Lichtgrenze

Lichtgrenze ist das Wort des Jahres 2014. Das trifft sich gut, denn 2015 beginnt das internationale Jahr des Lichts. Anlass genug, ein bisschen über die physikalischen Grenzen, die uns das Licht auferlegt nachzudenken.

Als erstes denke ich bei Lichtgrenze1 an die Relativitätstheorie, aber wischen wir die mal beiseite und bleiben erstmal bei der newtonschen Physik. Einer Physik in der es keine maximale Geschwindigkeit gibt aber eine begrenzte Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Aus den Maxwell-Gleichungen und seinem Wellencharakter folgt direkt, dass sich Licht immer gleich schnell bewegt. Unabhängig von der Geschwindigkeit der Quelle. Nur die Wellengeschwindigkeit im Medium und der Zustand des Mediums selbst können die Geschwindigkeit des Lichts beeinflussen.

Die unbeeinflussbare Lichtgeschwindigkeit setzt eine Grenze des Sichtbaren. Wir können nur das sehen, dessen Licht jetzt gerade unser Auge erreicht. Die Uhr an der Wand sehe ich gerade jetzt, die Lichtlaufzeit ist vernachlässigbar gegenüber der Bewegung der Zeiger. Den Mond sehen wir vor einer Sekunde, die Sonne vor acht Minuten, den nächsten Stern vor vier Jahren, den hellsten vor acht. Die Andromedagalaxie sehen wir, wie sie vor zweieinhalb Millionen Jahren war.

So weit, so trivial. Aber Lichtgeschwindigkeit setzt auch klassisch Grenzen für die Geschwindigkeit von Raumschiffen. So wie von einem Überschallflugzeug kein Schall nach vorne ausgeht – wir können es nicht hören, bevor es an uns vorbei ist – so geht von einem überlichtschnellen Raumschiff kein Licht nach vorne aus. Es ist nicht zu sehen, bevor es da ist. Auch bleibt eine Hälfte des Universums für ein überlichtschnelles Raumschiff schwarz. Signale von hinten können solch ein Raumschiff nicht erreichen. Die Kommunikation mit der Erde oder auch mit einem im selben Verband hinterher fliegenden Raumschiff reißt mit Durchbrechen der Lichtgrenze ab.

In einem Überschallflugzeug sind die Gesetze des Schalls innerhalb des Flugzeugs unverändert. Die gesamte Luft wird mit dem Flugzeug mitgeführt, so dass die Besatzung sich durch Schallwellen in der mitreisenden Luft problemlos verständigen kann.2 Das ist bei Licht anders. Licht wird von Materie nicht vollständig mitgeführt. Nehmen wir Newtonsche Mechanik mit einem klassischen Lichtäther an, so würden Licht und elektrische Signale in einem überlichtschnellen Raumschiff nicht gleich schnell nach vorne wie nach hinten weitergeleitet. Bei hohen Geschwindigkeiten würde auch die Kommunikation an Bord eines Überlichtschiffes nicht mehr funktionieren. Die Eigenarten des Lichts setzen der Raumfahrt eine Grenze. Ganz ohne die Relativitätstheorie bemühen zu müssen.

Ich bin in meiner Beschäftigung mit Kritikern der Relativitätstheorie einem begegnet, für den interstellare Raumfahrt das Motiv war. Er wollte sich nicht mit einer Welt abfinden, die es praktisch unmöglich macht, unsere Nachbarsterne zu besuchen. Dieses Motiv ist mir sehr sympathisch. Leider ist aber auch die klassische Physik keine Lösung. Wegen der Lichtgrenze und wegen des enormen Energiebedarfs für die Beschleunigung im Weltraum.

Tatsächlich ist die Relativitätstheorie eher eine Rettung. Sie garantiert uns, dass in einem Raumschiff alles funktioniert. Unabhängig von seiner Geschwindigkeit sind die physikalischen Gesetze immer gleich. Licht und elektrische Signale laufen gleich schnell von Bug nach Heck wie zurück. Leider kommt das mit dem Preis, dass die Lichtgeschwindigkeit eine harte Grenze ist und dass die Zeit langsamer vergeht, je schneller wir sind. Könnten wir das Energieproblem lösen, so könnten Raumfahrer_innen in einer Lebensspanne einen Nachbarstern erreichen. Auf der Erde würden in der Zeit aber viele Jahre vergehen. Sie könnten nicht mehr zu den Menschen zurückkehren, die sie verlassen haben. Auch das ist eine Grenze, die uns das Licht setzt.

Anmerkungen:
1. Tatsächlich bezieht sich das Wort des Jahres auf die Installation der Brüder Bauder anlässlich des 25. Jahrestags des Mauerfalls.
2. Den Lärm der Triebwerke lassen wir mal außen vor.

Veröffentlicht von

www.quantenwelt.de/

Joachim Schulz ist Gruppenleiter für Probenumgebung an der European XFEL GmbH in Schenefeld bei Hamburg. Seine wissenschaftliche Laufbahn begann in der Quantenoptik, in der er die Wechselwirkung einzelner Atome mit Laserfeldern untersucht hat. Sie führte ihn unter anderem zur Atomphysik mit Synchrotronstrahlung und Clusterphysik mit Freie-Elektronen Lasern. Vier Jahre hat er am Centre for Free-Electron Laser Science (CFEL) in Hamburg Experimente zur kohärenten Röntgenbeugung an Biomolekülen geplant, aufgebaut und durchgeführt. In seiner Freizeit schreibt er zum Beispiel hier im Blog oder an seiner Homepage "Joachims Quantenwelt".

229 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Mit der Relativität nach Galilei könnte sich doch Licht aus einer Lichtquelle im überlichtschnellen Raumschiff immer noch mit Lichtgeschwindigkeit nach vorne und hinten bewegen und die Sterne, die sich sehr schnell in die gleiche Richtung wie das Raumschiff bewegen, würde man weiterhin sehen.

    Der Widerspruch taucht nur auf, wenn man davon ausgeht, dass die aus den Maxwellschen Gleichungen berechnete Lichtgeschwindigkeit nicht dem galileischen Relativitätsprinzip folgt oder wenn man annimmt, dass es ein ruhendes Medium gibt, relativ zu dem sich Licht ausbreitet. Es gibt keine Widerspruch, wenn man annimmt, das Medium in dem sich Licht ausbreitet werde im Raumschiff mitgeführt.

    • Wenn ich eine fiktive Physik beschreibe, in der die spezielle Relativität (SRT) nicht gilt, muss ich natürlich Annahmen machen, welche Gesetze weiterhin ihre Gültigkeit behalten sollen und welche nicht. Nun haben sich die Maxwell-Gleichungen ja schon vor der SRT etabliert. Diese Gleichungen sind nicht Galileo-Invariant. Sie zeichnen tatsächlich ein System aus. Wir wären mit Maxwell-Gleichungen aber ohne SRT bei einer Äthertheorie. Das dieser fiktive Äther nicht vollständig mitgeführt werden kann, ergibt sich zum einen extermentell aus dem Fizeau-Experiment. Zum anderen würde man auch von einem Fluid, als das man den Äther annehmen muss, nichts anderes erwarten. Es muss ja Übergänge zwischen dem Äther im Raumschiff, in den Wänden des Raumschiffs und im freien Weltall geben.

      Rein spekulativ natürlich, die SRT macht den Äther überflüssig (dann ist er kein Fluid mehr 🙂 )

  2. Ich – wie sicher auch so ziemlich alle anderen Laien – finde die Sache mit den Lichtjahren zu einem anderen Stern unter Raumfahrtgesichtspunkten ja extrem irritierend.

    Wir wissen alle, dass nichts schneller ist als Licht. Okay.

    Wenn es dann heißt: 4,3 Lichtjahre zum Nachbarstern, dann denkt eigentlich jeder, dass man (mit Lichtgeschwindigkeit) mindestens 4,3 Jahre braucht. Tatsächlich sind es von der Erde aus gesehen so viele Jahre. Aber für den Raumfahrer geht es wesentlich schneller, wenn er annähernd an die Lichtgeschwindigkeit rankommt. Gutes Rechenbeispiel: https://lp.uni-goettingen.de/get/text/4654

    Ganz ehrlich: Das weiß kein normaler Mensch. Da ist dann bei Zeitdilatation eher der Gedanke, dass es für den Raumfahrer mindestens – bei Lichtgeschwindigkeit – 4,3 Jahre dauern würde und sich die Zeit von der Erde aus gesehen dehnen würde (d.h. dieser dann 50 Jahre oder so brauchen würde).

    Man sollte das mal etwas promoten, dass man die Nachbarsterne theoretisch wesentlich schneller erreichen könnte als die (mißverstandene) Angabe in Lichtjahren es den meisten Leute glauben macht. So als Ansporn. Vielleicht ist dann mehr Motivation da, etwas zu entwickeln, was dauernd mit ausreichend Energie beschleunigt und den Sprung in ein Nachbarsystem möglich macht.

    Wenn man tatsächlich da irgendwo einen passenden Planeten entdeckt, dann kann man sich ja auch ohne Rückflugticket im All ausbreiten. Da sehe ich als Weltraumoptimist eine geringe Chance.

    • Ich glaube nicht, dass interstellare Raumfahrt zur Zeit an diesem Punkt scheitert. Es gibt ja nicht einmal den politischen Willen, schnell zum Mond zurückzukehren. Über die weiteren Schwierigkeiten des fast lichtschnellen Fluges könnte ich ein anderes Mal bloggen. Das ist recht interessant.

      • Zitat: „Über die weiteren Schwierigkeiten des fast lichtschnellen Fluges könnte ich ein anderes Mal bloggen. Das ist recht interessant.“
        Der Arxiv-Artikel Limits and Signatures of Relativistic Spaceflight nimmt an, ein Raumschiff sei fast lichtschnell und kommt zu folgenden Schlüssen
        – Elektron-Positron-Paarbildung von Photonen, die das Raumschif treffen falls die Geschwindigkeit höher als 1 – 3.3 x10^-(17) der Lichtgeschwindigkeit sit
        – Streuung der Photonen der Hintergrundsstrahlung verbunden mit einer Frequenzverschiebung, die von einem irdischen Teleskop aus sichtbar wäre
        – Kollision mit einem Staubkorn der Masse 10^-(14) Gram würde eine Aufprallenergie von 10,000 Megajoules freisetzen.

        Nun ja, all diese Überlegungen stimmen nur bei Geschwindigkeiten, die sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit sind. Wobei Kollisionen mit Materie auch schon bei 1% Lichtgeschwindigkeit ein Problem darstellen könnten. Relativistische Effekte wären aber bei 1% Lichtgeschwindigkeit keine zu erwarten.

  3. Anfrage: „Das ist bei Licht anders. Licht wird von Materie nicht vollständig mitgeführt. …
    Ganz ohne die Relativitätstheorie bemühen zu müssen.“ ? Wie erklärt es sich anders?
    Gerade das hat doch Herrn Einstein zur Relativitätstheorie inspiriert, was hab ich übersehen?

    • Die Geschwindigkeiten von Licht und Raumschiff können nicht addiert werden, weil das Licht unabhängig ist von der Bewegung des Raumschiffs. Das bedeutet, dass bei annähernder Lichtgeschwindigkeit des Raumschiffs sowohl die Technik als auch der Organismus nicht mehr funktionieren würden, denn in irgend einer Form ist immer auch Licht daran beteiligt! Die Astronauten würden in letzter Konsequenz nichts mehr sehen zum Beispiel, weil das Licht von den Gegenständen ihre Augen nicht mehr erreichen würde. Das hat noch nichts mit der Relativitätstheorie zu tun, sondern mit der Eigenschaft des Lichts, aus der allerdings die Relativitätstheorie hervorgeht.

    • 2. Anfrage: Ich komme mit dem „konstruierten“ Fall nicht klar.
      Woher wüßte der Fahrer im „überlichtschnellen“ Raumschiff, daß er überlichtschnell ist?
      Lokal müßte er doch drin die innere LG=c sehen, wenn er an Physik glaubt.
      Dann sind draußen die anderen überlichtschnell, der Fizeau erklärt es nicht.

      • Ein einer klassischen, nicht-lorentzschen Äthertheorie ist die Galileo-Invarianz spontan durch einen stofflichen Äther gebrochen. Der Raum ist angefüllt mit einem Stoff, relativ zu dem die Lichtgeschwindigkeit konstant ist. Dieser Stoff wird nur unvollständig mitgeführt, weil alles mehr oder weniger Durchlässig ist.

        Nur ein Gedankenexperiment, wie man sich die Welt 1900 vorstellte.

        • Mit anderen Worten: in deinem Raumschiff zieht’s 🙂
          Der Physiker stutzt, der RT-Kritiker versteht’s nicht.
          Ich würde den Text „an der Stelle“ etwas updaten und
          den Flug durch Äther (Materie) anstelle Vakuum nehmen.

    • Mit dem „konstruierten“ Fall komme ich auch nicht ganz klar.

      Klar scheint immerhin, dass in dieser „konstruierten“ Welt das Michelson Experiment kein Nullresultat liefern dürfte.

  4. Hallo Herr Schulz,

    ich stelle mir die Frage, ob Licht überhaupt ein raumzeitliches Phänomen ist, genauer: ob es als ein solches unter allen Umständen beschrieben werden kann. Für ein mit Lichtgeschwindigkeit bewegtes Lichtquant lässt sich kein Bezugssystem definieren, das es mit sich führt, und aus dem heraus ein Blick auf die übrige Welt möglich ist. Aus der Innensicht betrachtet ist es also kein Bestandteil der Raumzeit. Nur aus anderen, langsamer bewegten Bezugssystemen betrachtet ist es als raumzeitliches Objekt anzusehen. Unter diesem Aspekt kann man es vielleicht gar nicht als vollwertigen Bestandteil der Realität ansehen. Es ist sozusagen nur „halbwegs“ real. Mit was für einer seltsamen Realität befasst sich die Physik da ? Muss sie nicht angesichts dieses Phänomens ihren Realitätsbegriff überdenken ? Schliesslich handelt es sich bei der Strahlung nicht um ein exotisches Randphänomen, sondern um das das wichtigste und bedeutenste physikalische Phänomen überhaupt, das es hier zu verstehen gilt.
    Grüsse
    Fossilium

    • @ „fossilium“ :

      Mit was für einer seltsamen Realität befasst sich die Physik da ? Muss sie nicht angesichts dieses Phänomens ihren Realitätsbegriff überdenken ?

      Die Physik- oder Naturlehre arbeitet „seit Längerem“ nicht mit einem Realitätsbegriff, Sachlichkeiten [1] meinend, sondern mit gemessener Struktur und sich anschließender Theoretisierung.

      HTH
      Dr. W

      [1] insofern werden auch „antirealistische“ physikalische Sichten oder Theoretisierungen möglich, die Sachlichkeit findet ganz zuvörderst in oder auf bestimmten Ebenen statt, wie einige meinen, vgl. bspw. mit dieser kleinen NASA-Animation:
      -> http://apod.nasa.gov/apod/ap120312.html
      Andere Sichten auf das, was ist, meinen bspw. die Welt oder die Wirklichkeit (einen eher lokal-spezifische Sicht) oder ein Uni- oder die Multiversen.

    • Dass es für Licht kein Bezugssystem gibt, in dem es ruht, ist weder physikalisch noch philosophisch ein Problem. Im Gegenteil, ein Bezugssystem, in dem eine elektromagnetische Welle einfach statisch herumsteht, wäre ein Problem.

      Didaktisch ist das Konzept des Ruhesystems immer etwas irreführend. Leicht wird der Eindruck erweckt, als brauche es ein Ruhesystem, um die Physik eines Objektes zu erklären. Das ist nicht der Fall. Physikalische Prozesse können in jedem beliebigen Intertialsystem gleich gut erklärt werden. Licht bewegt sich in jedem Inertialsystem, weil es ein dynamisches Phänomen ist, eine Welle.

      Ähnlich ist das naive Photonenbild oft irreführend. Aber darüber habe ich schon oft geschrieben. Rechts in der Schlagwort-Wolke sollten Sie genug kritisches über das Teilchenbild finden.

      • Sehr geehrter Herr Schulz,
        ich sehe Ihre Antwort jetzt erst, und da ich etwas nachgedacht habe über das Thema, möchte ich ihnen wie folgt widersprechen und ergänzen:
        1. In einem solchen Bezugssystem (einem mit c bewegten) steht keine Welle statisch herum. In diesem Grenzfall von Bezugssystem gibt es überhaupt keine stationäre Struktur. Emission und Absorption eines elm. Feldes erfolgen im gleichen Moment, und bilden nichts aus, und das Universum, von einem solchen Bezugssystem-Grenzfall aus betrachtet, ist auf einen Punkt zusammengeschrumpft. Das Problem das die Physik mit einem Objekt ohne Bezugssystem hat, ist, dass es nicht beobachtbar ist, weil ich bei einer Beobachtung immer zwei Bezugssysteme benötige, die in Beziehung zueinander gesetzt werden. Licht ist ja auch bekanntlich nicht beobachtbar, auch wenn es in Wikipedia als in sträflich schlampiger Weise sichtbar bezeichnet wird. Mit Lichtgeschwindigkeit bewegte Objekte wie das Licht gehören damit nicht zur beobachtbaren Realität, was nicht heisst, dass nichts da ist, da es die Fähigkeit zu einer Wirkung hat.
        2. Wenn sich für Licht im Vakuum kein Bezugssystem definieren lässt, dann lassen sich am Licht als Realphänomen auch keine räumlichen und zeitlichen Abstände definieren. Das heisst: auch aus diesen Gründen ist Licht raumzeitlich nicht fassbar. Daraus folgt weiter, dass mit der mathematischen Theorie des Lichts, nämlich mit Feldern, Quanten und Anregungen raumzeitlich-anschaulich eine nicht raumzeitliche Struktur beschrieben wird. Dieser Widerspruch ist auch mit dem kritischen Realismus nicht mehr aufzulösen, denn diese Idee unterstellt, dass ein raumzeitliches Modell eine Näherung an die reale raumzeitlichen Struktur darstellt – aber nicht, dass ein raumzeitliches Modell nicht-raumzeitliche Strukturen beschreibt – das wäre ja ein Widerspruch in sich. Mit dem kritischen Rationalismus/Realismus kommt man mit der Theorie des Lichts auch nicht sehr weit.
        3. Es ist umso bemerkenswerter, das man mit Energie und Impuls den Grenzübergang vom nicht-relativistischen zum relativistischen Fall durchführen kann, was mit dem Bezugssystem ja nicht geht. Das bedeutet, dass der Energie- und Impulsbegriff sowohl für raumzeitliche, als auch nicht-raumzeitliche Strukturen gültig ist – also in verschiedenen Erscheinungsformen (einmal abhängig von Zeit und Ort und einmal nicht) vorkommt, somit im Kern (geeignete Vektorbildung) b e z u g s s y s t e m u n a b h ä n g i g (nicht ohne Bezugspunkt !) definiert, bzw. auf einen übergreifenden, in gewisser Weise raumzeitlosen, vom Bezugssystem unabhängigen physikalischen Begriff zurückgeführt werden kann. Welcher könnte das sein ? Aus meiner Sicht kommt dabei nur der Begriff der Wirkung in Frage.
        4. Was die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes anbetrifft, so ist diese nur im Vakuum gleich der Grenzgeschwindigkeit und für Licht mit dieser Geschwindigkeit gibt es kein Bezugssystem. Aber in anderen Materialien ist die Geschwindigkeit des Lichtes geringer – hat es dort ein Bezugssystem ? Soweit ich weiss auch nicht – und daher müsste der Fortpflanzungsmechanismus des Lichtes in Materie ein anderer sein als im Vakuum – es müsste zum Beispiel jedesmal längere Pausen geben nach einem Fortpflanzungsschritt mit Lichtgeschwindigkeit. Ich glaube, das ist auch so. Bezugssystemfreiheit schränkt hier den Mechanismus der Fortpflanzung ein.
        Die vier genannten Punkte sind im wesentlichen metaphysische Argumente, die aus der Bezugssystemfreiheit des Lichtes, und in sehr enger Anlehnung an die Physik gewonnen wurden. Sie sind so eng an die Physik angelehnt, dass man sie fast schon als Schlussfolgerungen aus der Theorie selbst ansehen kann. Diese Argumente, die ohne tiefschürfende Onotologien auskommen, legen nahe, dass die reale beobachtbare materielle Welt einen dichten Hintergrund hat, bestehend aus Strahlung, die unbeobachtbar und raumzeitlich nicht beschreibbar ist, jedoch zu dieser Welt gleichrangig hinzugehört. Erst diese raumzeitliche und diese nicht-raumzeitlich beschreibbare Welt machen die gesamte physikalische Realität aus. Das liegt eigentlich auf der Hand und ist mit den genannten Argumenten auch nicht besonders spekulativ.
        Die Konsequenzen dieser Sichtweise auf die Realität sind dann allerdings gross, weil die Realiät dann in zwei unterschiedlichen Modi vorkommt, woraus sich sehr viele Fragen ergeben.

        • Sie benutzen den Begriff „Bezugssystem“ falsch, also nicht so, wie er in der Mechanik definiert ist. In der Mechanik ist ein Bezugssystem ein Koordinatensystem. Um die Interaktion zweier Objekte zu beschreiben braucht man nicht zwei Bezugssysteme. Im Gegenteil, das geht nur, wenn der gesamte physikalische Ablauf in ein und demselben Bezugssystem dargestellt wird.

          Licht lässt sich als Wellenphänomen in jedem beliebigen Inertialsystem beschreiben. In jedem, bewegt es sich mit derselben Geschwindigkeit. Es gibt kein Inertialsystem, in dem es ruht. Aber das ist auch nicht nötig und es wäre nicht einmal sinnvoll.

          Selbstverständlich lässt sich aber ein Koordnatensystem definieren, in dem Licht ruht. Das würde man nicht als Grenzübergang eine Inertialsystems machen, sondern über die Galileo-Transformation. Dabei würde sich eine eigenartige Welt ergeben, in der sich Wellen manchmal gar nicht, manchmal mit doppelter Lichtgeschwindigkeit bewegten. Wir können beliebig kompliziere Koordinaten wählen. Allerdings machen wir die Rechnungen dadurch kompliziert.

          • Joachim Schulz schrieb (8. Januar 2015 13:06):
            > In der Mechanik ist ein Bezugssystem ein Koordinatensystem.

            Ausgeschlossen;
            denn ein Koordinatensystem ist ja ein Bezugssystem an sich zusammen mit (irgend-)einer Menge von reellen Zahlentupeln, die den Elementen des Bezugssystems eindeutig zugeordnet sind.

            Das betreffende Bezugssystem an sich ist (jedenfalls in der Physik) koordinaten-frei definiert, gegeben bzw. zu ermitteln;
            als eine Menge von Elementen, zusammen mit geometrischen Beziehungen dieser Elemente untereinander (paarweise, oder zu mehreren), die sie zu einem System machen.

            Zum Beispiel:
            – eine Menge von (unterscheidbaren) Ereignissen, zusammen mit der Angabe ihrer Intervall-Verhältnisse untereinander , als (geeignet verallgemeinerter) metrischer Raum), oder

            – eine Menge von (unterscheidbaren) Beteiligten (in der Literatur auch „materielle Punkte“ oder „substantielle Punkte“ oder „principal identifiable points“ genannt), zusammen mit der Angabe ob und welche sich getroffen hatten (bzw., der Einfachheit halber, unter der Bedingung, dass sich gar keine jemals trafen sondern eine sog. Kongruenz bildeten) sowie der „[[lightcone]]-Struktur“ untereinander (also wer jeweils wie viele Pings zu wem zählte); der Einfachheit halber ggf. mit konstanten Pingverhältnissen untereinander.

            > Selbstverständlich lässt sich aber ein Koordnatensystem definieren, in dem Licht ruht.

            Das benutzt das Wort „ruhen“ offenbar nicht in dem Sinne, der gemeint ist, wenn man sagt, dass

            – „zwei Enden eines Meterstabes zueinander ruhten“, oder

            – „der SPS-Beschleuniger und der OPERA-Detektor wenigstens annähernd zueinander ruhten“.

            Es wäre trotzdem interessant zu erfahren, ob (und falls so: wie und warum) sich ein derartiges „Koordinatensystem“ von einem „Inertialsystem (in dem Licht ruht)“ unterscheiden würde.

  5. In meinen Augen gäbe es sogar die Möglichkeit der Überlichtgeschwindigkeit. Die Gültigkeit der Realitivitätstheorie ist „nur“ im Unterlichtbereich nachgewiesen. Ob sie im Überlichtbereich gültig ist weiß man nicht, da es keine Experimente gibt oder sogar geben kann. D.h. sie kann gültig sein oder eben auch nicht. Die Barriere bei exakter Lichtgeschwindigkeit bleibt vermutlich bestehen.

    • Ja, die Luft ist dafür aber dünn. Immerhin beschleunigen wir Elementarteilchen regelmäßig auf Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit. Die verhalten sich wie von der SRT vorhergesagt. Dass aus Elementarteilchen zusammengesetzte Objekte sich anders Verhalten ist kaum zu erwarten.

  6. Licht hat nach Maxwell
    1) eine konstante Geschwindigkeit
    2) breitet sich nach der Wellengleichung aus
    Und schon haben wir den Salat/das Problem, denn die Wellengleichung gehorcht nicht der Galilei-Transformation: man erhält eine andere Wellengleichung in einem bewegten System

    Die Galilei-Transformation ist aber die naive Erklärung dafür, dass in einem schnellen Fahrzeug die gleichen physikalischen Gesetze gelten wie sonst auch.

    Schon mit Maxwell war es also klar geworden, dass sich etwas Bewegtes nicht so verhält wie man es naiverweise – nach Galilei/Newton – hätte annehmen dürfen.

    So gesehen dauerte es erstaunlich lange bis dieser Widerspruch mit Einsteins spezieller Relativitätstheorie aufgelöst wurde, nämlich von 1865 bis 1905. Das lag wahrscheinlich auch daran, dass es lange dauerte, bis die Maxwellschen Gleichungen und ihre Konsequenzen voll verstanden wurden.

    • In der Zeit hat man tatsächlich an einen Lichtäther geglaubt. Das war auch recht plausibel, bis Michelson und Morley ihn nicht finden konnten. Freilich hätte solch ein Äther eigenartige Eigenschaften, weil er einerseits überall durchgeht, andererseits aber starr wie ein Festkörper auf Transversalwellen reagieren muss. Aber die Konsequenzen der SRT und später der ART waren ja auch nicht so ohne.

      Interessanter Weise hat das feinstoffliche Ätherkonzept von damals bis heute in der Esoterik überlebt. Ist der Wissenschaft sozusagen zu groß geworden und wird von ihrer kleinen Schwester aufgetragen.

      • Wenn eine Äthertheorie die im Blogbeitrag beschriebenen Folgen hat muss man am gesunden Menschenverstand der Ätheradvokaten zweifeln, denn ein solches Ätherkonzept würde eine Welt beschreiben, die nicht mehr funktioniert wenn man genügend schnell unterwegs ist. Das ist vergleichbar mit der Vorstellung von einer flachen Erde, die irgendwo einen Rand hat, über den man nicht schreiten darf, wenn man nicht ins Nichts abstürzen will.

  7. @Joachim

    »In der Zeit hat man tatsächlich an einen Lichtäther geglaubt.«

    Ja, unter anderem Maxwell selbst. Bemerkenswert ist jedoch auch, dass Ludvig Valentin Lorenz bereits 1867 den Aether dezidiert als reine ad hoc Annahme zurückgewiesen hat, vgl. J.D. Jackson & L.B. Okun, Historical roots of gauge invariance, Sec. II.C.

    Und Poincaré hat 1902 in La Science et l’Hypothèse prognostiziert, dass der Aether fraglos eines Tages als nutzlos verworfen werden würde. Vom Himmel gefallen ist die Idee von einem Verzicht auf den Aether wiss.historisch ganz sicher nicht, nur hat es vor Einstein keiner konsequent durchgeführt.

  8. Hallo Herr Schulz,

    Sie schreiben:
    „Freilich hätte solch ein Äther eigenartige Eigenschaften, weil er einerseits überall durchgeht, andererseits aber starr wie ein Festkörper auf Transversalwellen reagieren muss. Aber die Konsequenzen der SRT und später der ART waren ja auch nicht so ohne.“

    Nennen Sie ruhig die Konsequenzen: da beim Wegfall des Äthers nur noch der Raum als Träger der Wellen übrig bleibt, muss dieser überall durchgehen und gleichzeitig starr wie ein Festkörper sein. Aus der damaligen Sicht hiess dies: das konnte auch nicht sein. Man hatte also keine Erklärung mehr, was das sein soll, was sich da durch den Leerraum ausbreitet. Einstein hat das gewusst, er hat einfach die Haltung eingenommen, darüber reden wir nicht mehr – Schluss aus. Keine Debatte mehr über das Wesen der Strahlung.

    Das ist bis heute so geblieben und, lieber Herr Schulz, ich gehe davon aus, dass auch Sie dieser Meinung sind, meistens verlieren sich ja auch Diskussionen über das, was Licht und Strahlung ist, in metaphysischen Spekulationen.

    Wollte man die Frage nach dem Wesen der Strahlung beantworten, dann muss dennoch eine Realititätsdebatte von der Physik geführt werden. Dass die aktuelle Physik das scheut wie der Teufel das Weihwasser, kann ich verstehen, es müsste nämlich dann die heilige Kuh ihrer Methoden auf den Prüfstand gestellt werden. Aber auch andere ungelöste Fragen der Physik, zum Beispiel die Frage nach dem Wesen quantenmechanischer Zustände, können ohne Methodenhinterfragung nicht beantwortet werden. Um Missverständnisse vorzubeugen: mit Methoden meine ich in erster Linie die Prämissen, mit denen die Physik ihren Beobachtungsgegenstand eingrenzt. Sie kommt bei einer Erweiterung möglichweise unwiderruflich in ein schlimmes Dilemma: sie muss sich mit Nicht-Beobachtbarem befassen. Aber was solls, warum nicht, wenigstens versuchsweise ? Die Väter der Quantemechanik haben diese Debatte auch nicht gescheut.

    Grüsse Fossilum

    • Glauben Sie ernsthaft, dass Sie genug Kompetenz haben, um den Stand von Physik und Philosophie beurteilen und Ihre Behauptungen stichhaltig begründen zu können? Erklärungslücken in den Naturwissenschaften sind keine Widerlegungen und keine Argumente gegen die Methoden der Wissenschaft. Die Naturwissenschaft wird empirisch immer unvollständig bleiben, das ist trivial. Zu Fragen der interpretation und der Realität gibt es mehr als dutzende Bücher von Physikern wie von Philosophen. Niels Bohr hat sich intensiv mit philosophischen Überlegungen befasst.

      Es ist nicht die Aufgabe der Naturwissenschaft, metaphysische Fragen nach dem Wesen oder der Realität zu beantworten oder darüber zu spekulieren. Solche Fragen sind obendrein sinnlos, weil sie nicht vernünftig beantwortbar sind. Selbstverständlich darf man Naturwissenschaft kritisieren, dort wo sie zuständig ist, oder wo sie selber ihre Zuständigkeit überschreitet.

      Das Argument des eingeschränkten Beobachtungsgegenstandes oder Tellerrandes in der Physik wird immer wieder vorgebracht. Aber es sind die Kritiker, die nicht über ihren eigenen Tellerrand hinausblicken. Man will den Skeptiker spielen und vergisst dabei die Skepsis gegenüber den eigenen dogmatischen Methoden (petitio principii) und unwissenschaftlichen Weltanschauungen spekulativer Metaphysik.

      • @ Herr Reutlinger :
        „Fossilium“ tigert schon seit mehreren Jahren in wissenschaftsnahen Einheiten des Internets herum, um bspw. „Realitäts-Debatten“ zu führen, auf pers. Ansprache und Erläuterung wird nicht wie allgemein vielleicht zu erwarten wäre: reagiert.

        Er ist nach eigenen Angaben Wissenschaftler, und zudem, wie oben beschrieben, bearbeitet oder beraten worden und lässt nicht nach in der Frage, „was wirklich ist“.

        HTH
        Dr. W

        • Die Art der Argumentation von fossilium begegnet mir auch schon seit Jahren in wissenschaftsnahen Foren. Die Sebstbezeichnung als Wissenschaftler sagt natürlich nichts über die tatsächliche Qualifikation aus, die ich niemandem absprechen will. Die Fülle an Material und Literatur ist so gewaltig, dass kaum jemand den Überblick haben kann und schon gar nicht behaupten kann, dass Naturwissenschaft und Philosophie sich mit Fragen des Realismus nicht beschäftigen würden. Man muss nur mal bei Wiki nachschauen, die Kopenhagener Interpretation spricht für sich. Geradezu abstrus ist der Vorwurf, die Physik wolle sich damit nicht beschäftigen und würde sich selbst auf wissenschaftliche Methoden beschränken.

        • Hallo lieber Webbär,
          ich antworte doch sehr viel auf Ihre persönl. Ansprache, wollen Sie etwa noch mehr Zuwendung ?
          Und wie wird denn erwartet, dass ich reagiere ? Keine Ahnung.
          Also Ihr Kommentar ist unter Ihrem ansonsten doch durchaus gediegenen Niveau – bitte ein bisschen mehr Zeit und Mühe nehmen.
          Ihr ergebnes Fossilium

  9. Sehr geehrter Herr Reutlinger,

    in diesem Forum geht es um eine Sache und nicht um Personen. Ich glaube, Sie haben mein Anliegen nicht verstanden, oder Sie betrachten es mit Vorurteilen. Mein Anliegen besteht darin, das physikalische Phänomen der Strahlung zum Anlass zu nehmen, um darüber nachzudenken, ob der gängige Realitätsbegriff der Physik geeignet ist, das Phänomen wesenhaft zu erklären.

    Sie behaupten ziemlich verärgert, das sei schon vielfach gemacht worden, die Kopenhagener Deutung (soll wohl das Ergebnis widerspiegeln) würde für sich sprechen, ausserdem wäre es gar nicht Aufgabe der Naturwissenschaft, sich mit solchen metaphysischen Fragen zu befassen, sie seien sowie sinnlos, weil nicht beantwortbar, sie könnten das Argumente nicht mehr hören, und der Vorwurf, die Physik würde sich nicht damit beschäftigen und sich auf wissenschaftliche Argumente beschränken, sei abstrus.

    Auf die von mir vorgebrachten Argumente gehen Sie inhaltlich leider nicht ein, weil Sie glauben, ich würde hier nur ein altes Thema aufwärmen wollen, was die Physik mit höchster Kompetenz längst abgearbeitet hat. Das ist aber ein Irrtum. Warum ?

    Der Ausgangspunkt ist, dass die allgemein anerkannte physikalische Theorie der Physik, über das was existiert, aussagt, dass alles was existiert, in unbestimmten Zuständen der Existenz existiert. Als kleinere Erkenntnislücke können sie das nicht abtun. So als ein bisschen empirische Unvollständigkeit. Für das Licht und seine Ausbreitungsgeschwindigkeit – darum geht es ja in diesem Beitrag von Herrn Schulz – bedeutet das, das wir nicht wissen, was sich da ausbreitet.
    Natürlich ist es nicht Aufgabe der Naturwissenschaft, metaphysisch zu spekulieren, was das ist. Das stimmt, aber ich argumentiere hier nicht als Naturwissenschaftler. Ich kann das Streben nach Erkenntnis – anders vielleicht als Sie – nicht lassen, gerade nicht bei dieser Frage.

    Lassen wir die Polemik jetzt mal endgültig sein. Es gibt, wie Sie zutreffend feststellen, unendlich viele Überlegungen zum Realitätsbegriff der Physik, die sind mir im Wesentlichen bekannt. Aber die Kopenhagener Deutung, die Sie exemplarisch anführen, stellt fest, dass mit dem Realitätsbegriff der Physik das Phänomen der unbestimmten Quantenzustände (dazu zählt das Licht oder die Strahlung) nicht zu fassen ist. Und das stellen a l l e Überlegungen fest, welche Sie auch immer in der Literatur anführen mögen.

