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Artikel Tagged ‘Realität’

Vom Higgs zur Quantengravitation

1. April 2013 2 Kommentare

„Vom Higgs zur Quantengravitation“ heißt ein „Spektrum Spezial“ Heft, das verschiedene Artikel enthält, die in diversen Spektrum der Wissenschaften Heften bereits einmal erschienen sind. An einige konnte ich mich noch erinnern, z.B. an ein Interview mit Leonard Susskind, einen der Väter der Stringtheorie. Einige Texte und die darin vorgestellten Ideen waren entweder neu für mich oder sind es wert, hier wiedergegeben zu werden:

  • Was bringt uns die Entdeckung des Higgs-Boson?
  • Wie weit reichen die Seltsamkeiten der Quanten- in die makroskopische Welt?
  • Wie hängt die Gravitation mit der Quantenwelt zusammen?

Was bringt uns die Entdeckung des Higgs-Boson?

Denn das Higgs-Boson ist nicht nur irgendein weiteres Partikel im Teilchenzoo, sondern vielmehr Eckstein eines geistigen Gebäudes, bekannt als das Standardmodell, das mehrere Theorien miteinander vereint, die die moderne Teilchenphysik beschreiben. Die Existenz dieses Teilchens hatte Peter W. Higgs von der University of Edinburgh bereits 1964 postuliert, unabhängig von ihm auch Francois Englert und Robert Brout in Brüssel sowie drei weitere Theoretiker in London. Das neue Partikel soll alle Elementarteilchen durch einen raffinierten Mechanismus sozusagen mit Masse versorgen.

So weit, so gut. Dieses Zitat findet man in dem Artikel „Der lange Weg zum Higgs“. Der darauffolgende Artikel ist ein Interview mit Siegfried Bethke, der im Leitungsgremium des CERN Deutschland vertritt. Dort liest man:
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Stephen Hawking: Einsteins Traum

12. November 2012 6 Kommentare

Wer sich ein bisschen mit zeitgenössischer Physik beschäftigt hat und einige der heute berühmten Physiker kennt, kann sicher auch das folgende Bild deuten:

Es zeigt Stephen Hawking in seinem Rollstuhl, beide geformt aus Lego-Steinen.

In Stephen Hawkings Buch „Einsteins Traum“ sind eine Reihe von Artikeln vereinigt, die er zu unterschiedlichen Zeiten an verschiedenen Stellen veröffentlicht hat. Zu seinen physikalischen Theorien, die auch im Buch diskutiert werden, will ich hier nichts schreiben. Seine Beiträge zur Theorie schwarzer Löcher sind inzwischen gut bekannt und an vielen anderen Stellen bereits ausführlich diskutiert und kommentiert worden. Im Weiteren soll es nur um einige seiner philosophischen Überlegungen gehen, vor allem zur Physik selbst, zu Schlussfolgerungen, die er daraus z.B. zum „freien Willen“ gezogen hat, und über seine Einstellung zu Gott.
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Realität, Natur, Kultur, Struktur

31. Dezember 2009 9 Kommentare

⇑ Sapere aude! ⇑ Information und Entropie ⇒

Zu Beginn ist es sicher sinnvoll, einige Begriffe genauer zu definieren, denn viele scheinbar schwierige Fragen werden wahrscheinlich erst durch einen unpräzisen Umgang mit der Sprache zu solchen und viel Streit entsteht unnötig, wenn man dieselben Begriffe mit einer unterschiedlichen Bedeutung verwendet.

„Natur“ ist ein solcher Begriff. Man kann darunter entweder alles verstehen, was unserer Erfahrung zugänglich ist, oder das, was von den Wissenschaften untersucht werden kann. Oder man knappst von der Natur noch die Kultur ab, also die originäre Sphäre des Menschen. Und was die Wissenschaften betrifft, so sind Mathematik und Logik sicher keine Naturwissenschaften, sie werden in Abgrenzung zu diesen häufig als Strukturwissenschaften bezeichnet. In der Wikipedia kann man auf der Seite Natur eine Vielzahl unterschiedlicher Interpretationen dieses Wortes finden. Engt man „Natur“ auf den Bereich ein, der von den Naturwissenschaften untersucht wird, kann man meiner Meinung nach vier Begriffe unterscheiden:

  • „Realität“ (oder Wirklichkeit) ist alles, was unserer Erfahrung zugänglich ist.

  • Die „Natur“ wird von den Naturwissenschaften untersucht. Ihre Methoden sind die Beobachtung und das Experiment.

  • Die Kulturwissenschaften untersuchen die menschliche „Kultur“. Ihre explizite Abtrennung von den Naturwissenschaften unterstreicht einen fundamentalen Unterschied z.B. zu den Gesetzen der Physik. Siehe dazu weiter unten im Text.

