterscheidet dann beide Setzungen voneinander? Oder sollen sie lediglich andeuten, dass die Setzung R = 0 physikalisch nicht vorkommt? Der Ausschluß dieser letzteren Möglichkeit hätte zweifellos weitreichende Auswirkungen auf die moderne Physik, weil das Konzept der Punktförmigkeit in allen Bereichen der klassischen Physik (einschließlich der Allgemeinen Relativitätstheorie) ausdrücklich vorausgesetzt wird...So wird beispielsweise angenommen, dass die SRT auch im Rahmen der ART in einem infinitesimal kleinen Raumbereich (R = 0) weiterhin Gültigkeit beansprucht.


Gruss Helmut

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 9431
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von tomS » 8. Sep 2012, 21:34

Ich verstehe anhand der Logik und der Form / Gestalt immer noch nicht, was denn nun in deiner Betrachtungsweise tatsächlich ist, und was ein bloses Modell oder Abbild dessen ist, was ist. Ist in deiner Philosophie das Universum (das Eine?) identisch mit seinem Modell? Oder gibt es ein Modell (eine Theorie). Ich verstehe die Zusammenhänge nicht.
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 675
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von Timm » 9. Sep 2012, 10:15

Lieber Helmut,

es bereitet wenig Mühe, sich online davon zu überzeugen, daß es die Grenzen R = 0 versus R = oo in der modernen Kosmologie nicht gibt.

Gruß, Timm

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 9. Sep 2012, 11:35

Lieber Timm,

nun das mag in der Tat so sein, dass in gewissen kosmologischen Modellen die von mir unterstellten Grenzbedingungen in theoretischer Hinsicht keinerlei Anwendung finden, dass aber bedeutet nicht zwangsläufig, dass sie faktisch nicht zutreffen. Bislang gibt es kein kosmologisches Modell, was in der Lage ist, verbindlich zu erklären, welche Grenzbedingungen tatsächlich vorliegen. Wie Du sicherlich weiß, ist die Frage, ob das Universum endlich oder unendlich groß ist, eine noch offene Frage in der modernen Kosmologie. Da wir experimentell nur Zugriff auf das beobachtbare Universum haben, suchen Kosmologen theoretisch nach Möglichkeiten, um - wenigstens indirekt - herauszufinden, wie sich der außerhalb des Beobachtungshorizontes liegende Teil des Universums auf den sichtbaren Teil ausgewirkt haben könnte. Eine solche Möglichkeit bietet die Untersuchung der kosmischen Hintergrundstrahlung. So nimmt man an, dass im Falle eines großen Universums die Hintergrundstrahlung in topologischer Hinsicht ein einfaches Muster aufweist, während sie in einem kleinen Universum (infolge von Überlappungen) ein sehr viel komplexeres Muster zeigt. (Circles in the Sky: Finding Topology with the Microwave Background Radiation; Neil J. Cornish, David N. Spergel and Glenn D. Starkman in: Classical and Quantum Gravity, Bd. 15, Nr. 9, S. 2657 - 2670 (1998).

Da Du offenbar einen gegenteiligen Eindruck gewonnen hast, würde es mich natürlich interessieren, auf welche Quellen Du Dich beziehst. Ich fände es auf jeden Fall sehr erstaunlich, wenn Singularitäten in der modernen Kosmologie keinerlei Rolle mehr spielen sollten. Die Ursprungsbedingung R = 0 (oder auch: r = 0) ist ein wesentlicher Bestandteil in der theoretischen Behandlung der Urknallsingularität. Ein klassisches, kosmologisch vielleicht weniger bedeutsames Beispiel ist die Schwarzschild-Lösung - also die allgemein-relativistische Beschreibung Schwarzer Löcher. In dieser Lösung gibt es eine Invariante (i.e. die Riemannsche Invariante), die bei R = 0 divergiert, während sie im Unendlichen - bei R = oo -, gegen Null geht und in eine asymptotisch flache Raumzeit einmündet. Solche spezfischen Grenzbedingungen (R = 0, R = oo) haben sich als notwendig erwiesen, um die Gleichungen der ART überhaupt lösen zu können.

Deswegen bin ich erstaunt über die Entschiedenheit, mit der Du Grenzbedingungen (wie R = 0, R = oo) für obsolet erklärst, obwohl sie allem Anschein nach allgemein-akzeptierter Bestandteil des Faches Kosmologie sind.

Gruss
Helmut

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 9. Sep 2012, 12:50

Lieber Tom,

natürlich kann auch eine moderne Metaphysik nicht mehr sein als beispielsweise die moderne Atomphysik – nämlich ein Modell über die Wirklichkeit. Ich nehme daher an, dass Du bei der Verwendung von dem Wörtchen ist eine dezidiert ontologische Kategorie im Sinn hattest – das würde ich zumindest aufgrund früherer Beiträge von Dir vermuten.

Im Falle der Metaphysik gibt es nur eine einzige Größe, von der man in Strenge sagen könnte, dass sie, ontologisch gesprochen, ist – und das ist das EINE, denn es ist die einzige Größe, die aufgrund des ihr zugeschriebenen Merkmals der Unbedingtheit per definitionem von nichts anderem abhängt. Ich nenne dies das „Theorem der ontologischen Ausschließlichkeit“. Dies zieht mit Blick auf das von ihm abhängige Universum eine Reihe von höchst ungewöhnlichen Konsequenzen nach sich.

Da nur das Eine in ontologischer Hinsicht absolut ist, muss – entsprechend diesem Theorem - alles andere im Universum ontologisch relativ sein. Ontologische Relativität ist daher charakteristisches Merkmal eines metaphysisch gegründeten Universums. Als Einstein die Absolutheit der Zeit in Frage stellte, ist er gewissermaßen auf diese ontologische Relativität des Universums gestoßen, ohne sich jedoch dessen bewusst gewesen zu sein, was dann auch entsprechend dramatische Folgen nach sich ziehen sollte.

Wie wir wissen, hat er die Zeit auf eine ganz spezifische Weise relativiert: Er hat den physikalischen Zeitbegriff direkt an Lichtsignale gekoppelt, sprich an die Bedingung v = c. Da die Absolutheit der Zeit von diesem Verständnis her mit der Existenz unendlich schneller Signale gekoppelt ist, gilt hier die Bedingung v = oo. Konfrontieren wir diese beiden Bedingungen, dann erkennen wir, dass Einstein das gesamte superluminale Geschwindigkeitssegment von c bis oo als physikalisch unerreichbar ausgeschlossen hat, um die Absolutheit der Zeit zu relativieren.

Aus ontologischer Sicht erscheint dies als ein viel zu drastischer Eingriff, da man lediglich den Geschwindigkeitswert v = oo als unerreichbar ausschließen muss, wenn man dem Grundsatz der ontologischen Relativität genügen will.

Dies wird deutlich, wenn man – entsprechend den räumlichen Ausschlussbedingungen - die beiden nachfolgenden Geschwindigkeitswerte v = 0 & v = oo ebenfalls als mögliche „Ausschlussbedingungen“ ins Auge fasst. Wenden wir diese Ausschlussbedingungen, insbesondere v = oo, auf die Absolutheit der Zeit an, dann erkennen wir, dass wir lediglich den Geschwindigkeitswert v = oo hätten ausschließen müssen, um die Absolutheit der Zeit zu relativieren resp. um den Grundsatz der ontologischen Relativität zu genügen.