    Bitte lesen Sie genau: dass mit dem Realitätsbegriff der Physik das Phänomen nicht zu fassen ist. Der Realitätsbegriff der Physik wird in der Literatur aber nicht als veränderlich betrachtet, er wird nicht in Frage gestellt. Damit bleibt es beim Stand der Erkenntnis, das es nicht zu fassen ist.

    Nur wenige haben es punktuell versucht, des Realitätbegriff zu e r w e i t e r n, zum Beispiel Heisenberg und Andere, aber es ist nie konsequent gemacht worden, denn dazu muss man über die methodischen Grundlagen der Physik sprechen. Das ist was ich behaupte: der methodische Rahmen könnte den Blickwinkel so verengen, dass man die Kopenhagener Deutung – nämlich alles ist so unbestimmt wie es ist – als abschliessende Erkenntnis betrachten muss. Die Methode zu ändern, hätte eben gewaltige Auswirkungen auf die Denkweise der Wissenschaftler.

    Aber da muss man erst mal hinkommen, das so zu sehen. Dazu könnten Sie vielleicht mit Sachargumenten beitragen, aber dazu müssten Sie den Anlass und die Fragestellung ernst nehmen.

    Es ist nicht mein Ziel, die Physik oder die Physiker zu kritisieren, was vielleicht so rübergekommen ist. Mir geht es darum, eine bessere als die vorhandene Erklärung für das Wesen des Lichts zu finden, die in der Aussage besteht: das Wesen des Lichts ist (ausser dass es Träger von Energie und Impuls ist) unbestimmt. Ich halte mich auch nicht für besonders kompetent oder einzigartig, aber ich kann eine unangemessene Antwort von einer angemessenen unterscheiden. Wenn Sie also weiterreden wollen – soweit Herr Schulz das zulässt (das ist sein Bier, das zu entscheiden) – dann sollten wir uns erstmal klären, ob die Fragestellung interessant ist, und wenn ja, das Ziel vornehmen, sie wie genannt so oder ähnlich zu präzisieren und vereinbaren.

    Grüsse Fossilium

    • liebes Fossilium, ich antworte abschließend auf Ihren Beitrag. Ihr Anliegen habe ich zur Kenntnis genommen. Die Kopenhagener Deutung habe ich genannt, um aufzuzeigen, dass die Physik sich sehr wohl mit solchen Fragen beschäftigt hat und weiter beschäftigt. Es gibt etliche Physiker mit Philosophiestudium oder umgekehrt. Die Kopenhagener Deutung ist, wie Sie sicher wissen, nicht die einzige und endgültige Deutung der Quantenphysik. Selbstverständlich dürfen Sie sich selber mit der Materie befassen, wenn Sie mit den bisherigen Erkenntnissen nicht zufrieden sind. Dazu ist aber nicht erforderlich, der etablierten Physik und „den Physikern“ unsinnige Versäumnisse zum Vorwurf zu machen, wie es immer wieder aus religiös motivierten oder pseudowissenschaftlichen Ecken kommt. Dass begründete und relevante oder vernünftige Kritik erlaubt ist, das ist auch selbstverständlich.

      • Lieber Herr Reutlinger,
        schade, dass Sie sich in dieser Weise ausklinken.

        Was das Fachliche anbetrifft, möchte ich es eher begrüssen, aber es schadet irgendwie der Debattenkultur. Herr Schulz hat vor einiger Zeit in diesem Blog einen Beitrag gebracht, da ging es um Glauben in den Naturwissenschaften, gemeint war der Glaube an die Sache. Tatsächlich sind Ihre Kommentare ein schönes Beispiel, wie Recht er hat, als er darauf hingewiesen hat, dass bei dem Gewinnen von Erkenntnissen nicht nur Rationales eine Rolle spielt. Affekte sind immer auch beteiligt, auch bei mir (ich schreibe diesen Text auch nicht emotionslos) – sie sollten nur nicht wie hier zur Diffamierung führen.

        Das Streben nach Erkenntnis ist ja nichts anderes als Vereinbarungen mit anderen anzustreben, wie die Welt am besten betrachtet werden kann. Erkenntnisstreben auf rationale Prozesse zu verkürzen hiesse, die zugehörigen sozialen Prozesse auszuklammern (das war u.a. uch das Thema von Herrn Schulz). Diese werden aber nur bewältigt, wenn alle Beteiligten den entsprechenden Respekt walten lassen.

        Grüsse Fossilium

    • Nur wenige haben es punktuell versucht, des Realitätbegriff zu e r w e i t e r n, zum Beispiel Heisenberg und Andere, aber es ist nie konsequent gemacht worden, denn dazu muss man über die methodischen Grundlagen der Physik sprechen.

      Was wird vom Kritischen Rationalismus (Popper) / Kritischen Realismus gehalten?

      MFG
      Dr. W

  10. Lieber Webbär,

    falls Sie mich fragen: ich bin sicher ein Freund des kritischen Rationalismus – meine wissenschaftlichen und weltanschaulichen Ideengebäude sind nicht exotisch, eher konservativ.

    Wenn Sie ein Problem mit meinen Beiträgen haben, und der Grund für alle Kommentatoren interessant sein könnte, dann sagen Sie diesen doch einfach. Sie sind auch nur bei mir so komisch – warum ?

    Grüsse Fossilium

    • Sie sind auch nur bei mir so komisch – warum ?

      Der Webbaer ist nicht nur bei Ihnen ‚komisch‘, sondern auch nicht ‚lieb‘.

      Auf die langjährige „History“ zwischen Kommentatorenfreund „Fossilium“ und „Dr. Webbaer“ soll einmal, auch für möglicherweise: Mitlesende, klar hingewiesen werden.
      Insofern erhalten Sie Nachrichten im genannten Kontext; dass Sie hier unter Esoterikverdacht stehen, soll nicht verschwiegen werden.


      Sollte hier ein Irrtum vorliegen, um so besser! – Gerne dann vielleicht auch auf erhaltene Nachricht en dé­tail eingehen…
      Also bspw. konkret auf diejenige, die Ihre (hier wiederum) angeregten „Realisismus-Debatten“ als stattgefunden habend kennzeichnet.

      MFG
      Dr. W

  11. Joachim Schulz schrieb (2. Januar 2015):
    > […] ein überlichtschnelles Raumschiff […]
    >
    Signale von hinten können solch ein Raumschiff nicht erreichen.

    Demnach gilt alles, was ein „überlichtschnelles Raumschiff von hinten erreichen“ könnte,
    also beispielweise jedes hinreichend „noch überlichtschnellere Raumschiff„,
    offenbar nicht als „Signal“ bzw. nicht als „Signal-Träger“.

    > Es ist nicht zu sehen, bevor es da ist.

    Sehr fraglich, in wie fern solch ein zum Signalisieren nicht taugliches und nicht nötiges „es“ demnach überhaupt sichtbar und erkennbar und „da“ gewesen sein würde, oder wäre.

    > […] könnten Raumfahrer_innen in einer Lebensspanne einen Nachbarstern erreichen. […]
    Sie könnten nicht mehr zu den Menschen zurückkehren, die sie verlassen haben.

    Ob irgendwelche Menschen, die auf der Erde lebten, als die Expedition zum Nachbarstern aufbrach, auch noch leben würden, wenn die (selbe, noch lebende) Mannschaft zurückkehrte, kommt ganz auf deren jeweilige Lebensspannen an; insbesondere im Vergleich zur Dauer der Erde von deren Anzeige des Expeditionsaufbruchs bis zu deren Anzeige der Rückkehr.

    Wie die Dauer der Erde mit der entsprechenden Dauer „Raumfahrer_innen“ (d.h. ebenfalls von deren Anzeige des Expeditionsaufbruchs bis zu deren Anzeige der Rückkehr) verglichen werden kann,
    bzw. wie die „Lebensspannen“ verschiedener voneinander getrennter Beteiligter miteinander
    zu vergleichen sind,
    und zwar selbstverständlich koordinaten-frei,
    lässt sich mit den Mitteln der Relativitätstheorie überhaupt erst nachvollziehbar definieren;
    so dass diesbezüglich ggf. Versuch für Versuch reelle Verhältniswerte als Messergebnisse zu gewinnen wären.

  12. Dr. Webbaer

    Hallo Dr. Webbaer,
    machen wir es kurz (weil oersönl. Geschichten die Kommentoren wohl nicht interessieren): ich nenne Sie nicht mehr lieb und Sie entlassen mich aus dem Generalverdacht, Unsinn verbreiten zu wollen.
    Abgemacht ? Ich halte mich dran.
    Grüsse Fossilium

    • Gegackel ist nicht erforderlich, einfach mal, wie oben auch angeregt, wie eigentlich seit Dekaden von Nachricht Ihnen gegenüber nahegelegt, zur Sache vortragen bzw. zu reagieren.

  13. Hallo Dr. Webbaer,
    ich habe unter „hier“ nichts finden können (Verweis schlägt datentechnisch fehl).
    Grüsse Fossilium

  14. Vererhrter Herr Schulz,

    ich habe habe mir den Internet Auftritt der Deutschen UNESCO Kommission über das Internationale Jahr des Lichts angesehen – was für eine gewaltige Veranstaltung, dem Thema aber angemessen.

    Licht (und allgemein Strahlung) hat wissenschaftlich und im Alltag die gleiche oder mehr Bedeutung wie die Materie (metaphysisch gesehen und etwas lax ausgedrückt). Es gibt wunderbare Modelle, mit denen alle Effekte, die mit dem Licht und Strahlung zusammenhängen, beschrieben werden können, soweit ich weiss sind Sie Experte dafür. Aber es gibt keine konsistente metaphysische Beschreibung, was das Licht wesenhaft sein könnte (genauso genommen betrifft das alle Quantenzutände).

    Folgt man der Ideen des kritischen Realismus, nach der Modelle eine Näherung an die Wirklichkeit darstellen, und gut funktionierende Modelle eine gute Näherung, dann müsste, da Licht als Feld beschreibbar ist, die Wirklichkeit, mit all ihren Strahlungsfeldern, grösstenteils näherungsweise aus mathematischen Beziehungen bestehen (vielleicht X-Men´s Matrix ?). Soll es das wirklich sein ?

    Gibt es irgendwo in Deutschland ein Forum, wo man versucht, aus diesem so offensichtlichen Beschreibungs- und Erklärungsdilemma herauszukommen ? Ich wäre Ihnen sehr verbunden, wenn Sie mir ein paar Leute nennen könnten, die dies versuchen, und die offen für eine Diskussion über Lösungsansätze sind (sofern diese wissenschaftlich substituiert sind natürlich).

    Sollte ich nichts von Ihnen hören, werde ich das Thema in Ihrem Blog nicht weiter thematisieren.
    Es hat dann wohl wegen Desinteresse schlichtweg keinen Zweck mehr und ich respektiere dieses Desinteresse, und auch andere Motivationen, das Thema nicht weiter zu verfolgen.

    Grüsse Fossilium

    • Ich verstehe nicht, wo Sie das „offensichtliche Beschreibungs- und Erklärungsdilemma“ sehen. Ich halte den Feldbegriff für ein sehr anschauliches Konzept. Gerade die Elektrodynamik und die allgemeine Relativitätstheorie geben sehr gute Erklärungen, wie Fernwirkungen aus lokalen Beeinflussungen des elektromagnetischen Feldes bzw. der Raumzeit entstehen. Auch ohne auf die Details der mathematischen Beschreibung gucken zu müssen.

    • (…) dann müsste, da Licht als Feld beschreibbar ist, die Wirklichkeit, mit all ihren Strahlungsfeldern, grösstenteils näherungsweise aus mathematischen Beziehungen bestehen (vielleicht X-Men´s Matrix ?). Soll es das wirklich sein ?

      So schaut es wohl aus, Ausgegrabenes, wenn die Welt beschrieben wird.
      Physikalische Experimente legen dies nahe.
      Physiker haben seit Langem zur Sachlichkeit / zur Realität Diskussionen geführt, die ausgegraben werden könnten. – Sie haben ja auch verfolgt, was Josef Honerkamp hierzu schrieb.
      Die Tegmark-Hypothese, die weder veri- noch falsifiziert werden kann, ist in diesem Zusammenhang vielleicht lustig.

      MFG
      Dr. W

      • Zufällig wurde diese Theorie heute vor einem Jahr publiziert. Bisher kannte ich sie nicht. Eine ganz ähnliche Theorie ist der Strukturenrealismus von John Worrall, der aber nicht so konsequent ist, denn immerhin steckt noch das Wort „realismus“ darin für die „Dinge-an-sich“. Mir erscheint Tegmarks Hypothese aber als Irrtum. Mathematik ist eine Konsequenz aus der physikalischen Welt. Ohne die gegebene physikalische Welt gäbe es keine Mathematik. Unmittelbar nach dem Urknall gab es noch keine Geometrie und keine Klassen von Teilchen oder Dingen. Erst die Realität der Physik hat die mathematischen Strukturen entstehen lassen, infolge ihrer Interpretationen durch den Menschen. Dazu kommt, dass die Betreiber der Mathematik selber real sind und sein müssen. Tegmarks Theorie ist also selbstbezüglich. Genauso könnte man behaupten, dass die Welt nur aus Information besteht. Information ist offensichtlich abstrakt und was man alles mit ihr anstellen kann, das ist im Ausdruck „virtual reality“ inzwischen offensichtlich. Aber auch Information braucht die Physik zur Übertragung und Speicherung. Lustig ist in der Tat, auf welche Ideen die Menschen (die Wissenschaftler) kommen. Woher käme in Tegmarks Welt die Kreativität? Wahrscheinlich hätte die Frage keinen Sinn.

        • Wollen sie den Gaul beim Schwanz aufzäumen mit: “ Unmittelbar nach dem Urknall gab es noch keine Geometrie und keine Klassen von Teilchen oder Dingen.“ Als wäre Geometrie etwas Physikalisches. Das ist es mit Sicherheit nicht. Linien und Punkte sind Abstraktionen und entsprechen nichts was es im physikalischen Universum direkt gibt.

          Wenn etwas schon immer zur Verfügung stehen musste, dann die Mathematik. Sie ist ja die Sprache der Naturwissenschaft und ihre Dinge (die mathematischen Objekte) sind nicht auf physikalische Energie angewiesen um zu existieren.

          Nur folgendes würde ich gelten lassen: Um Mathematik zu betreiben braucht es einen Mathematiker, mathematische Dingen sind nicht wirklich selbst existent, denn wenn sie niemand denkt, dann existieren sie nicht. Doch auch ohne zu existieren scheint Mathematik die richtige Sprache für die Beschreibung des Universums zu sein.

          Tegmarks Hypothese, das Universum sei die Instantiierung einer bestimmten Mathematik, ist ganz anders als sie es darstellen, höchst plausibel und keinesfalls eine exotische Erfindung Tegmarks sondern eine Konsequenz bisherigen naturwissenschaftlichen Denkens. Das einzige was man Tegmark vorwerfen kann ist die Selbststilisierung seiner eigenen Person, die bis zur Umbennunng geht, hiess doch Tegmark ursprünglich gar nicht Tegmark.

          Es gibt aber Beobachtungen,die die These vom Universum als Instantiierung einer bestimmten Mathematik unterstützen, beispielsweise die fast unheimliche Genauigkeit der Voraussagen der Quantenelektrodynamik, die übertragen auf Alltagsprobleme bedeuten würde, dass man die Distanz zwischen Boston und Los Angeles auf Bruchteile von Millimetern, ja bis auf Nanometer genau bestimmen kann. Eine solche Genauigkeit lässt an der üblichen Vorstellung, die Mathematik diene nur als Modell der Realität, zweifeln. Wenn die Realität zu 100% mit einem mathematischen Modell übereinstimmt, dann ist sie eben mehr als ein Modell. Das genau ist ein Kernpunkt der These Tegmarks. Ein weiterer Kernpunkt Tegmarks, nämlich der, dass alle mathematisch konsistenten, alle berechenbaren Universen auch existieren scheint mir dagegen viel spekulativer.

          • Darüber kann man natürlich endlos diskutieren. Genau das tun die Forscher schließlich auch. Nur noch zu Ihrem letzten Satz: wer oder was entscheidet dann, welche Universen existieren und welche nicht? Die logische Konsequenz wäre, dass keines dieser Universen existiert, wenn nicht alle existieren! Alles andere ist menschliche Willkür!

          • > […] die fast unheimliche Genauigkeit der Voraussagen der Quantenelektrodynamik

            ???
            Ist es z.B. eine „Voraussage der Quantenelektrodynamik„, dass der jeweilige Kopplungsparameter „alpha_0“ (d.h. referenziert auf Impulstransfer 0) in allen Versuchen den gleichen Wert („die Feinstrukturkonstante“) hätte ?

            Nein! Vielmehr ist diese, bisher mit beeindruckender Genauigkeit festgestellte Konstanz ein Messergebnis (das durch Benutzung der Quantenelektrodynamik gewonnen wurde),
            und es eine Modellvoraussage bzw. -erwartung (nämlich: des sog. „Standardmodells der Teilchenphysik“), dass auch in allen weiteren Messungen genau der selbe Wert dieser (im Rahmen der Quantenelektrodynamik definierten) Messgröße erhalten würde.

            Man beachte:
            Sollte sich in (mindestens) irgendeinem Versuch ergeben, dass diese Messgröße dabei einen anderen Wert gehabt hätte, dann wäre dadurch zwar das Standardmodell falsifiziert und hinfällig, die Quantenelektrodynamik aber nach wie vor ebenso einsetzbar und zum Erhalt und dauerhaftem Verständnis aller disbezüglichen Messwerte insgesamt notwendig wie immer.

        • @Anton Reutlinger

          »Eine ganz ähnliche Theorie ist der Strukturenrealismus von John Worrall, …«

          Eigentlich gar nicht ähnlich, wenn man genauer hinschaut. Der Strukturenrealismus, zumindest der epistemische, beruht auf Betrachtungen und Überlegungen, die u.a. auf Poincaré und Russell zurückgehen, womit man sich absolut seriös auseinandersetzen kann. Hingegen ist Tegmarks MUH, soweit ich das beurteilen kann, nur eine reichlich abstruse Form von externem Realismus. Von Hilary Putnam, der ja auch einmal als externer Realist angefangen hat, hätte Tegmark lernen können, warum das garantiert nicht funktioniert, aber es ist sehr zu bezweifeln, dass Tegmark sich auch nur ansatzweise einmal damit befasst hat.

          Was genau heute vor einem Jahr publiziert wurde ist wohl Tegmarks Buch. Auf Missionsreise ist er mit seinem Thema schon länger, siehe etwa hier. Und das reicht mir völlig; die Art von Humor, dass ich sein Buch lustig finden konnte, habe ich gewiss nicht.

          • Man kann über diese ultimativen Fragen überhaupt nur spekulieren. Intuitiv teile ich Ihre Meinung zu Tegmark, zu einem begründeten Urteil fehlt mir das Fachwissen und auch die Lust. Nur ein Genie mit übermenschlicher Phantasie könnte hier Antworten geben. Man kann sich zum Zeitvertreib damit beschäftigen, aber sinnstiftend oder erfolgversprechend ist es nicht. Der Mensch muss sich damit abfinden, dass die „Dinge-an-sich“ prinzipiell nicht erkennbar sind und nicht erkennbar bleiben, egal wie sich in der Realität darstellen. Da der Mensch aus derselben Materie besteht wie das Universum, kann er immer nur dieselbe Realität wahrnehmen und kann sie nur so wahrnehmen, wie sie auf Grund ihrer Wechselwirkungen erscheint. Die Mathematik ist ein Produkt der sinnlichen Wahrnehmungen, der Wahrnehmung von Ähnlichkeiten, Gleichheiten, Regelmäßigkeiten und Wiederholungen, allem voran die Geometrie und die Zahlen. Es ist ein Irrtum zu glauben, die Mathematik wäre losgelöst von jeder Realität und hätte ein eigenes Wesen.

          • @Chrys

            Hingegen ist Tegmarks MUH, soweit ich das beurteilen kann, nur eine reichlich abstruse Form von externem Realismus. Von Hilary Putnam, der ja auch einmal als externer Realist angefangen hat, hätte Tegmark lernen können, warum das garantiert nicht funktioniert, aber es ist sehr zu bezweifeln, dass Tegmark sich auch nur ansatzweise einmal damit befasst hat.

            Interressant, denn die überwältigende Mehrheit der Erdbewohner von der Existenz einer externen Realität geradezu überzeugt ist. Hat etwa Hillary Putnam etwas behauptet, was für sie von Belang wäre? Oder sind Sie kein Christ, Chrys?

          • Wer eine externe Realität ablehnt glaubt doch zwanglsläufig, er selbst (Solipsismus) oder die Menschen konstruierten die Realität was letztlich auf einen Konstruktivismus herausläuft wobei ich mir spontan einen epistemischen Konstruktivismus (wir können die Realität nicht erkennen) und einen ontologischen Konstruktivismus (es gibt keine Realität) vorstellen kann.
            Markus Gabriel vertritt in seinem Buch Warum es die Welt nicht gibt (vor 2 Jahren von mir gelesen) die Meinung, der Konstruktivismus sei heute eine dominierende Weltsicht und bereits Kant sei ein Konstruktivist. Er selbst vertritt in seinem populärphilosophischen Buch einen neuen Realismus, in der die reale Welt in vielen Fazetten – sogenannten Sinnfeldern -, aufscheint, die jeweils eine Sicht auf einen Realitätszipfel ermöglichen.

            Mir scheint es äusserst schwierig einen Konstruktivismus durchzuhalten, denn: Nehmen wir einmal an die Welt entstehe erst in unserem Kopf, dann zeigt doch die moderne Naturwissenschaft, dass sie in allen Forscherköpfen von Forschern die untereinander Research-Papers austauschen so beschreiben wird, dass es einen gemeinsam Kern gibt und sich die Gegenstände mit denen sich die Forscher beschäftigen im gleichen Universum befinden.
            Wer ein externes Universum, eine externe Realität ablehnt müsste dann mindestens sagen: Sehr viele Leute beschäftigen sich mit einem internen Universum und über dieses interne Universum gib es immer mehr übereinstimmendes, gemeinsames Wissen. Wenn man aber einmal an diesem Punkt angekommen ist wirkt der Konstruktivismus plötzlich ziemlich konstruiert.

  15. Sehr geehrter Herr Schulz,

    Sie schreiben: „Ich verstehe nicht, wo Sie das „offensichtliche Beschreibungs- und Erklärungsdilemma“ sehen.“ Ist das wirklich so – ich kann das nicht glauben.

    Wir haben das Jahr des Lichtes mit gewaltigen Veranstaltungen. Dort wird es doch Leute geben, die die Frage stellen, was ist das Licht, woraus besteht es ? Und man wird Sie fragen, weil Sie Physiker sind, und sich lange mit Erscheinungen des Lichtes befasst haben. Sie müssen doch wissen, aus was es besteht.

    Was für eine Antwort geben Sie dann ?

    Sie haben zwei Möglichkeiten: Sie sagen, es besteht aus Portionen von Energie, die durch den Raum wandern, oder es besteht aus elektromagnetischen Feldern, oder aus Anregungen davon, o.ä. Wenn Sie das antworten, erklären Sie aber nur, worin die Modellvorstellung des Lichtes besteht. Das ist keine wirkliche Antwort. Das ist ungefähr so, als würden sie auf die Frage, woraus das Planetensystem besteht, antworten, es bestünde aus Massepunkten, die um einen zentralen Massepunkt fliegen.

    Oder Sie sagen, was das Wesen des Lichtes ist, wissen wir nicht.

    Mehr als diese beiden Möglichkeiten für eine Antwort haben Sie nicht – und damit können Sie die Frage nicht beantworten – das ist Ihr Dilemma.

    Sie können nur sagen, wir haben ein Modell. Das ist das Maximale, mehr nicht.

    Selbst mit dem Modell haben Sie noch ein Problem, denn im Sinne des kritischen Realismus gedacht, müsste die Realität, also das was das Licht ist, also das was der Fragesteller wissen will,
    dem Modell sehr nahe kommen, weil das Modell ausserordentlich effektiv ist. Wenn es der Realität sehr nahekommt, müsste die Realität selbst aus mathematischen Beziehungen bestehen, denn Ihr Modell ist selbst auch nur eine mathematische Figur. X-Man lässt grüssen.

    Generationen von Physikern und Philosophen haben sich mit dem Problem, das Sie doch kennen müssen, befasst, mit dem Ergebnis im Prinzip: es haben keine Lösung, bis heute nicht.

    Vielleicht , Dr. Webbaer, können Sie das Problem einfacher beschreiben als ist, Sie scheinen es verstanden zu haben. Sind Sie mit der Tegmarkt Hypothese glücklich ? ich nicht. Sie ist aber wenigstens konsequent.

    Grüsse
    Fossilium

    • @fossilium
      Licht ist kein Ding von stofflicher Konsistenz, das der Wahrnehmung unmittelbar zugänglich wäre, und auch das vermeintlich „sichtbare Licht“ ist nur eine verunglückte Bezeichnung, denn was da bezeichnet wird, ist alles andere als sichtbar. Nachweisbar sind tatsächlich nur Effekte, die sich als Manifestation einer bestimmten Art von Wechselwirkung beschreiben lassen, was im wesentlichen durch die Maxwellschen Gleichungen geleistet wird.

      Im (metaphorischen) Lichte der logischen Analyse erweist sich die Frage, „Woraus besteht X?“, aber als semantisch sinnlos, wenn X eine Wechselwirkung bezeichnet. Ungeachtet der Tatsache, dass diese Frage freilich für jedes Substantiv X rein grammatikalisch korrekt formulierbar ist. Sinnvoll fragen liesse sich hinsichtlich einer Wechselwirkung danach, woran sie feststellbar ist, unter welchen Gegebenheiten sie auftritt, und ähnliches mehr, aber eben nicht, woraus sie besteht.

      Was Sie für ein Erklärungsdilemma halten, ist aus meiner Sicht mithin keine Angelegenheit der Physik, sondern eine Ihres spezifischen Sprachgebrauchs.

      • Chrys schrieb (8. Januar 2015 9:34):
        > Sinnvoll fragen liesse sich hinsichtlich einer Wechselwirkung danach, woran sie feststellbar ist, unter welchen Gegebenheiten sie auftritt, und ähnliches mehr, aber eben nicht,
        woraus sie besteht.

        Immerhin spricht man ja ohne Weiteres von Eichbosonen;
        von denen es sogar messbar verschiedene Arten gibt.

        Jedenfalls lässt sich gerade bei Betrachtung von Wechselwirkung bzw. von Kommunikation die Frage nach dem „Wodurch?“ deutlich von Fragen „Ob? bzw. „Wie sehr?“ oder „In welcher Reihenfolge?“
        trennen. Einsteins Ansatz:

        Alle unsere zeiträumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus.

        [ „Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie“, §3;
        http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/einstein-papers/1916_49_769-822.pdf ]

        konzentriert sich offenbar und ganz selbstverständlich auf Feststellungen von „Koinzidenz“ (bzw.
        ansonsten „Reihenfolge“) und damit auf das jeweilige „Ob“.
        Der Rest … ist Variationsrechnung.

      • Hallo Chrys,

        nein Crys, hier irren Sie ausnahmsweise.
        „X“ bezeichnet keine Wechselwirkung ! Licht ist keine Wechselwirkung schlechthin.

        Die Frage nach X ist also keine Frage danach, woraus eine Wechselwirkung besteht. Diese Frage ist auch nicht so sinnlos, wie Sie meinen – aber hier ist sie fehl am Platze.

        Denn eine Wechselwirkung i s t i m m e r l o k a l.
        Licht ist aber kein lokales Phänomen und daher keine WW schlechthin.

        Allenfalls ist Licht die Potenz zur Wechselwirkung, aber das wäre auch noch zu diskutieren.

        Grüsse Fossilumj
        Licht

      • Meine Zustimmung zu Ihrem Beitrag. Das Licht stimuliert die Rezeptormoleküle der Netzhaut und diese wiederum die Nervensignale zum Gehirn. Was wir sehen, ist nicht das Licht, sondern das sind chemische Prozesse in den Nervenzellen. Was genau die Vorstellungen oder die Bilder im Kopf hervorbringt, das ist bisher nicht bekannt. Die Frage, warum wir überhaupt Licht und die Außenwelt als Farben wahrnehmen können, das lässt sich prinzipiell nicht beantworten. Es ist eine Gegebenheit der Natur, die wir so hinnehmen müssen, genauso wie wir die Schwerkraft oder die elektromagnetische Kraft als naturgegebene Erscheinungen hinnehmen müssen, ohne ihr „Wesen“ erklären zu können.

        Die Existenz physikalischer Objekte ist nur durch ihre Eigenschaften gegeben. Es gibt keine Existenz ohne Eigenschaften. Die Eigenschaften wiederum sind die Träger der Wechselwirkungen, oder genauer, aus den Wechselwirkungen werden die Objekte und ihre Eigenschaften bestimmt. Ohne Wechselwirkung wären die Objekte nicht zu erkennen. Man kann nicht die Existenz eines Objekts postulieren, ohne seine Eigenschaften als Träger seiner Wechselwirkungen anzugeben. Der Name des Objekts ist nur eine willkürliche und abstrakte Eigenschaft zur sprachlichen Benennung, ohne physikalische Bedeutung.

        Dazu noch ein schönes und treffendes Zitat des Sprachphilosophen(!) Fritz Mauthner (1849-1923):

        „Die meisten Menschen leiden an dieser geistigen Schwäche, zu glauben, weil ein Wort da sei, muß es auch das Wort für etwas sein; weil ein Wort da sei, muß dem Worte etwas Wirkliches entsprechen.“

      • @fossilium
        Nun, mit meiner Auffassung stehe offenbar nicht ganz allein da. Herr Reutlinger hat die Sache inzwischen noch etwas weiter ausgeführt, und das sehe ich im übrigen ganz genauso.

        Mich nimmt noch wunder, wie Sie es denn nennen wollen, wenn zwei elektrifizierte Körper über eine Distanz hinweg wechselseitig aufeinander einwirken. Alle anderen, und nicht zuletzt die Autoren einschlägiger Lehrbücher, reden dabei von Wechselwirkung, wobei das EM-Feld der formalen Beschreibung dient, wie dies passiert.

        Sie könnten jetzt vielleicht einwenden, das EM-Feld sei halt nur ein Konstrukt menschlichen Denkens, eine Konvention, die letztlich nichts darüber sagt, was da, in einem ontologischen Sinne, „in Wirklichkeit“ vonstatten geht. Falls es Ihnen beim Realitätsbegriff darum gehen sollte, spätestens seit Kants kopernikanischer Wende in der Erkenntnistheorie sind buchstäblich alle Gegenstände empirischen Wissens davon betroffen, dass wir über ihr Wesen „an sich“ ganz grundsätzlich nichts wissen können. Die Vorstellung, dass überhaupt die Dinge „an sich“ existierten, ist schlussendlich selbst wiederum nur ein gedankliches Konstrukt, das insbesondere noch einen Existenzbegriff im Stil der traditionellen Logik als ein Prädikat erfordert. Mehr als ein verzweifeltes Anrennen an die Grenze der Sprache darf man sich davon nicht erhoffen.

        • Den Konstruktivismus muss man richtig verstehen. Kant war ein Konstruktivist, das bezeugt seine „Kopernikanische Wende“, wonach sich die Erkenntnis nicht nach den Gegenständen, sondern die Gegenstände nach unserer Erkenntnis richten. Das bedeutet aber in keiner Weise, dass wir im Kopf eine Welt neu erfinden. Es bedeutet, dass wir wie ein Architekt die Welt im Kopf nach Regeln konstruieren, die uns von der Evolution vorgegeben sind. Das sind die sinnlichen Vermögen der Wahrnehmung und das ist der Verstand als Vermögen zu logischem Denken. Kant konnte die Evolution Darwins noch nicht kennen, deshalb hat er sich mit einer „Metaphysik“ beholfen, um die „synthetischen Sätze a priori“, d.h. die empirischen Erkenntnisse vor aller Erfahrung zu erklären, was an sich natürlich ein Widerspruch und deshalb Metaphysik wäre. Man kann über verschiedene Varianten des Konstruktivismus diskutieren, aber an sich ist er nicht zu bestreiten. Unsere Vorstellungen von der Welt sind keine Abbilder, sondern Transformationen der äußeren Sinnesreize in die Repräsentationen des Bewusstseins, wie immer diese realisiert sind.

          • Nein: Mindestens der Radikale Konstruktivismus verneint die Möglichkeit der objektiven Erkenntnis und sogar schwächere Formen von Konstruktivismus neigen dazu wissenschaftliche Erkenntnisse als blossen Konsensus zu betrachten. Der Autor von Zum Realitätsbegriff im Konstruktivismus bzeichnet sich sogar als Antirealisten.

            Realisten verharren im Dualismus einer Abbildung.
            ..
            Fassen wir zusammen: Realität und Wirklichkeit lassen sich zwar methodisch differenzieren, indem wir mittels Formalisierungen eine größere Nähe oder Ferne hin zum Menschen feststellen – nach bestimmten Zwecken, Verfahren, Interessen , Perspektiven usw. -, aber Konstruktivisten verweigern hierbei eine eindeutige Ableitung aus einem externen Realismus, einer äußeren Ding-an-sich-Welt, die unvermittelt unsere Realitätskonstruktionen erfasst.

            Mit der Evolutionstheorie hat der Konstruktivismus zudem nichts am Hut. Ihre Ausführungen dazu passen eher zur Evolutionäre Erkenntistheorie eines Gerhard Vollmers (Zitat Wikipedia)

            Unser Erkenntnisapparat ist ein Ergebnis der Evolution. Die subjektiven Erkenntnisstrukturen passen auf die Welt, weil sie sich im Laufe der Evolution in Anpassung an diese reale Welt herausgebildet haben. Und sie stimmen mit den realen Strukturen (teilweise) überein, weil nur eine solche Übereinstimmung das Überleben ermöglichte (Vollmer 1998, S. 102).

            Vollmer ist ein Realist, ein hypothetischer Realist (Zitat Wikipedia)

            Das definiert den hypothetischen Realismus. Nach ihm wird angenommen, dass es eine reale Welt unabhängig von Wahrnehmung und Bewusstsein gibt, dass sie gewisse Strukturen hat und dass diese Strukturen teilweise erkennbar sind bzw. mit denen der von uns erkannten Welt übereinstimmen (Vollmer 1998, S. 35). Das gilt dann insbesondere für die Strukturen von Raum und Zeit, bleibt aber auch hier grundsätzlich hypothetisch. Mit anderen Worten, das Universum existiert im hypothetischen Realismus auch unabhängig von unserer Erkenntnis und damit real und substantiell in der Form, in der wir es mit seinen in Raum und Zeit voneinander getrennten materiellen Objekten wahrnehmen. Der Idealismus von Kant, der alle sinnhaft erkannten weltlichen Phänomene nur als Erscheinungen ansieht, wäre darin widerlegt.

          • Martin Holzherr schrieb (9. Januar 2015 14:49):
            > der Radikale Konstruktivismus verneint die Möglichkeit der objektiven Erkenntnis […]

            Was ist eigentlich die exakte Bezeichnung für die Art des Konstruktivismus (sofern es denn
            überhaupt eine ist), die Einsteins wohlbekanntem Ansatz entspricht:

            Alle unsere zeiträumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung
            zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus.

            [ „Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie“, §3;
            http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/einstein-papers/1916_49_769-822.pdf ]

            ?

          • @ Herr „Wappler“ :

            Was ist eigentlich die exakte Bezeichnung für die Art des Konstruktivismus (sofern es denn
            überhaupt eine ist), die Einsteins wohlbekanntem Ansatz entspricht:

            Alle unsere zeiträumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung
            zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus.

