Physik und Metaphysik

[eulenspiegel]

Die Physik heute teilt sich in 2 Bereiche: Quantenphysik und relativistische Physik oder unzulässig grob vereinfacht Mikrokosmos und Makrokosmos. Beide Teile ergeben (noch) kein Ganzes. Sie stehen einander teils argwöhnisch, jedenfalls aber bislang ratlos gegenüber. Beide beanspruchen für sich, die durch Experimente und Messungen bestabgesicherte, bestbestätigte Theorie zu sein. Und beide gehen nicht zusammen. Es fehlt die Theorie des Ganzen, die große Vereinheitlichung. Wie das gehen soll? Fast alle sagen, die Gravitation sei der Schlüssel zur Lösung oder aber der Sprengsatz für etwas ganz Neues, einen Durchbruch auf eine neue Sicht des Universums.

Wie auch immer, die Fragen sind reizvoll und bislang offen geblieben. Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie beschreibt die Gravitation nicht als Kraft - wie die klassische auf Newton zurückgehende Auffassung - , sondern als Folge der Krümmung der Raumzeit durch Masse. Nun kann sich kein Mensch die Raumzeit vorstellen, doch haben bislang alle Experimente die Vorhersagen und Postulate der ART bestätigt. Bis auf die letzte Kommastelle. Das ist fast unvorstellbar und rückt Einstein und sein Werk beinah ins Übermenschliche. Weiter gedacht, bedeutet das jedoch nichts anderes, als dass Raum und Zeit keine eigenständige, physikalische Realität besitzen, sondern irgendwie zu einem vier- oder mehrdimensionalen Kontinuum verwoben sind, das die Bahnen der Himmelskörper ebenso bestimmt wie die Geschwindigkeit des Zeitablaufs - der von der Bewegung eines Körpers abhängt - und die Masse selbst, die ja wiederum bloß eine besondere Phänomenologie von Energie darstellt. Ob Masse eine eigene Qualität ist oder nur Energieäquivalent, das ist ebenso offen wie all die anderen ungeklärten Fragen, deren es zu Hauf sind.

Und die Quantenphysik? Einstein stand ihr zumindest skeptisch gegenüber. Nicht dass er die Existenz der Quantenphänomene leugnete, doch weigerte er sich standhaft, das Lokalitätsprinzip aufzugeben, wie das die gängige Interpretation (Kopenhagener Deutung) verlangt. Was das heisst? Es heisst nichts anderes, als dass es physikalische Wirkungen gibt, die sich über alle Entfernungen instantan ereignen und nicht, wie die RT verlangt, maximal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Einstein nannte das in einem Brief an Max Born 'spooky action at a distance' - zumeist als 'spukhafte Fernwirkung' übersetzt - was heute weit verbreitet als Synonym für die Quantenverschränkung gebraucht wird. Was, wie die tapfere und unbestechliche Sabine Hossenfelder herausgearbeitet hat ( https://www.youtube.com/watch?v=Dl6DyYqPKME ), nicht stimmt. Was Einstein nicht akzeptieren wollte, war die damit verbundene Aufgabe des Lokalitätsprinzips, das besagt, dass physikalische Wirkungen nur von einem Ort, einer Position im Raum ausgehend, sich maximal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten können. Während die gängige Kopenhagener Deutung der Quantenphänomene davon ausgeht, dass ein Quantenobjekt (Photon, Elektron, Elementarteilchen) nicht wie ein Kügelchen an einem bestimmten Ort im Raum positioniert ist, sondern über eine Wellenfunktion beschreibbar ist und für jeden Punkt im Raum eine berechenbare Wahrscheinlichkeit existiert, dass sich das Teilchen dort aufhält. Erst bei einer Messung - das wird als Kollaps der Wellenfunktion interpretiert -, manifestiert sich das Teilchen als physikalisches Objekt mit Ort und Zeitkoordinate. Diese Wellenfunktion wird als überräumlich und gleichzeitig aufgefasst, sodass sich bei zwei verschränkten Teilchen, die Messung des einen instantan dem anderen mitteilt. Dies ist experimentell zigfach bewiesen, widerspricht aber der ART und übersteigt auch unser Verständnis von Welt. In diesem Sinne ist die Quantenphysik zwar experimentell abgesichert, von der Theorie her zumindest unvollständig und bislang nicht ganz verstanden.




Wer nun aber meint, damit sei eine Art Metaphysik bewiesen, dass die Welt in übersinnliche, göttliche Spären eingebettet sei, der irrt. Meine ich. Es gibt sogar Leute, die glauben, durch die Quantenphysik sei der freie Wille erklärt/bewiesen. Auch die irren. Und zwar fundamental. Denn die QPh besagt nur, dass Aufenthaltsort und gewisse Parameter von Quantenobjekten durch Wahrscheinlichkeiten bestimmt sind, die erst durch Messung auf einen Wert mit der Wahrscheinlichkeit 1 (= 100%), also als real existent, fixiert werden. Das auf den Willen zu übertragen, ist zwar für romantische Geister verlockend, hat aber mit der Realität nichts zu tun. Allenfalls würde es nahelegen, dass der Wille durch den Zufall bestimmt wird.




Ein freier Wille ist ohnehin eine CIA, ein Widerspruch in sich, weil niemand in der Lage ist, zu definieren, was die Freiheit beim Willen ausmache. Ein Wille kann nur determiniert oder zufallsbestimmt sein. Ein Drittes ist nicht denkbar. Und im Nachhinein kann ohnehin nicht bewiesen werden, dass eine andere Entscheidung möglich gewesen wäre. Wir haben bestenfalls die Freiheit der Wahl, die Entscheidung jedoch kann per se nicht 'frei' sein.







