Neueste Beiträge

Astronomie

von Olli am 29.01.2012 22:21

Hier ein paar Videos von jemandem, den ihr wahrscheinlich nicht mögt, der aber sehr gute Physikalische Arbeit leistet und den Stoff auch für Nicht-Physiker verständlich rüberbringt:

http://www.youtube.com/watch?v=T2_RlgdWwJ8&feature=related

Re: Spezielle Relativitätstheore

von Olli am 29.01.2012 21:40

http://www.youtube.com/watch?v=zpb73yldIS0

Die Relativitätstheorie ist besser bewiesen, als du denkst. Es sei denn du hast bereits eine bessere Theorie gefunden, die alles erklärt, was die ART und SRT auch beschreiben. Denn Raumkrümmung und Zeitdilatation sind keine abstrusen Verdinglichungen - sie werden beobachtet und gemessen.

Re: Fraktale

von Olli am 29.01.2012 21:37

Ja, das ist auch das Problem in der Physik. