Weltformel, Physik und Metaphysik

[HelmutHansen]

deltaxp

Es stimmt natürlich, dass die Lorentztransformation für kleine und sehr kleine Geschwindigkeiten (verglichen mit der Lichtgeschwindigkeit) faktisch nicht von der Galilei-Transformation unterscheidbar ist. Aber gerade diese Blickverengung auf den Bereich kleiner und sehr kleiner Geschwindigkeiten ist das folkloristische Element. Es beinhaltet eine einseitige Auslegung des Verhältnisses von Galilei-Transformation zu Lorentz-Transformation. Mir ging es aber gerade um das andere Ende des Geschwindigkeitsspektrums – also um den Ultrahochgeschwindigkeitsbereich von c bis Unendlich.

Wendet man sich diesem Bereich zu, dann geht die Galilei-Transformation keineswegs aus der Lorentz-Transformation hervor, wenn man an Stelle von c unendlich setzt.

So ist die Lorentz-Transformation nur für v < c sinnvoll definiert – nicht jedoch für v = c. Um behaupten zu können, die Galilei-Transformation sei aus der Lorentz-Transformation hervorgegangen, sollte es nun für die durch die Lorentz-Transformation beschriebene Sachlage in der Galilei-Transformation eine formale Entsprechung geben.

Die Galilei-Transformation sollte also nur für v < oo sinnvoll definiert sein, nicht jedoch für v = oo. Doch dies ist nicht der Fall, denn der Geschwindigkeitswert oo ist durch die Galilei-Transformation nicht ausdrücklich als Grenzgeschwindigkeit ausgewiesen. Die nicht-relativistische kinetische Energie beispielsweise wächst über alle Grenzen, ohne irgendeine Art von Konvergenz zu zeigen.

Das war der Bruch, auf den ich aufmerksam machen wollte.

Man kann sich natürlich fragen, warum die Physiker diesen Bruch nicht in der Schärfe wahrgenommen haben. Die sicherlich naheliegendste Antwort ist: Für alle praktischen Zwecke erweist sich die Spezielle Relativitätstheorie als eine physikalisch außerordentlich leistungsfähige Theorie. Es gibt also keinen drängenden Anlass, ihre prinzipielle Grundlagen zu hinterfragen.

Und das ist wohl der Punkt, auf den Du hinaus wolltest.

Helmut

[Stephen]

Hallo zusammen,

eins vorweg als Entschuldigung; den gesamten thread habe ich mir (noch) nicht durchgelesen, finde das Thema aber trotzdem sehr spannend.

Ob man das Universum ausschließlich wissenschaftlich erklären möchte, einen Gott dafür verantwortlich macht oder sich der Philosophie (dazu zähle ich die Metaphysik, die für mich ein Kompromiss aus den beiden erstgenannten Punkten ist) bedient, ist Ansichtssache und wird wohl ein ewiger Streitpunkt bleiben.

Richtig ist, dass die Wissenschaftler noch längst nicht alle Rätsel des Universums erklären, die Gläubigen ihre Thesen nicht beweisen und die Philosophen ihre Theorien zwar erklären aber ebenfalls nicht beweisen können. Ein schönes Dilemma

Es gibt Wissenschaftler, die sich mit Philosophie befassen, es gibt Wissenschaftler, die jeden Sonntag in die Kirche gehen und es gibt streng religiöse Menschen, die sich ernsthaft mit den Naturwissenschaften auseinandersetzen. Und eben die, die sich strikt auf eine Seite stellen (was nicht abwertend gemeint ist).

Ich werde mich in den nächsten Tagen mal etwas in den Stoff hier im thread hineinlesen und dann bestimmt auch in der Lage sein, etwas weniger oberflächlich darauf zu antworten...