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[eulenspiegel]

Was passt also nicht zusammen bei QP und ART? In allen populärwissenschaftlichen Publikationen, Videos von Lesch bis PBS, Universum bis Terra X, wird diese Tatsache immer wieder erwähnt, behauptet, doch nie erklärt. Es scheint so kompliziert zu sein, dass man es dem physikaffinen Publikum nicht zumutet, dieses ungelöste Problem dem Physiklaien zu erläutern. Ich bin nun wirklich der Letzte, der sich das umhängen könnte, doch versuch ich's mal. Schon allein, weil ich selber eine Ahnung davon haben möchte, was QP und ART so unüberwindlich zu separieren scheint.


Knackpunkt ist die Gravitation, die Schwerkraft. Ursprünglich von Isaac Newton in genialer Weise in Formeln gefasst - wir wissen schon, der Apfel fällt vom Stamm, weil die Schwerkraft so will, hat Einstein diese Erkenntnis mit seiner ART erweitert und Newtons Formelwerk als Spezialfall relativiert. Der nur für Massen gilt, die kaum oder nur wenig beschleunigt werden. Also weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit, wie das ja für alle astronomischen, makroskopischen Objekte in unserer unmittelbaren Entfernung zutrifft. Der Vorteil von Newtons Mechanik ist, dass sie mit Gymnasialmathematik, also trivialer Mathematik auskommt. Einsteins Formelkram erfordert dagegen umfangreichere Kenntnisse und komplizierte bis unlösbare Rechnerei mit Differentialgleichungen. Also, für ein schlichtes Gemüth wie meines: Newton ist gut für alles, was sich weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit bewegt und relativ wenig Masse hat, also viel weniger als ein massives, schwarzes Loch. Newton klappt ausreichend genau für unser Sonnensystem mitsamt Sonne und Planeten. Einstein wird dort benötigt, wo es um große Entfernungen, große Massen, hohe Geschwindigkeiten (also im Prozentbereich von c) und lange Zeiträume geht. Da weicht Newton dann signifikant von der Realität ab.


Was das alles mit QP zu tun hat? Gemach. Die ART postuliert ja, dass die Gravitation keine eigenständige Kraft sei, die von Massen ausgehe - so Newtons Theorie, sondern dass die Schwerkraft Resultat der Krümmung der Raumzeit sei, welche wiederum von Massen ausgelöst wird. Also: wo Masse ist, krümmt sie die Raumzeit - kann sich keiner vorstellen, kann man aber rechnen, und das wiederum wirkt als Schwerkraft auf die Umgebung. Weiters ging Newton davon aus, dass die Schwerkraft instantan über alle Entfernungen hinweg wirke, also sich mit unendlicher Geschwindigkeit ausbreite. Heisst, wenn die Sonne von einem auf den anderen Moment verschwände - Vorsicht Gedankenexperiment!, nach Newton alle Planeten von Ellipsen sofort (!) auf eine Geradenbahn schwenken würden - gleichzeitig und ohne Verzögerung, egal, wie weit sie von der Sonne entfernt sind. Einstein hingegen behauptete, dass auch die Gravitation sich maximal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreite. Dass im obigen Gedankenexperiment es also ca. 8 Minuten dauern würde, bis das Verschwinden der Sonne und der von ihr ausgehenden Schwerkraft auf der Erde ankommen und sich auswirken würde, diese sodann aus der elliptischen Umlaufbahn ausbrechen und geradeaus durchs All fliegen würde. Na und? Wo ist das Problem mit der QP?


Das Problem ist, dass die QP die Gravitation auch als gequantelt, also nicht kontinuierlich versteht. Die ART aber die Krümmung der Raumzeit als stetig, kontinuierlich, stufenlos beschreibt. Die Raumzeitgeometrie ist nach der ART ein Kontinuum, unendlich fein, stufenlos, nicht gequantelt. Beides zugleich geht nicht. Wer hat recht, Einstein oder die Quantenfuzzis? Bislang gelang es nicht, experimentell so genau zu messen, dass eine Entscheidung möglich wäre. Ist wohl nur eine Frage der Zeit. Mithilfe immer genauerer und empfindlicherer Weltraumteleskopie wird es irgendwann gelingen, eine Raumquantelung zu messen oder nicht. Die meisten Physiker meinen, dass die QP die Nase vorn hat, Stichwort Quantengravitation. Aber noch ist das Match offen.


Die Natur der Schwerkraft ist einer und wohl der wichtigste Punkt, wo sich ART und QP unvereinbar gegenüberstehen. Ein weiterer sind die Grenzfälle, wo die Formeln der ART ins Unendliche kippen, also keine brauchbaren Ergebnisse mehr liefern. Das ist im sehr, sehr Kleinen der Fall - wie den sogenannten Singularitäten im Schwarzen Loch. Da versagen die Formeln der ART und es ist offen, ob im Innern Schwarzer Löcher tatsächlich Singularitäten existieren oder ganz was Anderes, Unbekanntes. So weit, so gut. Mehr kann ich dazu auch nicht sagen. Weil ich es schlicht nicht verstehe. Nur so viel weiß ich, selbst die klügsten Köpfe unter den Physikern können diese Fragen auch nicht beantworten, obwohl sie so viel mehr davon verstehen als meinereiner.