Dies zeigt, wie man unschwer erkennen kann, dass eine so verstandene ontologische Relativität eine sehr viel elegantere und subtilere Form der Relativität ist, als die von Einstein praktizierte.

Wie diese Überlegungen insgesamt zeigen, erschließt Metaphysik genau das, was Einstein einst in seiner unvergleichlichen Art als Grundsatz formuliert hat: Subtle is The Lord, but not malicious...

Gruss
Helmut

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 9431
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von tomS » 9. Sep 2012, 14:17

HelmutHansen hat geschrieben:natürlich kann auch eine moderne Metaphysik nicht mehr sein als beispielsweise die moderne Atomphysik – nämlich ein Modell über die Wirklichkeit. Ich nehme daher an, dass Du bei der Verwendung von dem Wörtchen ist eine dezidiert ontologische Kategorie im Sinn hattest – das würde ich zumindest aufgrund früherer Beiträge von Dir vermuten.
Richtig
HelmutHansen hat geschrieben:Im Falle der Metaphysik gibt es nur eine einzige Größe, von der man in Strenge sagen könnte, dass sie, ontologisch gesprochen, ist – und das ist das EINE, denn es ist die einzige Größe, die aufgrund des ihr zugeschriebenen Merkmals der Unbedingtheit per definitionem von nichts anderem abhängt. Ich nenne dies das „Theorem der ontologischen Ausschließlichkeit“.
Verstanden; nun geht es also darum, diese EINE, das man nicht weiter begründen kann, zu verstehen, zu beschreibven, zu fassen, (begrifflich) ein- bzw. auszugrenzen) usw.
HelmutHansen hat geschrieben:Da nur das Eine in ontologischer Hinsicht absolut ist, muss – entsprechend diesem Theorem - alles andere im Universum ontologisch relativ sein. Ontologische Relativität ist daher charakteristisches Merkmal eines metaphysisch gegründeten Universums.
OK.

(den frühzeitigen Schwenk zu Einstein verstehe ich nicht unbedingt; man kann das betrachten, aber ist es notwendig oder zielführend?)
HelmutHansen hat geschrieben:Wie wir wissen, hat er die Zeit auf eine ganz spezifische Weise relativiert: Er hat den physikalischen Zeitbegriff direkt an Lichtsignale gekoppelt, sprich an die Bedingung v = c. Da die Absolutheit der Zeit von diesem Verständnis her mit der Existenz unendlich schneller Signale gekoppelt ist, gilt hier die Bedingung v = oo. Konfrontieren wir diese beiden Bedingungen, dann erkennen wir, dass Einstein das gesamte superluminale Geschwindigkeitssegment von c bis oo als physikalisch unerreichbar ausgeschlossen hat, um die Absolutheit der Zeit zu relativieren.
Sozusagen ja; bzw. er hat dies nicht getan "... um die Absolutheit der Zeit zu relativieren ...", sondern weil ihn die physikalische Realität (u.a. die Elektrodynamik, die Maxwellgleichungen) dazu zwangen
HelmutHansen hat geschrieben:Aus ontologischer Sicht erscheint dies als ein viel zu drastischer Eingriff, da man lediglich den Geschwindigkeitswert v = oo als unerreichbar ausschließen muss, wenn man dem Grundsatz der ontologischen Relativität genügen will.
Wenn du v = oo ausschließt, dann bedeutet das, dass du eine Grenzgeschwindigkeit v[down]max[/down] < oo einführst jenseits dieser Geschwindigkeiten unphydsikalsich sind. Dass dies nun gerade v=c ist, ist unbedeutend; du kannst jedenfalls nicht mathematisch nur v = oo ausschließen, ohne zugleich einen unendlichen Geschwindigkeitsbereich auszuschließen.
HelmutHansen hat geschrieben:Dies zeigt, wie man unschwer erkennen kann, dass eine so verstandene ontologische Relativität eine sehr viel elegantere und subtilere Form der Relativität ist, als die von Einstein praktizierte.
Das sehe ich nicht. Insbs. hatte Einstein wie gesagt etwas anderes im Sinn als du.
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 9. Sep 2012, 15:43

Lieber Tom,

es stimmt natürlich, dass es Einstein nicht darum ging, die absolute Zeit zu relativieren, sondern dass er darum bemüht war, den Widerspruch zwischen dem Newton'schen Relativitätsprinzip und der Elektrodynamik aufzulösen. Fakt ist jedoch, dass er - wie er in dem Kyoto-Vortrag aus dem Jahre 1922 erklärte - eine untrennbare (unbreakable) Verbindung zwischen dem Begriff der Zeit und der Lichtgeschwindigkeit etabliert hat.

Und diese Verbindung ist durchaus kritisierbar, ohne ausdrücklich auf den theoretischen Kontext der Speziellen Relativitätstheorie Bezug zu nehmen.

Es stimmt auch, dass der Geschwindigkeitswert v = oo als Grenzgeschwindigkeit eingeführt wird. Meines Erachtens gibt es zwei Geschwindigkeitskorridore: den uns bereits bekannten, der den Geschwindigkeitsbereich von 0 bis c umfasst, in welchem c als unerreichbare Grenzgeschwindigkeit auftritt, und einen zweiten, uns noch unbekannten, der orthogonal gegen diesen versetzt ist. Dieser Bereich umfasst den Geschwindigkeitsbereich von c bis oo. In eben diesem superluminalen Geschwindigkeitsbereich tritt der Geschwindigkeitswert v = oo als unerreichbare Grenzgeschwindigkeit auf.

Ob und inwieweit dieser Bereich für uns zugänglich ist, weiß ich nicht. Es gibt, wie es scheint, bei dem Geschwindigkeitswert von 1/SQR 2 (i.e. 0.707...c) eine Berührung zwischen beiden Korridoren. Ob es allerdings möglich ist, an diesem ausgezeichneten Geschwindigkeitspunkt von dem einen Korridor in den anderen zu wechseln, weiß ich nicht. Ich bin mir jedoch sicher, dass er mit Blick auf das quantenmechanische Phänomen der Verschränkung eine wesentliche Rolle spielt.

Wenn man annimmt, dass die Absolutheit der Zeit schon mit Ausschluß des Geschwindigkeitswertes Unendlich hinreichend relativiert ist, dann ist Einstein's temporärer Relativierungsmodus zweifellos zu rabiat, da er den gesamten superluminalen Geschwindigkeitsbereich als physikalisch unerreichbar ausgeschlossen hat, während er eigentlich nur einen einzigen Wert hätte ausschließen müssen, nämlich den Wert v = oo. Gerade dieser rabiate Ausschluß führt zu der bis heute unaufgelösten Spannung zwischen der SRT und der QM, speziell dem Phänomen der Verschränkung. Wie es aussieht, gibt es ein ganzes Bündel von quantenmechanischen Korrelationen, die darauf hindeuten, dass der von Minkowski als "raumartig" bezeichnete Bereich der Raumzeit, auf den sich dieses von Einstein ausgeschlossene superluminale Geschwindigkeitsegment bezieht, hierbei eine noch ungeklärte physikalische Rolle spielt.

Wäre man in der Lage, eine entsprechende Raumzeit-Theorie zu entwickeln, die die Absolutheit der Zeit in der hier beschriebenen Weise "punktgenau" relativieren würde, dann würde man diese Raumzeit zweifellos für eleganter halten als die relativistische.