Gruß
Steffen

[HelmutHansen]

Hi Tom,

mittlerweile ist der Artikel - Modern Cosmology: Assumptions and Limits von Jai-Chang Hwang - online verfügbar.

http://kor.kias.re.kr/etc_img/bbs_file/ ... 031551.pdf

Gruss
Helmut

[seeker]

Ein sehr schönes Paper! Danke dafür!

Im Großen und Ganzen deckt es sich auch sehr gut, mit dem, was ich meine Einstellung/Weltsicht nennen würde.
Es ist extrem wichtig die Grenzen zu kennen, von dem was man tut; die Dinge zu hinterfragen, zu reflektieren, auch/gerade auf grundlegender Ebene.

Bemerkenswert ist auch die Tatsache, dass dieses Paper von einem Astronomieprofessor und Kosmologen stammt.
Wobei: Kosmologen müssen der Philosophie wohl von berufswegen her schon nahe stehen...

Neu für mich war, dass er auch mal das Kosmologische Prinzip in den Fokus rückt und zur Diskussion stellt - das ist ein interessanter Gedanke!

Interessant ist auch, dass diese asiatischen Leute nicht ganz so "griechisiert" sind wie wir, also mehr östliches Gedankengut im Hinterkopf haben und so eine evtl. leicht veränderte Perspektive einnehmen können, was im Dialog hilfreich sein kann.

Ich möchte noch ein paar für mich wichtige Textstellen zitieren:

Although science is an effort to approximate
phenomena through models and to test those
models, it is important to be aware of the difference
between model and reality. As remarked by Alfred
North Whitehead, “the aim of science is to seek the
simplest explanations of complex facts. We are apt
to fall into the error of thinking that the facts are
simple because simplicity is the goal of our quest.”

Einstein assumed homogeneity and isotropy of
space, and thus of the matter distribution, merely
for the sake of mathematical simplicity. Notice that
this is an assumption not based on what was
observed. Perhaps Einstein did not expect that this
simple working assumption would have become a
basic principle in cosmology in future development.

In fact, the basic tenet of physics is that the laws
of physics we know are valid always and
everywhere. Thus, advocating the universality of
the laws of physics reminds us sort of the
cosmological principle; this belief in universality is
in general not testable.

Theoretically, without the cosmological principle,
physical cosmology becomes mathematically too
complicated to handle, and this practical difficulty
might have an important role in accepting this simple
assumption. Martin Rees has mentioned that
“principles in cosmology have often connoted
assumptions unsupported by evidence, but without
which the subject can make no progress.”

The real problem is that the cosmological principle,
which is merely our own assumption, gives a strong
constraint on our perspective towards the Universe;
as a consequence, it has a significant impact on the
interpretation of observed results, and even on the
observational strategy. In fact, this has determined
our present cosmological worldview. Remarkable
examples are episodes concerning the expansion
model, the dark matter, and the dark energy
interpretations.

The nature of dark matter and the nature of dark
energy are regarded as two important mysteries in
modern physics. Compared with the case in galaxy and
cluster motions where a new matter distribution is
preferred to changing the gravity theory, it is ironic to
notice that in the wake of supernovae observations
researchers prefer to take radical positions, rather
granting the acceleration by changing gravity theories
than reconsidering our basic assumption on the matter
distribution. Research feasibility has certainly played a
role in such diverging trends. Abandoning the
homogeneity-isotropy assumption and confronting with
nonlinear phenomena is a limit and a challenge faced,
not only in cosmology but also in the whole science.

If the standard model means orthodox, it may also
reflect well the current situation of modern
cosmology. This shows an unhealthy situation, where
through elimination of competing theories the
standard model becomes a dogma and now presses
other remaining and arising alternatives as heresy.

If the Universe looks simple in the
standard model, is it due to its intrinsic nature or to our
simplifying assumptions?

Perhaps, as always has been
the case in the history of knowledge, we may have
answers which only reflect the ideology of the modern
era (the science); these constitute a modern myth.