  • Die „Struktur“wissenschaften verwenden eine andere Methodik als die Naturwissenschaften. Hier werden nicht Beobachtungen und Experimente gemacht, sondern das Formulieren neuer Gesetze erfolgt durch das Aufstellen von Axiomen und die logische Ableitung von Sätzen aus ihnen. Die Strukturwissenschaften, wie die Mathematik, dienen in den Natur- und Kulturwissenschaften als Hilfsmittel. Eine vergleichbare Abhängigkeit existiert in der anderen Richtung nicht.

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Paul Davies: Prinzip Chaos

25. Oktober 2009 Keine Kommentare

Als ich das Buch bei einem Bekannten sah, erinnerte ich mich dunkel an den Namen des Autors und borgte mir das Buch aus. Paul Davies ist Professor für Theoretische Physik und hat es 1988 geschrieben. Inzwischen ist er Verfasser von einer ganzen Reihe weiterer populärwissenschaftlicher Bücher. Im Vorwort heißt es:

Gewöhnlich stellt man sich unter der Erschaffung des Universums ein weit zurückliegendes plötzliches Ereignis vor. Diese Vorstellung wird von der Religion, aber auch von der Wissenschaft bestätigt, die Anhaltspunkte für einen »Urknall« besitzt. Doch durch diese schlichte Vorstellung wird verdeckt, daß die Erschaffung des Universums nie aufgehört hat.

Nach Ansicht der Kosmologen befand sich das Universum unmittelbar nach dem Urknall in einem vollkommen gestaltlosen Zustand, und erst später entstanden all die Strukturen und die Mannigfaltigkeit, die wir heute beobachten. Es gibt offenbar physikalische Vorgänge, die aus dein Nichts oder doch beinahe aus dem Nichts Sterne, Planeten, Kristalle, Wolken und Menschen entstehen lassen.

Woher kommt diese erstaunliche Schöpfungskraft? Kann die fortdauernde Kreativität der Natur mit den uns bekannten physikalischen Vorgängen erklärt werden, oder sind darüber hinaus Gestaltungsprinzipien wirksam, die der Materie und der Energie Form geben und sie zu immer höheren Zuständen der Ordnung und der Komplexität führen?

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Zur Realität mathematischer Objekte II

8. Juni 2009 Keine Kommentare

Ich bin ja bekennender Platoniker, gehe also von der tatsächlichen Existenz mathematischer Objekte unabhängig vom physikalischen Universum aus. Der Standpunkt der Intuitionisten, der die tatsächliche Existenz dieser Objekte mit ihrer potenziellen Anwendung in der Physik verknüpft, ist für mich nicht plausibel. Warum sollte sich der Grad der Realität eines solchen Objektes ändern, das zuvor in einem mathematischen Beweis widerspruchsfrei aus den Axiomen hergeleitet wurde, weil es zufällig eine Anwendung in der Physik erfährt?

Jetzt erhält diese meine Meinung nicht nur Schützenhilfe von Christopher Langan, sondern auch in Spektrum der Wissenschaften 06/09 findet sich ein diesbezüglicher Artikel: „Was ist Mathematik?“ Autor ist Bernulf Kanitscheider, emeritierter Professor für Philosophie der Naturwissenschaften. Ausgangspunkt ist der Vergleich zwischen Mathematik und Physik:
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Klaus-Dieter Sedlacek: Unsterbliches Bewusstsein

10. Mai 2009 Keine Kommentare

Ich war etwas irritiert, als ich dieses Buch auf meinem Bücherstapel entdeckte, hatte ich etwa irrtümlich ein Esoterikbuch gekauft? Normalerweise tue ich das nicht, ich musste also irgendwo und irgendwann eine positive Rezension gelesen haben, an die ich mich jetzt nicht mehr erinnern kann. Die Homepage des Autors verrät sein Interesse an naturwissenschaftlichen Themen und bei Amazon findet man eine Reihe von Science-Fiction-Büchern, die er geschrieben hat.

Im Buch lädt Professor Allman eine ganze Reihe Wissenschaftler, darunter Physiker, Philosophen und Theologen, ein, mit ihm über eine neue Theorie zu diskutieren. Auf der Rückseite des Buchs steht darüber:

Fünfunddreißig hochkarätige Wissenschaftler haben eine Vision. Sie treffen sich in der Abgeschiedenheit und wollen etwas über die Unsterblichkeit des Bewusstseins und den Sinn des Lebens erfahren. Am Ende steht das sensationelle Ergebnis: Es gibt ein Jenseits.

Dieses Sachbuch beschreibt konkret und glaubwürdig die Dinge jenseits der Erfahrungswissenschaft und der physischen Welt. Schulkenntnisse reichen aus, um es zu verstehen.

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Zur Realität mathematischer Objekte

6. März 2009 Keine Kommentare

Vor langer Zeit beschäftigte sich der Mathematiker B, von praktischen Problemen inspiriert, mit der mathematischen Modellierung des Raumes. Das von ihm entwickelte Modell X des Dreidimensionalen war perfekt dazu geeignet, die Beobachtungsergebnisse der Physik seiner Zeit zu beschreiben. Bevor er jedoch die in seinem Kopf befindliche, lückenlos logische Beweisführung seiner Überlegungen aufschreiben konnte, starb er.