Da es mir vorrangig darum geht, eine moderne Metaphysik zu entwickeln, nimmt die damit verbundene Theorieentwicklung zwangsläufig einen grundlegend anderen Verlauf als beispielsweise die Genese der SRT. Sie beginnt mit ganz anderen Fragestellungen als jenen, mit denen sich Einstein vor mehr als einhundert Jahren konfrontiert sah. Tatsächlich ist die Metaphysik, wenn man sie ausdrücklich physikalisch versteht, mit einem bislang völlig unerschlossenen Gegenstandsbereich befasst. Es ist überhaupt noch nicht absehbar, welche mathematischen und physikalischen Methoden auf ihn sinnvoll anzuwenden sind.

Gruss
Helmut

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 675
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von Timm » 9. Sep 2012, 17:42

Lieber Helmut,
HelmutHansen hat geschrieben: Ich fände es auf jeden Fall sehr erstaunlich, wenn Singularitäten in der modernen Kosmologie keinerlei Rolle mehr spielen sollten. Die Ursprungsbedingung R = 0 (oder auch: r = 0) ist ein wesentlicher Bestandteil in der theoretischen Behandlung der Urknallsingularität.
Welcher Theoretiker vertritt heute die Ursprungsbedingung R = 0 ? Es wäre schon interessant, wie da argumentiert wird. Um welches paper handelt es sich?

Hier Ausschnitte aus 2 angesehenen Lexika:

http://www.einstein-online.info/vertief ... terUrknall
Ob es tatsächlich eine Urknallsingularität gab, ist eine andere Frage. Die meisten Kosmologen wären sehr erstaunt, wenn sich herausstellte, dass unser Universum tatsächlich einen unendlich dichten, unendlich heißen, unendlich stark gekrümmten Anfang hatte. Üblicherweise ist der Umstand, dass ein Modell für eine bestimmte physikalische Größe unendliche Werte vorhersagt, ein Zeichen dafür, dass das Modell zu einfach ist und bestimmte Teilaspekte der Wirklichkeit außer Acht lässt.
http://www.wissenschaft-online.de/astro ... ml#bigbang
Grenzen der Urknalltheorie

Probleme bereitet das klassische Urknall-Modell, weil es in einem singulären Anfangszustand unendlicher Dichte und Temperatur startet. Diese Urknall-Singularität ist wesensverwandt mit den Krümmungssingularitäten der Schwarzen Löcher in Einsteins Theorie. Hier gelten nicht mehr die Gesetze der Physik bzw. versagt jegliche physikalische Beschreibung, weshalb man sie gerne vermeiden würde. ... Berechnungen im Rahmen der LGQ zeigen, dass in der Tat die Urknall-Singularität zum Verschwinden gebracht werden kann (Bojowald ...)
Häufig wird auch etwas vage von von der Planck-Ära gesprochen. Mir ist kein Kosmologe bekannt, der heute an der punktförmigen Singularität festhält.

Gruß, Timm

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 10. Sep 2012, 06:31

Lieber Timm,

vielen Dank für die Angabe der Quellen. Ich verstehe jetzt die Zielrichtung Deiner Kritik.

Du hast vollkommen recht, viele moderne Kosmologen halten die von mir angesprochene räumliche Bedingung R = 0 für unphysikalisch und bevorzugen stattdessen kosmologische Modelle, die für die Ursprungssingularität einen endlich kleinen Wert, wie den der Planck-Länge, annehmen. Insofern stimmt es, dass die von mir angenommenen Grenzbedingungen als Ganzes (R = 0, R = oo) in der modernen Kosmologie in der Tat eine Aussenseiter-Position darstellen.

Man mag sich also fragen, warum ich dann dennoch gegen eine solche eigentlich offensichtlich richtige Kritik "angegangen" bin? Der Grund ist, dass die von Dir implizit gewählte Sprechweise suggeriert, dass das Universum tatsächlich so und nicht anders begonnen hat. So hast Du in einem früheren Kommentar geschrieben, das Universum habe nicht bei R = 0 (wie in meinem Diagramm gezeigt) begonnen und somit sei auch der "logische Zusammenhalt des physikalischen Universums" nicht in Frage gestellt. Du sprichst mithin über die moderne Kosmologie, als sei sie bereits die letztgültige Wahrheit über das Universum. Eben dies bezweifle ich - und eben darum bin ich dagegen angegangen, ohne mir freilich von Anfang an bewusst gewesen zu sein, warum ich es tat.

Gruss
Helmut

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 9431
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von tomS » 10. Sep 2012, 07:23

Helmut,

du hast dich da in etwas verrannt. Die Modifizierung der Galilei- zur Lorenz-Invarianz und die damit verbundenen Einführung einer Grenzgeschwindigkeit bzw. des Ausschlusses eines Geschwindigkeitsbereiches mag aus der Persoektive der Schulmathematik künstlich erscheinen. Formuliert man die RT allerdings gruppentheoretisch um, so tritt an Stelle der SO(3) * R die SO(3,1) und damit hat man auch die Möglichkeit, neue Gruppenparameter an Stelle der Geschwindigkeiten einzuführen, die sich wesentlich natürlicher verhalten. Da Geschwindigkeit sowieso relativ ist, stört die Grenzgeschwindigkeit v=c in keinster Weise.

Deine letzte ANtwort enthält einen Satz, dem ich viel mehr Aufmerksamkeit widmen würde: "natürlich kann auch eine moderne Metaphysik nicht mehr sein als ... ein Modell über die Wirklichkeit". Damit führst du doch einen ontologischen Bruch zwischen Wirklichkeit und Modell der Wirklichkeit ein, wobei du letzteres jedoch trotzdem in der Wirklichkeit verankern musst. Z.B. existiert doch nicht nur das Universum mit der Raumzeit, sondern im Universum existiert eine Spezies Mensch, die ein Modell des Universums - die ART - entworfen hat, und dieses nun zur Anwendung bringt. Dieser Bezug zwischen Wirklichkeit, Modell der Wirklichkeit sowie Mathematik angewandt auf die Wirklichkeit ist m.E. von zentraler Bedeutung - und zwar relativ unabhängig von ganz speziellen physikalischen Theorien

So nebenbei: Einsteins RT bedeutet m.E. nur einen kleinen Bruch in der Theorieentwicklung und ist hier recht irrelevant. Ein echter Paradigmenwechsel auch und insbs. bzgl. Methaphysik und Ontologie erscheint im Rahmen der QM!
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 10. Sep 2012, 10:05

Tom,

zweifellos ist das Beziehungsverhältnis von Modell und Wirklichkeit ein zentrales Thema der Erkenntnistheorie.

Aber die Erkenntnistheorie kann sich in der Theorieentwicklung der Physik durchaus als ernstes Hindernis erweisen, insbesondere dann, wenn sie auf die Einhaltung spezifischer erkenntnistheoretischer Forderungen insistiert, wie z.B. die Forderung, dass sich jeder Aspekt einer physikalischen Theorie zu jedem Zeitpunkt auf beobachtbare Größen beziehen müsse.

Der Physiker Steven Weinberg hat am Beispiel der Entdeckung des Elektrons gezeigt, wie verhängnisvoll sich eine derartig restriktive erkenntnistheoretische Forderung ausgewirkt hat.