JAI-CHAN HWANG
Kyungpook National University, Korea
KIAS Visiting Professor
E-mail address : jchan@knu.ac.kr
http://kor.kias.re.kr/etc_img/bbs_file/ ... 031551.pdf
(mit Hervorhebungen (Blauschrift) meinerseits)

Falls dazu Diskussionsbedarf besteht, so würde ich einen neuen Thread aufmachen wollen.

@HelmutHansen: Auf deine anderen Beiträge antworte ich demnächst. Ich hoffe auch noch, dass du mir erklären kannst, wie du in deinem Schaubild auf den (exakten) Kreis kommst.

EDIT:
Ich habe auch noch eine neue Frage an dich:

Lieber Helmut, wie können wir dir weiterhelfen? Wo siehst du aktuell ungeklärte Probleme und Fragestellungen in deinem System, die einer Diskussion bedürfen?

Auch dafür wäre ein neuer Thread m. E. angebracht.

Beste Grüße
seeker

[HelmutHansen]

Lieber Seeker,

vielen Dank für Deinen letzten Beitrag. Ich bin so sehr daran gewöhnt, mit meiner Arbeit vor verschlossenen Türen zu stehen, dass ich verblüfft war, plötzlich auf eine Tür zu stoßen, die nicht nur nicht abgeschlossen war, sondern die zudem mit der freundlichen Geste, einzutreten, verknüpft war. Diese Geste weiß ich zu schätzen...

Zunächst zum Kreis: Die Frage, die Du aufwirst, ist die: Liegen die ausgewiesenen Schnittpunkte auf einem Kreisbogen (S. 73)? Das tun sie dann, wenn die radialen Abstände vom Ursprungspunkt alle denselben Wert haben, sprich: wenn r = 1 gilt. Dass diese Bedingung erfüllt ist, ist am deutlichsten für den Winkel von 45 Grad erkennbar: 0.707^2 + 0.707^2 = 1. Dahinter verbirgt sich nichts anderes als die elementare Mathematik des Einheitskreises – eine Mathematik, von der auch Epstein in seiner geometrischen Darstellung der SRT Gebrauch gemacht hat: x^2 + y^2 = 1.

Es ist also eigentlich – rückblickend gesehen – mathematisch trivial, dass ich mit dem von mir gewählten heuristischen Weg am Ende auf ein Kreisbogensegment gestoßen bin. Wenn man – wie in meinem Fall – unbewusst die Kreisgleichung anwendet, dann ist es nicht weiter verwunderlich, dass man am Ende auch einen Kreis vorfindet.

Wenn Du andere, vom Kreis geringfügig abweichende Werte vorfindest, so kann das durchaus daran liegen, dass ich mit gerundeten Werten gearbeitet habe. Die Schuld liegt also ganz bei mir...

Zu den offenen und ungelösten Problemen: Es gibt natürlich, wie schon an anderer Stelle geäußert, eine Fülle von ungelösten Problemen und Aufgaben. Es ist jedoch schwierig, Probleme und Aufgaben zu nennen, die dem Erkenntnisstand von heute – dem Jahr 2012 – entsprechen, ohne all die Schritte zu nennen, die bis dato getan worden sind.

Das von Dir gelesene Buch „Die Physik des Mandalas“ beispielsweise entspricht dem Erkenntnisstand des Jahres 2007. Von dieser Warte aus gesehen sind die ungelösten Probleme und Aufgaben andere als jene aus heutiger Perspektive. Selbst der Erkenntnisstand, wie er mit dem Folgebuch aus dem Jahre 2009 „Die Linien des Alten – Einsteins letzte Vision“ (free download vom Dokumentenserver der FU Berlin) bezeichnet ist, spiegelt nicht den aktuellen Kenntnisstand wider – und dies sogar in einem ganz zentralen Punkt.