1Stein ging davon aus, dass die Quantentheorie unvollständig sei und die Widersprüche auf mangelndes Wissen zurückzuführen seien. Er war kein Gegner der QP, wollte aber partout nicht das Prinzip der Lokalität aufgeben und beharrte auch bei der sogenannten Verschränkung von Quantenobjekten auf der Lichtgeschwindigkeit als oberster Grenze der Ausbreitung physikalischer Wirkungen. Siehe Gravitation. Nach 1Stein sei im Fall der Verschränkung die Eigenschaft der beiden verschränkten Teilchen bereits bei Generierung der Teilchen festgelegt und entstünde nicht - wie die QP postuliert, erst bei Messung eines der beiden. Dazu gibt es das berühmt-berüchtige Einstein-Podolsky-Rosen-Papier, indem diese die Verschränkung durch sog. verborgene Variable (hidden variables) zu erklären versuchen. Verborgene Eigenschaften also, die den verschränkten Teilchen von Anfang an anhaften, dem Physiker aber erst bei Messung zugänglich wären. Dieses Papier gilt heute als überholt, zumal der englische Physiker Bell im Jahre 1964 seine berühmte Ungleichung aufstellte, deren experimentelle Durchführung 1982 gelang. Das Ergebnis dieses Experiments: Einstein, Podolsky, Rosen haben geirrt. Die QP mit ihrer instantanen, 'spukhaften' Fernwirkung triumphierte. Leider ist die Herführung der Bellschen Ungleichung zu kompliziert, sie hier zu beschreiben und ich gestehe, ich verstehe sie nicht ganz und den experimentellen Nachweis erst recht nicht. Wen's aber interessiert, im Netz gibt's genug Beiträge und Videos dazu.


Und nun? Steh ich Tor vor dem sprichwörtlichen Scheunentor wie die ebenso anekdotische Kuh? Ich fürchte ja. Das Match zwischen QP und ART ist noch nicht entschieden, die Partie geht wohl in die Verlängerung, wenn auch die QP deutlich mehr Spielanteile zu haben scheint und die ART in die Defensive geraten ist. Dennoch gehen die meisten Fachleute davon aus, dass auch die QP in ihrer heutigen Form nicht bestehen wird, dass also - wie 1Stein meinte, die QP fundamental unvollständig sei und am Ende wohl eine ganz neue, umfassende große Vereinheitlichung von QP und ART stehen müsse. Bis dahin scheinen allerdings noch ein weiter Weg und viele Hindernisse zu überwinden sein. Die Physik tritt seit mehr als 60 Jahren diesbezüglich auf der Stelle. Die große Idee fehlt, zumal noch so unverstandene Phänomene wie Dunkle Energie und Dunkle Materie zu verdauen und zu integrieren sind. Vielleicht aber bieten diese ja eine Chance die Kluft zwischen QP und ART zu schließen. Wer weiß, ich sicher nicht.

[eulenspiegel]

Wo endet die Physik, wo beginnt Metaphysik? Ich mach's mir mal einfach und sage, Metapyhsik beginnt dort, wo Physik endet. Also z. B. wo Einsteins Gleichungen ins Unendliche streben, wo Divisionen durch Null auftreten - gelten in der Mathe als 'unbestimmte' Ausdrücke, Division durch Null ist tabu, wo die Quantenphysik nicht mehr weiter kommt, wo die Strukturen und Energieniveaus so klein werden, dass wir sowohl experimentell als auch kalkulatorisch an Grenzen stoßen. Aber: wir bleiben immer noch auf dem Boden der Physik, also der naturwissenschaftlichen Methode, die sich beschränkt auf Annahme/These - Experiment - Bestätigung oder Falsifikation - Theorieumbildung - neue Voraussage - Experiment usw. usw. Was die naturwissenschaftliche Methode nicht kennt und nicht leistet und gar nicht erst erlaubt: Fragen nach Sinn, nach Moral, nach erster Ursache, unbewegtem Beweger, nach Geist und Seele etc. So gesehen gibt es keine Gemeinsamkeiten von Physik und Philosophie, keine inhaltlichen Überschneidungen, streng genommen. Im Allgemeinen halten sich seriöse Physiker an diese Trennlinien und beschränken sich in ihrer Disziplin auf die naturwissenschaftliche Methode. Anders die Philosophen. Die schwadronieren oft über Inhalte, die der Physik angehörig, meist ohne elementarstes Wissen und entsprechend sind die Ergebnisse. Das ist nun mal eine Eigenschaft von Geistes-'Wissenschaftern', dass sie viel behaupten, viel postulieren, weil eh klar, dass nichts falsifiziert werden kann, weil keine Experimente möglich und nichts von dem gemessen werden kann. Bestes Beispiel Solipsismus.




Gibt es aber sowas wie Physik, die die naturwissenschaftliche Methodik übersteigt und dennoch mit physikalischen Erkenntnissen kompatibel und durch diese gestützt ist? Ja, gibt's! Es sind jene experimentell und messbar abgesicherten Erkenntnisse, für die es noch keine theoretische Untermauerung gibt. Also etwa Schwarze Löcher, Dunkle Materie und Energie, Verschränkung, Quantenteleportation, Quantenradierer, Gravitation, Raumzeitkrümmung u. a. mehr, die mir großteils unbekannt. All diese Phänomene trotzen bislang theoretischer Absicherung, sind messbar, ohne dass wir wissen, woraus sie bestehen, wie sie mit den bekannten physikalischen Größen vereinbar und interagieren. In diesem Sinne ist Metaphysik also jener Bereich der Physik, für die wir noch keine abgesicherte Theorie haben. Von dieser Art Metaphysik ist die philosophische Metaphysik zu unterscheiden. Diese sollte sich mit Fragen befassen, die jenseits der naturwissenschaftlichen Methode angesiedelt sind. Nur sind die Philosophen oft notorische Fremdgänger. Und geben dann ziemlichen Unsinn von sich. Aber das hat ja Tradition in der Zunft.




Jene Metaphysik, die sich mit Göttern, Sinnfragen oder gar Ethik und Moral befasst, stellt auch gerne Fragen wie was war vor dem Urknall, was ist ausserhalb des Universums, was ist Bewusstsein, wie kann man es messen usw. und vergreifen sich dabei gerne an physikalischen Begriffen und Modellen, die sie nicht verstehen. Dabei schreiten sie Hand in Hand mit manchen Gehirnforschern, Gentechnikern und Laienphysikern über höchst unsicheres, schwankendes Gelände. Spekulation ersetzt Experiment, Behauptung überwuchert Methodik, wobei auch ernst zu nehmende Naturwissenschaftler der Versuchung zu philosophieren nicht widerstehen können. Aber das ist menschlich und für die Physik nicht weiter bedeutsam. Gibt es also jenseits von Göttern, Sinn und Moral nicht doch Bereiche, wo sich seriöse Physik und Philosophie überlappen?