Obwohl W. Kaufmann für das Verhältnis von Ladung und Masse ein sehr viel präzisieres Messergebnis erzielen konnte als J.J. Thomson, gilt nicht Kaufmann, sondern Thomson als Entdecker des Elektrons. Kaufmann war der Auffassung, dass es nicht Aufgabe des Physikers sei, über Dinge zu spekulieren, die man nicht beobachten könne und beschränkte sich daher darauf, zu erklären, dass das, was in einem Kathodenstrahl flösse, ein bestimmtes Verhältnis von elektrischer Ladung zu Masse aufwiese. PUNKT. Thomson hingegen war der Überzeugung, ein fundamentales Teilchen entdeckt zu haben und führte daher weitere Experimente durch, um dessen Eigenschaften zu erkunden, was Kaufmann nicht tat. So führte er u.a. erste Messungen der elektrischen Ladung des Elektrons durch. Daher wird auch Thomson als Entdecker des Elektrons aufgefasst nicht Kaufmann.

Weinberg kommentiert dieses Fallbeispiel mit den Worten, Kaufmanns erkenntnistheoretische Haltung habe sich nicht nur als obstruktiv, sondern auch als naiv erwiesen - mit dem Hinweis, dass es mittlerweile unter Wissenschaftshistorikern ein Gemeinplatz sei, dass es eine vom Einfluss der Theorie freie Beobachtung nicht geben könne.

Weinberg ist daher auch der Meinung, dass die größten Schwierigkeiten, auf die die moderne Physik bisweilen in ihrer Entwicklung stößt, nicht so sehr durch die Metaphysik, sondern vielmehr durch die Erkenntnistheorie verursacht sind. (Der Traum von der Einheit des Universums, S. 181)

Mit eben diesem Verständnis folge ich meiner Überzeugung von der Möglichkeit von Metaphysik als Wissenschaft. Sie bietet uns meines Erachtens die Möglichkeit, dass Universum aus einer völlig neuen theoretischen Perspektive zu betrachten. Dass ich mich hierbei auf ganz spezifische Aspekte - wie z.B. das damit vereinbare Raum-Zeit-Bild - beschränke, ist der simplen Tatsache geschuldet, dass ich als Einzelner auch nur einen äußerst begrenzten Bereich bearbeiten kann.

Auch die Physik, so wie wir sie heute kennen, ist nicht das Ergebnis eines Einzelnen, sondern das Ergebnis einer mehr als drei Jahrhunderte währenden kollektiven Anstrengung. Sie begann mit dem Studium äußerst einfacher Anwendungsbeispiele, wie z.B. dem Verhalten von Körpern auf der schiefen Ebene. Ich schäme mich daher nicht, mich in der Untersuchung des Einen und seines möglichen Beziehungsverhältnisses zum Universum ebenfalls auf einfache Anwendungsbeispiele zu beschränken. Das ist das Vorrecht von Pionieren.

Gruss
Helmut

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 9431
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von tomS » 10. Sep 2012, 12:00

Ich wollte gar nicht auf eine Erkenntnistheorie hinaus.

Ein Modcell ist ja nicht nur Input für eine solche, sondenr es ist an für sich ein konkretes "Ding", etweas das "ist". Und daneben / darüber / ... haben wir etwas, das "wirklich ist". So in etwa wie Poppers "drei Welten", die ich aber nur als Beispiel nennen möchte. Wir haben also zumindest die Mathematik und ein mathematisches Modell als neue "Wirklichkeitsebenen". Ob nun der Bezug zwischen diesen Wirklichkeitsebenen rein erkenntnistheoretischer Natur ist, oder ob es sich tatsächlich um "Wirklichkeiten" handelt, wurde dabei noch gar nicht entschieden.

Insbs. glaube ich, dass eine erkenntnistheoretische oder gar positivistische Grundhalten (die du oben kritisierst) aus mehreren Gründen (von denen du ja selbst einige nennst) fehl geht.
- Einsteins Einwand gegen Heisenberg, der die Theorie rein auf beobachtbaren Größen gründen wollte
- die schlichte Fragestellung, warum (!) ein mathematisches Modell so gut auf die Wirklichkeit "passt", wenn es doch nur ein von uns erdachtes Modell ist
- die Position des Platonismus, die zwar nicht modern, aber sicher auch nicht widerlegt ist
- die naive Position der Phänomenologie, derzufolge es das Sein nur die Summe Erscheinungen ist, die aber jede Struktur hinter den Erscheinungen ignorieren muss

(zwei Behavioristen hatten Sex; meint der eine zum anderen: "na, wie war's für mich?")

Wenn du nun eine Metaphysik diskutieren möchtest, dann darfst du m.E. gerade nicht bei den einzelnen Modellen anfangen und ihnen eine Realität zuweisen. Insbs. darfst du gerade nicht mit der Raumzeit beginnen, oder mit dem Geschwindigkeitsbegriff, da es strukturell unterschiedliche mathematische Modelle gibt, die jedoch zu identischen physikalischen Aussagen gelangen ("v>c" ist in einer geeigneten Formulierung der RT einach so irrelevant wie "nördlich des Nordpols"; gemäß der RT ist die Raumzeit eine Riemannsche Mannigfaltigkeit, gemäß des Fernparallelismus eine krümmungsfreie Mannigfaltigkeit mit Torsion, gemäß der experimentell von der RT ununterscheidbaren jedoch in Details inäquivalenten Einstein-Cartan-Theorie eine Riemann-Cartansche Mannigfaltigkeit mit Krümmung und Torsion; gemäß der LQG existiert keine Raumzeit sondern nur diskrete Spinnetzwerke).

Damit will ich zeigen, dass aus heutiger Sicht eine neue Metaphysik gerade nicht mit einer spezifischen physikalischen Theorie, deren mathematischen Entitäten, Strukturen und Spezifika beginnen darf, sondern eher mit einer Metatheorie. Und ich will damit sagen, dass eine Ontologie gerade nicht mit einer klassischen Theorie (wie der RT) beginnen darf, da man hier konzeptionell immer in klassischen Begriffen verhaftet bleibt, während die eigtl. Herausforderungen des Denkens bzgl. "Sein", "Realität", "Objektivierung", "Objekten sowie deren Eigenschaften", "Realismus und Struktur-Realismus" usw. erst in der Quantenmechanik sichtbar werden.
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 10. Sep 2012, 14:11

Tom,

ich stimme mit Dir darin überein, dass mit der Quantenmechanik Aspekte der Wirklichkeit berührt worden sind, deren Beschreibung klassische Theorien wie z.B. die SRT schuldig bleiben. Einer dieser Aspekte, mit dem ich mich gegenwärtig beschäftige, ist der Welle-Teilchen-Dualismus - also die Koexistenz zweier Eigenschaften, die aus klassischer Sicht als logisch unvereinbar gelten.

Diese in der Quantenmechanik zu Tage tretende logische Unvereinbarkeit zweier spezifischer Eigenschaften ist meines Erachtens Widerspiegelung einer tieferen logischen Unvereinbarkeit, wie sie in und mit der Unvereinbarkeit der räumlichen Grenzbedingungen (des Kleinsten & des Größten) zum Ausdruck kommt. Was Teilchen und Welle drastisch voneinander unterscheidet, sind ja gerade solche gegenläufigen räumlichen Bestimmungen.

Im übrigen habe ich, was die Entwicklung der Theorie anbelangt, eine eher pragmatische Haltung. Wenn man sich, wie von Dir gefordert, den vielen "Du-Darfst-Nicht"-Bedingungen beugen würde, um gewissermaßen eine ontologisch gereinigte Perspektive einnehmen zu können, wäre eine Theorieentwicklung wohl kaum möglich - und sie entspricht auch nicht der tatsächlich ausgeübten Vorgehensweise. Ein typisches Beispiel ist gerade der von Dir angesprochene Objekt-Begriff.