            Diesbezüglich wäre aus Sicht Ihres Kommentatorenfreundes kein ‚Konstruktivismus‘ festzustellen, sondern an die Tautologie grenzende Feststellung.
            ‚Koinzidenzen‘ wären halt im genannten Rahmen irgendwo zu ‚konstatieren‘, räumlich-zeitlich oder ‚raumzeitlich‘ sozusagen.

            Sie dürfen gerne, gerne auch umfangreich, erklären, warum genau Sie auf den ‚Radikalen Konstruktivismus‘ und auf das Dokument verwiesen und diesbezüglich angefragt haben.

            MFG
            Dr. W

          • @Anton Reutlinger, Martin Holzherr
            Noch zur Erläuterung: Nach meinem Eindruck scheint @fossilium ein Problem damit zu haben, dass Physik nicht zur Ontologie führt und somit keinen (anscheinend jedoch gewünschten) ontologischen Begriff von Realität liefert. In der Tat produziert die Physik keine Ontologie, was sich u.a. bereits daran festmachen liesse, dass physikal. Konzepte wie etwa der Begriff des Feldes als Idee eingeführt und mithin konstruiert werden. Die Beschwerden richten sich dann wohl schon gegen die Methodik der Physik, und nicht allein oder vorrangig gegen die Positionen des Konstruktivismus.

            Martin Holzherr hat gegen solche begrifflichen Konstruktionen keine mir erkennbaren Vorbehalte. Man darf es bei ihm nur nicht Konstruktivismus nennen, dagegen ist er allergisch.

            By the way, @Martin Holzherr: Herr Trepl ist Biologe und damit sicherlich kein Geisteswissenschafter. Ich meine, das hat er Ihnen schon einmal entschieden erklärt, doch weiter unten (9. Januar 2015 19:17) haben Sie ihn schon wieder falsch einsortiert.

          • Dr. Webbaer schrieb (9. Januar 2015 16:31):
            > [„Alle unsere zeiträumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung
            zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus.“…] Diesbezüglich wäre […] kein ‚Konstruktivismus‘ festzustellen

            Wenn B auf A „hinauslaufen“ soll,
            dann soll B aus A begrifflich konstruierbar sein.
            Nicht wahr?

            > [„Alle unsere zeiträumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung
            zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus.“ ist eine …] an die Tautologie grenzende Feststellung.

            Betrachten wir doch mal einige Beispiele von (offenkundigen, tatsächlichen) „zeiträumlichen Konstatierungen„:

            1. „Die Erde dreht sich um die Sonne. (Und nicht umgekehrt)“.

            2. „Im Laufe des vergangenen Jahres ist die Caesium-Fontänen-Uhr CSF2 der PTB um nicht mehr als ein Zehn-hoch-minus-Fünfzehn-tel eines Jahres von einer idealen Uhr abgewichen.“ (Vgl.
            http://www.ptb.de/cms/themenrundgaenge/wegweiser/fragenzurzeit/fragenzurzeit12.html )

            In diesen beiden Konstatierungen kommt das Wort „Koinzidenz“ gar nicht explizit vor.
            Es ist also keineswegs „tautologisch (offensichtlich, trivial), wie die entsprechenden Begrifflichkeiten „drehen“ (insbesondere in Unterscheidung zu „ruhen“) und „ideale Uhr“ (zusammen mit „Dauer“ bzw. reell-wertigen „Dauer“-Verhältnissen) aus dem „Koinzidenzbegriff“ explizit zu konstruieren sind;
            auch wenn es (laut Einstein, und auch meiner bescheidenen Auffassung nach) geradezu zwangsläufig feststeht, dass so sein soll.

            p.s.
            > Sie dürfen gerne, gerne auch umfangreich, erklären […]

            Ich würde mich dazu natürlich lieber (und ggf. auch umfangreicher) in einem SciLog äußern, wo man sich dieser Thematik ausdrücklicher und mit konzentrierterem Interesse widmet, anstatt hier nur der kommentarlosen und unvorhersehbaren eventuellen Duldung zu unterliegen.

          • @ Herr „Wappler“ :

            Wenn B auf A „hinauslaufen“ soll,
            dann soll B aus A begrifflich konstruierbar sein.
            Nicht wahr?

            Nein.

            Sollte bspw. ein Zustandsänderung von „B auf A“ ergeben haben, gibt immer unendlich viele Möglichkeiten Regeln zu entwerfen, die diese Änderung bewirkt hat.
            Eine bestimmte Begrifflichkeit für einen „Mechanismus“ bietet sich hier nur wahlfrei an.

            Womöglich meinen Sie es auch anders…


            Wobei Sie gerne einräumen dürfen, wo Sie sozusagen im Web frei (vs. ‚Duldung‘) verlautbaren.

            MFG
            Dr. W

          • * Sollte sich bspw. eine Zustandsänderung von „B auf A“ ergeben haben, gibt es immer unendlich viele Möglichkeiten Regeln zu entwerfen, die diese Änderung bewirkt haben könnten.
            (So schaut’s womöglich besser aus.)

          • Dr. Webbaer schrieb (14. Januar 2015 17:53):
            > [Frank Wappler schrieb (12. Januar 2015 10:46): …]

            Diese Antwort habe ich (leider) erst heute bemerkt.
            (Aber immerhin; man mag es „Gewissenhaftigkeit“ nennen.)

            (Ach! — gäbe es doch zuverlässigere Möglichkeiten, SciLogs-Korrespondenz zu führen …)

            > [Wenn B auf A „hinauslaufen“ soll, dann soll B aus A begrifflich konstruierbar sein.
            Nicht wahr?] Nein.

            Na, sowas!

            > Sollte [sich] bspw. ein[e] Zustandsänderung von „B auf A“ ergeben haben […]

            In Einsteins Formulierung (vgl. 9. Januar 2015 16:10 usw.) war davon die Rede, dass bestimmte
            Konstatierungenauf (eine bestimmte Art von) „Bestimmung(en)“ hinauslaufen.

            Um so etwas eventuell als „Zustandsänderung“ auffassen zu können, sollte zumindest
            erkennbar, benannt, vereinbart werden, um wessenZustände“ es dabei ginge.

            Abgesehen davon:

            > gibt immer unendlich viele Möglichkeiten Regeln zu entwerfen, die diese Änderung bewirkt hat.

            Nein (nicht ohne Weiteres).

            Wenn begrifflich gar nichts vorhanden ist, außer (meinentwegen) „einer Zustandsänderung von „B auf A“„, dann ist genau das (und dazu evtl. noch: die Verneinung genau dessen) die einzige Regel (sowie evtl. deren Negation), die ich für diese Gegebenheit „entwerfbar“ und
            „nachvollziehbar“, „mitteilbar“, „diskutabel“ nennen würde.

            p.s.
            > […] einräumen dürfen, wo Sie sozusagen im Web frei (vs. ‚Duldung‘) verlautbaren.

            Ich neige eher dazu zu versuchen, das, was mir die (experimental-physikalische) Stimmung vermiest, direkt auffindbar zur Rede zu stellen bzw. zu konterkarieren; wie das unter Peers eben so üblich ist und ggf. lehrreich sein kann.

            Allerdings bin ich kürzlich auf einen Projektaufruf („The Physics of What Happens“) aufmerksam gemacht worden, der (mich) nicht allein durch bloße einleitende Bemerkungen zum Widerspruch reizt und motiviert, sondern natürlich auch besonders zu frei-gefälliger Wertschöpfung einlädt. Also schaun wir mal …

            p.p.s.
            Dr. Webbaer schrieb (20. Januar 2015 13:15):
            > wo sind Sie denn so ein- oder ansässig?

            Sofern sich hiermit eine Einladung zu ’nem Bierchen abzeichnet
            (so von „Dr. W“ an Dr. W.):
            ich bring auch gern meinen … Bibliotheksausweis mit.

          • @ Herr „Wappler“ :
            Gerne mal rauslassen, wo Sie ansässig oder einsässig sind und wo Sie frei (vs, ‚Duldung‘) im Web oder anderswie verlautbaren. – Wäre ein wichtiger Punkt, die Nachricht Ihres Kommentatorenfreundes betreffend.

            MFG
            Dr. W (der generell von Aufregung abrät, der Sie auch nicht für eine „hohle Nuss“ hält, der Sie aber bittet möglichst allgemeinverständlich zu verlautbaren, möglicherweise vorliegende Niveau-Unterschiede annehmend + berücksichtigend)

        • Die Vorstellung, dass überhaupt die Dinge „an sich“ existierten, ist schlussendlich selbst wiederum nur ein gedankliches Konstrukt (….)

          Über den Konstruktivismus kann schlecht gestritten werden.

    • Liebes Fosslium,

      Dr. Webbaer […] Sind Sie mit der Tegmark[] Hypothese glücklich ?

      eigentlich nicht, weil gesagt wird: ‚Our external physical reality is a mathematical structure.‘
      Hier weiß Ihr Kommentatorenfreund nichts mit dem ‚mathematisch‘ (‚mathēmatikē téchnē ‚die Kunst des Lernens‘) anzufangen.
      Letztlich ist die nicht falsifizierbare und nicht verifizierbare Tegmark-Hypothese, wie schon geschrieben, lustig, sozusagen als Konzentrat des Konstruktivismus.

      MFG
      Dr. W (der in diesem Zusammenhang nicht versteht, ob es wichtig ist, dass Licht eine Beziehung oder Wechselwirkung ist und die Sache, bspw. ein Tisch oder eine Katze, nicht)

  16. @Martin Holzherr, zum Konstruktivismus.
    Durch ein Fernglas sehe ich die Welt anders als mit dem bloßen Auge (ganz abgesehen von der rosaroten Brille). Damit ist der naive Realismus widerlegt und der Konstruktivismus bestätigt. Der Konstruktivismus baut auf der evolutionären Erkenntnistheorie auf, sei es implizit oder explizit, wie von Maturana und Varela beschrieben. Die Evolution hat unsere Sinnesorgane hervorgebracht, die das Instrument all unserer Erfahrung oder empirischen Erkenntnis sind. Daran geht kein Weg vorbei. Der zweite Strang zum Konstruktivismus ist die Ontogenese, während der uns die Deutung der Welt beigebracht wird, z.B. in Form von Kinderspielzeug und Bilderbüchern, oder mittels Sprache und Kommunikation. Deshalb gehört zu den Gründern des Konstruktivismus der Kinderpsychologe Jean Piaget. Natürlich gibt es eine ganze Fülle einzelner Theorien und Varianten zur Erkenntnistheorie.

    Vollmer liegt falsch in seiner Interpretation von Kants Philosophie als Idealismus. Die „Dinge-an-sich“ sind fiktiv, prinzipiell nicht erkennbar. Kant hat keineswegs behauptet, dass die Welt nur Erscheinung sei. Diesen Vorwurf hat er schon zu Lebzeiten widerlegt. Das heißt, wir wissen nicht mal, ob die Dinge-an-sich wirklich existieren. Alles was wir wahrnehmen und erkennen, das sind ihre Erscheinungen als Wechselwirkungen mit der Materie unseres Organismus, also den Sinnesorganen. Was ist ein Elektron anderes als seine Erscheinungsformen bzw. Eigenschaften? Dabei müssen wir berücksichtigen, dass unsere Sinnesorgane sehr beschränkt sind und uns gelegentlich täuschen; deshalb ist zu unterscheiden zwischen objektiven Erscheinungen der Welt und subjektiven Phänomenen. Beispielsweise haben wir keinen Magnetsinn wie manche Tierarten, können aber durch ein Mikroskop auch die Mikrowelt beobachten.

    Man kann (oder muss) also drei Welten voneinander unterscheiden:
    – die Welt der elementaren und fiktiven, nicht erkennbaren Dinge-an-sich,
    – die von den Objekten ausgehenden Erscheinungen der Welt und
    – die von den Subjekten wahrgenommene Welt der Phänomene.

    • Sie schreiben als Realist und verteidigen mit Argumenten aus der Welt des Realismus//Naturalismus den Konstruktivismus, weil sie den Konstruktivismus gründlich missverstehen.
      Nimmt man viele ihrer Kommentare zusammen, fällt immer wieder auf wie selbstverständlich sie die Welt naturwissenschafltich erklären. Sie bemühen die gängigen physikalischen Theorien , gehen sogar noch einen Schritt weiter und erklären mit der Physik und Naturwissenschaft ansatzweise auch gesellschaftliche Phänomene. Mit anderen Worten: Sie sind ein platter Realist und Naturalist. Übrigens völlig im Gegensatz zu einigen Geisteswissenschaftlern hier auf scilogs wie etwa die Philosophin Leonie Seng („Feuerwerk der Neuronen“), Ludwig Trepl („Landschaft&Oekologie“) oder Stephan Schleim („MENSCHEN-BILDER“).

      Für einen echten Konstruktivisten gibt es „die von den Objekten ausgehenden Erscheinungen der Welt“ in ihren 3 letzten Punkten gar nicht.
      Dr.Webbaer, der hier immer wieder kommentiert bekennt sich zum Konstruktivismus in viel schlüssiger Weise. Für ihn ist an allem zu zweifeln, was nicht zur menschlichen Welt gehört. Er meint sogar, wennn in dieser Sekunde alle Menschen sterben würden, dann würde in einem gewissen Sinn auch die Welt verschwinden. Tendenziell geht der Konstruktivismus in diese Richtung. Sie aber passen überhaupt nicht zum Konstruktivismus. Ihre bisherigen Kommentare passen eher zum Naturalismus als zum Konstruktivismus, denn Realismus und Naturalismus sind von der Natur her schon in Übereinstimmung mit der Naturwissenschaft, der Konstruktivismus aber kümmert sich im tiefsten gar nicht um Naturwissenschaft. Der Konstruktivismus erklärt nämlich die menschliche Welt zur eigentlichen Welt.

      • @ Herr Holzherr :

        Der Konstruktivismus erklärt nämlich die menschliche Welt zur eigentlichen Welt.

        Nicht die ‚menschliche Welt‘, sondern die Welt erkennender Subjekte ähnlicher Bauart. die ‚eigentliche Welt‘ würde einen Bezug benötigen.
        Insofern soll bspw. die gemeine Hauskatze undiskriminiert bleiben, auch wenn Kommunikation auf höherer Ebene unmöglich scheint.
        Insofern bliebe auch bei einem Aufeinandertreffen mit extraterrestrischen Leben „ein Türchen offen“.

        MFG
        Dr. W (der bei dem von Ihnen Adressierten auf den Kritischen Rationalismus tippen würde)

    • Was ist überhaupt ein (Zitat)naiver Realist? Das weiss ich nicht genau. Nur war ich bis vor Kurzem selbst noch ein naiver Realist. Ich glaubte daran die Welt, das Universum, sei aus Quantenobjekten zusammengesetzt, zu jedem Zeitpunkt n Quanten. Bis ich erfahren habe, dass es sehr viele Situationen gibt, in denen man die Anzahl der Quanten nicht angeben kann, Situationen, in denen es eine unbestimmte Anzahl von Quantenobjekten gibt und Situationen, in denen das Feldbild der Elektromagnetik angebrachter erscheint als ein Quantenbild, weil man sonst entweder mit Bruchteilen von Quanten oder aber mit kleinen Wahrscheinlichkeiten rechnen muss, dass es ein Quant hat.

      Sie sprechen oben aber von einer anderen Art von naivem Realismus, scheinbar eine Welt aus der Vergangenheit wo es noch ein mechanistisches Weltbild gab oder das Bohr’sche Atommodell. Das aber ist Geschichte und ein Realismus, der sich auf eine bestimmte physikalische Ausgestaltung der Welt festlegt ist kein vernünftiger philosophischer Standpunkt.

      Es gibt heute sogar in der Physik einen „Realismusstreit“, nämlich den Streit darüber wie die Welt einzuordnen ist, die mit der Schrödingergleichung beschrieben wird. Der Qubismus glaubt die Schrödingergleichung beschreibe nur unseren Glauben, unsere Vermutungen während die klassische Interpretation den Superpositionen von Zuständen die in der Schrödingergleichung behandelt werden, eine Existenz, eine Realität zuschreibt.

      • Was ist überhaupt ein (Zitat) naiver Realist?

        Könnte jemand sein, der meint, dass die Welt bestimmt, was das erkennende Subjekt herausfinden kann und wird, insbesondere auch Sachen meinend, nicht andersherum, sogenannten Szientisten wären hier zum Vergleich heranzuziehen.

  17. Mit dem „Vorwurf“, ein Naturalist zu sein, kann ich sehr gut leben, zumal wir hier in einem naturwissenschaftlichen Blog sind. Andererseits ist der Konstruktivismus keine Religion mit Glaubensdogmen. Er ist gehaltvoller als eine Weltanschauung, aber schwächer als eine wissenschaftliche Theorie. Mir fällt dazu kein besserer Begriff ein als ein hermeneutisches „Denkkonzept“ zur Naturwissenschaft, das verschiedene Perspektiven zum Verstehen der Welt zusammenfasst. Im wesentlichen geht es dabei also um das geisteswissenschaftliche Verstehen, im Kontrast zum naturwissenschaftlich kausalen und nomothetischen Erklären.

    Das Auge nimmt nicht Gegenstände wahr, sondern Farbkleckse. Erst der Verstand macht daraus konkrete Gegenstände mit Eigenschaften und Bewegungen, assoziiert dazu Erinnerungen und Bedeutungen. Woher also nimmt der Verstand die ursprüngliche Erkenntnis, die man braucht, um Wahrnehmung und Erfahrung zu neuer Erkenntnis zu formen? In der Bibel ist es der „Logos“. Seit Darwin können wir retrospektiv(!) annehmen, dass die Evolution die Sinne und ihre Verschaltungen notwendig so gestaltet und selektiert hat, dass wir damit als Organismus in der Welt leben können.

    Die Wirklichkeit ist immer eine Vorstellung von der Wirklichkeit. Die Vorstellung ist jedoch kein Abbild, sondern die Wirklichkeit selber, unabhängig davon, wie die Realität aus naturwissenschaftlicher Perspektive ist. Natur und Naturerkenntnis sind nicht dasselbe. Insofern sind Innenwelt und Außenwelt semantisch unabhängig voneinander. Aber es ist dieselbe Materie. Nicht anders funktioniert das Telefon: auf derselben physikalischen Leitung werden bestimmte sprachliche oder andere Signalmuster mit geistiger, individueller Bedeutung übertragen. Die Informatik kennt dazu das 7-Schichten-Modell der Kommunikation, dem man universelle, geradezu erkenntnisphilosophische Bedeutung zumessen kann, denn die Welt ist letztlich Kommunikation, oder Wechselwirkung in physikalischer Diktion. Die Eigenschaften, die Vielfalt und die Dynamik der Wechselwirkungen als materielle oder energetische Formen (Informationen!), Muster und Gestalten sind das, was die geistige Welt mit unserem Bewusstsein hervorbringt. Zu diesen Wechselwirkungen gehört insbesondere die elektromagnetische Strahlung oder das Licht als Phänomen und konstruktivistische Deutung.

    Diesen eleganten Schwung zum Thema Licht hätte auch Felix Neureuther nicht schöner geschafft.

    • Das Licht als physikalisches Phänomen bedarf keiner konstruktivistischen Deutung. Von der Erkenntnisgeschichte her ist Licht – wenn man Erkenntnis als naturwissenschaftliche Erkenntnis (und nicht als Spintisiererei) betrachtet – wohl deshalb so wichtig, weil neue Theorien über das Licht zu mehreren Paradigmenwechseln geführt haben. Historisch gesehen ist Licht auch deshalb interessant, weil Gesetze zur Optik (Snellius 1580, Descartes) und optische Instrumente (Galilei’sches Fernrohr, Newton-Teleskop) schon ganz zu Beginn der Moderne gefunden und erfunden wurden. Newton wollte Licht aus Partikeln zusammengesetzt sehen, stiess aber auf das Phänomen der Newton-Ringe, die nun mal nur mit der Wellennatur des Lichts erklärbar sind, nicht aber mit Partikeln, später schien es immer offensichtlicher (Young), dass Licht Wellencharakter hat. Maxwell fand dann den Zusammenhang mit dem Elektromagnetismus und es zeigte sich, dass die Wellengleichung, welche die Ausbreitung von Licht in Form von Transversalwellen beschreibt, sich aus Maxwells Gleichungen ergibt. Als nun die Frage nach der Natur von Licht geklärt schien (=ist eine EM-Welle) erklärte Einstein die Interaktion von Licht mit Materie mit Lichtteilchen und gestand dem Licht zugleich Welleneigenschaften zu. Diese Doppelnatur als Teilchen und Welle wurde später von den Begründern der Quantenphysik Bohr, Born, Heisenberg, Schrodinger, De Broglie, Pauli, Dirac auch anderen Objekten als Licht zugestanden Auch in der speziellen Relativitätstheorie spielt Licht eine entscheidende Rolle. Kurzum: Viele Umwälzungen in der Physik hängen mit neuen Erkenntnissen über das Licht zusammen.
      Folgender Spruch Einsteins passt gut zur Geschichte des Wisssens über Licht:

      Licht ist wie der französische Philosoph Voltaire. Voltaire wurde katholisch geboren, trat als junger Mann zum Protestantismus uber, und kehrte kurz vor seinem Tod zum Katholizismus zur ück. Licht wird als Teilchen geboren, lebt als Welle und stirbt wieder als Photon, wenn es ab-
      sorbiert wird.

      Lubos Motl wollte ganz zu Beginn von 2015 Licht in seinem Beitrag 2015: International Year of Light and Soils komplett erklären, scheiterte aber – wie er selbst schreibt – an dieser Aufgabe. Am Schluss seines Artikels liest man

      As you can see, even though the photon is „just another particle species“, almost the whole history of physics is the history of light.

  18. Gestaten Sie mir ungefragt das Dilemma dieser Diskussion in Worte zu fassen…
    Ich bin etwas verwirrt….
    Manche von Ihnen sprechen von der Realität der externen Welt und betrachten sie durch das Prisma des philosophischen Konstruktivismus (Maturana/Varela), manche wiederum behandeln einen Konstruktivismus im Sinne Platons Höhle oder mathematischen Metawirklichkeit Tegmarks und sprechen von einer übergeordneten Wirklichkeit, welche außerhalb unserer gelebten Realität existiert. Beide Diskussionsansätze sind miteinander (erkenntnistheoretisch) (mit Verlaub) unvereinbar.
    Man sollte sich vielleicht zuerst darauf verständigen, über welche Konstruktivismen geredet wird, sonst redet man aneinander vorbei. Wenn Sie sich einig werden, werden Sie garantiert imstande sein, die Probleme nacheinander zu lösen.
    voller gespannter Erwartung und mit freundlichen Grüßen…

    • Vor allem sind Begriffe wie die ‚Realität‘, meint die Sachlichkeit, die wie einige meinen nur in oder auf bestimmten Ebenen stattfindet [1], die ‚Wirklichkeit‘, also das was wirkt oder zu wirken scheint, Meister Eckhart könnte hier der Erschaffer gewesen sein, es könnte eine regionalspezifische Sichtenbildung [2] vorliegen und auch die ‚Welt‘, also das was ist oder zu sein scheint, neben anderen Sichten wie Uni- und Multiversen oder auch dem Theozentrischen Sinne entsprungene Weltsicht erst einmal zu klären.

      Geht wohl, ganz untergeordnet, als Feedback oder Sekundärnachricht hier nicht, macht aber nüscht.

      MFG
      Dr. W

      [1]
      vgl. auch mit dieser kleinen NASA-Animation:
      -> http://apod.nasa.gov/apod/ap120312.html
      [2]
      vgl. :
      -> http://de.wikipedia.org/wiki/Wirklichkeit (und vgl. mit weitgehenden Fehlern anderssprachiger Texte)

      • Die große Frage ist, wie man mit dem menschlichen Geist den menschlichen Geist erforschen und verstehen kann, oder wie man mit der Natur des Geistes die Natur verstehen kann. Aus dieser Zirkularität gibt es keinen Ausweg. Dazu kommt die Unvollständigkeit, Uneindeutigkeit, Subjektivität und Abgeschlossenheit der Sprache zur Beschreibung von Geist und Natur. Sprache lässt sich nur mit Sprache beschreiben, Begriffe werden mit anderen Begriffen definiert, ad infinitum. Das alles führt zu Paradoxien und Antinomien. Als Beispiel sei die Grelling-Nelson-Antinomie genannt, auch das Lügner-Paradoxon, die Russell-Antinomie und Gödels Unvollständigkeitssatz gehören hierher. Wahrheiten beziehen sich immer nur auf die Axiome oder Vorannahmen, absolute oder unabhängige Wahrheit ist nicht möglich. Logik gründet auf der erlernten Bedeutung der verwendeten Wörter wie „und“, „oder“, „wahr“, „falsch“. Die Bedeutung kommt wiederum aus der kollektiven Verwendung. Aus diesem Dilemma ist nur zu entkommen durch ein zusammenhängendes, kohärentes, dichtes Netzwerk von Aussagen über die Welt, die immer wieder überprüft, korrigiert, modifiziert und ergänzt werden müssen. Entscheidend ist nicht die fiktive oder angebliche Wahrheit der Aussagen, sondern ihre „empirische Adäquatheit“ (Bass van Fraassen) in bezug auf die Lebenstauglichkeit. Das ist nun nicht als willkürlicher Relativismus zu verstehen, sondern als System historisch oder retrospektiv bewährter Konstruktionsregeln.

        • Es besteht seitens des erkennenden Subjekt die Möglichkeit Dilemmata nicht zu bilden oder zu suchen und Widersprüchkeiten, das Sprachliche meinend, zu meiden.
          Es müsste sich hier u.a. mit dem Gedanken der Schichtenbildung verstärkt angefreundet werden, auch Rekursionen meinend.
          Es ist nicht so, dass abschließend „gegödelt“ werden konnte, Kollege Gödel hat sich zuvörderst destruktiv der Arithmetik gewidmet, man hat dann herausgefunden, dass es sich „ausgehilbert“ hat, zeitnah gab es dann auch bestimmte physikalische Entwicklung, die u.a. auch den Konstruktivismus und den die Gesellschaft meinenden Neomarxismus, hmm, evoziert hat.

          Hier könnte man besser werden.

          MFG
          Dr. W

          • Nun, selbstverständlich kann man nicht die Hände tatenlos in den Schloß legen oder resignieren, das Leben fordert pragmatische Lösungen. Deshalb gibt es beispielsweise die Unterscheidung in Objektsprache und Metasprache. Überhaupt ist der Pragmatismus ein Versuch, die Probleme zu umschiffen. Einen Versuch liefert Arthur Fine mit der Natural Ontological Attitude (NOA). Feyerabend hat meines Wissens eine Methodenfreiheit in der Wissenschaft gefordert, keineswegs ein beliebig relativierendes „anything goes“ der Theorien. Nancy Cartwright schrieb “The laws of physics, I concluded, to the extent that they are true, do not explain much.” Gödel hat gezeigt, dass zwar die Widerspruchsfreiheit und Vollständigkeit eines Systems sich gegenseitig ausschließen, die Widerspruchsfreiheit trotzdem beweisbar sein kann. Das Fazit ist nach meiner Meinung, dass zu wissenschaftlichem Weltverdruss kein Anlass ist, zu grenzenlosem Optimismus auch nicht.

            „Was wir Realität nennen, besteht aus einigen eisernen Pfosten der Beobachtung, die wir ausfüllen mit einer Pappmaché-Konstruktion von Vorstellung und Theorie. “

            John A. Wheeler (1911-2008), Physiker

        • PS:
          Bas van Fraassen war hier natürlich „angenehm locker“, die empirische Adäquatheit ist aber nicht erfüllend.
          Feyerabend hat die „Theorienfreiheit“ gefordert, vs. ‚Anything goes‘, auch nett.

          • Die Lösung könnte vielleicht in meiner Methodenfrechheit zu finden sein?
            Diese, von mir entwickelte und nach mir genannte Erkenntnismethode, geht aus der von Feyerabend geforderten „Methodenfreiheit“ hervor und zeichnet meine eigene hermeneutische Bemühung aus. Die Methodenfrechheit, die ich fordere geht von der Existenz einer übergeordneten Exorealität, deren logische Substanz frecherweise unbekannt, doch ganz bestimmt epochal wichtig ist.
            🙂 METHODEN-FRECHHEIT – muss ich patentieren lassen…

          • @ Herr Zasada :
            Sie wirken jedenfalls sympathisch, aufgeschlossen und anpackend, nett auch das mit der ‚Nihilismus-Falle‘, nett auch nach ‚Lösungen‘ zu suchen und geeignete ‚Frechheiten‘ zu finden.

    • So einfach ist es nicht. Die Philosophen beschäftigen sich seit Jahrtausenden damit und sind noch zu keinem endgültigen Resultat gekommen. Wie sollen wir das hier schaffen? Das Problem ist eben, dass man sich im Kreis dreht, weil es kein fixes Bezugssystem gibt, weder physikalisch noch geistig. Manche Leute behelfen sich deshalb mit fiktiven, absoluten Wesen als Gottheiten.

      Die wesentliche Erkenntnis der Neuzeit ist, dass der Mensch nicht fertig in die Welt kam und nicht fertig geboren wird, sondern Produkt einer langen Entwicklung ist. Das erklärt manche Rätsel, aber noch nicht alle. Das große Rätsel bleibt nach wie vor das Wesen des Geistes wie auch der Natur oder des Kosmos an sich. Wir müssen uns damit abfinden, dass nicht alles erforschbar und erklärbar ist, denn wir können das Universum nicht von außen betrachten, wir sehen immer nur die fensterlosen Innenwände. Eine weiße Figur vor einem weißen Hintergrund ist nicht erkennbar. Also können wir keine Figuren erkennen in der Farbe der Innenwände!

      Ist es nicht viel faszinierender, darüber nachzudenken und zu diskutieren, als willkürlich und anmaßend „ewige Wahrheiten“ festzulegen, die keine Wahrheiten sein können? Weder der Szientismus noch der Theismus haben einen Anspruch auf Glaubwürdigkeit. Es gibt eine Fülle von Strömungen, die versuchen, sich der „Wahrheit“ zu nähern, sei es der Konstruktivismus, der kritische Rationalismus, die Phänomenologie oder Transzendentalphilosophie, die evolutionäre Erkenntnistheorie, die „embodied cognition“ der Kognitionswissenschaft, oder die vielen Bewusstseins- und Wahrheitstheorien. Jede der Strömungen hat andere Schwerpunkte und Perspektiven, keine ist allumfassend. Natürlich gibt es auch eine Anzahl exotischer oder eigenwilliger Anschauungen.

      • Es gibt (wenige) Konzepte, die sowohl in der Physik als auch in der Philosphie eine Rolle spielen. Eines davon ist der Realismus. Ein Phänomen wie die Quantenverschränkung (entanglement) kann sowohl realisitsch als auch probabilistisch erklärt werden.
        Eine mögliche realistische Erklärung für die Quantenverschränkung läuft darauf heraus, eine Wurmlochverbindung zwischen den verschränkten Partikeln anzunehmen, eine sogenannte Einstein-Rosen-Bridge wie das im arxiv-Artikel Are entangled particles connected by wormholes? Support for the ER=EPR conjecture from entropy inequalities gemacht wird. Das Phänomen, dass eine Messung an einem der verschränkten Partikel sofort – also überlichtschnell – auch ein Ereignis am anderen Partikel verursacht wäre damit durch eine physische Verbindung zwischen den verschränkten Partikeln erklärt. Das ist eine realistische Erklärung.
        Im Gegensatz dazu erklären die QBisten (Quanten-Bayesianer) die Verschränkung von Partikeln völlig anders: Für Fuchs und Schack (die wichtigsten beiden Quanten-Bayesianer) ist Verschränkung etwas was kein physikalisches Korrelat hat. Vielmehr deuten sie die Verschränkung von Partikeln als eine Form des beschränkten Wissens über die Partikel. Durch eine Messung an einem Partikel wird dann nicht nur Wissen geshaffen für das Partikel an dem die Messung stattfand sondern auch für das andere. Und dieses Wissen breitet sich augenblicklich aus. Fuchs und Schack (die beiden wichtigsten Quanten-Bayesianer) bringen irgendwo das Gleichnis mit einer Scheidung, die von einem Gericht ausgesprochen wird. Diese Scheidung tritt augenblicklich in Kraft – auch wenn einer der Partner meilenweit entfernt ist. Genauso verhält es sich bei der Quantenverschränkung.

        Ehrlich gesagt ist mir die Erklärung mit der Wurmlochverbindung zwischen den verschränkten Partikeln sympathischer als Fuch’s und Schack’s Informationsmagie. Aber auschliessen will ich die antirealistische, probabilistische Erklärung der Quanten-Bayesianer nicht.

  19. Hi Crys, Sie schreiben:

    „..Nach meinem Eindruck scheint @fossilium ein Problem damit zu haben, dass Physik nicht zur Ontologie führt und somit keinen (anscheinend jedoch gewünschten) ontologischen Begriff von Realität liefert. In der Tat produziert die Physik keine Ontologie. “

    Ich hab wirklich kein Problem damit, im Gegenteil, genau d a s hatte ich in der Diskussion um Kuhlmanns Frage „Was ist Realität“ kürzlich in diesem Forum behauptet: nämlich das genau das die Physik nicht leisten kann. Dieser Standpunkt der Bescheidenheit wird von der Physik aber leider nicht immer freimütig eingenommen.

    Ich bin auch nicht darauf aus, das Sein, wie es ist, zu erklären, dass dies nicht geht ist doch ein alter Hut. Dr. Webbär hat diese Behauptung unsinnigerweise und unbegründet in den Raum gesetzt.

    Meine Meinung ist: es gibt erklärende Beschreibungen, und zwar verschiedene, je nach Sichtweise auf die Welt ausserhalb von uns. Eine erklärende Beschreibung deutet auf das Wesentliche hin, mehr oder weniger – und jede anders. Es ist doch sinnvoll, um die beste dieser Beschreibungen in einen Wettbewerb zu treten. Genau das ist doch Wissenschaft – ein ziemlich unideologischer pragmatischer Ansatz, der vor allem für Diskussionen in einem Forum praktikabel ist.

    In diesem Sinne gedacht ist Licht ein Phänomen, das wesenhaft (im Gegensatz zur modellhaften Beschreibung) so gut wie garnicht beschrieben werden kann, die Beschreibung ist ein leeres Blatt sozusagen. Unter diesem Blickwinkel besteht die Welt ausserhalb von uns aus Materie vor einem gewaltigen unbestimmten Hintergrund aus Strahlung, der sich jeder Beschreibung entzieht. Das muss man doch erst einmal in aller Deutlichkeit festhalten, dass es hier nicht um eine Kleinigkeit geht, sondern um eine Weltbeschreibung, bei der, wenn alle Erkenntnisse der modernen Physik berücksichtigt werden, der grösste Teil der Welt in einer sprichwörtlich unwirklichen Unbestimmtheit versinkt.

    Mit Ontologien und dem Wesen der Dinge hat das garnichts zu tun: wir haben keine Beschreibung für diesen Hintergrund, und es muss erlaubt sein zu fragen: warum ? warum können wir diesen grossen einheitlichen Hintergrund der Welt nicht beschreiben, der sicher vorhanden ist, und dessen einfache Strukturen von der Mathematik so vorzüglich erfasst werden ? Das ist nach meiner Ansicht nicht zuerst ein erkenntnistehoretisches Problem, es ist auch keine ontologische Problem, kein philosophisch-metaphysisches Grundproblem, sondern ein methodisches Problem. Das was der Kern meiner Aussage.

    Grüsse Fosslilium.

    Ich hab wirklich kein Problem damit, im Gegenteil, genau d a s hatte ich in der Diskussion um Kuhlmanns Frage „Was ist Realität“ kürzlich in diesem Forum behauptet: nämnlich das genau das die Physik nicht leisten kann.