Ja, gibt es! Es ist die Frage nach dem Innersten der Welt, wie sie gebaut ist und besonders warum sie so ist, wie sie ist. Die sogenannten Naturkonstanten etwa, welche unsere Welt, wie wir sie kennen und auch die Möglichkeit von Leben wie auf der Erde erst ermöglichen. Naturkonstanten sind fundamentale, physikalische Größen, die nicht aus anderen abgeleitet werden können und welche das Grundgefüge unseres Universums wie die Geometrie der Raumzeit, die Gravitation oder die kleinsten Wirkungsquanten begründen. Einige diese Naturkonstanten sind etwa die Lichtgeschwindigkeit, die Gravitationskonstante, das Plancksche Wirkungsquantum und die Elementarladung. Diese Elementargrößen bestimmen die Geometrie unseres Raums bzw. der Raumzeit, entscheiden, ob wir in einem flachen, positiv oder negativ gekrümmten Kosmos leben, was wiederum resultiert, ob das Universum endlich oder unendlich, ob es sich ewig ausdehnt oder wieder in sich zusammenfällt. Diese Elementargrößen waren ausschlaggebend für die Entwicklung des Ganzen nach dem Urknall - diesen mal als gegeben angenommen -, ob sich Galaxien bilden können und damit Sonnen, Planeten und endlich Leben. Schon geringe Abweichungen von den vorgefundenen Werten hätten gänzlich andere Universen entstehen lassen. Und natürlich fragen sich die Physiker, warum diese Konstanten so sind, wie sie sind. Na wenn das keine philosophische Frage ist, weiß ich auch nicht, was dann. An den Naturkonstanten wird noch gefeilt, bei einigen stellte sich heraus, dass sie gar keine eigenständigen Größen sind. Da ist noch viel offen und für die theoretischen Physiker ein weites Feld. So ist etwa unklar, ob die Konstanten wirklich konstant sind, oder mit dem Alter des Universums veränderlich. Bisher gibt es keine Bestätigung für die Annahme, dass die Naturkonstanten variabel wären, doch ausgeschlossen ist es nicht. Ich stell mir vor, dass ganz früh nach dem Urknall, wo das Universum ein unvorstellbar kleines und heißes Energiebündel war, einige Konstanten andere Werte haben mussten, als heute, da es ein riesiges, leeres und kaltes Ganzes ist. Von den hot-spots wie Sterne mal abgesehen.




Und dann die Schwarzen Löcher, die tatsächlich auch Schwarze Löcher unseres physikalischen Wissens sind. Kein Mensch auf dieser Erde weiß, was sich innerhalb eines SL so abspielt. Einsteins Gleichungen versagen hier ebenso wie die Theorie der Quanten. Gibt es eine Singularität im SL, was ist mit Raumzeit, ist diese unendlich gekrümmt, sind SL sowas wie Tore in andere Welten, andere Universen? Da wird auch viel spekuliert und solange wir keine Vereinheitlichung von ART und QP haben, werden wir auch die Fragen von SL, DM und DE - nein, nicht D-Mark und Deutschland - nicht auflösen können. Sage ich als Experte für alles und nichts.




Metaphysik ist also eher Meter-physik denn überirdisch oder übersinnlich. Sie beackert die Grenzen unseres Wissens und Universums, wie die Philosophie auch, doch mit den Mitteln der Beobachtung, Messung und Berechnung. Das mag mühsam sein, lohnender ist es allemal, als sich aufs Feld des Glaubens und Spekulierens allein zu verlassen. Der kreative Forscher muß natürlich spekulieren, Hypothesen aufstellen, doch fokussiert er sich auf solche, die sich prinzipiell falsifizieren lassen durch Experiment und Messung. Wenn nicht heute, dann vielleicht morgen. Der Philosoph stellt Thesen auf, die sich nicht falsifizieren lassen. Prinzipiell. Deshalb ist er auch Philosoph. Und ja, muß es auch geben. Diese Unruh, diese Lust am immer wieder fragen des Gleichen, obwohl wir wissen, dass es keine Antworten darauf gibt, das is halt auch menschlich. Und sowohl Physiker als auch Philosophen sind auch bloß Menschen.




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[aerolith]

Wo endet die Physik, wo beginnt Metaphysik? Ich mach's mir mal einfach und sage, Metapyhsik beginnt dort, wo Physik endet. Also z. B. wo Einsteins Gleichungen ins Unendliche streben, wo Divisionen durch Null auftreten - gelten in der Mathe als 'unbestimmte' Ausdrücke, Division durch Null ist tabu, wo die Quantenphysik nicht mehr weiter kommt, wo die Strukturen und Energieniveaus so klein werden, dass wir sowohl experimentell als auch kalkulatorisch an Grenzen stoßen.
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Wäre es so, dann hieße sie anders. Metaphysik ist (Bestandteil der) Physik, andernfalls hieße sie Betthascherl oder Schwuchtelgummiente. Gleichungen streben ins Unendliche? Nein, das tun sie nicht. Wir können mit dem Unendlichen nicht rechnen. Ah, ich höre wieder den Einwurf, daß Rechnen und Mathe zweierlei sei. Nein, ohne Rechnung keine Mathematik.
Ich las kürzlich einen inetressanten Satz von Goethe, der nicht glaubte, daß die Summe unseres Daseins geteilt durch Vernunft eine glatte Zahl ergäbe. Ein Rest bliebe. Dieser Rest ist das Metaphysische. Willst Du behaupten, daß dieses nicht pyhsisch-mathematisch abbildbar sein kann, wir es nur glauben dürfen?