Wenn wir von dem Objektbegriff einen quantenmechanisch konsistenten Gebrauch machen wollten, müssten wir darauf verzichten, überhaupt von Objekten zu sprechen, da ein isoliertes Objekt im strengen Sinne weder auf den Rest der Welt einwirkt noch von ihm eine Einwirkung erfährt. In diesem strengen Sinne aber könnte es gar kein Gegenstand einer empirischen Theorie sein, da jede empirische Kenntnisnahme eine Einwirkung des Objekts auf das kenntnisnehmende Subjekt voraussetzt. Physiker machen ungeachtetdessen dennoch Gebrauch von diesem Begriff, indem sie durch einen Prozess der fortgesetzten Iteration den in ihm liegenden (ontologischen) Fehler schrittweise zu korrigieren suchen.

C.F.v.Weizsäcker hat sich mit diesem Problembereich sehr intensiv auseinandergesetzt, und zwar bereits in seinem ersten größeren Band Die Einheit der Natur. (Der Objektbegriff S. 198 - 200).

Wenn man auf die Entwicklung der modernen Physik schaut, dann erkennt man, dass die Entwicklung einer neuen Theorie stets auf dem Boden der alten erfolgt - und auch nur erfolgen kann, da wir - um Werner Heisenberg zu zitieren - noch gar nicht wissen, in welcher Sprache wir über den zu erforschenden Gegenstandsbereich zu sprechen haben.

Wenn man dem von Dir ausgesprochenen ontologischen Reinheitsgebot angemessen Geltung verschaffen wollte, dann nicht am Anfang solcher, ins Unbekannte weisenden Untersuchungen, sondern an ihrem Ende, wenn die Theorie schon formal und inhaltlich Gestalt angenommen hat.

Gruss
Helmut

Benutzeravatar
seeker
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 5063
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von seeker » 10. Sep 2012, 14:48

... dennoch scheint es schon fast als bewiesen zu gelten, dass die klassischen Begriffe "Raum", "Zeit" und "Raumzeit" für eine moderne Physik nicht mehr taugen. Es gilt heute die darunterliegenden Strukturen zu erkennen und zu erforschen . Dem sollte eine Weiterentwicklung deines Ansatzes Rechnung tragen, soll heißen: du wirst demnächst über Betrachtungen rein auf Basis der SRT hinausgehen müssen, wenn du weiterkommen willst.

Beste Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 10. Sep 2012, 16:19

Lieber Seeker,

wie ich Dir schon vor einiger Zeit mitgeteilt habe, habe ich eine geraume Weile kein aktives Mitglied Eures Forums sein können, da ich mit der Abfassung eines speziellen Artikel befasst war.
Es ging um einen Contest, an dem ich unbedingt teilnehmen wollte, weil dieser Wettbewerb dem Thema galt: Gibt es grundlegende Annahmen der modernen Physik, die möglicherweise falsch sind?

Solche Fragen werden in der Regel nicht vom wissenschaftlichen Establishment aufgeworfen. Daher stossen Beiträge zu diesem Thema auch in der Regel auf erbitterten Widerstand. In diesem Fall war es genau anders herum: Hier wurde man aufgefordert, gerade solche Beiträge einzureichen. Hinter diesem Wettbewerb steckt das in Amerika ansässige Foundational Questions Institute (FQXI.org), das einen Beraterstab von Physikern mit klangvollen Namen um sich versammelt hat, u.a. gehört Dieter ZEH dazu; ein Physiker, auf den TOM in einem früheren Beitrag aufmerksam gemacht hat.

Eben da habe ich einen entsprechenden Essay eingereicht: Is the Speed of Light c of Dual Nature? Dieser Essay kann von dem dortigen FORUM heruntergeladen werden.

http://www.fqxi.org/community/forum/topic/1453

In diesem Essay geht es lt. abstract um folgende These: The wave-particle duality of light is a well-established concept of modern physics. It postulates that light exhibits both a wave-like face and a particle-like face. But this Janus-faced concept was never consciously applied to the speed of light itself. If light has two faces, it would be naturally to assume, that the speed of light has two faces as well. This assumption which I am calling the »Dual Parametrization of c« shall be outlined.

Wie dieser abstract vielleicht erkennen oder doch wenigstens erahnen lässt, geht die Idee der Dualen Parametrisierung von c über die SRT deutlich hinaus, da in der SRT - in Gestalt des zweiten Postulats - nur auf eines dieser beiden möglichen Gesichter von c Bezug genommen wird. Im Grunde genommen bewegt sich dieser Essay entlang sehr einfacher Argumentationslinien. Es ist - wenn man so will - eigentlich nicht mehr als ein Gedankenspiel nach dem üblichen Motto: Was wäre, wenn...

Du siehst, ich bin nach Kräften bemüht, häretisch zu sein...

Schön von Dir zu hören...

Mit lieben Grüssen
Helmut
Zuletzt geändert von HelmutHansen am 19. Sep 2012, 07:56, insgesamt 1-mal geändert.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 675
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von Timm » 10. Sep 2012, 18:10

Lieber Helmut,

wir sind also einen Schritt weiter. Ich habe nur noch ein paar Randbemerkungen.
HelmutHansen hat geschrieben:Man mag sich also fragen, warum ich dann dennoch gegen eine solche eigentlich offensichtlich richtige Kritik "angegangen" bin? Der Grund ist, dass die von Dir implizit gewählte Sprechweise suggeriert, dass das Universum tatsächlich so und nicht anders begonnen hat. So hast Du in einem früheren Kommentar geschrieben, das Universum habe nicht bei R = 0 (wie in meinem Diagramm gezeigt) begonnen und somit sei auch der "logische Zusammenhalt des physikalischen Universums" nicht in Frage gestellt. Du sprichst mithin über die moderne Kosmologie, als sei sie bereits die letztgültige Wahrheit über das Universum.
Ein Mißverständnis. Über R > 0 besteht weitestgehend Einigkeit. Dieses wichtige Detail bedeutet jedoch keineswegs, daß die moderne Kosmologie sich im Besitz der "letztgültigen Wahrheit über das Universum" wähnen kann. Ich kenne keine theoretischen Ansätze, die auf R = 0 basieren. Die Schleifenquantengravitation nicht, die Stringtheorie nicht, da haben die Teilchen per se eine Länge.

Gewundert habe ich mich allerdings schon, daß Du das Seite 21 mit R = 0 beginnende Bild als "gegenwärtig kosmologisch favorisiert" charakterisiert hast, bedarf es doch nur ein paar Mausklicks um festzustellen, daß diese Einschätzung nicht stimmt.
HelmutHansen hat geschrieben:es ist natürlich selbstredend so, dass, wenn die von mir angenommenen Bedingungen empirisch nicht zutreffen, die gesamte Konstruktion hinfällig ist, da es sich ganz erklärtermaßen um fundamentale Annahmen handelt.
R = 0 ist eine solche fundamentale Annahme. Du kannst davon ausgehen, daß sie heute und künftig nicht haltbar ist, eben weil sie unphysikalisch ist. Deshalb hatte ich Dir vorgeschlagen, den Kollaps der Wellenfunktion zu untersuchen. Dieser gilt auch in den modernen Dekohärenztheorien als ungelöste Problematik. Mit der Annahme, er sei "außerphysikalisch", wärst Du in keiner Außenseiterposition, sondern in bester physikalischer Gesellschaft. ... und in dem Moment, da der instantane Kollaps zu einem scharfen Maximum führt .... Sieht das nicht nach Material für einen kontradiktorischen Gegensatz aus?