    Ich bin auch nicht darauf aus, das Sein, wie es ist, zu erklären, dass dies nicht geht ist doch ein alter Hut. Dr. Webbär hat diese Behauptung unsinnigerweise und unbegründet aufgebracht.

    Ich meine, es gibt erklärende Beschreibungen, und zwar verschiedene, je nach Sichtweise auf die Welt ausserhalb von uns. Eine erklärende Beschreibung deutet auf das Wesentliche hin, mehr oder weniger – und jede anders. Es ist doch sinnvoll, um die beste Beschreibunbg in einen Wettbewerb zu treten. Das ist doch Wissenschaft, und ein ziemlich unideologischer pragmatischer Ansatz, den ich hier vertrete, vor allem, wenn es um Diskussionen in einem Forum geht.

    In diesem Sinne gedacht ist Licht ein Phänomen, das wesenhaft (im Gegensatz zur modellhaften Beschreibung) so gut wie garnicht beschrieben werden kann, die Beschreibung ist ein leeres Blatt sozusagen. Unter diesem Blickwinkel besteht die Welt ausserhalb von uns aus Materie vor einem gewaltigen unbestimmten Hintergrund aus Strahlung, der sich jeder Beschreibung entzieht. Das muss man doch erst einmal in aller Deutlichkeit festhalten, dass es hier nicht um eine Kleinigkeit geht, sondern um eine Weltbeschreibung, bei der alle Erkenntnisse der modernen Physik berücksichtigt werden, bei der aber der grössten Teil der Welt in Unbestimmtheit versinkt.

    Egal aus welchem Blickwinkel man die Welt betrachtet. ihr grösster Teil bleibt unbestimmt, sowohl aus der Sicht des Realisten, Kontruktivisten oder Theisten, von wem auch immer,

    Grüsse Fosslilium.

    • @fossilium
      Okay, ich mag Sie da wohl falsch verstanden haben in Hinblick auf Ihre Einschätzung der Rolle von Ontologie. Lassen wir die einmal aussen vor, dann ist mir jedoch noch immer nicht klar, inwiefern Sie dort ein methodisches Problem zu sehen meinen, und auf welche Art von Antwort Sie sich auf Ihre Fragestellung erhoffen.

      Das erinnert mich alles doch sehr die verwandte Frage danach, was Elektrizität denn nun „wirklich“ sei, und als Antwort kann ich mir mutatis mutandis auch nur die vorstellen, die bereits gegeben wurde:

      Some readers may expect me at this stage to tell them what electricity „really is.“ The fact is that I have already said what it is. It is not a thing like St. Paul’s Cathedral; it is a way in which things behave. When we have told how things behave when they are electrified, and under what circumstances they are electrified, we have told all there is to tell.
      – Bertrand Russell, ABC of Atoms

  20. Hi Crys,

    „Im (metaphorischen) Lichte der logischen Analyse erweist sich die Frage, „Woraus besteht X?“, aber als semantisch sinnlos, wenn X eine Wechselwirkung bezeichnet.“

    Nun gut, kann sein, aber dass Licht eine Wechselwirkung bezeichnet, habe ich nie behauptet.
    Fernwirkung ist aber out ! Wirkung im physikalischen Sinn wird wie Energie und Impuls lokal.
    uebertragen.

    Gruesse
    Fossilium

  21. Verehrter Herr Reutlinger,

    Sie schreiben: „Die Existenz physikalischer Objekte ist nur durch ihre Eigenschaften gegeben. Es gibt keine Existenz ohne Eigenschaften. Die Eigenschaften wiederum sind die Träger der Wechselwirkungen, oder genauer, aus den Wechselwirkungen werden die Objekte und ihre Eigenschaften bestimmt.“ Das hört sich gut an, ist aber widersprüchlich:

    Wenn die Eigenschaften Träger der WW sind, gehen die Eigenschaften der WW voraus, da sie diese ja tragen. Wenn die Wechselwirkungen die Objekte und ihre Eigenschaften bestimmen, gehen die Wechselwirkungen den Objekten voraus, da sie diese bestimmen. Was geht nun wem voraus ? Eigenschaften+Objekte den WW oder die WW den Objekten+Eigenschaften ?

    Die Vorstellung, das sich alles nur durch Wirkung äussert, und somit eigentlich nichts „existiert“ ausser Wirkung, oder alles, was exsitiert, durch Wirkung bestimmt wird, ist eine geläufige, im Falles des Lichts ist es aber doch wieder anders – Licht ist wohl etwas Besonderes:

    Licht wechselwirkt nicht wie Materie, sonst wäre es sichtbar. Es wechselwirkt, ja, aber nur um den Preis eigenen Vergehens: im Moment des eigenen (meist vollständigen) Untergangs verleiht es einer Atomhülle Energie und Impuls. Die Atomhülle wiederum kann gleich viel Energie und Impuls verlieren, dies aber nur um den Preis der Entstehung von Licht.

    Wirkung ist hier weder „bestimmend“ für ein Objekt, noch ist irgendeine Objekt-Eigenschaft „Träger“ einer Wirkung. Wenn man das Wort Objekt durch das Wort Prozess ersetzt, dann könnte es gehen: Die Übertragung von Energie und Impuls, also das Auftreten einer Wirkung, geht einher mit der Erzeugung oder Vernichtung von Licht – also kann man sagen, dass

    Erzeugung und Vernichtung von Licht gleichbedeutend mit einer Wirkung sind.

    Was sich also durch Wirkung äussert, ist ein „Prozess“ (der des Entstehens und Vergehens), was hier durch den Prozess des Entstehens und Vergehens entsteht, ist eine Wirkung. Hier geht nichts irgendwas voran, sondern das eine ist gleichbedeutend mit dem anderen, der Begriff oder Prozess Wirkung könnte geradezu als Lichtentstehung oder -vernichtung definiert werden (könnte ?).

    Grüsse Fossilium

    • Man darf die Natur nicht mit Naturerkenntnis verwechseln. Dann gibt es keinen Widerspruch. Die Beobachtung eines Objekts bezieht sich immer auf dessen Wirkung. Daraus wird auf die Eigenschaften und die Existenz des Objekts als Quelle der Wirkung geschlossen. Wenn Radioastronomen ein neues Signal beobachten, dann suchen sie gezielt nach der Quelle und versuchen, aus den Charakteristika der Signale die individuellen Eigenschaften des Objekts zu erschließen. Inwieweit Eigenschaften und Wirkungen dasselbe sind, das sei hier offen gelassen. Die Wirkung bezieht sich immer auf Zielobjekte.

      Licht ist bekanntlich elektromagnetische Strahlung. Unser Auge kann aber nur wenige, bestimmte Frequenzen erkennen, eben das sichtbare Licht. Jeder Körper gibt jedoch elektromagnetische Strahlung verschiedener Frequenzen ab. Darauf beruht die Spektroskopie und Spektralanalyse. Das Licht selbst ist die Wechselwirkung von Materie und ist eigentlich nichts Besonderes. Nicht nur die Sonne gibt Licht ab, auch die Erde tut es, aber auf Grund ihrer Temperatur liegt der überwiegende Teil der Strahlung im unsichtbaren, langwelligen Frequenzbereich, also IR und Radiowellen. Nur das reflektierte, sichtbare Licht ist auch wieder sichtbar. Deshalb ist der Mond sichtbar und deshalb ist die Erde vom Mond aus sichtbar. Das Strahlungsmaximum der Sonne liegt genau in dem Bereich, für den unsere Augen empfindlich sind. So ein Zufall!

      Nur deshalb sehen wir die Gegenstände in unserer Lebenswelt als subjektive Phänomene, weil sie das sichtbare Sonnenlicht als objekte Erscheinung reflektieren. Das erklärt jedoch nicht, warum wir die Gegenstände in unterschiedlichen Farben sehen. Das hat mit dem Licht gar nichts zu tun, sondern mit den neurophysiologischen Prozessen des menschlichen, auch des individuellen Gehirns (Farbenblindheit!). Das ist bisher nicht erklärbar und nach meiner Überzeugung prinzipiell nie erklärbar, sondern eine fundamentale Gegebenheit der Natur, so wie das Wesen von Elektrizität nicht erklärbar ist. Dazu hat Chrys ein treffendes Zitat von Russell beigesteuert, das umständliche Erklärungen erübrigt. Gäbe es die Wechselwirkungen als objektive Erscheinungen der Materie nicht, dann gäbe es die Welt nicht.

      Die für uns Menschen erkennbaren Phänomene sind eine Teilmenge der Erscheinungen. Insofern ist die phänomenale Welt physikalisch nicht abgeschlossen. Das heißt, es sind Phänomene möglich, die nicht erklärbar sind, weil wir für die beteiligten Erscheinungen keine Sinne und keine Instrumente haben. Das aktuelle Beispiel ist die Dunkle Materie. Es ist jedoch zu erwarten, dass eines Tages Erklärungen möglich sind, weil alles in der Welt aus derselben Materie besteht, auch unser Organismus und unser Hirn. Die Welt der Erscheinungen ist physikalisch abgeschlossen. Deshalb wird auch die Funktionsweise des menschlichen Geistes eines (nicht fernen) Tages naturalistisch erklärbar sein – außer den phänomenalen Inhalten des Bewusstseins.

      • Hi Herr Reutlinger,

        Sie schreiben; „dazu hat Chrys ein treffendes Zitat von Russell beigesteuert, das umständliche Erklärungen erübrigt.“

        Ich kann mir eine Anmerkung zu Russels Zitat nicht verkneifen: Er weiss nicht was Elektrizität ist, es ist etwas, das sich irgendwie verhält, und nun behauptet er, es verhält sich irgendwie, und damit wüsste man alles, was man wissen kann.

        So verkauft man Unwissen auf perfekte Weise, dass es eben ein spezielles Unwissen ist. Das ist schon irgendwie genial, Hochachtung Mr. Russel.

        Grüsse Fossilium

        • Es steht Ihnen frei, Mr. Russell in den Schatten zu stellen, indem Sie eine ultimative Erklärung für Elektrizität liefern. Selbstverständlich hat Mr. Russell die Elektrizität nur als Beispiel für viele andere Begriffe der Physik genannt. Da wären zum Beispiel die Energie und der Allerweltsbegriff Information. Gerade mit dem Informationsbegriff wird sehr viel Unfug getrieben. Information hat keine eigenständige Existenz, sie ist kein Objekt der Physik, sie ist so flüchtig wie Nebel. Was ist sie dann? Alle Welt redet von Information, niemand kann sie genau erklären, bzw. jeder hat eine andere Erklärung oder Definition. Vor allem Esoteriker sehen in Information so etwas wie eine Universalerklärung für die Welt. Da wird Quantenphysik und Information zu haarsträubenden Spekulationen gemixt. Bekanntlich ist Licht der Hauptüberträger für Information. Licht hat deshalb eine Doppelrolle als physikalisches Phänomen und als Medium für Signalübertragung, sowohl im Vakuum als auch in Lichtleitern, oder in Form von Lasershows und Bildschirmen.

          Die Forschung ist nie zuende, eigentlich hat sie methodisch gerade erst begonnen, im Maßstab der Menschheitsgeschichte. Allerdings waren auch die ersten Menschen schon Forscher, so wie die Kinder zu allen Zeiten.

    • @fossilium
      Ihre Anmerkung zum Zitat von Russell legt nahe, dass Sie sich von der Physik tatsächlich etwas anderes erhoffen als Antworten auf „Wie?“-Fragen. Wurden Sie noch Roger Penroses The Road to Reality konsultieren, dann würden Sie feststellen, dass Penrose zur Realität im allgemeinen sinngemäss dasselbe sagt wie Russell zur Elektrizität im besonderen, und Penrose fügt dem noch hinzu:

      Yet, many readers will no doubt feel that this is a somewhat disappointing answer—a ‘cop-out’, no less. To know how the contents of the universe behave does not seem to tell us very much about what it is that is doing the behaving. This ‘what?’ question is intimately connected with another deep and ancient question, namely ‘why?’. Why do things in our universe behave in the particular ways that they do? But without knowing what these things are, it is hard to see why they should do one thing rather than another.

      Die Enttäuschung resultiert aber nicht aus einer Unzulänglichkeit der empirischen Methodik, sondern aus einer ungerechtfertigten Erwartungshaltung gegenüber dem, was empirisches Erkennen und Wissen ganz grundsätzlich leisten kann. Dieser Erwartung wiederum liegt offenbar gerade jene Schwäche zugrunde, die Fritz Mauthner in dem von Anton Reutlinger weiter oben angeführten Zitat benannt hat.

      • Hi Crys,
        die Physik kann die Frage nach dem Sein nicht beantworten, das ist Sache der Metaphysik. Aber metaphysische Aussagen beziehen ihre Gültigkeit nicht aus der Empirie, sondern aus ihrer inneren Schlüssigkeit und ihrer kulturellen Verankerung. Deshalb ist es zu kurz gedacht, wenn Herr Russel und Herr Penrose ihre Grundfragen nach dem Sein auf die Empirie abstellen – zumal die wichtigste Frage fehlt:, nämlich die „wie entstanden“. Sie sehen, die Gedankenakrobatik von Herrn Russel lässt sich also sogar noch inhaltlich kritisieren ! Also lassen wir die Beiden, waren schon kluge Leute, aber so klug nun auch wieder nicht, aber gute Selbstdarsteller. Russel ist ja für seine sprachliche Brillianz bekannt.

        Metaphysische Aussagen sollten empirischem Wissen nicht widersprechen. Aber über das Wesen einer Sache kann man nur philosophisch reden. Man kann dabei begrifflich natürlich eng bei der Physik bleiben. Es kommt eben darauf an, wie man es macht. Die Physik liefert mit ihren Modellen und Strukturbeschreibungen wunderbare Spielzeuge für die Philosophie. Insofern kennen Metaphysiker und Philosophen in der Regel die physikalischen Modelle, die Physiker aber nicht die metaphysischen Entwürfe der Welt,
        die schon Aristoteles im Kopf herumgingen.

        Na gut, etwas bekannt sind sie meist schon, aber es hapert da noch, finde ich.
        Grüsse
        Fossilium

  22. Hi Crys,

    „… dann ist mir jedoch noch immer nicht klar, inwiefern Sie dort ein methodisches Problem zu sehen meinen, und auf welche Art von Antwort Sie sich auf Ihre Fragestellung erhoffen …“
    – ja, das ist der Punkt.

    Die hier geführte Debatte über Realismus, Konstruktivismus und andere Ismen ist doch nichts anderes, als ein Streit darüber, was denn nun die „richtige“ Sicht auf die Welt ist, aber wir wissen doch alle, dass dieser Streit müssig ist, weil es die richtige Sichtweise nicht gibt – es gibt, wie erwähnt, nur verschiedene Blickwinkel oder Blickrichtungen. Und jeder versteht unter der „Welt“, die er betrachtet, etwas anderes. Wenn also ein Problem auftritt, nämlich dass ich für ein bestimmtes Phänomen keine erklärende Beschreibung liefern kann, obwohl ich ein gutes Modell habe, hat, z.B. für das Licht, oder für die Quantenverschränkung, oder für die Dekohärenz, dann liegt es doch auf der Hand, den Blickwinkel zu hinterfragen, mit der ich meine Welt (den von mir gewählten Ausschnitt) betrachte.

    Ein Blickwinkel schränkt wie das Wort suggeriert, den Blick ein, sodass man das wesentliche Aspekte des zu Beschreibenden eventuell nicht sieht. Praktisch bedeutet das z.B.: lasst uns mal die Voraussetzungen, die Prämissen ansehen, die von der Physik gesetzt werden, damit ein Objekt dieser Welt überhaupt zu einem physikalischen Untersuchungsgegenstand wird, die Voraussetzungen, unter denen überhaupt Physik betrieben wird. Das nenne ich die Methode hinterfragen. An ein paar Beispielen kann man das konkretisieren, wahrsch. wird es jetzt etwas länger:

    Die Physik setzt voraus, dass das, was sie untersucht, auch existiert. Sie lässt aussser Acht, dass das was existiert, aus irgendwas entstanden sein muss, und dass die Potenz zum Werden zuvor gegeben sein musste. Genau das, was zur Genese des Beobachteten geführt hat, und die Genese des Beobachteten selbst, wird von der Physik ausgeklammert. Das schränkt ihren Blickwinkel ein, denn im Alltag verfahren wir ganz anders. Auch im Alltag müssen wir Vorhersagen machen auf Grund von Theorien, die wir aus der Empirie ableiten, wir betreiben mit Hirn und Gefühl sozusagen alltägliche Physik, aber hier schliessen wir die Genese von dem, was wir in jedem Augenblick sinnlich erfahren, in diese (Alltags-)Physik ein. Hier ist ja immer betont worden, dass wir ein Produkt der Evolution sind, und von daher eine natürliche Begriffsstutzigkeit haben sollten – tatsächlich ist es ganz anders: uns hat die Evolution mit methodischen Fähigkeiten ausgestattet, die den herkömmlichen Methoden der Physik weit überlegen sind. Wenn ich die Genese, von dem was existiert, aus meinen Betrachtungen grundsätzlich ausschliesse, werde ich z.B. Dekohärenz nie befriedigend beschreiben können.

    Deutlicher werden die methodischen Grenzen an einem anderen Beispiel: die Physik setzt voraus, dass das, was sie untersucht, ein raumzeitliches Objekt ist. Licht hat kein Bezugssystem und ist daher meines Erachtens kein raumzeitliches Objekt. Es fällt – platt gesagt – aus der Raumzeit heraus. Objekte ausserhalb der Raumzeit existieren in der Lehrphysik aber nicht, sie gehören zum Science Fiction, aber nicht zum Lehrstoff. Das ist zu hinterfragen, ob man diese nicht in die erklärenden Beschreibungen einschliessen sollte. Es gäbe dann Objekte im raumzeitlichen Existenzmodus, und solche ausserhalb, also alle Untersuchungsgegenstände in verschiedenen Existenzmodi, mit allen Konsequenzen für den physikalischen Existenzbegriff – aber warum nicht. Ausseraumzeitliche Strukturen sind von der Mathematik kein Problem, unendlich dimensionale Vektorräume gibt es massenhaft, und warum sollten sie immer nur gedankliche Strukturen beschreiben, warum nicht existierende, existierend in welchem Modus auch immer ? Die Verschränkung zu erklären wäre dann zum Beispiel gar kein Problem mehr, denn für zwei verschränkte Photonen, die im verschränkten Zustand aus dem dreidimensionalen Raum „herausgefallen“ ist, existieren keine Ortskoordinaten (ihr Ort ist nicht definiert) – d.h. wenn sie in die Raumzeit durch WW zurückgeholt werden, können sie an jedem beliebigen Ort auftauchen. Das ist doch eine einfachere Erklärung als die über Wurmlöcher oder Phsychokinese.

    Ich kann jetzt auch noch konkreter werden, Aber es geht ja hier nicht um fertige Konzepte, sondern um eine Idee – oder um Denkanstösse. Man kann sich selbst ein Brett vor den Kopf nageln, oder bereit sein, einfach mal Grenzen zu überschreiten und Neues auszuprobieren. In dieser Bandbreite kann sich jeder selbst einordnen, wo er stehen will.

    Grüsse Fossilium

  23. Gegen Methodenkritik und das Suchen nach alternativen Methoden ist nichts einzuwenden. Wobei mir scheint, dass es Ihnen weniger um die Methoden als vielmehr um die Vorannahmen der Physik geht. Es ist richtig, dass die Naturwissenschaft allgemein von Voraussetzungen ausgeht, die in der Kultur gegeben sind, also die Sprache, die Mathematik, die Logik, die Technik, die gesellschaftlichen Bedingungen und die Forschungsinteressen. Das alles darf hinterfragt werden und wird in der Wissenssoziologie auch hinterfragt, z.B. von Karin Knorr-Cetina oder Bruno Latour.

    Das Hinterfragen allein ist jedoch nicht weiterführend. Oftmals ist es sogar nur ein Vorwand zur Ablehnung von Naturwissenschaft. Wildes Spekulieren bringt die Wissenschaft auch nicht weiter. Wissen und Wissenschaft muss bestimmten Kriterien genügen. Das Wissen muss nicht wahr sein, denn das könnte nie bewiesen werden, aber es soll objektiv zuverlässig sein. Letztlich muss sich Wissenschaft im argumentativen Diskurs, in der Lebenspraxis oder in Vorhersagen bewähren. Das unterscheidet Wissenschaft von Esoterik. Nicht vergessen darf man auch die Unterschiede zwischen Forschung und Wissenschaft, oder Forschung und Entwicklung.

    • @ Herr Reutlinger :

      Das unterscheidet Wissenschaft von Esoterik.

      Die moderne Wissenschaftlichkeit ist u.a. exoterisch.
      Die Esoterik ist eine Art Eingeweihtenkunde, die sich nicht der allgemeinen Kompetitivität stellt, seziert in der Regel auf Ungünstiges, manchmal auch auf: sehr Ungünstiges, hindeutet.
      Die moderne Wissenschaftlichkeit ist oder folgt einer Methodologie, ist sozusagen eine Methode, insofern könnte Kommentatorenfreund Fossilium widersprochen werden, wenn er u.a. derart verlautbart: ‚Die hier geführte Debatte über Realismus, Konstruktivismus und andere Ismen ist doch nichts anderes, als ein Streit darüber, was denn nun die „richtige“ Sicht auf die Welt ist, aber wir wissen doch alle, dass dieser Streit müssig ist, weil es die richtige Sichtweise nicht gibt (…)‘.

      ‚Es gibt‘ nämlich genau dann angemessene wissenschaftliche Vorgehensweise, wenn bestimmte metaphysische Annahmen, äh, angenommen oder geglaubt werden.
      Blöderweise ist diesbezüglich eine bestimmte Axiomatik zu glauben, die moderne Wissenschaftlichkeit wäre demzufolge, zusammen mit ihren gesellschaftlichen Implikationen, eine Ideenlehre.
      Nur insofern herauszuheben, als dass sie die Menge schätzt und adressiert.

      MFG
      Dr. W

  24. @fossilium

    So sympathisch mir das ja ist, dass Sie sich von den zitierten Autoritäten nicht beeindrucken lassen, aber als „Gedankenakrobatik“ würde ich den von @Chrys zitierten Satz von B. Russell nun nicht bezeichnen. Viel klarer, einfacher und besser kann man diesen Gedanken wohl kaum ausdrücken.

    Sie haben jetzt schon mehrmals die Genese der Dinge/Strahlung erwähnt, die Ihrer Meinung nach von den Physikern regelmäßig nicht beachtet wird. Könnten Sie mal ein paar Sätze dazu schreiben, damit ich verstehe, was Sie damit meinen?

    (Ich denke, Joachim Schulz wird nichts dagegen haben, wenn wir diesen speziellen Grenzbereich ein wenig beleuchten…)

  25. Ja mach ich, auch wenn das Thema sich schon totläuft:

    Die Physik geht davon aus, dass ihr Beobachtungsgegenstand existiert, dass er ist einfach da ist, und sie beschreibt nur seine Veränderungen. Als Beobachtungsgegenstand bezeichne ich jetzt einfach mal die sog. objektive unbelebte und geistunabhängige Welt ausserhalb von uns, die direkt oder indirekt beobachtet werden kann. Das ist zwar etwas schwammig beschrieben, aber was es jetzt genau ist, darauf kommt es nicht an. Es kommt nur darauf an, dass die Physik diese Welt so hinnimmt wie sie ist, ohne ins Kalkül zu ziehen, dass sie irgendwie entstanden sein muss. Wie ist das zu verstehen ?

    Im Alltag gehen wir mit diesem von der Physik trachteten Weltausschnitt anders um, und daran wird deutlich, was ich mit „entstehen“ meine: Unser Alltagsblick auf die Welt ist so , als ob die Gegenwart in jedem Moment neu entsteht, und zwar aus den Möglichkeiten, die in der Zukunft liegen. Wenn wir ein Ereignis gedanklich vorhersagen, dann werden die Möglichkeiten, die in der Zukunft liegen, in die Vorhersage eingeschlossen. Wenn das Ereignis dann da ist, hat sich eine dieser Möglichkeiten in Realität umgewandelt – d.h. es ist nur eine aus einer ganzen Menge übriggeblieben, und die wird von selbst Realität. Wir unterstellen unbewusst diesen Prozess für alle Ereignisse im Gegenwartsmoment. Es ist ein Blick oder ein “Verständnis“ des Gegenwartsmomentes, der einen Entstehungsprozess berücksichtigt: jeder Gegenwartsmoment entsteht zwangsläufig aus einer sich einschränkenden Möglichkeitsmenge. Wir „jonglieren“ so im Alltag mit mehreren „Realitäten“: mit der Gegenwart als unsere erlebte Realität, und mit der Zukunft mit ihren „real“ vorhandenen Möglichkeiten, und mit der Vergangenheit mit ihren „realen“ Zwangsbedingungen für diese Möglichkeiten. Das sind natürlich Realitäten, die alle in einem verschiedenen Modus existieren – wir gehen aber davon aus, dass es diese Realätäten g i b t, sie existieren für uns (im Sinne von Existenz = vorhanden sein).

    Kurz gesagt: wir verwenden mehrere „Realitäten“ und denken in Prozessen (Entstehungsprozesse).

    Für die Physik ist die Welt einfach da, und ihre Veränderungen werden beschrieben in Abhängigkeit von einem unabhängig veränderlichen Parameter t. Eine gleichwertige andersartige Realität wie z.B. Zukunft, oder Vergangenheit gibt es da nicht. Oder anders gesagt: alle Zeitpunkte sind da gleichartig.

    In Computerspielen wird die Gegenwart auf dem Bildschirm dagegen genauso erzeugt wie wir sie in unserem Kopf wahrnehmen, prozesshaft. Sie wird so simuliert, wie wir dies im Alltag auch tun. Das funktioniert. „Gegenwart“ kann so erzeugt werden. Ein Physiker verhält sich so, wie ein Betrachter des Bildschirms, der alle Bilder bis aufs kleinste analysiert, ohne zu wissen, wie diese Bilder zustandegekommen sind.

    Das alles ist nur eine Betrachtungsweise, ich bin weit davon entfernt, darauf zu bestehen, dass das so ist. Ich fürchte nur, dass die Betrachtung der Welt, so wie die Physik sie macht, nicht ausreicht, um sie zu verstehen. Und diese Betrachtungsweise ist sehr produktiv. Geht man z.B. prozesshaft an die physikalische Realität heran, kann man leicht einer konsistenten Interpretation von Quanteneffekten kommen.
    Grüsse Fossilium

    • Nein, aus der modernen Physik geht nicht hervor, dass die Welt keine echte Entwicklungsmöglichkeit, keine echte Dynamik hat. Es stimmt aber, dass Dinge wie der Laplace’sche Dämon, die zur Zeit der klassischen Physik erdacht wurden, zu einer anderen Weltsicht, nämlich einer deterministischen führen, einer Welt also, in der nichts echt Neues entstehen kann.

      Die moderne Physik erlaubt ganz unterschiedliche Weltbilder wenn es um Fragen der Determiniertheit, Zufälligkeit, der Evolution nicht nur der Lebewesen sondern auch des Kosmos geht.
      Die QBisten Schack und Fuchs beispielsweise behaupten, die richtige Interpretation der Quantenmechanik führe zur offenen Welt, in der diejenigen die handeln, entscheiden was in der Zukunft passiert. Der QBism erföffnet zudem eine sehr subjetive Sichtmöglichkeit:

      – A quantum state is my personal judgement.
      – Quantum mechamics is a tool to organize my experience.
      – A measurement is an action on the world I take to elicit a new experience

      In Bezug auf Erfahrungen des Subjekts in dieser Welt sagen die QBisten

      – I take as real the „multiple aspects“ of my experience, thus adopting the classical pragmatists‘ rich theory of experience“.
      – My experience is personal to myself.
      – In a quantum measurement I take an action on the world that results in the creation of something new: a new experience.
      – Every experience is an addition to the world.
      – Quantum mechanics allows me to organize my experience with spectacular success.

      Wie man auch zu Schacks Interpretation des Verhältnisses von Subjekt zu Welt steht, eines kann man in Bezug auf die moderne Physik sagen: Eine rein deterministische Sicht beschreibt das Universum falsch.

      • Erfahrung ist real, die Welt offen und unsere Handlungen zählen ist die Take-Home-Zusammenfassung der QBistischen Weltsicht:

        QBism
        – clearly defines terms such as measurement“;
        – focuses on how the theory is used in the lab;
        – is free of any quantum weirdness.
        In QBism,
        – experience is real, not an epiphenomenon;
        – the future is genuinely open;
        – our actions on the world matter.

    • Es ist schwierig zu erraten, worauf Sie hinaus wollen. Ich bringe mal zwei Zitate bedeutender Philosophen, die in Ihre Richtung gehen:

      „Alle Naturwissenschaft ist ihrem Ausgangspunkte nach naiv. Die Natur, die sie erforschen will, ist für sie einfach da.“
      Edmund Husserl, (1859-1938), Philosophie als strenge Wissenschaft

      „Das Höchste wäre zu begreifen, dass alles Faktische schon Theorie ist.“
      Heinrich Rickert (1863-1936), Kulturwissenschaft und Naturwissenschaft,

      Mit solchen Themen beschäftigen sich die Gelehrten also schon seit vielen Jahrhunderten, ja sogar Jahrtausenden, denn auch die Vorsokratiker haben sich schon Gedanken gemacht über die Natur und den Menschen.

      Das Bestreben der Physik ist es, die Natur oder Welt auf die elementaren Strukturen, also Objekte und Relationen, zu reduzieren, um universell gültige Naturgesetze zu finden. Es sind diese Naturgesetze, die Ereignisse der Vergangenheit und der Zukunft miteinander verbinden. Dagegen besteht die reale Welt aus zusammengesetzten Dingen, die folglich variabel und wandelbar sind und eine begrenzte Lebensdauer haben. Die zusammengesetzte Welt ist also dynamisch, ständig im Wandel, mit einer unüberschaubaren Vielfalt an Objekten und Phänomenen mit individueller Lebensgeschichte. Nur die elementaren, strukturlosen Dinge, die „Dinge-an-sich“, bleiben unverändert erhalten. Darin unterscheiden sich wesentlich die Physik und die Wissenschaften komplexerer Dinge wie die Biologie, die statt mit Naturgesetzen nur noch mit Naturregeln operieren können, welche Ausnahmen und Abweichungen zulassen. Allerdings sind auch die Naturgesetze der Physik nur Annäherungen an die Realität durch subjektive Idealisierungen und Isolierungen.

      Da das Universum ständig expandiert, da ständig die Entropie sowie die Unbestimmtheitsrelation der Quanten wirksam sind, muss man annehmen, dass die Welt indeterministisch ist. Indeterministisch bedeutet, dass Messresultate oder Ereignisse möglicherweise oder mit einiger Wahrscheinlichkeit außerhalb des Erwartungsraumes liegen und somit nicht eindeutig erkennbar sind. Ein Würfel wäre in dieser Interpretation deterministisch, sofern er immer auf einer der Flächen zu liegen kommt, dagegen indeterministisch, wenn er auch auf einer Kante oder Ecke zu liegen käme und somit keine der erwartbaren Zahlen eindeutig zu bestimmen wäre.

      • Hallo Herr Reutlinger,
        „Mit solchen Themen beschäftigen sich die Gelehrten also schon seit vielen Jahrhunderten, ja sogar Jahrtausenden.“

        Ja das stimmt, mit der Welt wie sie ist.

        Aber mit der Genese der Welt, mit der Frage wie Realität ensteht, und ob sie überhaupt entsteht, und wen ja in welchem Prozess, um diese Fragen hat sich die abendländische Philosopie nie drum gekümmert – ausser ein paar Kleriker, die aus theologischer Sicht.

        Das ist es eben: der Entstehungsprozess der sinnlich wahrgenommenen Realität ist ein Thema für Science Fiction Schreiber und Computersimulation, aber nicht für Philosophen. Falls sie mehr wissen sollten, wäre ich sehr dankbar über Hinweise.
        Es grüsst Sie
        Fossilium

        • Der Begriff der Genese ist mehrdeutig. Spontan fallen mir folgende Möglichkeiten ein:
          1. die physikalische Genese des realen Universums vom Urknall ausgehend,
          2. die konstruktivistische oder kognitive Genese des Realitätsbewusstseins,
          3. die anthropozentrische Genese hin zum Menschen als Ziel,
          4. die finalistische Genese zu einem fiktiven Zielpunkt hin, z.B. Omegapunkt,
          5. die metaphysische Genese des umfassenden Kosmos, z.B. auf Grund eines Schöpfungsaktes.

          Die Frage „wie entsteht Realität“ lässt sich somit aus verschiedenen Perspektiven verstehen und beantworten. Das Schichtenmodell der Informatik hatte ich in einem früheren Beitrag schon einmal erwähnt. Dieses Schichtenmodell ist universell für das geistige Leben, nicht nur für Information und Kommunikation. Im wesentlichen lassen sich vier Schichten unterscheiden, wobei die Schichten übereinander supervenieren, d.h. die Form ruht auf dem Substrat, die Bedeutung auf der Form, der Sinn auf der Bedeutung:

          1. das physische Substrat, z.B. elektrische Leitung oder elektromag. Strahlung
          2. die Form (Syntax), das sind Signale, Zeichen, Ziffern usw., sowie ihre Grammatik,
          3. die Bedeutung (Semantik) der Formen, z.B. Warnzeichen,
          4. der subjektive Sinn der Formen und ihrer Bedeutungen (Pragmatik).

          Wenn man über Genese von Realität spricht, muss man also diese vier Schichten separat untersuchen, denn für uns Menschen hat jede Realität einen Sinn, den wir ihr zuteilen. Ob wir ein Warnzeichen beachten oder nicht, ändert nichts an der Realität seiner Bedeutung. Der Sinn kann verschieden realisiert sein, d.h. man kann denselben Sinn aus verschiedenen Formen und Bedeutungen herauslesen, wenn man sie entsprechend deutet. Eine Gewitterwolke hat dieselbe Warnfunktion wie die Unwetterwarnung im Fernsehen.

          Man kann einer Form einen subjektiven Sinn geben, der nicht den konventionellen Bedeutungen entspricht. Dann gibt es wahrscheinlich Probleme oder Konflikte, oder es liegt vielleicht eine kognitive oder psychische Störung des Realitätsbewusstseins vor. Die Genese von Realität ist also äußerst komplex oder vielschichtig, im Sinne des Wortes.

          • @Anton Reutlinger — OFFTOPIC

            Da nicht jeder Zugang zu Michael Blumes Blog NdG hat, erlaube ich mir ausnahmsweise hier eine kurze Anmerkung zu Ihrem letzten Kommentar dort (13. Januar 2015 20:13, Richard Dawkins…).

            Sie müssen bei Ihren Überlegungen bedenken, dass Michael Blume einen anderen Evolutionsbegriff verwendet als etwa ein Biologe, nämlich einen kulturellen. Evolution bedeutet bei Herrn Blume schlicht „Entwicklung“.

            Zum zweiten fällt mir auf, dass Sie nicht immer sauber zwischen Religiosität und Religion trennen. Die Religiosität/Spiritualität kann man mMn durchaus als ein biologisch begründetes, kognitives Vermögen diskutieren, vorausgesetzt, Religiosität wird entsprechend definiert. Anders verhält es sich mit der Religion als solcher, das muss ich nicht näher ausführen.

            Michael Blume stützt sich in seiner Antwort auf Ihren Kommentar u.a. auf den „differentiellen Fortpflanzungserfolg“ als „Goldstandard der evolutionären Fitness“. Bei soziokulturell definierten Gruppen, wohlgemerkt. Meinen Sie nicht auch, dass er sich da auf ganz ganz dünnem Eis bewegt?