[eulenspiegel]

Nicht 'ohne Rechnen keine Mathematik', sondern 'kein Rechnen ohne Mathematik' muß es heissen. Rechnen ist nur eine Teildisziplin der Mathematik und diese schafft erst die Regeln dafür. Je nach Zahlenklasse haben wir unterschiedliche Rechenregeln. Du kannst die Grundrechnungsarten nicht auf komplexe Zahlen oder Winkelgrade anwenden. Jede Zahlenklasse hat ihr eigenes Kalkül.

Und, das Unendliche ist aus der Mathematik gar nicht wegzudenken. Es lauert hinter jeder Ecke und die Mathematiker haben gelernt, damit zu 'rechnen'. Aber anders, als wir das mit natürlichen Zahlen tun. So gibt Unendlich plus Unendlich nicht zweimal Unendlich. Aber die Differential- und Integralrechnung z. B. sind undenkbar ohne das unendlich Kleine. Bei unendlich denken wir immer an unendlich-groß. Unendlich-klein ist genauso, wenn nicht fast wichtiger als unendlich-groß. Früher hieß die Differentialrechnung auch Infinitesimalrechnung, übrigens wesentlich mitentwickelt vom ollen Leibniz. Der als Mathematiker 'unendlich' viel mehr Gescheites geschaffen hat, denn als Philosoph. Da war er ein rechter Wirrkopf. Aber ich schweife ab.

Was das Problem mit Einsteins Gleichungen ist, kann ich dir auch nicht erklären, weil ich die ART nicht verstehe. Nur so viel: Sie hat sich im Praktischen in unzähligen Anwendungen bewährt. GPS wäre unmöglich und würde nicht funktionieren, würde man es nach der klassischen Physik, der Newtonschen Mechanik berechnen und auslegen. Da braucht man die relativistischen Formeln von Einstein und muß Laufzeiten und Bahnen gemäß der Krümmung der Raumzeit durch die Gravitation der Erde berücksichtigen. Ein schlagender Beweis für die Richtigkeit der ART. Nur hat auch sie Grenzen. So wie Newton für kurze Distanzen, Geschwindigkeiten und Zeitspannen genügend genau ist, so ist Einstein für große Distanzen, Geschwindigkeiten und Zeitspannen geeignet. Wo es aber unendlich-klein oder unendlich-groß wird wie bei den Zuständen in einem Schwarzen Loch z. B. (MIlliarden Sonnenmassen auf einen beliebig kleinen Punkt konzentriert), da führen diese Gleichungen auf die berüchtigte Singularität: Unendliche Dichte auf unendlich kleinem Raum (=Punkt). Dagegen sträuben sich jedem redlichen Physiker zurecht die Nackenhaare. Und so suchen sie nach anderen Modellen, die diese Singularitäten umgehen bzw. auflösen.

Zum Göthe kann ich nur sagen, da hat er wieder mal eine Binsenweisheit auf seine unnachahmliche Art vergöthert ausgedrückt. Shakespeare sagte es britisch-cooler: Es gibt mehr Dinge zwischen Himmel und Erden ... Das weiß doch jeder Mensch, der nicht völlig vertrottelt oder verblendet ist. Nur ziehen viele eben voreilige Schlüsse und bemühen gleich Geister, Astralebenen und Götter, statt sich auf Schwarze Löcher und Vakuumfluktuation zu stürzen. Is aber nicht verwunderlich, kann man doch über unbeweis- und unwiderlegbare Behauptungen viel unbeschwerter schwadronieren, als sich dem Joch der wissenschaftlichen Methodik unterzuordnen.

[eulenspiegel]

So, nunmal konkret. Wissenschaft, auch Naturwissenschaft und besonders Physik wie auch Mathematik, ohne die Physik überhaupt nicht möglich wäre, jede exakte Wissenschaft stützt sich auf gewisse Grundsätze, Axiome, die selbstverständlich, nicht begründbar, nicht aus anderen Sätzen herleitbar sind. Das geht nunmal nicht anders. Jede Wissenschaft kommt ganz, ganz, ganz am Anfang nicht um diese Selbstverständlichkeiten herum. Und wo kommen diese Selbstverständlichkeiten her? Puh und da hamma den Salat: diese Selbstverständlichkeiten kommen aus uns selbst, unserem Denkapparat, unserer Denkmechanik - sagen wir's altmodisch: aus unserer Vernunft. Die Axiome der naturwissenschaftlichen Disziplinen kommen eben nicht aus der Natur, sondern unserem Denken! Und das ist, wenn man es 'be-denkt', eine kleine Katastrophe!


Nicht dass ich jetzt ins Lager der Idealisten gedriftet wäre, absolut nicht. Da sind keine Geister und Dämonen, keine transzendenten Ideen, da ist schlicht die unumgängliche Erkenntnis, dass wir bei allem, was wir überlegen, tun und daraus schließen, uns immer innerhalb des Feldes unseres Bewusstseins bewegen, in der Koppel der Denknotwendigkeiten. Die Gesetze des Denkens, allzuvörderst der Logik sind meinem Hirn eingeschrieben, ich muß sie beachten, will ich nicht vollends in die Irre gehen. Sind sie aber verlässlich? Kann ich darauf bauen, wenn ich die Natur erforsche? Bislang gibt es kein Beispiel in der langen Geschichte der kritischen - sich also selbst immer wieder in Zweifel ziehenden und korrigierenden - Naturwissenschaft, wo die Gesetze der Logik in unauflösliche Widersprüche geführt hätten. Was meine ich damit? Klar kennt jeder das Beispiel von Epimenides über die lügenden Kreter. Das ist aber keine Widerlegung der Logik selber, es zeigt bloß auf, dass manche Aussagen in Widersprüche führen können. Und zwar dann, wenn sie selbstreferentiell sind und ihre eigene Wahrheit verneinen. Das muß - streng logisch - ja auch zu einem unauflöslichen Widerspruch führen. Offensichtlich wird das bei der Aussage: 'dieser Satz ist unwahr'. Der Satz verneint seine eigene Aussage und muß daher zu einem Widerspruch führen, weil er das negative Prädikat 'unwahr' enthält. Minus und Minus gibt Plus, also wäre der Satz richtig, wenn er aber richtig ist und zugleich 'unwahr', ergibt Plus und Minus wieder Minus und damit ist der Kreis geschlossen. Die Aussage widerlegt sich selbst ad infinitum. Tatsächlich also eine Bestätigung der Logik.