Besten Gruß, Timm

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 11. Sep 2012, 05:55

Lieber Timm,

R = 0 ist im Rahmen der von mir angestrebten Metaphysik keine frei verfügbare Größe. Sie ist durch den damit verknüpften begrifflichen Rahmen ein MUSS. Fällt diese Bedingung, fällt der gesamte Rahmen.
Die Tatsache, dass diese Bedingung von der Mehrzahl der Kosmologen in ihren theoretischen Betrachtungen über das Universum nicht in Betracht gezogen wird, ist für mich irrelevant. Es bedeutet keineswegs, dass sie damit richtig liegen. Ich halte den mit R = 0 verknüpften konzeptionellen und inhaltlichen Rahmen für so zwingend, dass ich davon überzeugt, dass er richtigt ist. Aber natürlich zeigt er nicht das gesamte Bild.

Im übrigen halte ich mich da an den Physiker Richard Feynman, der einmal die Frage aufgeworfen hat: Warum sollte es uns die Natur leicht gemacht haben und nur mit endlichen, von uns berechenbaren Größen umgegangen sein? Diese Forderung der Berechenbarkeit hat für mich den Geschmack eines positivistischen Verdikts - ein Verdikt, welches schon einmal (im Rahmen der Entwicklung der Atomphysik) ausgesprochen worden ist und sich als ungerechtfertigt erwiesen hat.

Dein steter Hinweis, worüber kollektiv Einigkeit besteht, mag für Dich erkenntnisleitend sein - für mich nicht. Ich danke Dir also, dass Du mich darauf aufmerksam gemacht hast, was gegenwärtig wirklich in der modernen Kosmologie favorisiert ist. Ich habe mich in diesem Punkt - durch Dich belehrt - ganz offenkundig im IRRTUM befunden.

Gruss
Helmut

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 9431
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von tomS » 11. Sep 2012, 07:31

HelmutHansen hat geschrieben:... ich stimme mit Dir darin überein, dass mit der Quantenmechanik Aspekte der Wirklichkeit berührt worden sind, deren Beschreibung klassische Theorien wie z.B. die SRT schuldig bleiben.
Perfekt ;-)
HelmutHansen hat geschrieben:Einer dieser Aspekte, mit dem ich mich gegenwärtig beschäftige, ist der Welle-Teilchen-Dualismus - also die Koexistenz zweier Eigenschaften, die aus klassischer Sicht als logisch unvereinbar gelten.

Diese in der Quantenmechanik zu Tage tretende logische Unvereinbarkeit zweier spezifischer Eigenschaften ...
Meines Erachtens ist das Konzept des Welle-Teilchen-Dualismus überholt. Außerdem ist generell die Zuschreibung von (klassischen) Eigenschaften (Attributen, Werten von Observablen, logischen Wahrheiutswerten, ...) zu quantenmechanischen "Objekten" bzw. Systemen aus mehreren Gründen fragwürdig. So kann man mathematisch exakt zeigen (Bell, Kochen-Specker) dass eben genau diese Zuschreibung von klassischen Eigenschaften inkonsistent mit der QM ist, wobei man andereseits experimentell prüfen kann, dass letztere verträglich mit der Natur ist. Daher liegt der Schluss nahe, dass die in der Natur anzutreffenden Systeme diese klassischen Eigenschaften gerade nicht "haben" bzw. dass eine derartige Zuschreibung nachweislich (experimentell prüfbar) unzutreffend ist.

Daher folgere ich, dass eine Ontologie, die auf klassischen Begriffen aufbaut, frühzeitig in eine Sackgasse gerät.

Außerdem plädiere ich (wie schon mal diskutiert) für eine negative Ontologie, also einer Festlegung wie die Natur gesichert nicht ist.

Nun zur Fragestellung der Lichtgeschwindigkeit: diese ist experimentell als (klassische) universelle Grenzgeschwindigkeit etabliert (jedenfalls gibt es kein gegenteiliges Experiment - EPR, Aspect, Zeilinger usw. zählen nicht, da keine Informationsübertragung!!) und sie ist (in einer bestimmten mathematischen Formulierung) auch theoretisch (in ausgearbeiteten Modellen) als solche widerspruchsfrei verankert. Tatsächlich ist aber die real existierende Geschwindigkeit eines Quantenobjektes ein höchst fragwürdiges Konstrukt, das sowohl experimentell als auch theoretisch nur indirekt zugänglich ist und keinesfalls in irgendeiner Form ontologisch fundamental sein sollte.

Woher nimmst du also die Motivation, einem derartigen theoretischen Konstrukt einen hervorgehobenen ontologischen Status zu verleihen?
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 11. Sep 2012, 09:34

Tom,

ich verstehe das Welle-Teilchen-Konzept keineswegs in einem klassischen Sinne, was mit dem inneren Sinn dieses Konzeptes ohnehin unverträglich wäre. Es ist ja in der Quantenmechanik beheimatet. Wenn ich also dieses Konzept verwende, dann mit den für die Quantenmechanik charakteristischen Einschränkungen. Physiker sprechen daher auch bewusst von teilchenartigen und wellenartigen Eigenschaften, um diesen nicht-klassischen Charakter von Licht sprachlich zu indizieren.

Mir ging es und geht es vor allem darum, die duale Natur des Lichtes zu betonen. Dass diese Aufspaltung problematisch ist, ist mir bewusst. Ich bin aber der Meinung, dass diese Aufspaltung notwendig ist, um zu einem tieferen Verständnis der dann verschränkten Natur des Lichtes zu kommen. In diesem Sinne ist es ein betont analytisches Vorgehen.

Wenn ich Dich richtig verstehe, betonst Du in Deinen Einwendungen vor allem die quantenmechanische Eigenschaft der Verschränkung, die es natürlich gibt und die, wie von Dir ausdrücklich angemerkt, in der Tat eine klassische Beschreibung von Quantenobjekten ausschließt. Wenn man sich jedoch ausschließlich auf diese holistische Eigenschaft beschränkt, dann dürfte es einigermaßen schwierig sein, zu neuen Erkenntnissen zu gelangen, wenn es sich bei der Verschränkung von Quantensystemen am Ende um das Ergebnis einer zusammengesetzten Struktur handelt.

Dein Plädoyer für eine negative Ontologie ist zwar philosophisch nachvollziehbar, aber eine negative Ontologie ist letztlich genauso risikoreich wie eine positive Ontologie, weil wir letztlich nie wissen, was wirklich gesichert ist. Wann immer Du das vertraute Ufer verlässt, weisst Du nicht, wohin Dich Deine Reise führt. Es kann sein, dass Du ein Leben lang einer Spur folgst, um am Ende einsehen zu müssen, dass es eine Sackgasse war.

Zum Schluss noch eine kurze Anmerkung zur Lichtgeschwindigkeit: Die Lichtgeschwindigkeit wird von mir als solches gar nicht in Frage gestellt, es wird lediglich unterstellt, dass die Lichtgeschwindigkeit, ausgedrückt in natürlicher Einheit c = 1, in zwei Versionen vorkommt, und zwar in einer teilchenartigen und einer wellenartigen Version, während in der SRT diese Gleichung c = 1 - in Gestalt des zweiten Postulates - ausschließlich mit dem Wellenbild des Lichtes verknüpft ist.