          • Hallo Herr Reutlinger,

            gemeint ist die Genese der im Gegenwartsmoment sinnlich wahrgenommenen äusseren geistunabhängigen Wirklichkeit – das was in jedem Moment geschieht, das was beobachtet wird, die Welt der physikalischen Beobachtungsobjekte. Das fehlt bezeichnenderweise in Ihrer Aufstellung 1-5.

            Grüsse Fossilium

    • @fossilium

      »Es kommt nur darauf an, dass die Physik diese Welt so hinnimmt wie sie ist, ohne ins Kalkül zu ziehen, dass sie irgendwie entstanden sein muss.«

      Die Physik nimmt gar nicht die Welt hin, wie sie ist, sondern sie studiert Phänomene, wie sie unter spezifischen Bedingungen der Observation erscheinen. Letzteres erfordert jedoch technisch nirgendwo das Attribut real, geschweige denn dessen Substantivierung. Die sogenannte „Welt“ ist im übrigen kein Phänomen.

      Die Physik kann sprachlich auf die Realität verzichten, da alles, was man mit diesem Wort auszudrücken wünscht, letztlich terminologisch näher präzisiert werden muss, um den Ansprüchen an wissenschaftl. Sprachgebrauch zu genügen. Wenn Sie die Realität als apodiktische Worthülse über die Metaphysik nun wieder dort hineinbringen wollen, wo die Physik sie bereits überwunden hat, dann liegt darin aus meiner Sicht kein Gewinn an Erkenntnis, sondern vielmehr eine Hinwendung zu magischem Denken:

      Metaphysics has usually followed a very primitive kind of quest. You know how men have always hankered after unlawful magic, and you know what a great part, in magic, WORDS have always played. […] So the universe has always appeared to the natural mind as a kind of enigma, of which the key must be sought in the shape of some illuminating or power-bringing word or name. That word names the universe’s PRINCIPLE, and to possess it is, after a fashion, to possess the universe itself. ‚God,‘ ‚Matter,‘ ‚Reason,‘ ‚the Absolute,‘ ‚Energy,‘ are so many solving names. You can rest when you have them. You are at the end of your metaphysical quest.

      William James. Pragmatism, 1907.

      • Chrys schrieb (14. Januar 2015 10:21):
        > Die Physik kann sprachlich auf die Realität verzichten, da alles, was man mit diesem Wort auszudrücken wünscht, letztlich terminologisch näher präzisiert werden muss, um den Ansprüchen an wissenschaftl. Sprachgebrauch zu genügen.

        Die „Ansprüche an wissenschaftl. Sprachgebrauch“ lassen sich aber kurz und bündig so zusammenfassen:

        […] that in each case we must be able to communicate to others what
        we have done and what we have learned […]

        Niels Bohr, Atomic Physics & Human Knowledge.

        Die Physik kann auf die ausdrückliche Erwähnung von „Realität“ demnach deshalb und insofern verzichten, als allem „what we have done and what we have learned“ ausschließlich solche sprachlichen Mittel bzw. Begriffe zugrundegelegt werden, deren Verständnis man zugleich allen zugestehen kann und muss, die sich an Kommunikation beteiligen möchten.

  26. Hallo Herr Holzherr,

    die QBisten, die glauben, dass diejenigen, die handeln, entscheiden, was in der Zukunft passiert, glauben doch an etwas sehr Triviales: nämlich alles, was ich tue, und was dann als gesetztes, erstarrtes Faktum zur Realität der Vergangenheit wird, dass das natürlich Randbedingung für zukünftige Ereignisse darstellt. Die Vergangenheit „wirkt“ „irgendwie“ ein auf die M e n g e der Möglichkeiten ein, die zu realen Ereignissen werden können. Das ist auch meine Ansicht.

    Der Unterschied zu meiner Betrachtungsweise ist: man kann diesen Vorgang der Realitätenwerdung (aus Möglichkeit wird Realität) als ein vom Bewusstsein gesteuerten ansehen, und damit einem subjektiven Einfluss unterwerfen – oder als einen Prozess ansehen, bei dem die Realitätenwerdung objektiv, d.h. ausserhalb von uns abläuft, nämlich über einen Prozess der Reduzierung einer objektiven Gegebenheitsmenge, ein Prozess, der über die Zukunft, die Gegenwart und die Vergangenheit führt, nur gesteuert über die p h y s i k a l i s c h e n Gegebenheiten, die in der Vergangenheit gesetzt werden, und welche die Möglichkeiten, die in der Zukunft liegen, und die für eine Realisierung in Frage kommen, einschränken.

    Elektronen, die durch einen Doppelspalt fliegen, bilden solange ein Interferenzmuster auf dem Target, bis ich eine Möglichkeit schaffe, zu messen, durch welchen Spalt ein Elektron geflogen ist. Sobald ich diese Möglichkeit einrichte, ist es aus mit den Inteferenzen, auch wenn ich gar keine Messung mache. Das hat doch nichts damit zu tun, dass sich das Elektron nach den Messgeräten richtet, oder nach meinem Bewusstsein. Man kann das auch nicht verstehen, wenn man davon ausgeht, dass Messergebnis zum Zeitpunkt to sich aus einer Folge von (unbestimmten) Zuständen des Elektrons zu den Zeitpunkten t < to ergeben soll – wie dies die Physik in ihrer (Sie verzeihen mir das böse Wort) eingeschränkten Sichtweise tut und dann keine Erklärung hat.

    Es ist aber leicht zu verstehen, wenn ich davon ausgehe, dass es diese Zustände zu den Zeitpunkten t < to in keiner wirklichen oder gedachten Realität gibt (in überhaupt keiner), sondern das das Messergebnis zum Zeitpunkt to unmittelbar aus einer übriggebliebenen Messmöglichkeit ergibt, die ursprünglich zu einer grösseren Möglichkeitsmenge gehört hat, aber nach dem Setzen von Randbedingungen als einzige zur Realisierung übriggeblieben ist. Ich brauche nur ein paar Regeln, denen die M e n g e der Messmöglichkeiten unterworfen ist, muss also die Möglichkeiten in ihrer Art und Menge als ebenso "real" gegeben ansehen, wie das Messergebnis selbst, dann hat man die Erklärung. Die Existenz von Möglichkeiten ist dabei vollkommen geistunabhängig zu sehen. Durch mein Bewusstsein schaffe ich keine neuen Messmöglichkeiten.

    Ich bin wirklich weit weg von den QBisten, die machen vor lauter Verzweiflung Geist(er)beschwörung.

    Grüsse Fossilium

    • QBismus bedeutet wohl nicht völligen Subjektivismus in der Art von Wigners Freund, sondern es bedeutet nur, dass Subjekte eine Rolle spielen wobei jedes Subjekt gleichgestellt mit anderen Subjekten ist.

      Das menschliche Bewusstsein spielt jedenfalls in jeder vernünftigen Interpretation der Quantenmechanik keine entscheidende Rolle und Phänomene wie Interferenz, Dekohärenz und Verschränkung gibt es auch ohne Subjekte, sie gibt es auch in einer völlig unbelebten Welt.

      Ihre Interpretation des Doppelspaltversuchs scheint mir übrigens sehr plausibel. Tatsächlich ist es nicht etwa nur die Messung im engeren Sinn die entscheidet, was für eine Situation vorliegt und ob nun Interferenz auftritt oder nicht. Hier möchte ich den Artikel Mit Karen Barad den Messvorgang verstehen empfehlen, vor allem weil auch sie aus der Quantentheorie und dem Messvorgang Schlüsse auf unseren Alltag und die Welt überhaupt zieht. Die folgenden Textfragmente aus diesem Artikel finde ich besonders erhellend

      Ob ein Quantenzustand, der in einem Experiment wie ein Teilchen reagiert und in einem anderen wie eine Welle, in Wahrheit Teilchen oder Welle ist, wäre nur eine sinnvolle Frage, wenn der Quantenzustand unabhängig von seiner Messung existieren würde. Es gibt aber keine von Messungen unabhängige Physik….
      Barad führt zur Beschreibung dieser Abhängigkeiten den Begriff der Intraaktion im Gegensatz zur Interaktion ein. Es gibt nicht ein Quantenobjekt und einen davon unabhängigen Experimentaufbau, die miteinander wechselwirken also interagieren. Es gibt nur einen Vorgang mit internen Intraaktionen. Dass wir im Doppelspaltexperiment ohne Weginformation die Elektronen als Wellen, mit Weginformation aber als Teilchen messen, liegt nicht daran, dass der Messaufbau die eigentlich unabhängigen Elektronen beeinflusst. Vielmehr haben wir es mit verschiedenen Phänomenen zu tun, die sich grundlegend in ihren Voraussetzungen und Randbedingungen unterscheiden. Dieser Blick auf physikalisches Experimentieren als Gesamtvorgang erscheint mir hilfreich zum Verständnis der Quantenmechanik.

      Es scheint mir, ihre Beschreibung von verschiedenen Varianten des Doppelspaltexperiments passt gut zu dem wie Karen Barad das sieht.

      Ich würde es so zuspitzen: Eine Situation in der ein bestimmter Quanteneffekt auftritt ist eine kleine Welt für sich, eine Welt, deren Objekte so zusammenwirken, dass sie den Quanteneffekt ergeben.

      • Ergänzung: Nicht das Subjekt das ein Bewusstsein hat spielt im QBism die entscheidende Rolle, sondern vielmehr das Subjekt, welches ein Akteur, ein Agent ist. Ein Akteur kann auch unbelebt sein.

  27. Sehr geehrter Herr Holzherr,

    die Aussage von Karen Baran

    „Es gibt aber keine von Messungen unabhängige Physik….“

    würde ich modifizieren:

    „Es gibt keine sinnlich wahrgenommene Realität, der nicht eine andere Realität vorausgeht, die aus einem Bedingungsgefüge an Möglichkeiten besteht u n d s i e b e s t i m m t.“

    Sie bestimmt heisst: sie geht in jedem Moment in einem Entstehungsprozess daraus hervor, so wie in jedem Moment das Comuterbild auf einem Bildschirm aus den Bandbedingungen des vorherigen (vergangenen) Bildes berechnet hervorgeht. Der Quantenspuk hat seine Ursache nicht in der sinnlich wahrgenommenen Realität, wo alles so ist wie es ist, sondern in der vorangehenden Realität, dem Raum der Möglichkeiten (der nicht-raumzeitlich ist), aus dem sie entsteht, so wie sie dann ist.

    Grüsse
    Fossilium

    Grüsse Fossilium

    • Quantenphänomene sind durch die Konstellation der daran beteiligten Objekte bestimmt wäre mein Versuch einer Formel. Sie betonen dagegen das zeitliche und probabilistische Moment, Zitat: „vorangehenden Realität“, „Raum der Möglichkeiten „ In der Tat spielt der „Raum der Möglichkeiten“ wohl eine wichtige Rolle. Nicht alles ist möglich und bestimmte Konstellationen schliessen viele Möglichkeiten aus.

  28. Hallo Herr Holzherr,
    ich glaub jetzt haben wir´s:
    der Menge der Möglichkeiten im Raum der Möglichkeiten wird natürlich durch die Art der Messung und den Aufbau der Apparatur eingeschränkt, und führt zu einem bestimmten Messergebnis im Realraum – aber auch die Fragestellung schränkt die Möglichkeiten ein. Frage ich nach dem Ort des Elektrons, sind in der „Möglichkeitsmenge“ nur Möglichkeiten für den Ort enthalten – keine Möglichkeiten für den Impuls. Insofern kommt über die Fragestellung der Beobachter ins Spiel.
    Der wirkt aber nur selektierend auf den Möglichkeitsraum als Ganzes. Spezielle Selektionen innerhalb eines Möglichkeitsraumes kann er nicht durchführen, sonst könnte die Fragestellung ja schon die Bildung der Realität beeinflussen.

  29. „Quantenphänomene sind durch die Konstellation der daran beteiligten Objekte bestimmt “ –

    ja, durch die von der Konstellation herbeigeführte einzige Möglichkeit, dass ein bestimmtes Phänomen auftritt.
    Grüsse Fossilium

  30. Tatsächlich ist die Relativitätstheorie eher eine Rettung. Sie garantiert uns, dass in einem Raumschiff alles funktioniert. Unabhängig von seiner Geschwindigkeit sind die physikalischen Gesetze immer gleich. Licht und elektrische Signale laufen gleich schnell von Bug nach Heck wie zurück.

    Und warum funktioniert das bei GPS nicht so? Sie werden wohl wissen, dass bei GPS c+-v gilt (wobei v die Geschwindigkeit des Beobachters relativ zum nichtrotierenden Koordinatensystem des Erdmittelpunkts ist – siehe z.B. N. Ashby).

    • Bei GPS funktioniert es genauso, nur die Erde dreht sich mit „v“ unter „c“ weg.
      Seit Jahren erklärt man euch schon, daß ihr Ashby nicht lesen könnt – üüüben.

      • Was Sie nicht sagen? Dreht sich die Erde um die Sonne oder nicht? Nicht nur die Eigenrotation der Erde muss berücksichtigt werden sondern jede andere Bewegung auch. Die Rotation um die Sonne hat erstaunlicherweise gar keinen Einfluss als ob es die gar nicht gibt.

        • Seit wann dreht sich im GPS-System die Erde um die Sonne?
          Wenn ich nach oben gucke, flitzen die Satelliten um die Erde,
          die Sonne auch einmal in ca. 24 h – eine Frage des Bezuges.

      • Es geht um c+-v in allen Inertialsystemen. GPS funktioniert sehr genau nur deshalb weil man im IS-Erde mit c+-v relativ zum Beobachter rechnet. Also, da sich die Erde auf einer Kreisbahn um die Sonne bewegt, müsste man logischerweise erwarten, dass auch Bahngeschwindigkeit w=30 km/s – neben anderen Geschwindigkeiten – berücksichtigt werden müsste. Es zeigt sich aber, dass das Bezugssystem Erde eine besondere Rolle spielt. Das Licht verhält sich exakt wie Schall in einem (abgeschlossenen) Flugzeug – die Schallgeschwindigkeit ist konstant relativ zum nichtrotierenden Flugzeug.

        • @Herr Cryptic,
          ihr Manko hat die Welt schon seit 10 Jahren begriffen.
          Sie bringen das Relativitätsprinzip nicht auf die Reihe.
          Für einen Chief-Mathematiker ein schlechtes Zeugnis.
          Rechnen üüüüüben – Senf

          • Ihre Argumente könnte man so zusammenfassen: „Es geht nicht weil es nicht geht“!

            Also noch einmal etwas einfacher: Die Position eines im IS-Sonne ruhenden Beobachters würde ein GPS-Empfänger mit Hilfe von c’=c-30 km/s berechnen.

          • Ich schreibe keine falschen Argumente ins Netz. Falsche Argumente schreiben Leute die z.B. so argumentieren: „Wenn der Hase wegrennt, wird der Pfeil nicht langsamer…“

            Übrigens, es existiert kein einziges Experiment, bei welchem eine Messanordnung verwendet wurde die nicht relativ zur Erde ruht. Ihre Argumentation ist also reine Spekulation. Dass die Lichtgeschwindigkeit relativ zur Erdoberfläche nicht konstant ist, ist vielfach bewiesen (z.B. Ashby).

  31. Sie verstehen offenbar nicht wovon ich rede! Die Lichtgeschwindigkeit relativ zu irgendeinem Beobachter im Bezugssystem Erde ist laut GPS gleich c-v. Die GPS-Ortsbestimmung wird also mit Hilfe von c’=c-v durchgeführt (siehe N. Ashby).

    • Doch, wenn die LG gleich c ist, kann sie nicht im selben Atemzug c-v sein.
      c’=c-v ist eine Geschwindigkeitsdifferenz, wenn das Ziel von der Quelle wegläuft.
      Wenn der Hase wegrennt, wird der Pfeil nicht langsamer, kommt nur später an.

  32. @Balanus;
    danke für die Antwort. Ich versuche einen Bogen zur „Genese von Realität“, denn auch Religiosität/Spiritualität ist eine Form von Realität. Der Unterschied zu Religion ist mir bewusst, wahrscheinlich wurde es nicht deutlich. Da sich M.B. immer wieder auf Darwin bezieht, muss ich annehmen, dass er die biologische Evolution meint.

    In meinem obigen Vierschichtenmodell ist die physische Ebene ein Produkt der Evolution. Die Ebene der Formen kann schon in der Evolution der Sinnessysteme gebildet werden, vornehmlich aber in der frühen Ontogenese der Hirnentwicklung, den ersten Lebensjahren. Die Bedeutungen der Formen entstehen durch eigene körperliche und kognitive Erfahrungen und natürlich durch Erziehung und Bildung, insbesondere die soziokulturellen Formen. Ich sehe Religiosität als Nebenerscheinung des Bewusstseins; sie gründet weder auf physischen Gegebenheiten, noch auf vorgegebenen Formen, so wie die Sprachfähigkeit ein anatomisches Gehör und anatomisch bestimmte Sprachlaute zur Grundlage hat. Definitiv bewegt sich M.B. auf sehr dünnem Eis. Nach meinem Eindruck ist der Wunsch der Vater des Gedankens, zweifelhafte Wissenschaft.

    • @Anton Reutlinger

      »Nach meinem Eindruck ist der Wunsch der Vater des Gedankens, zweifelhafte Wissenschaft.«

      Auf „Natur des Glaubens“ gilt so etwas als Häresie und kann mit Verbannung aus dem Kommentarbereich des Blogs geahndet werden, @Balanus kann ein Lied davon singen. Wundern Sie sich also einfach nicht, wenn Ihnen dort Ähnliches widerfahren sollte.

      • Ja, mit Löschungen habe ich auch schon Erfahrung bei diesem Herrn (M.B.). Er mag lieber Schmeicheleien und Polemik nur aus seiner eigenen Tastatur. Jeder hat eben so seine subjektive Realität. Dagegen wäre an sich nichts einzuwenden, wenn sie nicht mit einem einseitigen Wahrheitsanspruch verbunden wäre. Das sollte man als Wissenschaftler gelernt haben, besonders im Bereich der sogenannten Geisteswissenschaften.

      • @ Chrys :

        Auf „Natur des Glaubens“ gilt so etwas als Häresie und kann mit Verbannung aus dem Kommentarbereich des Blogs geahndet werden,

        Es geht auch die Variante, dass der Text abgeändert erscheint, nicht unbedingt dem intendierten Sinn entsprechend, mit „redaktionellen“ Anmerkungen.
        Ischt halt gewöhnungsbedürftig, der Schreiber dieser Zeilen versucht dbzgl. über Zukünftiges zu lernen, sozusagen härter [1] zu werden.

        MFG
        Dr. W

        [1] soll nicht verniedlichen, dem Schreiber dieser Zeilen, der im Web seit ca. 35 Jahren unterwegs ist und bis vor einigen Jahren nicht im Politischen kommentiert hat, ist derartige Zensurierung immer noch ein wenig ungewohnt

      • Kritik und Satire sind nicht jedermanns Sache, wenn die Argumente auf wackligen Konstruktionen und auf Wunschdenken stehen, statt auf Fakten und diskutablen Schlussfolgerungen. Im Niger gab es bei „Demos“ gegen Charlie Hebdo 10 Tote, da ist eine Löschung noch human. An der geistigen Evolution wird es auch nichts ändern, noch immer kommen die Menschen ungebildet zur Welt, manche bleiben es ihr Leben lang;-)

  33. @fossilium;
    Was Ihnen in meiner Aufstellung fehlt, das ist unter Punkt 2 gemeint, dem Realitätsbewusstsein, den Vorstellungen von der Wirklichkeit der Welt. Aber ob es eine bewusstseinsunabhängige Realität gibt, darüber streiten sich die Philosophen. Letztlich ist es ein Streit um Worte, denn Fakt ist, dass jede wahrgenommene Realität bewusstseinsabhängig ist und jede bewusstseinsunabhängige Welt eine Fiktion bleibt. Die Genese des Realitätsbewusstseins liegt in der Phylogenese und Ontogenese, sowie der Ratiogenese durch wissenschaftliche Bildung. Die Genese der fiktiven Außenwelt wird von der Physik erforscht, mit dem Urknall als Beginn. Auch die Naturwissenschaft wie die Physik ist keineswegs so objektiv oder bewusstseinsunabhängig, wie viele Naturwissenschaftler selber glauben. Die wahrnehmbare Welt ist wie ein Bildschirm, aus dessen Darstellungen der Farbnuancen, Gestalten und Bewegungen wir eine Wirklichkeit erschließen. Die Mechanismen dahinter, die sogenannten Dinge-an-sich, bleiben unzugänglich. Die Teilung in Subjekt und Objekt, in Welt und Beobachter, ist hinfällig. Quanten lassen sich nicht vom Instrumentarium isoliert und unabhängig beobachten. Letztlich besteht aber alles, auch wir selber, aus denselben Quanten.

  34. Hi Crys,

    „Die Physik kann sprachlich auf die Realität verzichten. … Ihre Observation erfordert nirgendwo das Wort real „

    Sie haben leider Recht, Physiker haben häufig Probleme mit diesem Begriff, nämlich immer dann, wenn sie vor lauter Begeisterung über ihre Modelle diese mit der Wirklichkeit gleichsetzen.

    Dann „ist“ das Licht eine elektromagnetische Welle, wie auch in diesem Blog wieder zu lesen war, und das Feld ist eine physikalische Realität, bei in Wikipedia zu lesen ist – und geisterhafte Quanten fliegen in unbestimmten Zuständen durch eine unbestimmte Realität.

    Sie meinen wirklich, wenn man ein Problem mit dem Begriff hat, dann tut man am besten so, als sei er nicht relevant ? Wobei der Begriff aber wieder wohlverstanden da ist, wenn es um empirische Prüfung geht !

    Den Realitätsbegriff braucht die Physik, um ihre Modelle davon abzugrenzen. Sie muss wissen, was sie reduziert, sonst verwechselt sie Modell und Wirklichkeit, was leider häufig der Fall ist. Was sie aber unter Realität versteht, darauf einigt sie sich, meistens als stillschweigende Übereinkunft. Dabei gibt es keine Wahrheit, sondern nur Konvention. Genauso wie man sich einigen muss, aus welchem Bezugs- oder Koordinatensytem man einen physikalischen Prozess beobachtet, oder wo man den Nullpunkt der Energie ansiedelt – alles Übereinkunft, was Realität angeht in der Regel auf den Standpunkt des kritischen Realisten.

    Man kann das auch lassen, dann landet man in der Sprachlosigkeit, wie Sie sie beschreiben, als sei sie Gang und Gebe in der Physik.

    Crys, sie sind ein Meister der spitzfindigen Sprachverwirrung, aber diesmal war es ein Eigentor. Sprachverwirrung aufzudecken wäre bei Russel angebrachter gewesen.

    Grüsse Fossilum

    • „Sprachverwirrung aufzudecken wäre bei Russel angebrachter gewesen.“

      Man kann Sprachverwirrung nur dort aufdecken, wo sie anzutreffen ist, z.B. wenn jemand „eine Koryphäe, [die] selber nicht viel verstanden hat“ sucht.

      „Den Realitätsbegriff braucht die Physik, um ihre Modelle davon abzugrenzen.“

      Was @Chrys Ihnen versucht hat klarzumachen, ist, dass die Physik Modelle von Phänomenen abgrenzt, nicht von der Realität. Ob es hinter den beobachtbaren Phänomenen eine Realität gibt, darüber kann man sich ganz unabhängig von jeglicher Physik streiten, z.B. in der Metaphysik.

      Sie übersehen noch einiges mehr in ihrer Argumentation: Bei Russell ein l, bei @Chrys ein h und bei sich selbst, Fossilium, ein i.

      Grüße, Joker.

  35. Sehr geehrter Herr Reutlinger,

    sie haben nicht verstanden, um was es mir geht, denn Sie antworten immer an der Sache vorbei, auf Fragen, die ich nicht gestellt habe. Alles was Sie schreiben, ist richtig, aber nicht triftig. Es geht mir nicht um „Vorstellungen“ von Wirklichkeit, oder wie die Dinge an sich sind. Es geht um die Voraussetzungen, unter denen Physik betrieben wird. Eine der Voraussetzungen ist, dass Sie mit Ihren Gesprächspartnern zunächst vereinbaren müssen, was Sie alles als Beobachtungsgegenstand ansehen wollen, und wie Sie diesen nennen wollen. Ob es eine bewusstseinsunabhängige oder –abhängige Wirklichkeit gibt oder nicht, ist dabei schnuppe. Sie vereinbaren das ja.

    In den allermeisten Fällen vereinbaren Sie mit Ihren Kollegen, dass Sie Physik betreiben auf der Grundlage des kritischen Realismus. Das ist die allerhäufigste Vereinbarung, dann wissen alle (ungefähr) wovon Sie reden, wenn Sie das Wort Realität in den Mund nehmen. Mehr ist es nicht, wovon ich ausgehe. Realität ist dann eine objektiv existierende Welt ausserhalb von uns, deren Strukturen wir wenigstens annährend erkennen können. Für die in jedem Moment sinnlich erfahrene Realität können Sie dann das Wort „Wirklichkeit“ oder „Aktuelle Realität“ usw. vereinbaren. Über das was es tatsächlich ist, ist damit nichts ausgesagt. Sie haben dann nur eine allgemein anerkannte Basis (begrifflich und substanziell) für eine Beschreibung Ihrer Beobachtungen. Nur Vereinbarung, sonst nichts ! Ob sie funktioniert wird sich herausstellen, wenn nicht kann man anpassen.

    Dann also stellen Sie mit dieser Vereinbarung fest, dass Sie Licht zwar in einer gedachten, künstlich reduzierten Welt, einem Modell, gut, aber auf der vereinbarten Basis nicht – und zwar überhaupt nicht – beschreiben können. Sie können dann sagen, ich hab da kein Problem, weil keine Beschreibung die beste Beschreibung ist, oder sagen, da was zu finden haben schon Tausende vor mir versucht, und nicht gefunden, dann lass ich es besser auch. Das scheint mir nach allen Kommentaren der übliche Standpunkt zu sein. Dabei wird möglicherweise garnicht bedacht, dass Licht und Strahlung den Hauptteil unseres Universums ausmachen.

    Dabei sieht doch ein Blinder mit dem Krückstock, dass das Licht nicht zu diesem vereinbarten Realitätsbegriff passt, der dem kritischen Realismus entnommen ist. Wenn Licht nicht zu dieser Basis, dieser vereinbarten Realität passt, Licht aber offenbar existiert, dann liegt es doch auf der Hand, nein es springt ins Blindenauge, dass es dann einer anderen Realität angehören muss, die nicht vom Realitätsbegriff des kritischen Realismus erfasst wird. Also muss ich mit meinen Kollegen vereinbaren, dass wir eine Weiterung des Realitätsbegriffs vornehmen. Das ist mein Vorschlag: wir erweitern den bisherigen Realitätsbegriff. Der Realität des kritischen Realismus wird die Menge der Möglichkeiten, oder die Manigfaltigkeit des Möglichen, als weitere, gleichrangige Realität danebengestellt. Denn Licht ist eigentlich potentielle Wirkung, es kann die reale sich ausbreitende Möglichkeit darstellen, dass es irgendwo zu einer Wirkung (Drehimpulsübertragungen) kommt – also Möglichkeit. Dann passt es wieder, Licht passt in unsere erweitere Realität, und kann dann (ein klitzekleines bisschen) vielleicht, ja vielleicht besser verstanden werden, von denen die das überhaupt wollen.

    Die Hinzunahme einer zweiten Realität (als Vereinbarung !!!) hat zudem den Vorteil, dass ich die Realität des kritischen Realismus, also die bisherige gängige, aus der anderen entstehen lassen kann, im Sinne einer Genese. Das ergibt sich zwangsläufig, sodass man sagen kann, die Realität des Möglichen geht der aktuellen Realität (s.oben) voraus.

    Was der Alltagserfahrtung entspricht: Bevor etwas wurde, muss es möglich gewesen sein.

    Zum ersten Mal in der Physik schliesse ich die Entstehung, die Genese des Beobachteten in meine Untersuchung ein. Eben nicht nur die Genese eines Messergebnisses, was halbherzig ja schon hier und da mal einer gemacht hat (Neumann, Baran), sondern die gesamte wahrgenommene aktuelle Realität als Ganzes denke ich mir in jedem Moment aus der Manigfaltigkeit des Möglichen entstanden. Realität entsteht so als systematisches dynamisches gleichzeitige Auftreten von unendlich vielen „Messergebnissen“.

    Ist alles ist nur ein Vorschlag. Ich hatte ja in meinem ersten Kommentar nur vorsichtig angefragt, ob es vielleicht denkbar wäre, dass Licht einer anderen Realität angehört, bevor sich die Kanonen auf mich richteten. Was Licht wirklich ist, weiss immer noch kein Mensch, und wird es nie wissen, aber ich kann es in einer erweiterten Realität besser beschreiben, das ist meine Behauptung. Das alles ist ein metaphysisches Unterfangen, kein physikalisches. Aber die Physik baut auf der Metaphysik auf, sie ist bei einer Weiterung des Realitätsbegriffes schwer be- und getroffen. Denn ich schraube an ihren Grundlagen herum, sie muss sich mit zwei Realitäten herumplagen, von denen eine nicht beobachtbar ist, und eine auch noch aus der anderen hervorgeht, oh je, da muss man schwer umdenken, und den Esoterikern, diesen Wissenschaftsfeinden und Weltverschlechterern, wird mal wieder Tor und Tür geöffnet.

    Dabei ist alles ganz praktisch gedacht, nichts Grundsätzliches, einfach nur zum Zwecke einer besseren Beschreibung, wobei ich nicht einmal weiss, es sie wirklich besser ist, aber versuchen kann man es. Die Aussichten stehen gut, dass man zu plausibleren Erklärungen kommt, nicht nur der Quantenphysik, sondern auch von Zeit und Raum, gerade an der Schnittstelle, wo diese nicht zusammenpassen.

    Wenn Sie irgendwo von einem ähnlichen Vorschlag schon mal gehört haben, dann wäre ich sehr froh, wenn Sie mir die Quelle nennen könnten, am besten eine Koryphäe, denn gegen hartnäckiges Unverständnis kämpft man am besten mit einer Solchen an, auch wenn diese
    selber nicht viel verstanden hat.

    Grüsse Fossilium

    • Nicht jede Frage lässt sich befriedigend beantworten. Ich glaube nicht, dass Sie jemals eine befriedigende Antwort finden können. Vereinbarungen kann man beliebig treffen, man kann jede vorstellbare Realität vereinbaren. Aber wir sehen jede Realität nur durch unsere Brille. Die Realität ist in unserem Kopf, nicht dort draußen irgendwo. Die Farben des Lichtes sind nur in unserem Bewusstsein. Warum es Farben gibt, das bleibt ein Geheimnis der Natur, das ist ihr eigenes Wesen.

      Von den Koryphaen, die mir bekannt sind, möchte ich Ihnen Nancy Cartwright empfehlen. Sie kommt Ihren Überlegungen vielleicht am nächsten: The Dappled World, A Study of the Boundaries of Science. Auch Karen Barad mit dem „Agential Realism“, oder Arthur Fine mit der „Natural Ontological Attitude“ sind interessant.

      • Hallo Herr Reutlinger,

        ich danke Ihnen aufrichtig für die Literaturhinweise.
        Ich werde alles lesen.
        Am Ende ist doch alles gut !

        Grüsse Fossilium

    • @ „Fossilium“ :

      Also muss ich mit meinen Kollegen vereinbaren, dass wir eine Weiterung des Realitätsbegriffs vornehmen. Das ist mein Vorschlag: wir erweitern den bisherigen Realitätsbegriff. Der Realität des kritischen Realismus wird die Menge der Möglichkeiten, oder die Manigfaltigkeit des Möglichen, als weitere, gleichrangige Realität danebengestellt.
      […]
      Wenn Sie irgendwo von einem ähnlichen Vorschlag schon mal gehört haben, dann wäre ich sehr froh, wenn Sie mir die Quelle nennen könnten, am besten eine Koryphäe, denn gegen hartnäckiges Unverständnis kämpft man am besten mit einer Solchen an, auch wenn diese
      selber nicht viel verstanden hat.

      Sie können den Kritischen Realismus als den sozusagen naiven Realismus erweiternd verstehen und Ihrer Anregung den Kritischen Realismus zu erweitern wurde bereits seit Längerem gefolgt.
      Und zwar von denjenigen, die den Kritischen Realismus, der dem Kritischen Rationalismus folgt, zuvörderst als Krücke erkannt haben, um den Realismus, nämlich: die Sachlichkeit, zu retten:
      und demzufolge antirealistische Positionen einnahmen.

      Ihr Kommentatorenfreund ist ja nur philosophischer Dilettant, könnte sicherlich ansonsten besser verweisen, findet aber Bas van Fraassen recht „trocken“.

      MFG
      Dr. W

      • PS:

        * auch wenn diese selber nicht viel verstanden hat

        Heinemann, das war womöglich einem Gustav Heinemann würdig:
        ‚Wer mit dem Zeigefinger allgemeiner Vorwürfe auf den oder die vermeintlichen Anstifter oder Drahtzieher zeigt, sollte daran denken, daß in der Hand mit dem ausgestreckten Zeigefinger zugleich drei andere Finger auf ihn selbst zurückweisen.‘

        • Hi Dr. Webbaer,

          Sie kommen immer mit so grundsätzlichem Zeug an.
          Ich versteh von den -Ismen nicht so viel. Mir geht es um praktische Dinge: wenn es in einer Sache nicht weitergeht, dann liegt es doch auf der Hand, die Voraussetzungen, Prämissen und Grundlagen zu prüfen. Ist doch ganz einfach.
          Ein ganz harmloses und recht nützliches Vorgehen.

          Mal sehen wie weit man damit kommt.
          Wenn man mit einem -ismus in Konflikt gerät, na ja, dann kann man gucken.

          Koryphäen machen mich eher misstrauisch. Egal, wenn die mit drei Finger auf mich zeigen. Aber wenn das die normalen Leute machen würden – das wär nicht so gut.

          Es grüsst Sie
          Fossilium

  36. Noch kurz ergänzt:
    Folgt man Bas van Fraassen, dann ist die Metaphysik keine empirische Wissenschaft.
    Da hat er Recht. Nach seiner Ansicht ist die Metaphysik sogar gar keine keine Wissenschaft. Meinetwegen.

    Das befreit ihn aber nicht davon, dass er – wenn er mit jemandem über die Welt, die Realität, die Phänomene, über Schein und Sein reden will – zunächst mit seinem Gesprächpartner vereinbaren muss, was mit den Begriffen, die er gebraucht, gemeint ist – und schon ist er da, wo er sein muss, wenn es losgehen soll, diese Welt draussen oder drinnen näher beschreiben. Rein praktisch gesehen.

    Mein Realitätserweiterungsvorschlag funktioniert auch, wenn man die Realität als konstruiert ansieht, oder das Wort Realität durch das Wort Phänomene ersetzt. Die Menge der Möglichkeiten passt als Ergänzung zu jeder Art von Realität. Alles was ist, egal in welchem Modus, muss vorher möglich gewesen sein – sonst wäre es nicht. Was war vor dem Sein und Nichtsein ? Die Möglichkeit, dass es so wurde. Die Möglichkeit selbst hat aber keinen Vorgänger, weil das selbst wieder eine Möglichkeit ist. Insofern dürfe die Allmöglichkeitsmenge der Ursprung von allem sein.

    Hoffentlich nicht zu esoterisch gedacht.

    Grüsse Fossilium

  37. @fossilium

    Erstmal ein nachträgliches Dankeschön für die Antwort zur Genese-Frage.