Da Mathematik angewandte Logik ist und bis dato zu keinen inneren Widersprüchen geführt hat, also solchen, die das Gebäude der Mathematik zum Einsturz gebracht hätten, ist sie im Gegenteil ein leuchtendes Beispiel für die Brauchbarkeit der Logik. Wie verhält es sich aber mit Logik und Physik? Im Grunde genauso wie mit Logik und Mathematik, da Physik zu 99% aus Mathematik besteht. Na vielleicht 95%. Oder 90. Der Rest ist Experiment und Messung. Und beide stellen das Korrektiv dar. Theorie ist bloß der Versuch Mathematik und Messung in Einklang zu bringen. Grob vereinfacht gesagt. So robbt sich die Physik mühsam von Versuch zu Versuch, Experiment zu Experiment weiter in Richtung einer besseren Theorie. Und die Mathematik ist die Sprache dafür. Im Grunde bräuchte man für die Physik keine Alltagssprache, sie dient lediglich der leichteren Verständlichkeit, bringt aber substantiell kein Mehr an Erkenntnis. Mathematik allein wäre völlig ausreichend.


Was sagt mir das? Es sagt mir, dass die naturwissenschaftliche Methode doch ziemlich verlässlich und brauchbar ist. Wir haben keine bessere. Wenn ich voraussetze, dass eine von meinem Denken unabhängige Aussenwelt - die physische - real existiert, dann darf ich auf Experiment und Messung vertrauen. Absolut. Die Theorie hat sich der Messung unterzuordnen und muß korrigiert werden, wenn die Messung der Theorie widerspricht. Das ist der uneinholbare Vorsprung der naturwissenschaftlichen Methode vor den Geisterwissenschaften. Nein, das war kein Tippfehler. Was nicht gegen 'Geist' spricht, soweit ich ihn für redliches - logisches - Denken verwende. Wenn ich ihn jedoch abseits der Logik ins Reich der Fantasie, Emotion, Ahnung gallopieren lasse, ist das auch o. k., solange ich dann nicht für meine Ausritte den Anspruch der Wahrheit und Realität erhebe. Was viele Wirrköpfe tun. Ein redlicher Denker aber nicht.


Ich komme also endlich zu dem Schluß, dass Logik und Naturwissenschaft einander weder kontradiktorisch gegenüberstehen, noch beziehungslos nebeneinander, sondern beide unverzichtbar sind für die Erforschung der Realität, der Physis, einander also bedingen und ergänzen. Und, wo war ich? Ach ja, beinahe fast den Solipsismus widerlegt. Nur nicht ganz. Denn es bleibt immer noch die - beinah unendlich unwahrscheinliche - Möglichkeit, dass alle Erkenntnis der Welt, Mathematik, Physik, Chemie usw., Einsteins Theorien samt Quantenphysik eingeschlossen, alle mein Verständnis um Lichtjahre übersteigenden mathematischen Sätze und Aussagen, dass all das nur meinem Bewusstsein entspränge. Wie gesagt, irre, aber nicht widerlegbar. Ich bin aber so frei und werfe den ganzen solipsistischen Wahnsinn auf die Müllkippe meines Weltverständnisses.

[eulenspiegel]

Nachdem wir das geklärt hätten, gehe ich jetzt hard-core. Metaphysik. Ja, ich weiß, das was neben der Physik im Bücherregal steht. Nette Anekdote, die Aristoteles' Epigonen erfanden. So wie die Evangelisten Jesu Leben verlegendigten. 50% der Geistesgeschichte und ihrer Erzeugnisse sind Legende. Mindestens. So wie Newtons Apfel und manch schrulliger Ausspruch Einsteins auch. Auch die Naturwissenschafter sind nur Menschen. Ich wette, es gibt mindestens einen Spitzenphysiker auf der Erde, der an einem Freitag den 13. nicht aus dem Haus geht oder sich vor einer schwarzen Katze von links fürchtet. Naja, aber nun zur Sache Kätzchen. Metaphysik.


Seit etwa in Europa Leute ausserhalb der Theologenzirkel sich Gedanken über Gott und die Welt machten, wird der Begriff für alles und jedes verwendet, was über unsere sinnliche Welterfahrung hinausgeht, was mit Sinn und Unsinn von Gott, Geist, Seele, Unsterblichkeit, freier Wille, Anfang der Welt, Ende der Welt und so weiter, weiter, weiter irgendwie zu tun hat. Also alles, was Leuten Spaß macht, denen langweilig ist und die auf dumme Gedanken kommen. Warum sich also damit herumschlagen? Gute Frage. Weil, ja weil es so viele Menschen gibt, die allerhand Unsinn verzapfen, der von noch vieleren Menschen geglaubt wird und sie zu Handlungen verleitet, die noch viel, viel mehr Unglück und Elend über die Menschheit gebracht haben, bringen und bringen werden. So steht zu befürchten.