Dies führt im Bereich sogen. Null-Experimente dazu, dass die SRT einen blinden Fleck hat, denn hier wird implizit unterstellt, dass mit Bestätigung dieser Gleichung c = 1 (i.e. keine Abweichungen von der Lichtgeschwindigkeit) nicht nur das Relativitätsprinzip, sondern auch Einsteins zweites Postulat sich als begründet erweist. Dieses aber nimmt, wie bereits angemerkt, lediglich Bezug auf den wellenartigen Aspekt der Lichtgeschwindigkeit. Unterstellt man aber, dass mit dieser Gleichung c = 1 nicht nur ein wellenartiges Gesicht der Lichtgeschwindigkeit, wie von Einstein angenommen, verknüpft ist, sondern eben auch ein teilchenartiges Gesicht, dann erweist sich die speziell-relativistische Deutung von Null-Experimenten als nicht-eindeutig. Einstein's Theorie wiese an dieser Stelle daher eine signifikante Lücke auf.

Gruss
Helmut

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 9431
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von tomS » 11. Sep 2012, 17:45

HelmutHansen hat geschrieben:Mir ging es und geht es vor allem darum, die duale Natur des Lichtes zu betonen. Dass diese Aufspaltung problematisch ist, ist mir bewusst. Ich bin aber der Meinung, dass diese Aufspaltung notwendig ist, um zu einem tieferen Verständnis der dann verschränkten Natur des Lichtes zu kommen. In diesem Sinne ist es ein betont analytisches Vorgehen.
Ich bin ganz anderer Ansicht und möchte das an einem Beispiel verdeutlichen: stell' dir vor, du stammst von einer Spezies auf einem fremden Planeten ab, deren optische Sinnesorgane (Augen + Gehirn) ausschließlich die drei Grundfarben Gelb, Blau und Rot wahrnehmen, verarbeiten und mental repräsentieren können. Nun bist du bei uns auf der Erde und erlebst an jeder grünen Ampel einen Blau-Gelb-Dualismus (wie, das weiß ich nicht, da ich nicht deine Sinnesorgane habe). Tatsächlich zeigt die Ampel aber einfach Grün. Der Dualismus ist also eben gerade nicht der Ampel, sondern deinen Wahrnehmungs- sowie mentalen Kategorien zuzuordnen. In genau der selben Weise ist der Welle-Teilchen-Dualismus m.E. (und ich denke, da stimmen viele Physiker zu) unseren klassisch geprägten, mentalen Kategorien geschuldet, nicht dem Quantenobjekt selbst. Dieses ist für uns als solches nicht wahrnehmbar.

Insbs. ist das Quantenobjekt eben nicht sowohl Welle als auch Teilchen, sondern es ist keines von beiden und erscheint nur einmal so, einmal so. Insofern ist der Welle-Teilchen-Dualismus ein Aspekt der Epistemologie, nicht der Ontologie. Und insofern ist letztere eine negative Ontologie, da sie uns lehrt, dass ein Quantenobjekt weder Welle noch Teilchen ist (das ist der physikalische Aspekt noch beides ist (das ist rein logisch ausgeschlossen - die Ampel ist auch nicht gelb und blau zugleich) sondern etwas anderes.
HelmutHansen hat geschrieben:Wenn ich Dich richtig verstehe, betonst Du in Deinen Einwendungen vor allem die quantenmechanische Eigenschaft der Verschränkung, die es natürlich gibt und die, wie von Dir ausdrücklich angemerkt, in der Tat eine klassische Beschreibung von Quantenobjekten ausschließt.
Ich verwende sie, um zu zeigen, dass bestimmte klassische Annahmen über Eigenschaften oder Attribute explizit zu Widersprüchen führen.
HelmutHansen hat geschrieben:Zum Schluss noch eine kurze Anmerkung zur Lichtgeschwindigkeit ... es wird lediglich unterstellt, dass die Lichtgeschwindigkeit, ausgedrückt in natürlicher Einheit c = 1, in zwei Versionen vorkommt, und zwar in einer teilchenartigen und einer wellenartigen Version, ...
Das erldiget sich von selbst mit meiner o.g. Argumentation gegen den Welle-Teilchen-Dualismus sowie durch die Quantenfeldtheorie.
HelmutHansen hat geschrieben:Dies führt im Bereich sogen. Null-Experimente dazu, dass die SRT einen blinden Fleck hat, denn hier wird implizit unterstellt, dass mit Bestätigung dieser Gleichung c = 1 (i.e. keine Abweichungen von der Lichtgeschwindigkeit) nicht nur das Relativitätsprinzip, sondern auch Einsteins zweites Postulat sich als begründet erweist. Dieses aber nimmt, wie bereits angemerkt, lediglich Bezug auf den wellenartigen Aspekt der Lichtgeschwindigkeit. Unterstellt man aber, dass mit dieser Gleichung c = 1 nicht nur ein wellenartiges Gesicht der Lichtgeschwindigkeit, wie von Einstein angenommen, verknüpft ist, sondern eben auch ein teilchenartiges Gesicht, dann erweist sich die speziell-relativistische Deutung von Null-Experimenten als nicht-eindeutig. Einstein's Theorie wiese an dieser Stelle daher eine signifikante Lücke auf.
Das verstehe ich nicht wirklich.

Ich denke aber, dass in ihrer modernen Ausprägung die SRT eben gerade nicht speziell wellen- oder teilchenartige Aspekte betont oder benötzt, sondern dass sie als kinematischer Rahmen für eine Quantenfeldtheorie sogar beides vereint bzw. im o.g. "weder-noch-Sinne" darüber hinausweist. Der in Schulbüchern dominante Aspekt der SRT der Dynamik von Massenpunkten ist mit der QFT völlig überholt, während der rein kinematische Rahmen gültig bleibt (die Dynamik ist dann im Rahmen einer anderen Theorie, einer QFT zu formulieren).

EDIT:

Nach dem Durchlesen fällt mir auf, dass dies wahrscheinlich sogar der zentrale Punkt ist:
- die SRT hat heute überhaupt keinen ontologischen Charakter mehr!!
- die ART mag ihn haben, aber er ist mathematisch nachweislich in sich inkonsistent (Singularitäten) sowie mit QM / QFT unverträglich
- außerdem hat evtl. auch die QFT keinen endgültigen ontologischen Charakter
- ... und wir müssen wohl auf eine mit den QFTs verträgliche Variante der QG warten, um diese Fragestellungen angehen zu können
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

Benutzeravatar
seeker
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 5063
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von seeker » 11. Sep 2012, 23:20

Hallo Helmut, und Danke noch für die freundlichen Worte!

Wenn ich Toms Beiträge so lese, dann stellt sich mir folgende Frage:

Was kann oder könnte dein Ansatz "Das Kleinste und das Größte" in der Quantenwelt bedeuten?
(Stellen wir uns dazu z.B. vor, es gäbe NUR die unscharfe Quantenwelt und gar keine klassische Welt.)
Lässt sich der Ansatz auf die Quantenwelt anwenden? Was bedeutet dort "Größe" oder welche Struktur liegt evtl. darunter und ersetzt sie dort?
Hast du (oder jemand) schon Ideen dazu?