Dieser zentrale Punkt ist folgender: Der Physik des Mandalas zufolge ist die Verschränkung von Viertelkreis und Quadrat (MA(0)-Blueprint) ein zentrales geometrisches Element des Bauplanes des Universums. Es zeigt, wie Raum und Zeit auf fundamentalster Ebene organisiert sind. Diese kleine Blaupause MA(0) ist für diese Art von Physik ebenso zentral wie der Lichtkegel für die relativistische Raum-Zeit-Konzeption von zentraler Bedeutung ist.

Die überraschende Erkenntnis, zu der ich vorgedrungen bin, ist nun die: Ich habe entdeckt, dass mit dem Michelson-Morley-Experiment (1887) und dem Kennedy-Thorndike-Experiment (1932) jeweils eine dieser beiden Matrizen experimentell „entdeckt“ worden ist: Mit dem MM-Experiment haben die Physiker den Viertelkreis experimentell entdeckt, während sie mit dem KT-Experiment das Quadrat experimentell entdeckt haben – freilich, ohne dies bewusst realisiert zu haben.

In der modernen Physik werden diese beiden Experimente, welche als die Fundamentalexperimente der SRT gelten, keineswegs als Beweis für die Isotropie (MM-Experiment) und die Konstanz (KT-Experiment) der Lichtgeschwindigkeit gesehen, sondern sie werden ausdrücklich als Beweis für die Gültigkeit des speziellen Relativitätsprinzips gewertet (i.e. als Beweis für die Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Richtung und dem Betrag, mit dem sich ein Beobachter gegenüber einem hypothetisch angenommenen bevorzugten Bezugssystem bewegt.)

Es ist offensichtlich, dass die im Rahmen der Physik des Mandala getroffene Deutung des KT-Experiments (als "experimentelle Entdeckung" der geometrischen Matrize des ‚Quadrats’) eine fundamental andere Sicht der Wirklichkeit darstellt als die der SRT, die dieses Experiment als Bestätigung der Gültigkeit des speziellen Relativitätsprinzips versteht.

In dem Buch „Die Linien des Alten“ aus dem Jahre 2009 fehlt diese zentrale Erkenntnis bezüglich des KT-Experiments vollständig. Ich habe sie erst im Jahre 2011 in einem paper dokumentiert: „The Hidden Face of c or: The True Meaning of the Kennedy-Thorndike-Experiment“. Um diese so zentrale Bedeutung des KT-Experiments hinreichend deutlich zu machen, arbeite ich gegenwärtig an einem neuen Buch mit dem Arbeitstitel: C-suren oder: Das verborgene Gesicht der Lichtgeschwindigkeit.

Ich habe dieses Beispiel deswegen so ausführlich dargestellt, weil ich im Augenblick keine Idee habe, wie man die Auseinandersetzung mit dieser Art von Physik im Rahmen Eures Forums so gestalten kann, dass nicht nur ich, sondern alle Akteure das Gefühl haben, etwas zu gewinnen. Ich glaube, dass Du in diesem Punkt einen größeren Überblick und eine größere Erfahrung hast. Vielleicht hast Du eine Idee...


Mit herzlichen Grüssen
Helmut

[seeker]

Hallo Helmut,
ja, es war auch meine Idee dich mal ein wenig aus dieser "Verteidigungsstellung" herauszuholen, denn "Stellungsgraben-Diskussionen" sind wenig ertragreich.

Meine Idee ist die:
Man muss ja deinem Modell gar nicht folgen oder zustimmen, um über einzelne Fragen diskutieren zu können.
Dies kann auch so geschen, dass alle Seiten etwas davon haben, neue Einsichten gewinnen können.
Außerdem wird es durch dieses Vorgehen den Leuten eher möglich sein offen zu bleiben.

Z.B. bin ich durch diese Diskussion ja auch schon auf Weizsäcker und Jai-Chan Hwang gestoßen, was mir (völlig unabhängig von allem anderen) auf jeden Fall weiterhilft.

Was ich mit hier vorstellen könnte:
Man kann auf jeden Fall "Was wäre wenn Fragen" stellen. Man muss dabei gar nicht das ganze Modell verfolgen oder (an)erkennen.
Dein Modell hast du ja nun schon auch zumindest in Grundzügen vorstellen können...