Das griechische Vokabel 'meta' wird meist als Präfix verwendet und steht für räumliche und zeitliche Bestimmungen wie nach, hinter, zwischen, unter ..... also ein ziemlicher Mix. Im Falle Metaphysik - die Anekdote mit dem Bücherregal mal ausser Acht gelassen, steht 'meta' eher für vor/nach, neben, jenseits, überschreitend. Also das, was jenseits, vor oder nach der Physik liegt/kommt. Wenn wir die exakt nach der naturwissenschaftlichen Methode 'Theorie/Annahme - Experiment - Bestätigung/Widerlegung der Annahme - Korrektur der Theorie - neuerliche Annahme/Voraussage usw.' arbeitende Physik zu Grunde legen, dann beschreibt diese die Vorgänge in der Natur mit Hilfe mathematischer Sätze, Formeln, Funktionen, Ausdrücke und fragt nicht nach dem Warum. Physik beschränkt sich also auf das Wie und Wieviel an den Vorgängen in der Welt und verlässt sich dabei nicht auf unsere Sinne, sondern nimmt Messvorrichtungen und eigens dafür gebaute Anordnungen zu Hilfe. Die im allgemeinen auch verlässlicher sind als unsere Sensorik und zum Teil auch unser Urteilsvermögen. Natürlich kann ein Teleskop oder ein Voltmeter keine Beiträge zur Frage, ob und wie Urteile a priori möglich sind, liefern, doch es beantwortet die Frage, wie heiß, wie weit entfernt oder wie hoch elektrisch geladen ein Objekt ist.




Da Mensch sich aber mit Angaben zu Spannung, Entfernung, Geschwindikeit etc. nicht zufrieden gibt, sondern sogleich auch die Frage nach dem Warum anschließt, haben wir die Metaphysik. Spekulationen über die Ursachen des Urknalls, warum überhaupt etwas sei, was unsere Rolle dabei ist und dergleichen mehr würde ich der Metaphysik zuordnen. Wobei die Grenzen fließend sind. Denn es ist durchaus möglich, dass man dereinst mehr über den Anfang unseres Universums herausfindet und es sich dabei herausstellt, dass ein bestimmtes Feld Auslöser des Urknalls gewesen. Was die Frage nach dem Anfang natürlich nicht beantwortet, sondern nur um einen Schritt weiter nach hinten verschiebt. Den Anfang allen Anfangs, die Mutter aller Anfänge, die scheinen tatsächlich unbeantwortbar, auch von der Metaphysik. Und das ist zugleich das Elend dieser Profession: sie kann nichts Gewisses liefern. Sie bleibt immer Spekulation. Und wenn mal eine Frage der Metaphysik beantwortet wird, dann durch die Physik. Heisst, die Grenze zwischen beiden Schwesterndisziplinen wird zugunsten der Physik verschoben.


Das erinnert an die alte Metapher von den Grenzen unseres Wissens als Kreis, dessen Radius sich erweitert und damit auch der Umfang und damit auch die Berührungspunkte mit dem Unbekannten, Ungewissen. Kurz, jede Erkenntnis wirft mehr Fragen auf, als sie beantwortet. Und jetzt? Ist Metaphysik eine gänzlich nutzlose, fruchtlose Angelegenheit? Nun, wenn ich sie als Bohrer, Maulwurf, Wühlmaus ansehe, die immer neue Fragen aufwirft, durchaus nicht. Sie hat die Narrenfreiheit, sich mit Problemen zu beschäftigen, die einem Physiker sofort den Makel der Unseriosität anheften und ihn dem Vorwurf der Scharlatanerie aussetzen würde. Also ist Metaphysik eine feine Sache für kreative Denker, die ihre Schöpfungen nicht gleich mathematisch oder messtechnisch auf den Prüfstand stellen müssen. Die Physik braucht das TÜV-Pickerl ihrer naturwissenschaftlich-methodischen Exaktheit, die Metaphysik darf herumkurven, wo sie will. Ohne Zulassung, ohne Führerschein, ohne Haftpflichtversicherung. Sie garantiert für nichts. Wie man sieht, handelt es sich bei beiden um gänzlich verschiedene Schwestern, allerdings von denselben Eltern: dem Wissensdurst und der Neugier.


Ist damit das Problemfeld Physik-Metaphysik abgeerntet, sind die Grenzen abgesteckt und die Zuständigkeiten geklärt? Mitnichten. Alles schon huntertmal gedacht, gesagt, beschrieben, auch viel origineller, profunder, professioneller. Ich alter Zausel tauge halt nicht mehr zu viel Anderem, Besserem, die Welt Bereicherendem. Ist halt so ein brotloses Hobby oder auch bloß senile Gedankenflucht. Egal. Immer noch besser, als mit dem örtlichen Pensionistenverein im klimatisierten Bus in die nächste Therme zu fahren oder fürs Mittagessen 300 Km über die Autobahn zu brettern. Womit ich für heute meine Trainingseinheit an fruchtlosem Räsonnieren absolviert hätte.


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[Streusalzwiese]

Ein bisschen Metamathematik:

https://www.spektrum.de/kolumne/doom...G_FWcnvkSA0c6x vyYFXvaS9Ry0DidNMxpXdgS3a0

In spätestens 17 000 Jahren geht die Welt unter


Das behauptet zumindest die Mathematik. Was genau die Menschheit zu Fall bringen wird, lässt sie offen – an möglichen Szenarien mangelt es aber wohl gerade nicht.

17 000 Jahre: Das ist erschreckend lange. Aber gut: Man muss ja nicht die maximale Zeitspanne ausreizen.

[eulenspiegel]

Typisch 'Wissenschaftsjournalismus'. Auch so kann man Mathematik an den Mann bringen. Allerdings nur Boulevardmathematik. Leider geben sich auch immer wieder mal ein paar sog. 'Experten' für solchen Unfug her. Um eines Bucherfolgs oder einer Schlagzeile willen.

Im konkreten Fall ziemlich durchsichtig. Je nach Wahl meines Standpunkts auf der Linie alle je gelebten Menschen verändert sich die Summe aller je gelebten Menschen. Was ein Zirkelschluss ist. Durch die - willkürliche, durch nichts begründbare - Annahme, ob ich mich bei 10, 20, 50 oder 95 % einordne, ergeben sich andere Werte für die Anzahl aller je gelebten Menschen und damit eine andere Länge an Zukunft, die wir noch vor uns haben. Bei gleichbleibender Geburtenrate - auch wieder eine willkürliche und aus heutiger Sicht höchst unwahrscheinliche Annahme.