    In einem an Herrn Reutlinger gerichteten Kommentar schreiben Sie:

    »Dabei sieht doch ein Blinder mit dem Krückstock, dass das Licht nicht zu diesem vereinbarten Realitätsbegriff passt, der dem kritischen Realismus entnommen ist.«

    Das mag ja sein, dass das sogar ein Blinder sieht, aber ohne jede argumentative Begründung tappt jemand wie ich leider weiterhin im Dunkeln. Licht erscheint uns doch nicht minder real als jedes andere Ding.

    (Bei Ihren Ausführungen habe ich übrigens öfter den Eindruck, dass Sie gerade die Sätze, die das Verständnis befördern könnten, einfach weglassen.)

  38. Hi Balanus,

    was will die Physik ? Sie will erklärende Beschreibungen liefern von dem, was existiert, zu jedem Zeitpunkt. Insofern ist Realität im Sinne des kritischen Realismus der Ausschnitt der geistunabhängigen Welt, der erklärend beschrieben werden kann. Erklärend beschreiben kann ich nur etwas, für das ich ein Koordinatensystem konstruieren kann, in dem räumliche und zeitliche Abstände definiert sind, mit denen ich die Gestalt eines Objektes in seiner Einbettung in Zeit und Raum darstellen kann. Nur was eine Gestalt hat, die sich räumlich und zeitlich erstreckt, kann ich beobachten, und damit empirisch verifizieren. Man kann zu dieser pragmatischen Definition von Realität auch noch die Beziehungen zwischen den gestaltbehafteten Objekten hinzunehmen, indem man z.B. den Kraftbegriff einführt. Insofern wäre die physikalische Realität das, was anschaulich und damit erklärend beschreibbar ist, einzeln und als System, nämlich Raum, Zeit, gestaltbehaftete Materie und ihre Beziehungen untereinander.

    Natürlich kann man die Strahlung auch dazu rechnen, wie das einige machen werden, die den Begriff der Realität akademischer ansehen. Aber hier geht hier um die Frage, was für die Physik adäquat ist. Realität hat danach beschreibbar und empirisch überprüfbar zu sein. Die Hinzunahme eines Objektes, das nicht beschreibbar ist, gehört dann logischerweise nicht dazu, die Hinzunahme wäre ein Kategorienfehler.

    Deswegen gehört die Strahlung nicht zu dieser Realität und kann nur dann in eine „Realität der Physik“ untergebracht werden, wenn der Realitätsbegriff, der erklärende Beschreibung fordert, erweitert wird.

  39. Noch eine kleine Ergänzung:
    Obige Sichtweise ist nicht zwingend. Die Frage ist, welches ist die produktivere Sichtweise für erklärende Beschreibungen.
    Grüsse Fossilium

    • Sie jagen einem Phantom hinterher, weil Sie, wie die meisten Menschen, einem Denkfehler unterliegen. Was genau sieht man, wenn man Gestalten oder Gegenstände in Raum und Zeit wahrnimmt? Ist es nicht das Licht, das von diesen Objekten reflektiert und in unserem Hirn zu Farben transformiert wird? Also sind nicht die Objekte selber die Realität, sondern das Licht. Dabei sehen wir nur einen kleinen Ausschnitt des gesamten Frequenzspektrums. Das Weltall hat eine Temperatur von 2,7K, das ist die unsichtbare Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. Unabhängig davon gibt es noch die Vakuumenergie, d.h. selbst der absolut leere Raum ist nicht völlig frei von Energie, was in der Unbestimmtheitsrelation zum Ausdruck kommt. Energie unterhalb des Wirkungsquantums ist nicht determinierbar und erscheint deshalb als zufällig. Lesen Sie dazu den Blog von J.Schulz zu Vakuumpolarisationen. Daran sieht man, wie brüchig unsere Alltagsvorstellung von Realität ist.

  40. @fossilium

    »Die Frage ist, welches ist die produktivere Sichtweise für erklärende Beschreibungen.«

    Angesichts des immensen Outputs auf Grundlage der vorherrschenden Sichtweise in der Physik könnte man meinen, diese Frage sei bereits beantwortet.

    »Natürlich kann man die Strahlung auch dazu [zur Realität] rechnen, wie das einige machen werden, die den Begriff der Realität akademischer ansehen. Aber hier geht hier um die Frage, was für die Physik adäquat ist. Realität hat danach beschreibbar und empirisch überprüfbar zu sein. Die Hinzunahme eines Objektes, das nicht beschreibbar ist, gehört dann logischerweise nicht dazu, die Hinzunahme wäre ein Kategorienfehler.«

    Und dieses „Objekt“ soll nun das Licht/die Strahlung sein? Warum? Wenn ich in die Physik-Lehrbücher schaue, habe ich nicht den Eindruck, dass dort in Bezug auf Strahlung Dinge beschrieben und erklärt werden, die kategorial verschieden sind von den anderen Gegenständen der Physik. Aber gut, ich bin kein Physiker, vielleicht übersehe ich da etwas.

    • Balanus schrieb (16. Januar 2015 14:34):
      > Wenn ich in die Physik-Lehrbücher schaue, habe ich nicht den Eindruck, dass dort in Bezug auf Strahlung Dinge beschrieben und erklärt werden, die kategorial verschieden sind von den anderen Gegenständen der Physik

      Eine bekannte Beschreibung, die sich mit Geometrie (im Rahmen der Physik, d.h. im Sinne von Messung geometrischer Beziehungen) beschäftigt, und die (seit langem) zum Lehrstoff für Physikstudenten zählt, lautet:


      Es gehe nämlich ein Lichtstrahl […] von A nach B ab, werde […] in B gegen A zu reflektiert und gelange […] nach A zurück.

      A. Einstein, Zur Elektrodynamik bewegter Körper, 1905

      Entsprechend dieser Beschreibung kann insbesondere „A“ kategorisch keine Signalfront (kein „Lichtstrahl (im Vakuum)“) gewesen sein,
      sondern ein (identifizierbarer) Beobachter („materieller Punkt“, „principal identifiable point“), der mit B ein Ping-Signal austauschte.

    • Hi Balanus,

      in den Lehrbüchern werden Theorien und Modelle beschrieben.
      Davon zu unterscheiden ist die Beschreibung von dem,was als real ist bzw. als real anzusehen vereinbart ist.

      Grüsse Fossilium

      • @fossilium

        »…in den Lehrbüchern werden Theorien und Modelle beschrieben.«

        Und zwar basierend auf dem, was als real existierend angesehen wird, womit sozusagen bewiesen ist, dass die gängigen Annahmen zur Realität für die Physik adäquat sind.

        • Hi Balanus,
          ne, ne, nicht basierend darauf, sondern basierend auf der Interpretation mathematischer Formeln. Die Interpretation wird dann als korekt angesehen, wenn die Ereignisse, die damit vorhergesagt werden, in der Praxis eintreten. Die Interpretation der Formeln bitte nicht nicht mit einer Beschreibung der Realität – egal welche – verwechseln. Sie kann ihr nahekommen, ihre wesentlichen Teile annähernd gut erfassen, sie kann aber z.B. aus logischen Gründen ganz schön daneben liegen.
          Grüsse Fossilium

          • Mathematische Formeln verknüpfen in der Physik Messgrössen. Was man aber messen kann muss real sein, insbesondere ist eine Ablenkung eines Lichtstrahls genauso real wie ein Gewicht, dass gewogen wird.

        • @fossilium

          »Die Interpretation der Formeln bitte nicht nicht mit einer Beschreibung der Realität – egal welche – verwechseln.«

          Was ich meinte, war, dass man eine bestimmte Vorstellung von der Realität haben muss, um überhaupt als Physiker irgendwelche Theorien und Modelle entwickeln zu können.

          Würde ein Physiker z. B. annehmen, Licht wäre kein reales Phänomen, also nicht ebenso real wie jedes andere raumzeitliche Phänomen, ich wüsste nicht, wie er dann zu irgendwelchen Modellen kommen könnte.

  41. @fossilium

    »Insofern dürfe die Allmöglichkeitsmenge der Ursprung von allem sein.«

    Gratuliere! Sie haben einen Neologismus kreiert — Allmöglichkeitsmenge!

    Und damit kann jetzt auch Herr Schulz endlich Lichtwesen verstehen? Na, darüber wird er gewiss ungemein entzückt sein.

  42. Hallo Herr Holzherr,

    „Mathematische Formeln verknüpfen in der Physik Messgrössen“.

    Das ist nicht richtig, Herr Holzherr, in der Schrödingergleichung z.B. werden keine Messgrössen verknüpft, sondern Zustände, die nicht beobachbar sind.

    Unter „Messen“ kann man auch alles Mögliche verstehen …

    Die Ablenkung eines Lichtstrahles kann als realer Vorgang beschrieben werden, die Wiegung einer Masse auch – das stimmt, aber nur oberflächlich (modellhaft), wenn man den Dingen nicht auf den Grund gehen will. Sobald Sie aber erklärend beschreiben wollen, tiefergehend, in Zusammenhängen, werden Sie feststellen, dass sie in dem Realraum, in dem Sie die Wiegung stattfinden lassen, einen Lichtstrahl logisch konsistent gar nicht beschreiben können, und damit auch keine Ablenkung,

    Grüsse Fossilium

    • Die Schrödingergleichung erlaubt die Bestimmung der Erwartungswerte von Messgrössen. Nur deshalb ist sie eine Gleichung der Physik. Eine Gleichung, die weder direkt noch indirekt etwas Messbares verknüpft ist keine Gleichung der Physik.
      Messen ist für mich der Zugang zur Realität/Wirkchlichkeit, den die Physik gewählt hat. “ wenn man den Dingen .. auf den Grund geht“ kann man eventuell zu etwas kommen über das man nichts sicheres wissen kann, wo es nur einen probabilistischen Zugang gibt, den des subjektiven Bayesianmismus nämlich, wo das vorläufige Wissen des Beobachters genügen muss.
      In der Interpretation der Schrödinger’schen Wellenfunktion hat sich zum ersten Mal die Frage nach der dahinterstehenden Realität folgendermassen gestellt:

      Beschreibt die Theorie nur physikalische Phänomene, oder erlaubt sie auch Rückschlüsse auf Elemente einer hinter den Phänomenen verborgenen Realität?

      Für mich stellt sich aber auch die Frage was Realität überhaupt ist. Bedeutet die Realität, welche sich offenbart, wenn ein Quantensystem im Vorgang der Dekohärenz (die Messung ist solch ein Vorgang) zerfällt, dass es auch vorher schon eine Realität gegeben hat? Der subjektive Bayesianismus sagt nein, denn dort gelten Annahmen über diese Vorrealität nur für das Subjekt, welches das System untersucht. Doch damit wird für mich ein Dekhärenzprozess (Messvorgang) an einem System, in dem zwei (oder mehr) Objekte verschränkt sind, also zwei voneinander entfernte Objekte einen Zustand teilen, schwierig erklärbar, denn der Beobachter, der das erste Objekt untersucht, beobachtet dasselbe Ereignis wie ein zweiter Beobachter, der das zweite Objekt beobachtet. Die Messresultate an den beiden voneinander entfernten Objekten korrelieren. Ja es braucht nicht einmal Beobachter, denn Dekohärenzvorgänge passieren ständig, auch in der „freien Natur“. Für mich ist das ein Hinweis, dass eine Realität dahintersteht, auch wenn diese Realität nicht mit der klassichen Realiät übereinstimmt, insbesondere weil in der klassischen Auffassung von Realität das Lokalitätsprinzip gilt, also alles was passiert an einem Ort passiert und sich von dort ausbreitet. Bei der Messung an einem verschränkten System scheint entweder das Lokalitätsprinzip verletzt oder aber die klassiche Auffassung der Realität ist falsch. Ich kenne nur eine Interpretation, die alles in Wohlgefallen auflöst. Diese nimmt an die entfernten Objekte, die verschränkt sind, seien über ein Wurmloch miteinander verbunden. Das Wurmloch lässt den Abstand zwischen den beiden Objekten schrumpfen und erklärt die scheinbar überlichtschnelle Kommunikation zwischen den beiden Objekten.

      • Was ist Realität?
        Nach meiner Anschauung hat der Begriff „Realität“ zwei verschiedene Bedeutungen: einmal als Differenz zwischen Naturphänomenen einerseits und Phänomenen und Modellen der Naturwissenschaft andererseits, zum andern als Synonym für das Wesen der „wahren Natur“. Als Letzteres bleibt die Realität verborgen und fiktiv. Jedes Modell ist eine praktisch notwendige Idealisierung (Abstraktion und Approximation) eines Ausschnitts der Realität und soll eine Klasse von isolierten und wiederholbaren oder von experimentellen Phänomenen repräsentieren. Die Realität im ersteren Sinn ist die Abweichung modellierter Phänomene von den Modellen, wegen der Idealisierung und der Überlagerung des Geschehens in der phänomenalen Natur. Beispielsweise weicht das Kugelmodell der Erde von der Realität ab (oder umgekehrt), weshalb auch manche Phänomene vom Modell und den daraus abgeleiteten Theorien unumgänglich abweichen. Eine solche Abweichung zwischen Modell und Phänomen ist auch die Dunkle Materie als hypothetische Realität. Ursachen können sich gegenseitig neutralisieren, wie Schwerkraft und Trägheitskraft oder atomare Kräfte, die zusammen ein phänomenales Gleichgewicht bilden und die Erde auf ihrer Bahn, genauso wie Steine an der Erdoberfläche halten, während Wasser bergab und in den Untergrund fließt. Die fundamentalen Naturgesetze, wie die Schrödingergleichung, können also weder die phänomenale Realität noch die wahre Natur beschreiben, denn die Natur dieser Naturgesetze existiert einfach nicht.

        • Ich bin anspruchslos: Realität ist für mich einfach die Gesamtheit aller Dinge als Gesamtheit derjeinigen Objekte, die physikalische Energie besitzen und die miteinander wechselwirken können. Auch die dunkle Materie muss dieses Realitätskriterium erfüllen. Modelle und in Gleichungen gefasste Naturgesetze sind dagegen vom Menschen geschaffen. Die Realität existiert auch ohne sie. Mir geht es also um die Realität der Dinge. Dinge existieren unabhängig von unserem Denken über diese Dinge. Zudem können wir die Natur der Dinge bis zu einem gewissen Grad erkennen. Ob wir sie vollkommen erkennen können, ob wir also bis zur „Wirklichkeit“ vordringen können, ist eine erkenntnistheoretische Frage, die aber nichts an der Existenz der Dingwelt ändert.
          Selbst wenn es keine „richtige“ Beschreibung der Dingwelt oder bestimmter Dinge gibt, ändert das nichts an der Existenz der Dinge unserer materiellen Welt. Wenn Fossilium hier immer wieder klagt, wir wüssten nicht was Licht ist, so bleibt Licht dennoch ein Ding der materiellen Welt, weil Licht mit anderen Objekten dieser Welt wechselwirkt und weil es über die ihm innewohnende physikalische Energie materiell ist.

      • @Martin Holzherr
        Ein verschränktes Photonenpaar ist nie voneinander getrennt, sie bilden ein gemeinsames EM-Feld mit Partikelzahl 2. Aber die sitzen nicht im Feld wie Rosinen in einem Kuchen, sondern wo das eine ist, da ist stets auch das andere. Wenn nun durch Absorption eines davon annihiliert wird, dann ist keine Distanz zu überwinden, um das verbleibende zu „informieren“, die Distanz ist null. Man muss es geradezu hirnrissig nennen, wenn einem Photon eine „Nachricht“ übermittelt werden können soll — das geht grundsätzlich nicht, und erst recht nicht durch ein „Wurmloch“.

        • Hey Chris !

          „Aber die sitzen nicht im Feld wie Rosinen in einem Kuchen, sondern wo das eine ist, da ist stets auch das andere. Wenn nun durch Absorption eines davon annihiliert wird, dann ist keine Distanz zu überwinden, um das verbleibende zu „informieren“, die Distanz ist null. “

          Ja, da haben Sie vollkommen Recht – genauso sehe ich das auch. Aber diese Beschreibung unterstellt, dass das verschränkte Objekt keine raumzeitliche Struktur hat. Das müssen Sie dazusagen: es ist kein raumzeitliches Objekt (genauso wie das Licht).

          Und damit sind wir wieder bei der Realität: wie Herr Holzherr beschreibt: hinter der raumzeitliches Realität gibt es noch eine andere, nicht-raumzeitliche, nämlich die, in der sich das verschränkte Objekt aufhält. Durch Dekohärenz wechselt es von der einen Realität in die andere – und dabei können die verschränkten Teile eben an beliebigen Orten auftauchen, sie hatten ja vorher keinen Ort, sie erhalten erst einen, wenn ihre Eigenschaft gemessen wird (wenn sie auf ein reales Messgerät einwirken).

          Wir brauchen zwei Realitäten für diesen Wechsel (ich nenne den Wechsel Genese der Wirklichkeit). Was kommt da in Frage ?

          Die einfachste Lösung: der Raum der Möglichkeiten und der Realraum.

          Grüsse
          Fossilium

        • Chrys schrieb (18. Januar 2015 21:37):
          > Ein verschränktes Photonenpaar […] Wenn nun durch Absorption eines davon annihiliert wird, dann […]

          Von einem „Paar“ ließe sich allerdings nur und erst dann mit Sicherheit sprechen, falls auch „das andere davon“ annihiliert wurde;
          insbesondere bei einem vom ersteren geometrisch separaten Annihilationsereignis,
          im Allgemeinen mit anderen beteiligten Detektoren.

        • Mir scheint die Aussage (Zitat)„Ein verschränktes Photonenpaar ist nie voneinander getrennt“ schwierig mit dem im SPON-Artikel Physik: Kamera fotografiert mit teleportiertem Licht beschriebenen Versuchsaufbau vereinbar, wo ein Bildsensor nur Photonen registrierte, die nicht auf das abzublidende gefallen waren, wo aber dennoch ein Bild entstand weil die Photonen, die den Bildsensor erreichten mit den Photonen verschränkt waren, die auf das Bild fielen.
          Wie kann so etwas funktionieren, wenn verschränkte Photonen (Zitat)„nie voneinander getrennt“ sind.

        • @Martin Holzherr
          Es wäre wohl ziemlich unspektakulär und für Popularisierungen sehr nachteilig, wenn zugestanden würde, dass eine Quantenteleportation gar nicht quer über die Donau, sondern bestenfalls über eine Nulldistanz erfolgt. Gemäss der QFT lassen sich die Partner eines Photonenpaars nicht voneinander separieren, und an jedem Punkt, wo das gemeinsame Feld feststellbar wäre (also wechselwirken kann), wird es stets von beiden Partnern konstituiert. Ein Photon gestattet insbesondere keinen Ortsoperator, es ist nicht räumlich lokalisierbar, solange es „unterwegs“ ist, und das gilt dann simultan für beide Partner eines Photonenpaares. Gleichwohl können die beiden Feldquanten an ganz unterschiedlichen Orten interagieren, und hierdurch erst kommt überhaupt ein Ort ins Spiel.

          Man sollte sich das nicht so vorstellen, dass ein Feld aus Korpuskeln aufgebaut wäre wie etwa ein Haus aus Ziegelsteinen, sondern man gelangt stets ausgehend vom gesamten Feld durch einen Prozess der Quantisierung zu seinen Feldquanten. Dieser Vorgang liefert jedoch keine räumliche Abgrenzung einzelner Quanten im Feld.

          Es ist eigentlich noch schlimmer. Denn es lässt sich formal zeigen, dass eine relativistische QFT mit strikt lokalisierbaren Partikeln völlig inkompatibel ist. Das ist kontraintuitiv, und da liegt eben immer auch das ganze scheinbare Mysterium begründet, wenn man nämlich versucht, alles mit Vorstellungen und Bildern zu begreifen, die der Alltagswelt entlehnt sind, wo Partikel mehr oder minder punkthaft und an einem wohldefinierten Ort befindlich gedacht werden. Unsere Alltagswelt mit ihren uns gewohnten Gegebenheiten ist jedoch nicht massgeblich für die Regeln der Quantenwelt — warum sollte sie es auch sein?

          @Frank Wappler
          Stimmt schon, ein Photonenpaar hat man erst dann festgestellt, wenn beide beide Partner annihiliert sind und das Feld damit verschwunden ist. Aber man kennt ja Mechanismen, mit denen sich verschränkte Photonenpaare regelhaft und zuverlässig generieren lassen. BBO Kristalle etc. — darüber wüsste Joachim Schulz garantiert mehr. Ich muss dem Zeilinger eben letztlich auch glauben, dass er da tatsáchlich verschränkte Quanten gemessen hat.

          @fossilium
          Strenggenommen „lebt“ das Licht tatsächlich nicht in einer Raumzeit, sondern in deren Tangentenbündel, denn diese Struktur ist zu betrachten zum Studium linearer Wellengleichungen, wie speziell der Maxwellschen Gleichungen. Für eine Diskussion um Realitätsbegriffe bringt das allerdings nichts. Es sei denn, Sie sehen das Tangentenbündel als die von Ihnen gewünschte Erweiterung der Realität von Raumzeit an, was ich zu bezweifeln wage.

          Aus meiner Sicht ist Realität halt eine Vorstellung, die umgangssprachlich recht nüzlich sein kann, um beispielsweise konstatieren zu können, dass Engelberg real ist und Entenhausen nicht, wohingegen erstaunlicherweise Engel nicht real sind, Enten aber doch. Für Sprache in der Alltagswelt und in der Wissenschaft gelten ganz unterschiedliche Regeln und Anforderungen, und es ist ist nicht selbstverständlich, dass nützliche Konzepte aus dem lebensweltlichen Alltag noch sinnvoll für die Wissenschaft übertragbar sind. Und das betrifft nicht nur die Rede von Realität.

          • Mir scheint, wir sollten uns damit abfinden, dass nicht der Mensch bzw. Physiker bestimmt, was Raum und Zeit sind, sondern die Physik bzw. Natur selber. Unsere klassische Vorstellung ist offensichtlich irreführend, nicht nur bezüglich der Relativität, sondern generell. Es bedarf wohl einer „Kopernikanischen Wende“ auch bezüglich Raum und Zeit.

          • Ischt „alter Tobak“, Herr Reutlinger,
            die Physik („Natur“) bestimmt die erkennenden Subjekte, die die Physik („Natur“) bestimmen, die wiederum die erkennenden Subjekte bestimmt u.s.w.

            Vielleicht nagen hier einige, insofern rät der Schreiber dieser Zeilen zur Einfachheit bzw. zur modernen Wissenschaftlichkeit.

            Es ‚bedarf‘ hier ansonsten nichts außer der Zuwendung zu dieser.

            MFG
            Dr. W

          • Chrys schrieb (19. Januar 2015 14:18):
            > Stimmt schon, ein Photonenpaar hat man erst dann festgestellt, wenn beide beide Partner annihiliert sind und das Feld damit verschwunden ist.

            Und zwar (darauf wollte ich hinaus): mit voneinander getrennten Annihilationsereignissen; da die fraglichen „verschränkten Photonen“ ja ausdrücklich nicht anhand voneinander getrennter Produktionsereignisse unterscheidbar sein sollten.

            > Ein Photon […] ist nicht räumlich lokalisierbar, solange es „unterwegs“ ist, und das gilt dann simultan für beide Partner eines Photonenpaares.

            Demnach bezieht sich die obige Bemerkung (18. Januar 2015 21:37) „[…] die Distanz ist null“ eben offenbar nicht auf den geometrischen „Distanz“-Begriff von Synge (und Einstein).

            Im Übrigen kann ich nur empfehlen, von Dynamik die Finger zu lassen, wenn man Geometrie/Kinematik (noch) nicht verinnerlicht hat.

            p.s.
            > man kennt ja Mechanismen, mit denen sich verschränkte Photonenpaare regelhaft und
            zuverlässig generieren lassen. BBO Kristalle etc.

            Man kennt gewiss recht zuverlässig die (Mess-)Definition von „(fehlerfreien) BBO-Kristallen„; und gewisse
            „optische Eigenschaften“ sind Teil (bzw. zwangsläufige Konsequenz) der Definition.

            Das erspart aber nicht die Messungen, ob so etwas ggf. Versuch für Versuch wirklich vorlag , oder in wie fern nicht.

          • Verschränkte Photonen haben Nulldistanz (sind am gleichen Ort) können aber gemäss Quantum Imaging with undetected Photons so separiert werden, dass das Photon mit der grösseren Energie (genannt signal) in einem Sensor detektiert wird und bei der Detektion Informationen liefert, die vom dazu verschränkten Photon mit der kleineren Energie (genannt idler) aufgenommen wurden. Ferner kann man auf der makroskopischen Ebene sagen

            The photons that pass through the imaged objekt (idler photons) are never detected, while we obtain images exclusively with the signal photons, which do not interact with the object.

            Verdacht: Die Behauptung, die verschränkten Photonen müssten aus quantenmechanischen Gründen am selben Ort sein, spielt für das Messresultat keine Rolle und ist eine Erklärung auf der Ebene der Quantentheorie. In der Realität, die wir erleben, in der makroskopischen Welt, die erst entsteht wenn die Verschränkung wieder aufgehoben wird, ergibt sich aber dennoch der Effekt, dass höherfrequente Strahlung Informationen von niedrigfrequenter Strahlung übertragen erhält und das von einem Ort, den die höherfrequente Strahlung (die signal-Strahlung) gar nie durchlaufen hat. Hier muss noch angemerkt werden, dass eine solche Informationsübertragung von der niederfrequenten auf die hochfrequente Strahlung mit klassischen Mitteln nicht möglich ist sondern eine Verschränkung voraussetzt.

          • @Martin Holzherr
            Bei Experimenten mit verschränkten Photonen läuft es letztlich darauf hinaus, dass eine das nichtobservierte Photon betreffende Information durch die entsprechende komplementäre Information über seinen Partner gewonnen wird. Dessen Messung kann dann einem Ort stattfinden, der weit entfernt ist von dem, wo das andere Photon annihiliert wird, doch das bedeutet nicht, dass eine Information über die dazwischenliegende Distanz transferiert wird, und das ist auch nicht ein Abstand zwischen den beteiligten Photonen. Im allgemeinen ist ein Abstand zwischen zwei Photonen gar nicht definiert, und Frank Wappler bemängelt mit einiger Berechtigung, dass hier meine Rede von Abstand im Sinne relativistischer Distanzmessung nicht korrekt ist. Das war eher heuristisch gemeint und zielt schon wieder auf Anschaulichkeit. Gemeint ist, dass die beiden verschränkten Photonen in ihrem gemeinsamen Feld halt an jedem Punkt zu jeder Zeit miteinander verwoben sind — bis zur allfälligen Annihilation eines oder auch beider Partner.

            Wesentlich ist, dass es dabei nirgendwo zu einem Konflikt mit der Kausalstruktur der Raumzeit kommt. Das heisst, es entsteht keine Erfordernis zur Erklärung eines superluminalen Datentransfers, denn ein solcher passiert da nirgendwo. Unser Gastgeber hatte im Zusammenhang mit diesem Nature Artikel ja auch schon etwas gebloggt [Welcher-Weg-Abbildung] und gelangte dann zu dem Fazit, „Überlichtschelle Datenübertragung ist mit diesem Experiment also nicht zu erreichen.

          • Chrys, 19. 01. 2015 23:14
            Ja, die beiden verschränkten Photonen (oder allgemein Teilchen) bilden ein System und können nicht getrennt voneinander betrachtet werden. Ein Informationsaustausch zwischen den Partikeln muss nicht unbedingt stattfinden – und falls er dennoch stattfindet dann innerhalb des Systems, welches die beiden Teilchen bilden. Aus dieser Warte betrachtet verblüfft am meisten, dass sich die beiden verschränkten Teilchen dennoch an zwei verschiedenen Orten aufhalten können, fast so als wären es zwei unabhängige Teilchen. Deshalb gefällt mir die Idee, verschränkte Teilchen seien über ein Wurmloch verbunden, denn das erklärt beides: sowohl dass die Teilchen ein einziges System bilden als auch, dass die Teilchen sich fast wie zwei unabhängige Teilchen verhalten, mindestens wenn es um ihre Lage in Raum und Zeit geht.

            Sie schreiben noch: „Im allgemeinen ist ein Abstand zwischen zwei Photonen gar nicht definiert“, was ich wesentlich besser finde als ihre Aussage im vorletzten Kommentar wo sie von einem Nullabstand sprachen. Nicht definiert und 0 ist in der Tat nicht das Gleiche.
            Zwei verschränkte Elektronen scheinen aber schon einen Abstand haben zu können was eben bedeutet, dass man Lokalität nur dadurch herstellen kann indem man annimmt die beiden Elektronen bildeten ein System innerhalb dessen sie lokale Nachbarn sind oder gar wo sie gar nur zwei Gesichter des Systems sind.

          • Chrys schrieb (19. Januar 2015 23:14):
            > […] dass eine das nichtobservierte Photon betreffende Information durch die entsprechende
            komplementäre Information über seinen Partner gewonnen wird.

            Das scheint ja eine ziemlich vorsichtige Formulierung …
            Aber trotzdem ist sie abzulehnen, sofern damit einzelnen Photonen „Information
            zugeschrieben wird,

            – die (zumindest auch) die Versuchsanordnung an sich betrifft (z.B. ob und welche Bildmaske in den Strahlengang gestellt wurde, der für idler-Photonen möglich, aber eben nicht alleinig zwangsläufig ist), oder

            – die sich erst aus der Betrachtung mehrerer Einzel-(Photonen-)Versuche ergibt (z.B. in wie fern das von den signal-Photonen erzeugte Muster eine Abbildung der Bildmaske darstellt).

            Zufriedenstellender finde ich eher die Formulierung,
            dass aus Sätzen von Beobachtungsdaten, die verschiedene Teile einer Versuchsanordnung betreffen, und die entsprechend mit nur dem einen oder nur dem anderen Partner von „verschränkten Paaren“ zu tun haben (können), sich Messwerte gewinnen lassen, die die Beziehung der Versuchsanordnungsteile zueinander betreffen.

            (Nämlich betreffend das angesprochene Experiment http://www.nature.com/nature/journal/v512/n7515/full/nature13586.html
            insbesondere, ob oder in wie fern jeweils „perfect alignment“ der (beiden möglichen
            Strahlengänge der) idler-Photonen bestand;
            oder betreffend den „klassischen Typ von Verschränkungsexperimenten“, die Ermittlung des Wertes des (vermeintlich wohl eher unscheinbaren) Parameters „angle θ„.)

            p.s.
            > Unser Gastgeber hatte im Zusammenhang mit diesem Nature Artikel ja auch schon etwas
            gebloggt und gelangte dann zu dem Fazit, „Überlichtschelle Datenübertragung ist mit diesem
            Experiment also nicht zu erreichen.“

            Also: frisch auf zur nächst-„besseren“ FTL-Variante ! (??) …

          • @ Herr „Wappler“ :

            Zufriedenstellender finde ich eher die Formulierung,
            dass [sich] aus Sätzen von Beobachtungsdaten, die verschiedene Teile einer Versuchsanordnung betreffen, und die entsprechend mit nur dem einen oder nur dem anderen Partner von „verschränkten Paaren“ zu tun haben (können), sich Messwerte gewinnen lassen, die die Beziehung der Versuchsanordnungsteile zueinander betreffen.

            Ist in jedem Fall nicht unwitzig, auch weil sich derart zwingend auch n-fache Zusammengehörigkeit [1] gewinnen ließe.

            Schwierig, der Schreiber dieser Zeilen hat mittlerweile herausgefunden, wo Ihr Kommunikationspartner ansässig ist, wo sind Sie denn so ein- oder ansässig?

            MFG
            Dr. W

          • @Frank Wrappler 20. 01. 2015 12:58: Der Begriff Information, den sie Chrys ankreiden, scheint mir durchaus gerechtfertigt nur nicht in der Art und Weise wie er im Satz “ […] dass eine das nichtobservierte Photon betreffende Information durch die entsprechende
            komplementäre Information über seinen Partner gewonnen wird. „
            verwendet wird.
            Stattdessen finde ich die Formulierung von Anton Zeilinger im Spektrum-Artikel schon beinahe perfekt, will sie aber noch etwas vervollständigen (der Mann hat zuviel gespart), was zu folgender Aussage führt:
            „Wir starten mit zwei verschränkten Lichtstrahlen, einem Infraroten und einem roten (je ein rotes Photon ist mit einem infraroten verschränkt). Die Hälfte des Infrarotstrahl durchleuchtet das Objekt, die andere Hälfte des Infrarotstrahl wird aussen herum geführt und mit dem das Objekt passierenden Infrarottstrahl wieder ununterscheidbar verschmolzen. Vor der Verschmelzung der beiden Infrarotteilstrahlen ist die bei der Passage gewonnene Bildinformation über die infraroten und roten Teilstrahlen verteilt, denn die sind ja verschränkt. Nach der Verschmelzung der beiden Infrartostrahlen ist die Bildinformation aber nur noch in den roten Teilstrahlen vorhanden und kann gemessen werden.“

          • @Chrys 19. Januar 2015 23:14:Die Verschränkung verletzt die “ Kausalstruktur der Raumzeit“ nur dann nicht, wenn die verschränkten Teilchen benachbart sind im Sinne des Prinizips der Lokalität (Vorgänge haben nur Auswirkungen auf ihre direkte räumliche Umgebung).

            Die meisten Physiker sehen tatsächlich das Lokalitätsprinzip bei Verschränkung bewahrt, das Realitätsprinzip aber verletzt womit sie meinen, dass nach gängigen Realitätsvorstellungen zwei Teilchen nicht zuglleich benachbart, räumlich aber getrennt sein können.

            Die obigen Ausführungen betreffen Konzepte wie Lokalität. Die Kausalstruktur wird aber auch in den Experimenten nie verletzt, das heisst niemand kann die Dekohärenz eines verschränkten Paares für die Informationsübertragung ausnutzen.

            Doch heisst das (Kausalprinzip nicht verletzt), dass Phänomene wie die Verschränkung keiner weiteren Erklärung bedürfen oder eine weitere Erklärung nicht erlaubt ist. Meiner Meinung nach nicht. Es könnte eine tiefere quanteninformatische Beschreibung der Raumzeit geben die die Verschränkung auf ihre Art erklärt.

          • Martin Holzherr schrieb (20. Januar 2015 14:03):
            > […] Die Hälfte des Infrarotstrahl[s] durchleuchtet das Objekt […]

            Ob manche wohl überrascht wären, wenn G.B.Lemos et al. ihr Experiment mit wesentlich geringerer
            Pump„-Leistung als den angegebenen 150 mW durchführen würden (und natürlich vorausgesetzt, dass die dabei eingesetzte EMCCD-Kamera empfindlich genug ist, um einzelne Photonen zu registrieren) ? …

            Jedenfalls ist anzuerkennen, dass im entsprechenden „Spektrum“-Artikel http://www.spektrum.de/news/fotografieren-mit-verlorenem-licht/1306433#comment-1306557
            nicht davon die Rede ist, „Strahlen zu verschmelzen„; sondern
            zu kombinieren“ bzw. „(nahezu perfekt) übereinanderzulegen„.

          • @Frank Wappler 20. Januar 2015 16:29: Nächste Version mit Berücksichtigung des Wappler’schen Korrekturvorschlags:

            Die Hälfte des Infrarotstrahls durchleuchtet das Objekt, die andere Hälfte des Infrarotstrahl wird aussen herum geführt und mit dem das Objekt passierenden Infrarotstrahl so zusammengeführt, dass im kombinierten Infrarotstrahl die Information welchen Weg einzelne Infrarotphotonen genommen haben, fehlt (also durch die Kombination verlorengeht).

          • Martin Holzherr schrieb (20. Januar 2015 14:03):
            > mit Berücksichtigung des Wappler’schen Korrekturvorschlags:

            Ach du liebes Bißchen! …

            > […] die andere Hälfte des Infrarotstrahl[s] wird aussen herum geführt

            Menschenskind!, schau doch endlich mal wenigstens die (sowieso öffentliche) Prinzip-Skizze der Versuchsanordnung an: http://www.nature.com/nature/journal/v512/n7515/fig_tab/nature13586_F1.html

            > […] dass im kombinierten Infrarotstrahl die Information welchen Weg einzelne Infrarotphotonen genommen haben, fehlt (also durch die Kombination verlorengeht).

