Das erste newtonsche Gesetz

[PeterM]

Hallo an das Forum,

was mich mal brennend interessieren würde, wie man aus dem 1. newtonschen Axiom (Naturgesetz) weitere Ableitungen trifft. Mir geht es nicht so sehr um das Ergebnis, sondern um die Fragen und die wissenschaftlichen Beweisführung.

Ich kann natürlich sagen, wenn das passiert folgt zwangsläufig das und das usw. Das wird aber nicht ausreichen.
Die Fragetechnik ist mir wichtig und wie stelle ich fest, dass die daraus folgenden Antworten auch offensichtlich sind, ohne mich dabei vollständig auf die Wahrnehmung zu verlassen.

Nachfolgend 1. Newtonsches Axiom bzw. Naturgesetz.


Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird.“

Ich betrachte das jetzt als Axiom. Wir haben ja gelernt ein Axiom ist eine Vereinbarung, die getroffen werden muss, um überhaupt einen Anfang zu haben. Der Satz Newtons entspricht unserer Wahrnehmung und ist letztlich auch offensichtlich. Diskussionen muss man da nicht führen. Selbst die Aussage, dass er wahr ist, wird hier nicht benötigt. Der Satz ist weder wahr noch unwahr, er ist offensichtlich. Oder legt die Wissenschaft wert auf die Aussage, dass etwas wahr ist?


Welcher ist der nächste Schritt, den “ich“ als Wissenschaftler tun muss?



Viele Grüße

Peter

[tomS]

Zunächst mal ist es wichtig, dass das Axiom als Solches als logische Grundlage dient und nicht hinterfragt wird. Zum zwieien ist es aber auch wichtig, dass es sich um ein physikalisches Axiom handelt und dass es damit nicht nur logisch konsistent sondern auch physikalisch wahr sein muss. Dann sollte man sich mal kurz darüber wundern, denn es gilt ja zunächst offensichtlich nicht - bis man darauf kommt, dass auch die Erde und der Luftwiderstand Kräfte auf eine Körper ausüben, dass es also doch seine Richtigkeit haben kann.

Dann kann man Schlussfolgerungen daraus ableiten, z.B. die Erkenntnis, dass weil es gilt und weil die uns umgebenden Körper üblicherweise nicht ihren Bewegungszustand beibehalten, dass deswegen logischerweise Kräfte wirken müssen, die wir (oder ein physikalsicher Laie) zunächst übersehen, nämlich insbs. die Erdanziehung und die die Reibung. Das ist eine logische Schlussfolgerung, die aus der angenommenen Gültigkeit des Axioms und unserer Beobachtung resultiert.Man bemerkt hier den Unterschied zur Mathematik: dort wird nämlich formal ausschließlich aufgrund von Axiomen geschlussfolgert, die Anschauung / Beobachtung / das Experiment spielen keine Rolle!

[seeker]

Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird.“

So offensichtlich ist das gar nicht. Es hat schon eines Genies bedurft um dies zu erkennen.

Vorher war Aristoteles gültig:
Nach ihm fällt ein Stein nach unten, weil dort sein natürlicher Ort ist. Außerdem ist für ihn der natürliche Zustand eines Körpers die Ruhe.

Siehe auch hier genauer:
http://ne.lo-net2.de/selbstlernmaterial/p/m/tr/tr_1.PDF

Auf Anhieb erscheint auch Aristoteles Ansicht "offensichtlich wahr". Nun, heute wissen wir es besser...

Zu deiner Frage: "Welcher ist der nächste Schritt, den “ich“ als Wissenschaftler tun muss? "

Du musst dein Axiom im Experiment überprüfen, um auszuschließen, dass du dich (wie Aristoteles) täuschen lässt. Du musst dir also ein Experiment überlegen, welches deine Annahme prinzipiell widerlegen oder auch stützen kann. Um Fehler durch deine unvollkommene Wahrnehmung auszuschließen benutzt du dazu nicht direkt deine Sinne, sondern Messgeräte, die objektive (von dir unabhängige) Ergebnisse in Form von Zahlen liefern. (Tja, und um mit den Zahlen sinnvoll etwas anfangen zu können, wirst du die Mathematik brauchen...)

Du kannst damit deine Annahme (Axiom) nicht beweisen, sondern nur widerlegen. So lange aber in keinem deiner Experimente etwas herauskommt, das deinem Axiom widerspricht und kein Messfehler ist, darfst du deinem Axiom Vertrauen schenken, jedoch immer in dem Bewusstsein, dass du dennoch falsch liegen könntest. Damit dein Axiom nicht nur vertrauenswürdig, also "vermutlich nicht ganz falsch" bleibt, sondern auch noch nützlich wird, solltest du auch Voraussagen treffen können (und evtl. auch noch etwas nützliches damit bauen können - das wäre schön, ist aber nicht notwendig).