Hier noch die verbliebene Zukunft laut obiger Milchmädchenrechnung, wobei x jene Zeitspanne in Prozenten an der Gesamtlebenszeit der Menschheit (y) umfasst, innerhalb derer ich mich positioniere:

x=10, y=9000 Jahre
x=20, y=4500 J
x=50, y=1800 J
y=95, y=947 J

Dass ein sich seriös gebärdenden Journal wie Spectrum solchen Unsinn abdruckt und als wissenschaftlich verkauft, stimmt mich doch etwas ratlos. Weit haben wir's gebracht.

[Streusalzwiese]

Dass ein sich seriös gebärdenden Journal wie Spectrum solchen Unsinn abdruckt und als wissenschaftlich verkauft, stimmt mich doch etwas ratlos. Weit haben wir's gebracht.

Das sehe ich lockerer. Mehrmals wird darauf hingewiesen, dass die Berechnungen nicht bierernst gemeint sind. Ist halt ein kleiner mathematischer Scherz.

[eulenspiegel]

Ich nehm das ja auch nicht bierernst. Doch ist es ein weit verbreiteter Hang auch in 'wissenschaftlich' sich gerierenden Journalen, mittels Schlagzeile Aufmerksamkeit zu heischen. Wenn du dann den Inhalt liest, wirst du regelmäßig enttäuscht, weil nichts dahinter steckt als name-dropping, Spekulation und wenig Substanz. Gilt für Physik, Astrophysik, Astronomie, Kosmologie, besonders aber Quantenphysik und ART, natürlich auch für Psychologie und Hirnforschung, KI etc. Infotainment halt.

[Gast]

Wo Physik und Metaphysik verschmelzen: der Traum von der Lösung aller Energieprobleme, eine Art perpetuum mobile der Hypermoderne.

https://youtu.be/24k3KqxtfqM

[aerolith]

Es gab dieser Tage mal wieder einen Vorfall. An der Uni Leipzig protestierten Studenten gegen einen Dozenten. Nichts Neues. Die Uni deckte ihren Dozenten nicht. Das ist schon ein Skandal. Ich erkundigte mich über die Hintergründe.

wird fortgesetzt

erstellt von Prof. Esfeld:

Ebenso spielt Expertenkonsens keine Rolle: Entweder ist der Hinweis auf Konsens überflüssig, weil die Tatsachen nachvollziehbar sind. Oder er ist ein Machtinstrument, um Debatten zu unterdrücken. Wer Expertenkonsens für ein wissenschaftliches Kriterium hält, muß die Eugenik loben. Vor 100 Jahren war Folgendes wirklich nahezu Konsens in der Wissenschaft: (1) Es gibt höher- und minderwertige Gene. (2) Die Menschen mit minderwertigen Genen pflanzen sich viel stärker fort als die mit höherwertigen Genen. (3) Daher droht der Untergang der zivilisierten Menschheit.

(4) Man muß deshalb der Wissenschaft folgen und die Menschen mit minderwertigen Genen aus Solidarität mit der zivilisierten Menschheit sterilisieren. So geschehen vor allem in den USA und den skandinavischen Ländern, bevor dann in Deutschland der Nationalsozialismus aus der Eugenik eine angeblich wissenschaftliche Lehre von höher- und minderwertigen Rassen machte.

In der Tat: „Follow the science“ („Folge der Wissenschaft“) ist so ziemlich das Dümmste – und moralisch Verwerflichste –, das man über Wissenschaft sagen kann. Der Wissenschaft kann man nicht folgen, weil sie objektiv ist. Sie deckt Tatsachen auf. Aus Tatsachen folgen keine Normen. „Follow the science“ macht aus der Wissenschaft ein politisches Kampfmittel. Wissenschaft wird zur Waffe gegen Menschenrechte und die „rule of law“. Das Gefährliche hieran ist, daß dieses Kampfmittel totalitär ist: Gegen „follow the science“ gibt es keine Grenzen in den Menschenrechten und den Instrumenten des Rechtsstaates.

[WirbelFCM]

Böse Zungen behaupten ja, dass Corona nur der aktuellste Versuch zur Reduzierung des „Pöbels“ war ?♂️?

[eulenspiegel]

Fast alle Quellen sagen übereinstimmend, dass sich der CO2-Gehalt in der Atmosphäre seit 1850 von ca. 275 ppm auf heute 400 ppm erhöht hat. (Seit 1950 wird in der Luft gemessen, die Werte davor wurden aus Eisbohrkernen abgeleitet). Das macht nach Adam Riese nicht 20% sondern knapp 50% Steigerung.

Quellen:
https://wiki.bildungsserver.de/klima...-Konzentration
https://www.umweltbundesamt.de/daten...onzentrationen
https://cdatac.de/index.php/co2-conc/
usw.

Eine Korrelation von Bevölkerungszahl und CO2 erschließt sich mir nicht. Die CO2-Emissionen stammen ja nicht wesentlich aus der ausgeatmeten Luft von Säugetieren, sondern hauptsächlich aus unserer industriellen Aktivität inclusive Verkehr, Bauwesen etc. Da ist es egal, ob 2 oder 10 Mrd. Menschen auf der Welt leben. Lediglich die CO2-Emissionen der Landwirtschaft korrelieren mit der Bevölkerungszahl. Die sind zwar nicht zu vernachlässigen, machen aber am Gesamtausstoß nur ca. 17-30% aus. Die Angaben schwanken, je nachdem welche Bereiche zur Nahrungsproduktion hinzugezählt werden, wobei nur ca. 14% auf die landwirtschaftliche Produktion selbst entfallen (Massentierhaltung, Düngemittelproduktion, Maschinenemissionen ...), der Rest auf Transport, Bauaktivitäten etc.