            Na, meinentwegen: mag man den einzelnen („infraroten“) idler-Photonen eben (vorläufige) „welcher-Weg-Information“ zuschreiben, „die“ im weiteren Verlauf (des Strahlengangs bzw. jedes einzelnen Belichtungs-Versuchs) wieder „verlorengeht„.

            Falls das nun ein Beitrag zur Debatte sein soll, ob Chrys‘ obige Formulierung akzeptabel wäre (19. Januar 2015 23:14: „[…] dass eine das nichtobservierte Photon betreffende Information durch die entsprechende komplementäre Information über seinen Partner gewonnen wird.„):

            sofern man den einzelnen („roten“) signal-Photonen „ komplementäre welcher-Weg-Information“ zuschreiben mag, ginge auch „diese“ auch noch vor der Kamera „verloren„, nämlich „am BS2“, nicht wahr?

            Ist also einzelnen signal-Photonen, in diesem Experiment, „an der Kamera“, überhaupt eine bestimmte „Information“ zuzuschreiben?

          • .@Frank Wappler 20. Januar 2015 18:07. Nun voll korrigiert:
            „Wir starten mit zwei verschränkten Lichtstrahlen, einem infraroten und einem roten (je ein rotes Photon ist mit einem infraroten verschränkt). Der Infrarotstrahl durchleuchtet das Objekt und wird dann mit einem zweiten Infrarotstrahl, der später entsteht, so zusammengeführt, dass im kombinierten Infrarotstrahl die Information von welcher Quelle die einzelnen Infrarotphotonen stammen, fehlt (also durch die Kombination verlorengeht). Unmittelbar nach dem Durchleuchten des Objekts, aber noch vor der Kombination mit dem zweiten Infrarotteilstrahl ist die Bildinformation über die beim Start erzeugten Teilstrahlen ( dem infraroten und roten) verteilt, denn diese sind ja verschränkt. Nach der Kombination der beiden Infrarotstrahlen ist die Bildinformation aber nur noch im roten Teilstrahl vorhanden und kann gemessen werden.“

            Nun zu ihrer Frage: Ist also einzelnen signal-Photonen, in diesem Experiment, „an der Kamera“, überhaupt eine bestimmte „Information“ zuzuschreiben?

            Wahrscheinlich haben sie recht. Doch entscheidend ist, dass es eine Stelle im Strahlgang gibt, wo einzelnen Signal-Photonen eine Information zugeordnet werden kann, welche vorher auf die beiden verschränkten Photonen verteilt war. Das erzwingt ja die Partnerschaft in einer Verschränkung.

          • @Martin Holzherr
            Auch für Elektronen ist die klassisch inspirierte Vorstellung, diese hätten immer einen wohlbestimmten Ort und das Problem bestünde nur in einem bis zum Augenblick der Messung unzureichenden Wissen darüber, bereits in der relativist. QM nicht mehr vertretbar. Wer da von lokalisierten Partikeln ausgeht, zäumt das Ross falsch herum auf, das lässt sich inzwischen definitiv sagen; vgl. dazu insbes.

            Halvorson, H., & Clifton, R. (2002). No place for particles in relativistic quantum theories?. Philos. Sci., 69(1), 1-28. [PDF]

            Ausgehend von klass. Feldern gelangt man via Quantisierung zu Quantenpartikeln, ausgehend von klass. Partikeln gelangt man indes früher oder später nur zu Inkonsistenzen.

            Vielleicht quält Sie ja Frage, wie das Feld denn global kollabieren kann, wenn lokal durch Interaktion mit einem Elektron ein Photon daraus annihiliert wird. Stattdessen liesse sich vereinfachend auch der Fall eines Quantenfeldes im harmonischen Oszillators betrachten und die Frage stellen, was da genau mit dem Feld bei einem Übergang zwischen zwei diskreten Energieeigenwerten passiert. Wäre das dann überhaupt eine sinnvoll gestellte Frage?

            Mich würde mal interessieren, was Joachim Schulz wohl von diesem famosen Wurmloch hält.

            @Frank Wappler

            »Das scheint ja eine ziemlich vorsichtige Formulierung …«

            Ich hatte gehofft, die Formulierung sei vorsichtig genug gewählt, um nicht in den Verdacht einer Art von „Physikalisierung“ des Informationsbegriffes zu geraten. Dergleichen lag nicht nicht in meiner Absicht, aber ich sah auch keine Veranlassung, hier im Umgang mit dem Wort „Information“ wesentlich mehr Skrupel zu haben als Zeilinger et al. in dem Nature Artikel.

            @Joachim
            Danke für die Reparatur meines vermurksten Links!

          • Chrys: „Mich würde mal interessieren, was Joachim Schulz wohl von diesem famosen Wurmloch hält.“

            Ehrlich gesagt halte ich das für eine ziemlich uninteressante Spekulation. Wurmlöcher sind Objekte aus dem Bereich der allgemeinen Relativitätstheorie. Selbst dort ist ihre Existenz zwar rechnerisch möglich aber recht unwahrscheinlich. Dass sie in der Quantenmechanik ein Rolle spielen, halte ich für wenig wahrscheinlich.

          • @Joachim
            Da bin ich beruhigt, denn so ungefähr sehe ich das auch. Dem Holzherr-Link folgend kommt man rasch auf eine Motivation durch AdS/CFT Korrespondenz (Maldacena & Susskind), wo „Schwarze Löcher“ als Ensembles von Teilchen gedeutet werden, die dann auch via Verschränkung miteinander verbunden sein könnten, was sich als „Wurmloch“ ansehen liesse. Die Formel EPR = ER wäre anscheinend Ausdruck der Vermutung, dass „CFT-Wurmlöcher“ im Prinzip nichts anderes anderes sind als Verschränkungen. Herausgelöst aus dem Kontext der AdS/CFT Korrespondenz wäre mir dabei aber sonst praktisch kein Sinn erkennbar.

          • @Chrys,21. Januar 2015 11:03. Ja, letztlich stecken Susskind&Maldacena hinter der Idee, any entanglement is a wormhole of a sort Malcadena und Susskind haben auch ein arxiv-Dokument dazu geschrieben, in denen sie von Ads-Black Holes sprechen.

            Zugegeben: Das ist höchst spekulativ. Mich würde es aber nicht verwundern, wenn makroskopische Phänomene wie Schwarze Löcher auch ins Mikroskopische, ja ins Quantenreich verweisen. Auch das Universum scheint sparsam zu sein. Warum etwas neues erfinden, wenn sich das Gleiche auf andere Art wiederverwenden lässt. Dieses Phänomen gibt es ja in der biologischen Evolution. Doch es muss ein allgemeines Prinzip sein. Wenn die Welt nicht sparsam wäre mit ihren Erfindungen und insbesondere mit ihren Prinzipien, dann könnten wir sie gar nie verstehen.

      • Martin Holzherr schrieb (18. Januar 2015 14:29):
        > Bei der Messung an einem verschränkten System scheint entweder das Lokalitätsprinzip verletzt oder aber die klassiche Auffassung der Realität ist falsch.

        Es wäre sicherlich interessant, diese Aussage anhand der in http://www.nature.com/nature/journal/v512/n7515/full/nature13586.html
        gezeigten Versuchsanordnung zu illustrieren bzw. zu untersuchen,
        bei der es offenbar insbesondere darum geht, Versuch für Versuch zu messen, ob bzw. mit welcher Genauigkeit

        […] the idler from NL1 aligns perfectly with the idler amplitude produced at NL2

        .

  43. Hallo Balanus,

    „Was ich meinte, war, dass man eine bestimmte Vorstellung von der Realität haben muss, um überhaupt als Physiker irgendwelche Theorien und Modelle entwickeln zu können.“

    Ich glaube, man braucht keine bestimmte Vorstellung. Ich kann mir ein Lichtquant nicht vorstellen, und wenn ich es doch tue, dann ist es ein leuchtendes Pünktchen, das durch den Raum fliegt, und irgendwie hin und her wibbelt (Frequenz) – aber das ist es bestimmt nicht. Planck hatte keine Vorstellung von seinen Wirkungsquanten, und de Broglie bestimmt keine über Materiewellen, und Einstein keine über Lichtteilchen. Wer Quantenelektrodynamik betreibt, wird sich Feldanregungen nicht vorstellen können. Das sind alles unanschauliche Kunstobjekte. Man behilft sich bei der Vorstellung mit passenden Metaphern. Man würde auch zu Teufeln mit Mistgabeln greifen, wenn die Vorhersagen damit genauer werden.

    Es kommt bei der Deutung von mathem. Formeln nicht darauf an, was in der Realität sein könnte, sondern nur dass die Deutung möglichst einfach erklärt, warum vorhergesagte Ereignisse in der Realität eintreffen – man sucht den geölten Mechanismus. Die agierenden Objekte können abstrus sein, aber was solls, wenn funktioniert. Die Deutung beinhaltet keine Aussage über das, was real existiert. Das deuten die Metaphysiker da heraus, diese interpretieren die Modellwelten der Physiker und überlegen, wie nah diese Modellwelten der Realität kommen. Und da ist die Modellwelt der Strahlung eben meilenweit weg von der üblicherweise gewählten Realität.
    Grüsse Fossilium

    • @fossilium

      »Ich kann mir ein Lichtquant nicht vorstellen, …«

      Ich auch nicht, aber davon war auch nicht die Rede, sondern allein davon, dass man eine bestimmte Vorstellung von der Realität haben muss, wenn man naturwissenschaftliche Forschung betreiben will. Und da spielt es m. E. keine Rolle, ob ich Quantenphänomene oder Festkörper untersuche. Ohne die Annahme, dass die beobachteten Erscheinungen auf real stattfindenden Ereignissen beruhen, lässt sich wohl kaum Wissenschaft betreiben.

      • Hallo Balanus,
        ja das stimmt, Beobachtungen finden in der Realität statt, an realen Objekten, aber um zu erklären, wie und warum diese Zustandekommen – dazu brauche ich die Realität nicht.
        Früher haben uns kirchliche Würdenträger erklärt, die unerklärlichen Phänomene würden durch den heiligen Geist oder Tod und Teufel zustandekommen, heute erklärt man uns kraft der Authorität der Wissenschaft, das es virtuelle Teilchen sind. Realität hin und her.
        Das eine ist so real wie das andere. Wer alles glaubt wird selig.

        Grüsse Fossilium

  44. Hallo Herr Holzherr,

    „…. Oder aber die klassische Auffassung der Realität ist falsch.“

    Das seh ich genauso wie Sie. Sie kommen über verschränkte Zustände dahin, ich über die Strahlung, Im Grunde führen alle quantenmechanischen Zustände genau dahin. Warum sind wir dann nicht einfach konsequent und überlegen, was denn an dieser Realität falsch sein könnte. Der einfachste Weg ist doch, die klassische Realität so zu lassen wie sie ist, denn die Vorstellung davon hat sich bewährt, aber wenn man sie lässt, dann muss man ihr eine Zweite beiseite stellen, sodass sie zusammen eine erweiterte Realität bildet – so wurde es doch immer gemacht in der Physik, man ergänzt das vorhandene mit einer Erweiterung, bei der das Vorhandene der Grenzfall des Erweiterten ist. Gibt es einen anderen Vorschlag ?

    „so bleibt Licht dennoch ein Ding der materiellen Welt, weil Licht mit anderen Objekten dieser Welt wechselwirkt, und weil es über die ihm innewohnende physikalische Energie materiell ist.“

    Das seh ich nicht ganz so, ich würde vorsichtiger sagen: Licht ist etwas, was existiert, und nicht mehr. Denn ich kann Ihrer Deutung von „materiell“ nicht richtig folgen, aber das ist ein anderes Thema. Im Prinzip denken wir das Gleiche: Licht existiert bei Ihnen in irgendeinem besonderen materiellen Modus, bei mir in einem besonderen nicht-materiellen Modus. Nun kann man versuchen, beide Beschreibungen getrennt zu konkretisieren und präzisieren. Dabei kann man berücksichtigen, dass es auch ein Realobjekt in einer erweiterten Realität sein könnte – usw., usw. Das ist einfach nur konstruktive metaphysische Spekulation. Das genau ist hier angebracht.
    Ich bin nur ein bisschen vorgeprescht mit meinen Überlegungen.

    Grüsse Fossilium

    • Es gibt kein Licht ohne zugehörige Energie. Diese Energie kann auf ein anderes Objekt übertragen werden. Das genügt um Licht als materiell zu betrachten.

  45. Hallo Herr Holzherr,

    „Es gibt kein Licht ohne zugehörige Energie. Diese Energie kann auf ein anderes Objekt übertragen werden. Das genügt um Licht als materiell zu betrachten“

    Ja, aber was heisst materiell ? Eine treffsichere metaphysische Beschreibung müsste eigentlich anders aussehen. Denn Energie ist kein Stoff, den ich materiell auf einen Gegenstand übertragen kann – so haben Sie das sicher auch nicht gemeint. Aber was ist sie dann ?

    Ich glaube, Licht und Strahlung enthält die Fähigkeit zu einer Wirkung – Energie nicht ! Energie ist das Mass für die Fähigkeit zu einer Wirkung.

    Wenn Licht die Fähigkeit zu einer Wirkung hat, dann ist das Mass dieser Fähigkeit die dem Licht zugeordnete Energie. Licht „trägt“ keine Energie, höchsten „Wirkung“ (in gewissem Sinne). Diese mitgeführte Wirkfähigkeit wird gemessen in Energieeinheiten. Das würde logisch Sinn machen und dem mathem. Formalismus der Theorie entsprechen.

    Bitte denken Sie auch daran, dass die Energie einen willkürlichen Nullpunkt hat.

    Welche Potenz ein Objekt hat (zu wirken), ist daher von der gesamten Umgebung des Objektes abhängig. Energieübertragung ist also nichts anderes, als einem Teil des System eine gewisse Mange an Potenz für eine Wirkung zu entziehen, um sie einem anderen Teil zu übertragen – eine Potenzverlagerung sozusagen. Diese Verlagerung kann auch massebehaftete Objekte betreffen und ist dann bei schnell bewegten Objekten besonders gross. E= mc2 ist die maximal mögliche Verlagerung.

    Das heisst, dass Materie im Zusammenhang mit Energie anders interpretiert werden muss. Ein energiebehaftetes Objekt muss nicht unbedingt auch materielle Eigenschaften haben. Licht ist zum Beispiel nicht träge, hat also in jedem Fall diese charakteristische materielle Eigenschaft nicht. Ob man von Materie sprechen kann, ohne dass diese auch träge ist, ist fraglich. Ich glaube über den obigen Wirkungszusammenhang passen Energie und Licht besser zusammen, zumal man dieser seltsamen Formel E=mc2 eine sinnhafte Bedeutung geben kann.

    Das alles funktioniert nur, wenn man dem Licht den Nimbus des Unbestimmten nimmt, weil man es metaphysisch konkretisiert – was ich hier mit allen Kommentaren versuche.

    Grüsse
    Fossilium

    • Nein, nur massebehaftete Partikell als materiell bezeichnen ist old school. Ein Photon ist ein Partikel wie jedes andere auch. Bei genügend grossen Energien kann es sich auch in ein Fermionenpaar umwandeln, also beispielsweise in ein Proton und ein Elektron.
      Zudem: Pysik läuft nicht auf Metaphysik hinaus.

  46. Hi Herr Holzherr,

    „Ein Photon ist ein Partikel wie jedes andere auch“

    Das ist nun mal eine metaphysische Aussage.

    Grüsse Fossilium.

  47. Die spezielle Relativitätstheorie wie sie von „Lichtgrenze“ nahegelegt wird, scheint keine valable Alternative zu besitzen. Ganz anders bei der allgemeinen Relativitätstheorie (Gravitiationstheorie), wo sogar Einstein eine leicht alternative Theorie vorgelegt hat und wo es mehr als 20 einfache Alternativtheorien gibt. Neben den einfachen Alternativtheorien gibt es noch diejenigen, die Quantentheorie und Gravitationstheorie verschmelzen wollen.

    • Martin Holzherr schrieb (26. Januar 2015 17:10):
      > […] Relativitätstheorie […] wo sogar Einstein eine leicht alternative Theorie vorgelegt hat

      Hat Einstein denn zu seinem Kerngedanken

      Alle unsere zeiträumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung
      zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus.

      [ „Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie“, §3;
      http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/einstein-papers/1916_49_769-822.pdf ]

      irgendeine Alternative vorgelegt (so „leicht“ diese auch abweichen mochte) ??

      Wohl kaum.
      Die Vielzahl der als http://en.wikipedia.org/wiki/Alternatives_to_general_relativity gelisteten
      Alternativen“ scheint eher darin begründet, dass der Gedanke, den Einstein ausdrückte
      (und der sicherlich auch schon vor Einstein allgemein selbstverständlich war) bisweilen eben
      (noch) nicht ganz gewürdigt und strikt für die Konstruktion geometrischer und kinematischer Begriffe bzw. Messgrößen zugrundegelegt wurde;
      oder dass womöglich „Dynamik betrieben“ bzw. mehr oder weniger „ins Blaue hinein geraten“ wurde, als ginge es (dabei) nicht allein darum, aus schon gewonnenen geometrisch-kinematischen Messwerten möglichst zuverlässig zu extrapolieren, welche weiteren eventuell noch zu gewinnen wären.

      • Die Einstein-Cartan-Theorie bewahrt das Relativitätsprinzip und könnte genau so gut „wahr“ sein wie die ursprüngliche Einstein-Theorie, Sie unterscheidet sich scheinbar nur dadurch, dass die Raumzeit zusätzlich zur ihrer Kurvatur verdreht sein (Torsion besitzen kann), wobei die Verdrehung der Drehmomentsdichte entspricht. Das folgende Zitat aus dem verlinkten arxiv-Artikel lässt erkennen, dass die Autoren die ART sowieso nur als klassische Annäherung an eine als notwendig betrachtete Quantengravitationstheorie sehen und dass es so gesehen keinen grossen Unterschied macht ob die ursprüngliche Einstein oder die Einstein-Cartan-Theorie zutrifft.

        The Einstein-Cartan theory is a viable theory of gravitation that differs very slightly from the Einstein theory; the effects of spin and torsion can be significant only at densities of matter that are very high, but nevertheless much smaller than the Planck density at which quantum gravitational effects are believed to dominate. It is possible that the Einstein–Cartan theory will prove to be a better classical limit of a future quantum theory of gravitation than the theory without torsion.

        • Wappler trägt halt seit einigen Jahren mal so und mal so vor, er bezieht sich dabei auf die Physiklehre, es wäre Eure Aufgabe mal mit jenem Subjekt beizeiten abzurechnen, dieses einzuordnen, kA, warum dies bisher nicht geschah.

          Dieses Herumspringen zu grundieren, der Schreiber dieser Zeilen wäre dazu in der Lage, wenn in seinen Fachbereichen derart herum gesprungen worden wäre.

          MFG
          Dr. W

          • Lohnt es sich nachzufragen wen oder was Sie mit „jenem Subjekt“ meinen? Je dunkler ihre Fragen und Andeutungen sind, desto schwerer wird es uns Physikern fallen, darauf einzugehen.

          • @Joachim Schulz: Man muss nicht Webbaerologe sein um das Fragment „mit jenem Subjekt beizeiten abzurechnen, dieses einzuordnen“ zu verstehen.
            Es gibt nur ein Subjekt auf das sich dieser Satz beziehen kann, Frank Wappler nämlich und Dr. Webbaer meint es mit „diesem Subjekt“ nicht einmal unbedingt böse, vielmehr würde er hier vom korrekten Fachwort sprechen.

          • @ Herr Holzherr :

            Dr. Webbaer meint es mit „diesem Subjekt“ nicht einmal unbedingt böse

            So ist es.

            Der Webbaer ist halt nur ein wenig dauer-irritiert bezüglich der Nachrichten des Kommentatorenfreundes „Frank Wappler“, weiß nicht, ob er leistet oder nicht.
            Dies ist für ihn leider unentscheidbar, mangels Fachwissen.

            Ansonsten soll an dieser Stelle vielleicht noch einmal generell Dank ausgedrückt werden für ganz vortreffliche Inhalteeinheiten, gerade hier, bei der Quantenwelt ist der Schreiber dieser Zeilen hoch zufrieden.
            Auch weil viel gelernt wird.
            Wissenschaft heißt immer noch zuvörderst: Physiklehre.

            MFG
            Dr. W

  48. Joachim Schulz schrieb (27. Januar 2015 14:28):
    > […] ausgerechnet dieser Satz sei Einsteins „Kerngedanke“?

    Ja — was denn sonst ??

    Was, wenn nicht die Fähigkeit zur Feststellung, oder wenigstens das Verständnis von

    Feststellungen, von Koinzidenz (oder ansonsten ggf.: Nicht-Koinzidenz) wäre denn zugleich jedem einzelnen Beteiligten als selbstverständlich zuzugestehen ?

    (Und damit insbesondere zugleich allen, die den Versuch unternehmen wollten, die RT zu lernen.)

    Woraus sonst sollten denn alle anderen „zeiträumliche“ Begriffe konstruiert werden (so dass, ebenfalls in Einsteins Worten:

    … die Möglichkeit gegeben ist, im konkreten Falle herauszufinden, ob der Begriff zutrifft oder nicht.

    ) ?

    > Er [dieser Satz]] ist ja in dem Artikel nicht einmal besondern hervorgehoben.

    Stimmt; und er scheint im besagten Artikel leider auch nur bestenfalls oberflächliche Beachtung zu finden. Das schmälert aber nicht seine Bedeutung. Wir (müssen und) können auf seiner Grundlage ergänzen, was Einstein 1916 nicht ausdrücklich angegeben hat; nämlich die Konstruktion von „zeiträumlichen“ (topologischen, geometrischen, kinematischen) Begriffen als Messgrößen, deren (einvernehmliche) Bewertungen im konkreten Falle i.A. Feststellungen mehrerer Beteiligter erfordern.

    • Naja, aus diesem Satz („Alle unsere zeiträumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus.“) folgt letztlich nur, dass eine gute Theorie lokal sein muss, also keine Fernwirkungen haben sollte. Das war für Einstein zwar ein wichtiges Kriterium an gute Theorien. Mit diesem Argument hat er zum Beispiel auch die Quantenmechanik für unvollständig gehalten. Aber Lokalität ist eine wichtige aber nicht die einzige wichtige Eigenschaft der allgemeinen Relativitätstheorie. Klassische Äthertheorien erfüllen das Kriterium lokal zu sein ebenfalls.

      Konstituierend für die ART ist die Kovarianz gegenüber beliebiger Koordinaten-Transformationen.

      • Joachim Schulz schrieb (27. Januar 2015 17:37):
        > Konstituierend für die ART ist die Kovarianz gegenüber beliebiger Koordinaten-Transformationen.

        Nett formuliert.
        Betrifft das also wirklich jeglichebeliebige Koordinaten-Transformationen“ ?

        (Zumindest, sofern diese „strikt eins-zu-eins“ wären ?
        Das ergäbe wohl eine nur recht allgemeine, „schwache“ „Konstitution“ …)

        Oder betrifft das doch nur manche, besonderebeliebige Koordinaten-Transformationen“ ??

        (Dann wäre es gewiss auch interessant und wohl sogar „konstituierend„, welche Koordinaten(„-Zuordnungen zu gegebenen Mengen von Koinzidenzereignissen“) in jedem konkreten Fall überhaupt in Betracht kommen sollen, um ggf. noch transformiert zu werden, und welche nicht.)

        > Naja, aus diesem Satz („Alle unsere zeiträumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus.“) folgt letztlich nur, dass eine gute Theorie lokal sein muss, also keine Fernwirkungen haben sollte. Das war für Einstein zwar ein wichtiges Kriterium […]

        Tja … Ich kann ja kaum widerlegen, dass Einstein einer solchen (meines Erachtens sehr vagen, für mich kaum nachvollziehbaren) Auslegung seines Satzes vielleicht zugestimmt hätte.

        Mich beschäftigt aber eine (möglichst) strikte, konstruktive Auslegung.
        Beispiel/Hausaufgabe:

        Betrachten wir den Beteiligten „B“. (Einstein benutzt eher die Bezeichnung „materieller Punkt„; MTW schreiben von „principal identifiable points“ — Einerlei.) B habe bestimmt (festgestellt), dass

        – genau eine „zeiträumliche Koinzidenz“ mit dem (ebenfalls identifizierbaren) Beteiligten „H“,
        – genau eine (andere) „zeiträumliche Koinzidenz“ mit dem (ebenfalls identifizierbaren) Beteiligten „J“, and
        – genau eine (andere) „zeiträumliche Koinzidenz“ mit dem (ebenfalls identifizierbaren) Beteiligten „K“

        … ähm … festzustellen war. (Und die Feststellungen von H, J und K stimmen damit überein.)

        Die zu untersuchende „zeiträumliche Konstatierung“ sei:
        „Das Koinzidenzereignis, an dem B und J gemeinsam beteiligt waren, war zwischen dem Koinzidenzereignis, an dem B und H gemeinsam beteiligt waren und dem Koinzidenzereignis, an dem B und K gemeinsam beteiligt waren.“

        Wie, im Detail, „läuft“ diese „zeiträumliche Konstatierung auf die Bestimmung zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus“ ?,

        (und dabei sicherlich nicht nur „auf“ die Bestimmungen der drei oben beschriebenen „zeiträumlichen Koinzidenzen„, sondern darüberhinaus auch „auf“ Bestimmungen weiterer „zeiträumlichen Koinzidenzen“ an denen B, oder (separat) H, J oder K oder geeignete weitere identifizierbare Beteiligte … mitwirkten.)

        • Ja, alle Koordinatentransformationen. Die müssen nicht einmal global sein.

          Was meinen Sie im drittletzten Absatz mit „zwischen„? Zeitlich oder räumlich? Fordern Sie, dass das Ereignis BJ in allen Koordinaten räumlich und zeitlich genau in der Mitte zwischen BH und BK stattfindet? Dann sind nur lineare Koordinatentransformationen zulässig und Sie befinden sich im Bereich der speziellen Relativitätstheorie. Die allgemeine Relativitätstheorie fordert sowas nicht.

          • Joachim Schulz schrieb (28. Januar 2015 8:41):
            > Ja, alle Koordinatentransformationen. […]

            Das überrascht mich …

            Ausgehend davon, dass

            A coordinate map [or] coordinate chart of a manifold is an invertible map between a subset of the manifold and a simple space such that both the map and its inverse preserve the desired structure. For a topological manifold, the simple space is some Euclidean space Rn and interest focuses on the topological structure.

            … kommen also auch Koordinatentransformationen in Frage (d.h. so dass „gegenüber diesen die Kovarianz konstituierend für die ART“ sei), die irgendwelche „topological structure“ ausdrücklich nicht „erhalten ?,

            sondern eben lediglich, aber immerhin, die „Struktur„, dass Koordinaten „eins-zu-eins“ zugeordnet sein sollen.

            (Ich bin heute übrigens nicht ganz zufällig, und schon vor halb Neun, auf diese hofffentlich nützliche Illustration („Figure 1. Forming a manifold of events„) aufmerksam geworden.)

            > […] „zwischen„? Zeitlich oder räumlich?

            Oh (es kommt eben bisweilen wirklich anders/abwegiger, als man erwartet) –
            es geht (natürlich!, nur bzw. ganz vorrangig) um die Konstatierung der (einer?) Reihenfolge der Anzeigen des Beteiligten „B“.
            Also: „zwischen“ im zeitlichen Sinne.

            (Konstatierung hinsichtlich bestimmter „räumlicher“ Beziehungen, insbesondere betreffend die beschriebenen Beteiligten B, H, J, und/oder K untereinander, über deren gegebene Koinzidenz-Bestimmungen hinaus, sollten natürlich ebenfalls „auf die Bestimmung zeiträumlicher Koinzidenzen hinauslaufen„. Aber die entsprechenden Konstruktionen bzw. begrifflichen Definitionen solcher „räumlicher“ Beziehungen auf der Grundlage von „Bestimmung zeiträumlicher Koinzidenzen“ wären sicherlich noch wesentlich komplizierter.)

            Also:

            > […] dass das Ereignis BJ in allen Koordinaten räumlich und zeitlich genau in der Mitte zwischen BH und BK stattfindet?

            Nein: „räumlich“ soll in meinem Beispiel überhaupt nicht das Thema sein;
            und : „zwischen“ ist sicherlich ein wesentlich weniger spezifischer (und deshalb wesentlich einfacher konstruierbarer) Begriff als „genau in der Mitte zwischen„.

            Und von Koordinaten ist dabei erst recht keine Rede. Schließlich sollen unsere „zeiträumlichen Konstatierungen“ auf von „Bestimmung zeiträumlicher Koinzidenzen“ hinauslaufen; und nicht darauf, nachträglich noch irgendwelche Zahlentupel darüberzustreußeln.

            Um die Aufgabenstellung entsprechend der nun zur Verfügung gestellten Terminologie und Notation zu wiederholen:

            Gegeben die eindeutigen, verschiedenen (Koinzidenz-)Ereignisse
            BH„, „BJ„, „BK„,
            welche weiteren (Koinzidenz-)Ereignisse müssen gegeben bzw. festgestellt werden, um daraus zu folgern:
            „BJ war zwischen BH und BK (hinsichtlich der Reihenfolge, in der Beteiligter B an diesen gegebenen drei Ereignissen … aufkreuzte)“
            ?

          • Joachim Schulz schrieb (29. Januar 2015 11:57):
            > [… dass] die Physik nicht von den verwendeten Koordinaten abhängen darf, ist trivial.

            Was im Zusammenhang mit dem Einsatz von Koordinaten selbstverständlich ist, und was nicht, und was im Einzelfall wie aufgefasst und ausgedrückt würde, verdient schon genauere Betrachtung.
            (In manchen Kommentaren habe ich mich leider wohl auch selbst dahingehend nicht so sorgfältig mitgeteilt, wie es dem Thema angemessen wäre. Bzw. mich dazu verleiten lassen. …)

            Jedenfalls gilt es, das anzuerkennen, was im obigen Wikipedia-Zitat „desired structure“ heißt, und für das die oben verlinkte „Figure 1“ besonders gut die Konsequenz seines Fehlens illustriert.

            > […] diesen Artikel ans Herz legen:
            http://scilogs.spektrum.de/quantenwelt/globale-asymmetrie-in-einer-lokal-symmetrischen-theorie/

            Hm …
            Na, das wirkt ja zumindest entgegenkommender, als meinen Kommentaren mit keinerlei Rückmeldung außer flott-frech-lapidarem

            Der Kommentar wird moderiert.

            die Veröffentlichung zu verweigern.

            Darüber war mir nämlich Anfang letzten Jahres schlicht die Lust genommen, noch irgendetwas
            „Koordinaten-haltiges“ zu kommentieren, das auf diesem SciLog offenbar nur allzu gern immer
            wieder verbreitet wird, und dem ich doch immer wieder („nur“) entgegensetzten kann, dass das, was (Experimental-)Physiker interessiert, auf Koinzidenzbestimmungen hinausläuft.

            (Allerdings habe ich mir die Lust, dieses Anliegen zu vertreten, nicht permanent nehmen lassen, und mich ja auch in anderen SciLogs zum Thema geäußert, sofern man mich gelassen hat. Und gelegentlich macht man ja auch Urlaub …)

        • Dass Einsteins Leitmotiv das allg. Relativitätsprinzip war, das er mit der Forderung nach allg. Kovarianz verknüpft, kommt doch auch in seinem Text Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie (Ann. Phys. 1916), deutlich zum Ausdruck. Den fraglichen Satz bringt er dort lediglich zwecks Erläuterung des von ihm kursiv hervorgehobenen Absatzes:

          Die allgemeinen Naturgesetze sind durch Gleichungen auszudrücken, die für alle Koordinatensysteme gelten, d. h. die beliebigen Substitutionen gegenüber kovariant (allgemein kovariant) sind.

          Es ist klar, daß eine Physik, welche diesem Postulat genügt, dem allgemeinen Relativitätspostulat gerecht wird. […] Daß diese Forderung der allgemeinen Kovarianz, welche dem Raum und der Zeit den letzten Rest physikalischer Gegenständlichkeit nehmen, eine natürliche Forderung ist, geht aus folgender Überlegung hervor. Alle unsere zeitraumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus. …

          Möglicherweise ist ihm zwischen März und Dezember 1916 irgendwie aufgefallen, dass seine Forderung nach allg. Kovarianz nicht sonderlich präzise formuliert und allzu beliebig ist, denn in seinem populären Büchlein sieht er sich veranlasst, an entsprechender Stelle eine Fussnote anzubringen (siehe Anhang 5):

          Man kommt so dazu, die Transformationen auf beliebige stetige Transformationen* auszudehnen. Dies impliziert das allgemeine Relativitätsprinzip. Die Naturgesetze müssen kovariant sein in bezug auf beliebige kontinuierliche Transformationen der Koordinaten.

          * Diese nicht exakte Ausdrucksweise mag hier genügen.

          Bei dieser Heuristik hat er es meines Wissens dann auch belassen. Der Ann. Phys. Text zeigt letzlich, wie sehr er 1916 begrifflich noch mit der zeiträumlichen Geometrie gerungen hat — der Begriff Eigenzeit kommt dort gar nicht vor, stattdessen geht eine Uhr auf der Peripherie einer rotierenden Kreisscheibe „wirklich“ langsamer als eine in deren Zentrum. Vielleicht tröstlich für alle, die beim Verstehen der GR so ihre Schwierigkeiten haben.

  49. Chrys schrieb (30. Januar 2015 15:23):
    > [Einstein schrieb] (März 1916):

    $ Die allgemeinen Naturgesetze sind durch Gleichungen auszudrücken, die für alle Koordinatensysteme gelten, d. h. die beliebigen Substitutionen gegenüber kovariant (allgemein kovariant) sind.

    Lies, mit Blick darauf (vgl. 28. Januar 2015 11:10), was unter „Koordinaten“ zu verstehen sein dürfte:

    „Die desired structure der Natur ist so (dass die folgende Bedingung erfüllt ist) auszudrücken:
    Wenn man ihr Zahlentupel so zuordnet, dass sie diese desired structure unter sich erhalten,
    dann muss diese desired structure (unter betreffenden „substitutierten“ Zahlentupeln, als auch in der Natur an sich) auch erhalten bleiben,
    falls man die Zahlentupel (weitgehend beliebig aber jedefalls) derart transformiert, dass die desired structure erhalten bleibt.“

    (Letzteres ist selbstverständlich, weil ja sonst keine „Substitution von Koordinaten(-Systemen)“ vorgenommen worden wäre, sondern irgendeine andere, „noch wildere“ Transformation.)

    Kurz:
    „Die desired structure der Natur ist so auszudrücken:
    Man sollte ihr mindestens ein Zahlentupel so zuordnen können, dass es diese desired structure unter sich erhält. (Der Rest ist trivial.)“

    Man muss nicht Kretschmann heißen, um sich daraufhin zu fragen:
    „Hallo? Einstein?? Da kommt doch hoffentlich noch etwas Überzeugenderes nach!?“.
    (Und das kommt ja.)

    > [Einstein schrieb] (Dezember 1916), in seinem populären Büchlein:

    $ […] Die Naturgesetze müssen kovariant sein in bezug auf beliebige kontinuierliche Transformationen der Koordinaten.

    Das heißt (und in den damit zusammenhängenden „mathematisch-technischen Details“ stimmen wir hoffentlich überein):

    „Substituiere
    topologische Struktur einer Mannigfaltigkeit
    für
    desired structure in der obigen Formulierung.“

    Kurz und bündig:
    „Die topologische Struktur einer Mannigfaltigkeit der Natur ist so auszudrücken:
    Man sollte ihr mindestens ein Zahlentupel so zuordnen können, dass es diese unter sich erhält.“

    (R<sup>n</sup> ist dazu definitionsgemäß geeignet.)