Ich würde die Diskussion auch gerne teilen:

1. Diskussion über die axiomatischen Grundlagen und deren direkte Folgerungen [keine direkte Diskussion über Physik!]
2. Diskussion über konkrete physikalische Fragen und Sachverhalte und deren direkte Deutung [keine direkte Diskussion über Metaphysik!]
3. Diskussion über Verbindungsmöglichkeiten von 1. und 2. [erst viel später und nur bei Bedarf und nach genügender Ausarbeitung von 1. und 2.!]

(Dabei jede der Diskussionen natürlich in einem neuen, separaten Thread.)
Zusammenfügen kann man (wer mag) viel später immer noch.

Um noch etwas konkreter zu werden:

Deinen Viertelkreis im Quadrat (das Mandala) kann man auch im 1. Schritt beleuchten ohne seine metaphysikalische Herkunft (als Mandala) zu berücksichtigen oder auch nur zu kennen. Zunächst ist das nur ein geometrisches Schaubild. Als solches wird niemand Probleme damit haben: Man kann es frei in den Raum stellen und untersuchen, ohne sich um dessen Herkunft zu kümmern...

Ich will auch mal so sagen:
Nehmen wir an, du hättest mit allem, was du vermutest, Recht. Nehmen wir an, du könntest im Rahmen deines Ansatzes gewisse physikalische Sachlagen erklären bzw. neue Sachlagen ableiten.

Wäre damit dein Modell bewiesen? Wäre damit gezeigt, dass deine Interpretation die einzig sinnvolle sein kann?
Keineswegs! Es würden sehr schnell ganz andere, alternative Interpretationen auftauchen, mit völlig anderen Grundannahmen. Da kann man absolut sicher sein.

Man muss sich doch z.B. nur mal die verschiedenen Interpretationen der QM anschauen, die alle konsistent (aber nicht alle unbedingt gleich konsequent oder "sparsam") zur Datenlage passen. Da gibt es durchaus viel mehr Deutungen als die KI, die bohmsche Mechanik und die VWI!
Besonders was "sparsam in den erforderlichen Annahmen" bedeutet ist keineswegs ein Punkt über den Einigkeit herrscht.

Genauso würde es auch bei dir (selbst im Erfolgsfall) sein... Es kann also gar nicht das Ziel sein etwas zu "beweisen", sondern nur etwas plausibel zu machen bzw. plausibler als andere Interpretationen.

In diesem Bewusstsein würde ich gerne so vorgehen:

Du vermutest (wenn ich dich richtig verstehe), dass an der Interpretation der Lichtgeschwindigkeit als Grenzgeschwindigkeit etwas nicht stimmt.
Man könnte also fragen:

Was wäre wenn... an der Interpretation der Lichtgeschwindigkeit als Grenzgeschwindigkeit etwas nicht stimmt?

Darüber lässt sich frei diskutieren: Gibt es bei der heutigen Ansicht noch Schlupflöcher? Wie ist die SRT überhaupt zu deuten?
Was ist an der SRT eigentlich genau wie gesichert? Was ist direkte Beobachtung (und somit gesichert) und was ist indirekte Interpretation (und somit diskutierbar)?
Wo genau muss man aufpassen und beides unterscheiden? Wie sieht die Sachlage hierzu genau aus? Was ist denkbar, was nicht?
etc. (Du hast damit ja auch schon angefangen. Man könnte da anknüpfen.)
Man könnte dabei auch dein Schaubild mal vorstellen und und die Dinge daraus versuchen zu deuten (seine Herkunft aber weglassen, das ist für eine wertfreie Betrachtung erst einmal nicht nur unwichtig, sondern sogar schädlich; man kann diesen Punkt zunächst zurückstellen).