Kurze Zeit später fand der Mathematiker C eine ganz ähnliche Beschreibung X‘. Obwohl schon schwer krank, gelang es ihm vor seinem Tod sowohl seine Herleitungen zu notieren als auch seiner Frau von seinen Erkenntnissen zu berichten. Leider konnte seine Frau in dem Nachlass diese Papiere nicht finden. Aber jedem, der es wissen wollte, erzählte sie von der Arbeit ihres Mannes. Als Csche Vermutung überdauerte diese Behauptung von dem neuen mathematischen Objekt die Zeit.
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Anthropische Prinzipien

28. Februar 2009 Keine Kommentare

Nachdem ich über das Darwin-Video auf die Darwin-Jahr-Seite gestoßen bin, die von der Giordano Bruno Stiftung betrieben wird, habe ich einige Texte dort gelesen, unter anderem den Artikel Kein Wunder, dass wir existieren. Dieser Artikel setzt sich mit dem Wunder unserer Existenz auseinander („Warum ist nicht nichts?).

Dem Schöpfungsmythos werden die anthropischen Prinzipien entgegengesetzt, die Formulierung im Artikel ist zur aktuellen Wikipediaversion identisch:

Allgemeines anthropisches Prinzip:
Was wir zu beobachten erwarten können, muss eingeschränkt sein durch die Bedingungen, welche für unsere Gegenwart als Beobachter notwendig sind.
Schwaches anthropisches Prinzip:
Wir müssen vorbereitet sein, die Tatsache in Betracht zu ziehen, dass unser Ort im Universum in dem Sinne notwendig privilegiert ist, dass er mit unserer Existenz als Beobachter vereinbar ist.
Starkes anthropische Prinzip:
Das Universum (und deswegen die fundamentalen Parameter, von welchen es abhängt) muss derart sein, dass es die Entstehung von Beobachtern in ihm in manchen Phasen erlaubt.

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Christopher Langan: CTMU

16. Januar 2009 Keine Kommentare

Vor dreieinhalb Wochen war ich mir nach dem Studium von Christopher Langans Theorie der Theorien nicht sicher, ob ich sein Hauptwerk, „The Cognitive-Theoretic Model of the Universe“ (CTMU) so bald lesen würde, aber inzwischen habe ich es getan. Ich möchte nicht behaupten, dass ich alles verstanden habe, aber einige der Hauptgedanken werden wohl richtig bei mir angekommen sein.

Ich bin ich mir nicht sicher, ob der Name seiner Theorie optimal ist, ich hätte nicht von einem Modell des Universums, sondern von einer Realitätstheorie gesprochen, so wie er selbst das an einigen Stellen schreibt. Ein Mitglied der Prometheus Society hat sich in einem Diskussionsforum zu Langans Theorie geäußert: „Sie ist ein wenig tautologisch, aber wir alle bewundern die Tiefe seiner Gedanken.“ Tatsächlich verwendet Langan selbst das Wort „tautologisch“ und an einigen Stellen sogar „supertautologisch“. Dazu muss man wissen, dass dieses Wort doppeldeutig ist. Im Alltagsgebrauch hat es eine eher negative Konnotation im Sinne von „überflüssige Wiederholung, Binsenweisheit“. In der Logik hingegen kennzeichnet es den Wahrheitswert einer Aussage.

Anforderungen an eine Realitätstheorie hat in den späten 70er Jahren John Wheeler formuliert, von dem auch das rechts stehende Bild stammt. Das „U“ steht für das Universum, der schmale Ast für den informationellen Aspekt, das Auge für die bewussten Beobachter innerhalb des Universums, also für den kognitiven Aspekt. „Das Universum beobachtet sich selbst und denkt über sich nach, es muss bewusst sein“, könnte man das Bild interpretieren. Als eine Kurzzusammenfassung der Forderungen Wheelers an eine Realitätstheorie kann man die 5 Fragen ansehen, die man im Wikipediaartikel über John Wheeler findet.
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Eins, zwei, drei – [daran] führt kein Weg vorbei.

2. Mai 2007 Keine Kommentare

In der Geo 4/2007 findet sich ein ganz tolles Interview mit dem Mathematikprofessor Rudolf Taschner. Ein Ausriß:

Bei diesem Ringen um Aufklärung hat die Mathematik ein beachtliches Gebäude aus Sätzen und Regeln gezimmert. Das alles ruht auf dem Fundament der Zahlen. Ist denn auch eine völlig andere Art der Mathematik auf einer komplett anderen Grundlage vorstellbar?
Der deutsche Mathematiker Leopold Kronecker hat gesagt: Die ganzen Zahlen hat der liebe Gott geschaffen, alles andere in der Mathematik ist Menschenwerk. Ich glaube, an den ganzen Zahlen, wie wir sie kennen – also eins, zwei, drei – führt kein Weg vorbei.

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