    Es kömmt aber darauf an, eine solche eventuelle „topologische Struktur einer Mannigfaltigkeit der Natur“ überhaupt erst einmal zu ermitteln!

    > Bei dieser Heuristik hat er es meines Wissens dann auch belassen.

    Irrtum! Einstein zeigt doch in seinem populären Büchlein (Dez. 1916), Kapitel 8 („Zum Zeitbegriff“) sehr ausdrücklich und eindringlich das Beispiel, dass und wie die Konstatierung von „Gleichzeitigkeit“ (und damit andernfalls auch: „Ungleichzeitigkeit“) auf die Bestimmung einer zeiträumlichen Koinzidenz hinausläuft:

    … falls Beobachter M die Blitzanzeigen von A und von B zusammen wahrnahm. [Oder so ähnlich. – FW]

    Und dass das natürlich auch schon in der Transivitätsforderung von Einsteins „§1. Definition der Gleichzeitigkeit“ (1905) steckt, sollte wohl klar sein (hab ich jedenfalls hier schon öfters betont).

    > 1916 […] der Begriff Eigenzeit kommt dort gar nicht vor,

    Besser ist das. Wer versteht und würdigt, dass das Wort „Zeit“ im Sinne Einsteins und der RT vor allem

    „die Stellung des kleinen Zeigers meiner Uhr“ [bzw. „meine Anzeige“]

    zu bedeuten hat, der wird sich Wortgeschöpfe wie „Eigenzeit“ verkneifen;
    und „Dauer“ sagen können, wenn „Dauer“ gemeint ist;
    oder „Anzeige“ sagen können, wenn „Anzeige“ gemeint ist.

    > stattdessen geht eine Uhr auf der Peripherie einer rotierenden Kreisscheibe „wirklich“ langsamer als eine in deren Zentrum.

    Auch wenn „deren Zentrum“ „Capachica“ heißt ??

    p.s.
    Ich habe ja schon bald im Laufe letzten Jahres die Möglichkeit in Betracht gezogen, dass hinter meinen Kommentier-Schwierigkeiten auf diesem SciLog gar nicht so viel Filter-Bubble-Bosheit stecken könnte, wie man sie sonst zu erwarten hat (weitere Referenzen spar ich mir), sondern eher mein Hang zum sorgfältigen, um Nachvollziehbarkeit bemühten ver-(wiki-)linken. Die Wirkung ist entsprechend etwas weniger verheerend.

    • Frank Wappler schrieb (30. Januar 2015 17:32):
      > […] ihr mindestens ein Zahlentupel so zuordnen können, dass […]

      Sollte (selbstverständlich! &) sein:

      „… ihr mindestens auf eine bestimmte Weise (geeignet viele verschiedene) Zahlentupel so zuordnen können, dass …“.

  50. @Frank Wappler
    Einsteins Vorhaben war, das spezielle Relativitätsprinzip der SR weitestmöglich zu verallgemeinern. Das spez. Rel.prinzip ist linear und bezieht sich auf Lorentz Transformationen, dabei werden also Koordinaten linear transformiert. Mit diesem Bild im Kopf hat er sich ans Werk gemacht, eine nichtlineare Verallgemeinerung der SR herzuleiten, wo dann Koordinaten nichtlinear transformiert werden.

    Es war dabei jedoch nicht etwa seine Absicht, Koordinaten abzuschaffen, ganz im Gegenteil. Die sah er als sehr nützlich, und Differentialgeometrie konnte er — wie in den 1910er Jahren jeder andere auch — nur mit dem auf der expliziten Verwendung von Koordinaten beruhenden Ricci-Kalkül betreiben. Wenn man Einsteins Texte von 1916 nicht vor dem Hintergrund ihrer Entstehung liest, dann versteht man das alles nicht. Aus heutiger Sicht liesse sich eine Darstellung der GR auch eleganter und mit Begriffen aufziehen, die Einstein 1916 noch nicht zur Hand waren. Aber es wird garantiert Murks, wenn man in Einsteins Worte etwas hineindeuten will, was man sich anderswo herausgesaugt hat, er aber gar nicht gemeint haben kann. Was die formale Behandlung des Sujets angeht, schreibt er zudem (März 1916):

    Die für die allgemeine Relativitätstheorie nötigen mathematischen Hilfsmittel lagen fertig bereit in dem „absoluten Differentialkalkül“, welcher auf den Forschungen von Gauss, Riemann und Christoffel über nichteuklidische Mannigfaltigkeiten ruht und von Ricci und Levi-Civita in ein System gebracht und bereits auf Probleme der theoretischen Physik angewendet wurde. Ich habe im Abschnitt B der vorliegenden Abhandlung alle für uns nötigen, bei dem Physiker nicht als bekannt vorauszusetzenden mathematischen Hilfsmittel in möglichst einfacher und durchsichtiger Weise entwickelt, so daß ein Studium mathematischer Literatur für das Verständnis der vorliegenden Abhandlung nicht erforderlich ist.

    Es braucht hier also kein wikipedia, stattdessen studiere man Abschnitt B.

    »Irrtum! Einstein zeigt doch in seinem populären Büchlein (Dez. 1916), Kapitel 8 („Zum Zeitbegriff“) sehr ausdrücklich und eindringlich das Beispiel, dass und wie die Konstatierung von „Gleichzeitigkeit“ (und damit andernfalls auch: „Ungleichzeitigkeit“) auf die Bestimmung einer zeiträumlichen Koinzidenz hinausläuft:…«

    Ja und? Diese Methode zur Synchronisierung von Uhren funktioniert nicht generell, worauf Joachim Schulz schon hingewiesen hatte. Was sollen wir jetzt daraus lernen?

    »Capachica – Wo die Uhren langsam ticken…?«

    Ob Einstein je in Capachica war, um das nachzuprüfen? Manches bleibt wohl ewig unerforscht.

    • Chrys schrieb (31. Januar 2015 13:48):
      > Einsteins Vorhaben war, […]

      Einsteins Vorhaben in allen Ehren; es geht doch mittlerweile eher um Einsteins Errungenschaften.

      > […] studiere man Abschnitt B.
      http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/einstein-papers/1916_49_769-822.pdf

      Das ist ja kein schlechter Ratschlag. Man findet tatsächlich ein Wenig, was an die oben (30. Januar 2015 17:32) betonte „desired structure der Natur“ anzuschließen versucht:

      [… das] im „örtlichen Bezugssystem“ mit starren Maßstäben und Uhren im Sinne der speziellen Relativitätstheorie gemessene Volumenelement.

      .

      Dabei sind übrigens wohl nicht irgendwelche, einschl. möglicherweise („nur“) dritt(e-Welt)-klassiger Uhren gemeint,
      und wohl auch nicht „starre […] Uhren„;
      sondern (vermutlich ausschließlich) „gute“ Uhren.

      Doch damit ist eigentlich nur wiederholt, was schon im „Abschnitt A“ (und auch an anderen Stellen) als fragwürdig aufgestoßen ist, nämlich:

      […] ds² ist eine durch Maßstab-Uhrenmessung unmittelbare […] unanhängig von jeder besonderen Koordinatenwahl definierte Größe.

      Es steht also (wie immer, wenn es um Experimentalphysik geht) die Frage:
      – wie soll denn überhaupt entschieden werden, welche Paare von Enden „(starre) Maßstäbe“ darstellten (oder in wie fern nicht)?;
      bzw. (spätestens seit Synges Antwort in Gestalt von „chrono-geometry“) noch grundlegender:
      – wie sollen denn überhaupt die Dauern einer gegebenen Uhr zwischen Paaren ihrer Anzeigen miteinander verglichen werden?,
      um entscheiden, welche vorhandenen Uhren „gut“ gewesen wären (oder in wie fern nicht); und insbesondere ohne dabei schon irgendwelche „Maßstabs“-Beurteilungen zur Verfügung zu haben.

      Zugegeben: Ich wüßte nicht, dass Einstein sich diese Frage gestellt hätte (zumindest in seinen Schriften zur RT). Der hat sich eben stattdessen an der „Lochbetachtung“ („hole argument“) aufgerieben (oder vielleicht: etwas Schliff geholt).

      Aber Einstein hat nun mal auf die einzig vertretbare, nachvollziehbare Lösung hingewiesen: Koinzidenz.

      > [… in seinem populären Büchlein (Dez. 1916), Kapitel 8 („Zum Zeitbegriff“) sehr ausdrücklich] Ja und? […] Was sollen wir jetzt daraus lernen?

      Dass da was geht!; dass da was zu lernen (und weiterzuvermitteln) ist!
      Insbesondere ist dort (in der „An zwei weit voneinander entfernten Stellen A und
      unseres Bahndammes hat der Blitz ins Geleise eingeschlagen“-Story)
      ja auch
      eine „Mitte (M) zwischen A und B“ gefordert.

      Es sollte ja ziemlich ansatzweise offensichtlich sein (nicht zuletzt im Zusammenhang mit der oben erwähnten Transitivitätsforderung Einsteins), dass und wie auch diese „zeiträumliche Konstatierung“ auf Koinzidenzbefunde hinauslaufen kann; nämlich

      – dass A zu jeder Signalanzeige „A_*“ befinden sollte,
      dass das Pingecho von B (d.h. As Anzeige „A_sah_B_sah_A_*“)
      koinzident zum entsprechenden „Doppeltrip“-Pingecho von M (d.h. zu As Anzeige „A_sah_M_sah_A_sah_M_sah_A_*“) war,

      – dass B zu jeder Signalanzeige „B_§“ befinden sollte,
      dass das Pingecho von A (d.h. Bs Anzeige „B_sah_A_sah_B_§“)
      koinzident zum entsprechenden „Doppeltrip“-Pingecho von M (d.h. zu Bs Anzeige „B_sah_M_sah_B_sah_M_sah_B_§“) war, und

      – dass M zu jeder Signalanzeige „M_$“ befinden sollte,
      dass das Pingecho von A (d.h. Ms Anzeige „M_sah_A_sah_M_$“)
      koinzident zum entsprechenden Pingecho von B (d.h. Ms Anzeige „M_sah_B_sah_M_$“) war.

      > Diese Methode zur Synchronisierung von Uhren funktioniert nicht generell,

      Ja, natürlich, es lassen sich i.A. Paare von „Stellen“ bzw. von Beteiligen A und B denken (und sogar auffinden), so dass kein Beteiligter diese Bedingungen (als „M“) erfüllen kann. (Zum Beispiel: die Achse eines Autorades, und dessen Ventil; sofern das Auto fahrt.) Der Zweck der Einsteinschen Gleichzeitigkeitsdefinition ist doch nicht, „Synchronisierung“ unter allen Umständen zu gewährleisten, sondern eine (nachvollziehbare) Methode an die Hand zu geben, um beurteilen zu können, ob betrachtete Blitz-Einschlags-Anzeigen in gegebene Beteiligte A und B einander gleichzeitig waren, oder nicht.

      > [… geht eine Uhr auf der Peripherie einer rotierenden Kreisscheibe „wirklich“ langsamer als eine in deren Zentrum.] Ob Einstein je in Capachica war, um das nachzuprüfen?

      Ob man/Einstein sich wohl eine (gedanken-experimentell formulierte) Methode denken und einigermaßen verlustfrei den betreffenden Beteiligten mitteilen könnte, wie das herauszufinden wäre?
      (Oder ob man die betreffende Methode sowieso nur dann nachvollziehbar nennen kann, falls die Betreffenden ohnehin von selbst darauf kommen können? …)

    • @Frank Wappler
      Ungeachtet seiner Vorliebe für Gedankenexperimente bleibt Einstein doch stets ein Theoretiker. Und da seine RT ihrem Wesen nach geometrisch geraten ist, hat er sich mit der Frage nach einer geometr. Konzeptualisierung von „Zeit“ und „Uhr“ im Rahmen dieser Theorie zu befassen. Die Raumzeit-Geometrie kennt jedoch nur ideale Uhren, ganz so, wie die Euklidische Geometrie nur ideale Zirkel und Lineale kennt, wenn dort von Zirkel und Lineal die Rede ist. Wie man „gute“ Uhren oder „gute“ Zirkel und Lineale herstellt, ist eben nicht durch die Theorie zu klären.

      An der Formulierung, »ds² ist eine durch Maßstab-Uhrenmessung unmittelbare […] unabhängig von jeder besonderen Koordinatenwahl definierte Größe,« wäre jedenfalls das Symbol ds² fragwürdig, was schon John Synge aufgestossen ist. Abgesehen von dieser eher lässlichen Sünde sagt uns Einstein damit nur, dass der Fundamentaltensor (zu jener Zeit gelegentlich auch „Massbestimmung“ genannt) ein Tensor ist. Anders gewendet, die Konvention der relativistischen Zeitmessung ist wohldefiniert, also im Resultat unabhängig von der Wahl einer zur Darstellung des Vorgangs herangezogenen Karte.

      Seit 1905 wissen wir, dass die Konstatierung, „Jener Zug kommt um 7 Uhr hier an,“ die Koinzidenz zweier am selben Ort stattfindenden Ereignisse ausdrückt, nämlich die Ankunft eines Zuges und die Stellung des kleinen Zeigers von Einsteins Uhr auf der 7. Aber wir wissen auch, dass die zeiträumliche Koinzidenz zweier an verschiedenen Orten erfolgenden Blitzeinschläge am Bahndamm für unterschiedliche Beobachter i.a. nicht gegeben ist. Einsteins Begriff von Gleichzeitigkeit verhält sich also gar nicht kovariant. Wenn auch die Beurteilung von Gleichzeitigkeit auf die Konstatierung zeiträumlicher Koinzidenzen hinausläuft, impliziert das ja nicht, dass mit dieser Konstatierung etwas schon allg. kovariant beschrieben wäre. Einsteins Erläuterung (März 1916) zur Natürlichkeit der Forderung nach allg. Kovarianz ist mit diesem einen fraglichen Satz schliesslich auch nicht beendet, sie wird vielmehr erst durch ihn eingeleitet.

      • Ich halte diese hermeneutische Herangehensweise an die Physik nicht für Zielführend. Wer die ART lernen möchte, sollte nicht mit Einsteins Veröffentlichungen anfangen sondern ein moderneres Lehrbuch zur Hand nehmen. Ein Standardwerk ist „Gravitation“ von Misner, Thorne und Wheeler. Ich habe die ART aus Band 2 der Lehrbuchreihe zur theoretischen Physik von Landau und Lifschitz gelernt.

        Wenn die Methodik klar und vertraut ist, kann man sich immernoch mit der Entstehungsgeschichte der Theorie auseinandersetzen.

        • Ja, es ist wieder zäh und kein Fortschritt in Sicht. Und ausserdem ist heute Murmeltiertag, das sollte zu denken geben.

          Der Hinweis auf MTW wird Herrn Wappler auch nicht voranbringen. MTW haben ihm die Laus mit den „guten Uhren“ überhaupt erst in den Pelz gesetzt.

        • Joachim Schulz schrieb (2. Februar 2015 14:35):
          > Wer die ART lernen möchte, sollte nicht mit Einsteins Veröffentlichungen anfangen sondern ein moderneres Lehrbuch zur Hand nehmen.

          Wer ein modernes Lehrbuch erstellen möchte, muss sich den Lehrstoff erarbeiten.

          Dass dafür, insbesondere betreffend die RT, offenbar kein anderer SciLog (mehr) zur Verfügung zu stehen scheint, als (ausgerechnet) dieser, ist vielleicht kein Zufall.

      • Chrys schrieb (2. Februar 2015 13:31):
        > Die Raumzeit-Geometrie kennt jedoch nur ideale Uhren, ganz so, wie die Euklidische Geometrie nur ideale Zirkel und Lineale kennt, wenn dort von Zirkel und Lineal die Rede ist.
        > […] Anders gewendet, die Konvention der relativistischen Zeitmessung ist wohldefiniert,

        Wohldefiniert“ — und zwar wie ??

        Gemeint ist wohl eher die Auffassung, dass insbesondere „Zeitmessung“ eben gerade keiner Definition bedürfe, sondern „axiomatisch“, „selbstverständlich“ seien.

        (Die Schnittmenge mit jenen dürfte erheblich sein, die die Auffassung vertreten, dass „die RT experimentell prüfbar“ wäre; und nicht etwa „nur“ Modelle, die auf RT-Grundlage überhaupt erst erstellt wurden. [1])

        Und diese Auffassung steht offenbar im Widerspruch zur Auffassung, die sich (schon bekannter Maßen) auf eine Äußerung Einsteins beruft:

        Der Begriff existiert für den Physiker erst dann, wenn
        die Möglichkeit gegeben ist, im konkreten Falle herauszufinden,
        ob der Begriff zutrifft oder nicht. Es bedarf also einer
        solchen Definition [… die eine] Methode an die Hand gibt, nach welcher im vorliegenden
        Falle aus Experimenten entschieden werden kann, ob […] oder nicht.

        [ „Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie (Gemeinverständlich)“, §8;
        http://archive.org/stream/berdiespezielle00unkngoog/berdiespezielle00unkngoog_djvu.txt ]

        > Ungeachtet seiner Vorliebe für Gedankenexperimente bleibt Einstein doch stets ein Theoretiker.

        Wer weiß, wie Einstein es gefunden hätte, als Mathematiker und Formalist verklärt zu werden?.

        > Seit 1905 wissen wir, dass die Konstatierung, „Jener Zug kommt um 7 Uhr hier an,“ die Koinzidenz zweier am selben Ort stattfindenden Ereignisse ausdrückt, nämlich die Ankunft eines Zuges und die Stellung des kleinen Zeigers von Einsteins Uhr auf der 7.

        Wir kennen natürlich (mittlerweile) den Begriff „Koinzidenz“ gut genug, um die Begriffe „Ereignis“ und „Anzeige“ konsistent zu gebrauchen.

        Also verstehen wir, dass die Konstatierung, „Jener Zug kommt um 7 Uhr hier an,“
        ein Koinzidenzereignis meint, an dem (mindestens) zwei unterscheidbare Beteiligte („Zug“ und „Zifferblatt„) mitwirkten,
        wobei die Anzeige des Zuges „Ankunft“ heißt, und die Anzeige der Uhr „7„.

        (Und die gewaltige Eselei, darüberhinaus von „Ort“ zu schwadronieren, wird sicher bald von Ockkhams Klinge erledigt.)

        > Aber wir wissen auch, dass die zeiträumliche Koinzidenz

        Koinzidenz? Nein: ggf. Gleichzeitigkeit, und zwar Gleichzeitigkeit einer bestimmten Anzeige von A und einer bestimmten Anzeige von B; oder ansonsten: nicht.

        > zweier an verschiedenen Orten

        Orte„? Jedenfalls: zweier verschiedener, nicht-koinzidenter Bestandteile des Bahndamms. A und B.

        > für unterschiedliche Beobachter i.a. nicht gegeben ist.

        Aber sicher doch:
        Falls A und B jemanden als „Mitte zwischen“ einander identifizieren können,
        und falls dieser jemand („M“) eine bestimmte Anzeige As (sagen wir: „das Vorbeifahren einer Lokomotive“) und eine bestimmte Anzeige Bs (sagen wir: „das Vorbeifahren eines Bremserhäußchens„) koinzident wahrnahm — Wer wollte das denn bestreiten ??

        Falls Lokomotive und Bremserhäußchen ebenfalls jemanden als „Mitte zwischen“ einander identifizieren können (d.h. jemand, „Q“, der notwendiger Weise verschieden von „M“ wäre), dann versteht es sich natürlich, dass Q die Lokomotiv-Anzeige des Vorbeifahrens von A und die Bremser-Anzeige des Vorbeifahrens von B nicht koinzident wahrnahm. Und diesem Befund könnten ebenfalls alle direkt oder indirekt Beteiligten zustimmen; einschließlich A und B und M.

        > Einsteins Begriff von Gleichzeitigkeit verhält sich also gar nicht kovariant.

        Im Gegenteil: Einsteins (in Kapitel 8 des bekannten Büchleins definierter) Begriff von Gleichzeitigkeit ist ganz ausdrücklich kovariant.
        Von Lokomotive und Bremserhaus ist genau die selbe Messoperation anzuwenden wie von A und B, oder irgendeinem andern Paar. Und natürlich sowieso unabhängig von irgendwelcher Koordinaten-Bekrümelung.

        > Einsteins Erläuterung (März 1916) zur Natürlichkeit der Forderung nach allg. Kovarianz ist mit diesem einen fraglichen Satz schliesslich auch nicht beendet, sie wird vielmehr erst durch ihn eingeleitet.

        Stimmt erstmal. Fortsetzung folgt.

        p.s.
        Chrys schrieb (2. Februar 2015 17:28):
        > Und ausserdem ist heute Murmeltiertag, das sollte zu denken geben.

        40. Todestag von I. Lakatos. [1: Da war doch noch was …]

        • Frank Wappler schrieb (2. Februar 2015 23:54):
          > 40. Todestag von I. Lakatos.

          Der war (natürlich!) schon letztes Jahr.
          Merke:
          Dass all unsere zeit-räumlichen Konstatierungen auf Koinzidenzbestimmungen hinauslaufen; bzw. ansonsten (vereinfacht) auf Bestimmungen von Reihenfolge.

      • @Frank Wappler
        Einstweilen erscheint aus meiner Sicht fraglich, ob hier ein Konsens darüber besteht, dass

        (a) ein Wort wie „Zeitmessung“ jeweils nur durch den jeweiligen Kontext seiner Verwendung eine Bedeutung erhält,

        (b) der geometrische Formalismus der RT in diesem Sinne einen anderen Kontext schafft als das experimentelle Szenario eines metrologischen Zeitlabors,

        (c) im geometr. Kontext Zeitmessung zu verstehen ist als eine Längenmessung von zeitartigen Weltlinien, bezogen auf die Massbestimmung (aka Fundamentaltensor, Metrik) der in Betracht stehenden Raumzeit,

        (d) eine Beziehung zwischen den genannten Kontexten herzustellen ist durch eine Vereinbarung, gemäss der sich geometr. Einheitsgrössen mit physikal. Grösseneinheiten verknüpfen lassen.

        Wenn es hierbei an Einvernehmen fehlt, dann fehlt es auch an wesentlichen begrifflichen Gemeinsamkeiten, sodass man aneinander vorbeiredet und früher oder später unvermeidlich das Murmeltier kommt.

        Sei an dieser Stelle noch betont, dass (c) eine Def. von Zeitmessung beinhaltet. Und wohldefiniert ist das dann im schon zuvor genannten Sinne, dass das Ergebnis einer solchen Längenbestimmung kartenunbhängig ist. Ferner ist (d) zu beachten, um aus der Theorie erhaltene Aussagen überhaupt experimentell nachzuprüfen.

        »(Und die gewaltige Eselei, darüberhinaus von „Ort“ zu schwadronieren, wird sicher bald von Ockkhams Klinge erledigt.)«

        Aha. Das wird vielleicht noch etwas schwierig, da ein massgeblicher ehemaliger Experte III. Klasse vom Berner Patentamt häufiger von „Ort“ zu reden pflegte.

        • Chrys schrieb (3. Februar 2015 18:11):
          > […] dass
          > (a) ein Wort […] jeweils nur durch den jeweiligen Kontext seiner Verwendung eine Bedeutung erhält,

          Sicherlich gibt es einerseits den Physikkontext (s. Einstein-Zitat),
          und andererseits den (kaum noch nenneswert weiter differenzierbaren) Kontext der Ingenieure bzw.
          Irgendwelche-Briefmarken-Sammel-ologen. (Da halt ich mich fein raus.)

          > (b) der geometrische Formalismus der RT in diesem Sinne einen anderen Kontext schafft als das experimentelle Szenario eines metrologischen Zeitlabors,

          Nicht solang von dort Aussagen zu „Genauigkeit“ herrühren, als beträfen diese (auch) die Physik bzw. insbesondere eben die axiomatisch-selbstverständlichen Grundlagen der RT.

          > (c) im geometr. Kontext Zeitmessung zu verstehen ist als eine Längenmessung von zeitartigen Weltlinien, bezogen auf die Massbestimmung (aka Fundamentaltensor, Metrik) der in Betracht stehenden Raumzeit,

          Zu verstehen ist„??
          (Oder: „eine Definition beinhaltet“ ?)

          Sicher nicht; wie hätte man denn „Fundamentaltensor“ und/oder „Metrik“ (sei’s „Metrischer tensor“ oder auch „nur“ „Metrischer Raum„) ohnedies verstehen können ??

          Verständlich ist allenfalls, dass unterscheidbare Beteiligte (alias „zeitartige Weltlinien„, sofern diese auch ohne Koordinaten-Konfetti eine Bedeutung haben)
          ihre Feststellungen von Dauerverhältnissen (nur) zusammen mit weiteren Feststellungen
          gemetrischer Beziehungen insgesamt erhalten;
          gemeinsam, aus ihren (einzelnen, kollektiv auszuwertenden) Koinzidenzurteilen.

          > (d) eine Beziehung zwischen den genannten Kontexten herzustellen ist durch eine
          Vereinbarung, gemäss der sich geometr. Einheitsgrössen mit physikal. Grösseneinheiten verknüpfen lassen.

          Sofern man hier das Wort „Einheiten“ vernünftig auffasst (von dem sich die Ingenieurologen
          offenbar nur ungern trennen): meinentwegen. Am Physik-Anbegot/Interface soll’s nicht scheitern;
          Kerben in Knochen oder Platinstückchen, Resonatorwände oder Leuchtkäfer wären im Prinzip alle
          gleichermaßen als unterscheidbare und gleichbefähigte Beteiligte zu behandeln.

          > […] aus der Theorie erhaltene Aussagen überhaupt experimentell nachzuprüfen.

          Einmal mehr: Man trenne zwischen

          – Axiomen, begrifflichen Definitionen (insbesondere von Messoperatoren) sowie den daraus als
          Theoreme ableitbaren Aussagen, also „Theorie“, einerseits, und

          – Beobachtungsdaten sowie den ggf. durch Anwendung bestimmter Messoperatoren gewinnbaren
          Messwerten andererseits (Und also ob ich diese Frage nicht schon hundertfach gestellt hätte: Wie
          nennen Ingenieurologen das? („Empirie“??)).

          > ob hier ein Konsens darüber besteht

          Angesichts des (Unter-)Titels dieses SciLogs ist davon auszugehen; natürlich nur bis zum eventuellen Nachweis des Gegenteils.

          p.s.
          > [dass] ein massgeblicher ehemaliger Experte III. Klasse vom Berner Patentamt häufiger von
          „Ort“ zu reden pflegte.

          Bestimmte Hinterlassenschaften eines gewissen Wilhelm II., zum Beispiel, lassen sich heutzutage auch nur als „ambivalent“ auffassen.

        • @Frank Wappler
          Leider erschliesst sich mir aus den Entgegnungen kein Ansatzpunkt dafür, wie sich etwas in Richtung auf einen von unserem Gastgeber erhofften Mehrwert durch Kommentare gewinnen liesse.

          Die üblichen Beschwerden über »Koordinaten-Konfetti«, dazu fällt mir jetzt auch nichts mehr ein, was nicht schon früher hier irgendwo mindestens einmal gesagt worden wäre.

  51. Chrys schrieb (31. Januar 2015 13:48):
    > Einsteins Vorhaben war, […]

    Einsteins Vorhaben in allen Ehren; es geht doch mittlerweile eher um Einsteins Errungenschaften.

    > […] studiere man Abschnitt B.
    http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/einstein-papers/1916_49_769-822.pdf

    Das ist ja kein schlechter Ratschlag. Man findet tatsächlich ein Wenig, was an die oben (30. Januar 2015 17:32) betonte „desired structure der Natur“ anzuschließen versucht:

    [… das] im „örtlichen Bezugssystem“ mit starren Maßstäben und Uhren im Sinne der speziellen Relativitätstheorie gemessene Volumenelement.

    .

    Dabei sind übrigens wohl nicht irgendwelche, einschl. möglicherweise („nur“) dritt(e-Welt)-klassiger Uhren gemeint,
    und wohl auch nicht „starre […] Uhren„;
    sondern (vermutlich ausschließlich) „gute“ Uhren.

    Doch damit ist eigentlich nur wiederholt, was schon im „Abschnitt A“ (und auch an anderen Stellen) als fragwürdig aufgestoßen ist, nämlich:

    […] ds² ist eine durch Maßstab-Uhrenmessung unmittelbare […] unanhängig von jeder besonderen Koordinatenwahl definierte Größe.

    Es steht also (wie immer, wenn es um Experimentalphysik geht) die Frage:
    – wie soll denn überhaupt entschieden werden, welche Paare von Enden „(starre) Maßstäbe“ darstellten (oder in wie fern nicht)?;
    bzw. (spätestens seit Synges Antwort in Gestalt von „chrono-geometry“) noch grundlegender:
    – wie sollen denn überhaupt die Dauern einer gegebenen Uhr zwischen Paaren ihrer Anzeigen miteinander verglichen werden?,
    um entscheiden, welche vorhandenen Uhren „gut“ gewesen wären (oder in wie fern nicht); und insbesondere ohne dabei schon irgendwelche „Maßstabs“-Beurteilungen zur Verfügung zu haben.

    Zugegeben: Ich wüßte nicht, dass Einstein sich diese Frage gestellt hätte (zumindest in seinen Schriften zur RT). Der hat sich eben stattdessen an der „Lochbetachtung“ („hole argument“) aufgerieben (oder vielleicht: etwas Schliff geholt).

    Aber Einstein hat nun mal auf die einzig vertretbare, nachvollziehbare Lösung hingewiesen: Koinzidenz.

    > [… in seinem populären Büchlein (Dez. 1916), Kapitel 8 („Zum Zeitbegriff“) sehr ausdrücklich] Ja und? […] Was sollen wir jetzt daraus lernen?

    Dass da was geht!; dass da was zu lernen (und weiterzuvermitteln) ist!
    Insbesondere ist dort (in der „An zwei weit voneinander entfernten Stellen A und
    unseres Bahndammes hat der Blitz ins Geleise eingeschlagen“-Story) ja auch
    eine „Mitte (M) zwischen A und B“ gefordert.

    Es sollte ja ziemlich ansatzweise offensichtlich sein (nicht zuletzt im Zusammenhang mit der oben erwähnten Transitivitätsforderung Einsteins), dass und wie auch diese „zeiträumliche Konstatierung“ auf Koinzidenzbefunde hinauslaufen kann; nämlich

    – dass A zu jeder Signalanzeige „A_*“ befinden sollte,
    dass das Pingecho von B (d.h. As Anzeige „A_sah_B_sah_A_*“)
    koinzident zum entsprechenden „Doppeltrip“-Pingecho von M (d.h. zu As Anzeige „A_sah_M_sah_A_sah_M_sah_A_*“) war,

    – dass B zu jeder Signalanzeige „B_§“ befinden sollte,
    dass das Pingecho von A (d.h. Bs Anzeige „B_sah_A_sah_B_§“)
    koinzident zum entsprechenden „Doppeltrip“-Pingecho von M (d.h. zu Bs Anzeige „B_sah_M_sah_B_sah_M_sah_B_§“) war, und

    – dass M zu jeder Signalanzeige „M_$“ befinden sollte,
    dass das Pingecho von A (d.h. Ms Anzeige „M_sah_A_sah_M_$“)
    koinzident zum entsprechenden Pingecho von B (d.h. Ms Anzeige „M_sah_B_sah_M_$“) war.

    > Diese Methode zur Synchronisierung von Uhren funktioniert nicht generell,

    Ja, natürlich, es lassen sich i.A. Paare von „Stellen“ bzw. von Beteiligen A und B denken (und sogar auffinden), so dass kein Beteiligter diese Bedingungen (als „M“) erfüllen kann. (Zum Beispiel: die Achse eines Autorades, und dessen Ventil; sofern das Auto fahrt.) Der Zweck der Einsteinschen Gleichzeitigkeitsdefinition ist doch nicht, „Synchronisierung“ unter allen Umständen zu gewährleisten, sondern eine (nachvollziehbare) Methode an die Hand zu geben, um beurteilen zu können, ob betrachtete Blitz-Einschlags-Anzeigen in gegebene Beteiligte A und B einander gleichzeitig waren, oder nicht.

    > [… geht eine Uhr auf der Peripherie einer rotierenden Kreisscheibe „wirklich“ langsamer als eine in deren Zentrum.] Ob Einstein je in Capachica war, um das nachzuprüfen?

    Ob man/Einstein sich wohl eine (gedanken-experimentell formulierte) Methode denken und einigermaßen verlustfrei den betreffenden Beteiligten mitteilen könnte, wie das herauszufinden wäre?
    (Oder ob man die betreffende Methode sowieso nur dann nachvollziehbar nennen kann, falls die Betreffenden ohnehin von selbst darauf kommen können? …)

  52. Es war kein geringerer als Albert Einstein, der 1920 in seiner Rede zu Leiden eine weitere Realität einführte. Er proklamierte damals einen Gravitationsäther von „der Natur eines skalaren Feldes“ der von primärer Beschaffenheit sei, aus „nicht durch die (Raum)Zeit verfolgbaren Teilchen bestehe – und obwohl nicht wahrnehmbar , als real angesehen werden müsse!
    Ist es nicht so, dass auch die Urknallhypothese nicht um eine „nicht wahrnehmbare Realität“ herumkommt, da es ohne „Energie“ keinen „Knall“ geben kann?
    Wer vom „Quark-Gluonen- Plasma“ spricht vermischt doch schon verschiedene Realitäten, da kann man sich zwei Sätze später nicht in die Experimentalphysik retten und sagen: existieren tut nur, was ich auch messen kann. Mathematisch topologisch gesehen kann ein „niederdimensionaler Raum“ nur aus einem „höherdimensionalem Raum“ entstehen, Einsteins Gedanken erscheinen somit logisch und nicht esoterisch. Das Urknallmodell impliziert doch auch eine „Vorstufe zur Materie“ (wenn man will zur Raumzeit)
    Das Statement: die Frage nach dem davor (vor dem Urknall) sei nicht erlaubt klingt schon höchst irritierend.
    Nicht nur Biologen sondern auch immer mehr Physiker gehen davon aus, dass wir in einer fraktalen Welt leben. Magnetfelder der Erde, des Menschen oder von Mikromagneten (alle Torusform) weisen auf ein natürliches Verschachtelungsprinzip hin – im Großen wie im Kleinen. Leider entspricht das Baukonzept der NATUR nicht landläufigen und gängigen Theorien.

    Hier noch eine kleine Kopfnuss: beim Vorzeichenwechsel geht es „über die Null“. Der Nordpol eines Magneten sei „Plus“, der Südpol sei „Minus“, 1863 gab es keine „Null“, das Bildmaterial japanischer Wissenschaftler lässt heute aber andere Schlussfolgerungen zu
    Das Maxwells Theorie unvollständig ist hat bereits Einstein gepeinigt (fehlende Korpuskeleigenschaften).Die Natur von Masse, Licht, Gravitation und Magnetismus sind physikalisch bis heute nicht schlüssig erklärt.

    Hier noch ein paar Zitate:
    Heraklit von Ephesos (etwa 500 vor Christus):
    Die Wahrheit entzieht sich durch ihre Unglaubhaftigkeit dem Erkannt werden

    Goethe, Gespräche. Mit Peter Eckermann, 16. Dezember 1828
    … Man muss das Wahre immer wiederholen, weil auch der Irrtum um uns her immer wieder gepredigt wird, und zwar nicht von einzelnen, sondern von der Masse. In Zeitungen und Enzyklopädien, auf Schulen und Universitäten, überall ist der Irrtum oben auf, und es ist ihm wohl und behaglich, im Gefühl der Majorität, die auf seiner Seite ist.

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