Genauso könnte man bei vielen weiteren konkreten Punkten vorgehen, sie direkt auf den Prüfstand stellen ohne ihren metaphysikalischen Hintergrund in diesem 1. Schritt zu beleuchten. Wie der Leser dieses Bild dann zusammenfügen will, bleibt ihm überlassen - und das muss auch so sein und kann viel später bei Bedarf noch diskutiert werden.
Wir wollen ja niemanden missionieren, nicht wahr?

Bei der metaphysikalischen Diskussion (Punkt 1.) würde ich genau umgekehrt vorgehen und zunächst nur den Teil betrachten, der mit konkreter Physik noch nichts zu tun hat.
Ich würde zunächst nur die "Basics" beleuchten, die weltanschaulichen Folgerungen, etc.

Ich weiß sehr wohl, dass diese von mir vorgeschlagene Trennnung genau das ist, was du nicht willst, was du ja gerade überwinden willst.
Der Trick dabei: Es bleibt in der Diskussion im Forum so jedem selbst überlassen, wie er vorgehen will. Du kannst ja z.B. für dich schon zusammenfügen, während andere Leute beide Bereiche zunächst getrennt lassen können. Bei Bedarf kann man dann ja auch irgendwann noch eine 3. Diskussion starten (Punkt 3.), wo man erst dann! versucht zu verbinden. Auf diese Weise kann jeder etwas dazulernen ohne die Diskussionen vorzeitig verlassen zu müssen (weil es ihm z.B. zu abstrus wird)...

Verstehst du, wie ich mir das vorstelle?

Beste Grüße
seeker

[HelmutHansen]

Lieber Seeker,

vielen Dank für Deine Vorschläge.

Ich denke, dass Deine Vorschläge, zu den in diesem Thread berührten Themen Einzelfragen herauszulösen und zu diskutieren, sicherlich - zum gegebenen Zeitpunkt und unter den gegebenen Umständen - der sinnvollste Schritt ist.

Zwei dieser möglichen Einzelfragen sind:

(1) Ist die Spezielle Relativitätstheorie unvollständig?

(2) Ist das kosmologische Prinzip physikalisch begründbar?

Zu beiden Fragen würde ich in den nächsten Tagen ein paar, in metaphysischer Hinsicht kontextnahe Aussagen formulieren – also Aussagen, die durch meine Auffassung von Metaphysik geprägt sind, ohne allerdings auf diese ausdrücklich Bezug zu nehmen.

Herzliche Grüße
Helmut

[tomS]

Das kosmologische Prinzip ist kein absolutes Prinzip (wie z.B. Energieerhaltung, c als Grenzgeschwindigkeit, ...) sondern lediglich eine Annahme, die auf geeignet großen Skalen in sehr guter Näherung erfüllt sein sollte. Die ART gilt unabhängig von diesem Prinzip! Das kosmologische Prinzip dient lediglich dazu, einfache und zugleich realistische Lösungen zu finden. Es gibt auch andere Lösungen der Gleichungen der ART, und diese werden auch intensiv untersucht, z.B.
- Taub-Nut-Spacetime
- Mixmaster Universe
- Swiss-Cheese Model

[seeker]

Wunderbar!
Wir sollten zu beiden Fragen einen jeweils neuen Thread aufmachen, damit wir eine gewisse Übersichtlichkeit behalten können.
Zu (2) werde ich das im Laufe des Tages tun.

Grüße
seeker

[gravi]

Ich plädiere evtl. sogar für 2 neue threads - wenn Helmut zu (1) etwas verfasst hat.
Das könnte ebenfalls sehr interessant werden...

Gruß
gravi

[pepr]

die Themen sind spannend, kommen nun die neuen Threads z.B.

"2.Ist das kosmologische Prinzip physikalisch begründbar"

Gruß

Peter



p.s. bin neu hier

[HelmutHansen]

Hi Peter,

es gibt diesen Thread bereits - schau' unter den Aktuellen Themen: Ist das kosmologische Prinzip sinnvoll?

Gruss
Helmut