Grüße
seeker

[Gepakulix]

Hallo Peter,

Hier meine Sicht von dem Zweck eines Axioms:

a) Wie du bereits erwähnt hast, könnte man es benützen um daraus weitere Aussagen herzuleiten.
Also zum Beispiel 2 Axiome miteinander verknüpfen und daraus etwas neues ableiten.
Ich denke aber, dass dieser Verwendungszweck keine nennenswerte Resultate bringt

b) Ein Axiom kann aber besser dazu verwendet werden, um Randbedingungen zu definieren.
Das sieht man vielleicht besser an einem Beispiel:

Eine Stahlkugel soll von der Erde auf den Mond befördert werden. Kann ich das ohne zusätzliche Energie machen?
Die einfachste gedankliche Lösung wäre, wenn die Kugel sich selber auf den Mond beamt (einfach von einer bestimmten Raumkoordinate verschwindet, und an einer anderen wieder auftaucht).
Wenn das möglich ist, dann benötigt es nicht zwingend Energie.
Wenn ich aber die Newtonschen Axiome als Randbedingugen setze, dann ist diese Art von Beamen nicht möglich: Die Kugel in Ruhe (auf der Erde) kann ihne Position nicht ohne Krafteinwirkung ändern: ein solches Beamen ist nicht möglich.

Für mich ist somit dieses Setzen von Randbedingungen die entscheidende Bedeutung eines Axioms.

Gruss, Gepakulix

[PeterM]

Danke für eure Antworten .



Wir haben also einen subjektiven Anfang, den wir in eine physikalische Realität mittels Messungen und Auswertungen umwandeln müssen. Kann man das so sagen?


Was mir aber gefällt, dass man sich laut Tom wundern darf , Das kann ich.




Viele Grüße

Peter

[seeker]

Ich denke, im Prinzip ja.

Wir wandeln aber nichts in eine physikalische Realität um, sondern in eine möglichst objektive Beschreibung der Realität.
Ich denke aber, dass du das so gemeint hast.

Noch was: (Nachdem das klarer zu sein scheint, muss ich dir deinen Anfang wieder wegnehmen. )
Ein Axiom fällt natürlich nicht einfach so wie aus den Nichts vom Himmel, auch nicht für einen Herrn Newton.
Was war vorher?
Es ist eher so, dass es sich aus vorangegangenen Überlegungen und Beobachtungen langsam und manchmal auch sprunghaft verdichtet.
In Wahrheit ist also ein klarer Anfangspunkt gar nicht eindeutig bestimmbar.

Zum Wundern:
Das ist gut! Ich finde, dass die erste Voraussetzung, die man haben muss, um ein guter Philosoph oder Naturwissenschaftler zu werden, die Fähigkeit zum Wundern ist.
Soweit es die Philosophie betrifft, habe ich auch schon gelesen, dass es die einzige Voraussetzung dafür wäre.

Grüße
seeker

[PeterM]

.

[gravi]

Da sollte mal von den „führenden“ Mitgliedern ein klares Statement kommen.

Kein Problem. Hier ist es!

Ehrlich gesagt, bin ich mir auch nicht sicher, ob man diese Art Diskussionen hier haben will.

Eher nicht.

Allerdings, wenn hier schon mal etwas philosophisch erörtert wurde, dann gab es unmittelbar die Flucht in die Mathematik und Physik. Das bringt mir auch nichts. Eine gesunde Mischung würde es bringen. Zumindest für die, die nicht so im Thema stehen, wie ich.

Wir haben extra für die, die nicht so "im Thema stehen" einen eigenen Forenbereich eingerichtet, Astronomie, Kosmologie und Physik leicht verständlich. Die dort geführten Diskussionen sind von vornherein auf populärwissenschaftliche Basis begrenzt. Und auch frei von Mathematik, der Du ja nicht sonderlich viel abgewinnen kannst

Es spricht auch nichts dagegen, dass mal philosophiert wird. Das muss dann aber passen. Zum Thema 1. Newtonsches Gesetz passt nun wirklich keine philosophische Deutung.
Das Thema des Forums ist die Astrophysik, ist die Kosmologie. Das ist Wissenschaft pur! Und genau auf dieser Basis sollten die Diskussionen beruhen. Für andere Dinge gibt es den OT- Bereich.

Gruß
gravi