Beste Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 9431
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von tomS » 11. Sep 2012, 23:43

Nun, ich denke, man darf nicht mit einem "realistischen Ansatz" beginnen, sondern höchstens mit einem "struktur-realistischen" Ansatz; man wird dann nicht nach einem "kleinsten Baustein" sondern nach dem "elementaren Baustein" suchen. Damit ist jedoch kein physikalisches Attribut "Größe" verbunden
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 12. Sep 2012, 08:50

Lieber Seeker,

das Kleinste und das Größte sind zunächst nichts weiter als räumliche Bestimmungen. Diese räumlichen Bestimmungen haben allerdings eine zweifache Bedeutung, die man sprachlich und inhaltlich deutlich auseinanderhalten muss: Eine Bedeutung nach außen hin - in Richtung EINES (= unsichtbare Rückseite der Wirklichkeit) - und eine Bedeutung nach innen hin - in Richtung Universum (= sichtbare Vorderseite der Wirklichkeit).

Die disziplinäre Unterscheidung von Physik und Metaphysik folgt dieser zweifachen Bedeutung. In der Metaphysik - wie ich sie verstehe - handelt es sich bei diesen beiden räumlichen Bestimmungen um Grenzbedingungen, die zeigen, wie das EINE innerhalb des Universums so codiert ist, dass es allgegenwärtig ist - und dennoch von innerhalb des Universums nicht gesehen werden kann; also unsichtbar ist. Hierdurch werden die Begriffe des Kleinsten und des Größten ontologisch auf eine fundamentalere Ebene zurückgeführt. Sie erweisen sich - vermittelt über den entsprechenden begrifflichen Apparat - als wesensmäßiger Ausdruck des EINEN im Universum.

In der Physik wird der Begriff des Kleinsten, um mich auf diesen Begriff zu beschränken, einfach vorausgesetzt. Er begegnet uns dort in vielerlei Gestalt, beispielsweise als ein infinitesimal kleines Volumen.

Solche infinitesimal kleinen Räume spielen in der Physik eine zentrale Rolle, und nicht nur in der klassischen Physik, sondern auch in der Quantenmechanik, wie z.B. in der theoretischen Behandlung von Wellenpaketen. So ist das Quadrat der Wellenfunktion ein Ausdruck für die Wahrscheinlichkeit, mit dem man ein Elementarteilchen, beispielsweise ein Elektron, in einem infinitesimal kleinen Raum finden kann.

Der Begriff des Kleinsten wird an dieser Stelle einfach als wesentlicher Bestandteil eines theoretischen Modells vorausgesetzt, um spezifische Bereiche des Universum beschreiben zu können. In und mit einer modernen Metaphysik hingegen wird eben diese Voraussetzung thematisiert..

Solche metaphysischen Voraussetzungen, wie sie mit dem Begriff des Kleinsten exemplarisch bezeichnet sind, sind in der Physik nicht die Ausnahme, sondern die Regel. Sie werden jedoch, wie von dem Chemiker Michael Polyani aufgezeigt, vom forschenden Wissenschaftler niemals ausdrücklich formuliert oder auch nur betrachtet. Sie gehören zu ihren strukturell bedingten Voraussetzungen. Sie sind lt. Polyani transzendentale Vorbedingungen methodischen Denkens, nicht ausdrücklich Objekte dieses Denkens. Physiker denken mit ihnen und nicht über sie.

Herzlichen Gruss
Helmut

HelmutHansen
hält sich ran...
hält sich ran...
Beiträge: 92
Registriert: 6. Apr 2012, 12:01

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von HelmutHansen » 12. Sep 2012, 09:28

Lieber Tom,

ich akzeptiere Deine Auffassung vom Welle-Teilchen-Dualismus, aber teile sie nicht. Ich glaube, dass es mit Blick auf die Beschreibung von Quantenobjekten sehr wohl subtile Unterscheidungen gibt, die dem entsprechen, was wir landläufig als teilchenartig oder wellenartig beschreiben. Ich räume ein, dass dies bisweilen mehr eine Glaube sein mag als eine physikalisch begründete Annahme.

Ich beschränke mich daher in meiner Antwort auf einen Punkt dieses speziellen Themenkomplexes, zu dem ich eine vielleicht interessante Information beisteuern kann. Du weist in Deiner aktuellen Antwort darauf hin, dass die Dynamik von Massenpunkten, sowie sie von der SRT vertreten würde, überholt sei, während ihr rein kinematischer Rahmen weiterhin gültig bliebe.

Zu diesem Punkt möchte ich anmerken, dass eben dieser Rahmen keineswegs eindeutig ist, zumindest nicht in dem von Dir angesprochenen Sinne eines weder-noch. Tatsächlich ist dieser Rahmen - mit Blick auf den Welle-Teilchen-Dualimus - sowohl mit dem Wellenbild als auch mit Teilchenbild vereinbar.

Der ehemalige Direktor des Center for Einstein Studies John Stachel hat sich darüber gewundert, dass Einstein, obwohl es ihm eigentlich hätte bewusst sein müssen, nicht erkannt hat, dass nicht nur ein Wellenmodell des Lichtes, sondern auch ein Teilchenmodell des Lichtes mit der relativistischen Kinematik vereinbar ist. Diese Vereinbarkeit ergibt sich aus der Tatsache, dass die Lichtgeschwindigkeit unverändert eine Konstante bleibt, wenn man sie mit einer subluminalen Geschwindigkeit verknüpft. Gerade diese Bedingung war im Rahmen der klassischen Kinematik nicht erfüllt.

Einstein hatte in seiner Orginalarbeit Über die Elektrodynamik bewegter Körper in §5 Additionstheorem der Geschwindigkeiten ausdrücklich auf diese Besonderheit seiner Kinematik hingewiesen: "Es folgt ferner, daß die Lichtgeschwindigkeit V durch Zusammensetzung mit einer "Unterlichtgeschwindigkeit" nicht geändert werden kann."

Stachel, John; Einstein’s Light-Quantum Hypothesis, or Why Didn’t Einstein Propose a Quantum Gas a Decade-and-a-Half Earlier? In: Einstein – The formative Years, 1879 – 1909, Einstein Studies 2000, p. 240

Es gilt also nicht nur ein weder-noch, wie von Dir angenommen, sondern auch ein sowohl-als auch.

Gruss
Helmut

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 9431
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Ist die spez.-rel. Beschr. der Wirklichkeit unvollständi

Beitrag von tomS » 12. Sep 2012, 12:34

HelmutHansen hat geschrieben:... dass die Dynamik von Massenpunkten, sowie sie von der SRT vertreten würde, überholt sei, während ihr rein kinematischer Rahmen weiterhin gültig bliebe.

Zu diesem Punkt möchte ich anmerken, dass eben dieser Rahmen keineswegs eindeutig ist, zumindest nicht in dem von Dir angesprochenen Sinne eines weder-noch. Tatsächlich ist dieser Rahmen - mit Blick auf den Welle-Teilchen-Dualimus - sowohl mit dem Wellenbild als auch mit Teilchenbild vereinbar.
Doch er ist eindeutig, und kann als Basis sowohl für Weller- als auch für Teilchen (und im weiteren für die QFT) dienen. Die reellen Zahlen sind ja auch "eindeutig", obwohl sie verschiedene physikalische Theorien erlauben ;-) Der Dualismus ist dann gerade nicht der SRT inhärent, sondern er folgt aus einer auf ihr aufsetzenden Theorie.
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

Antworten

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 5 Gäste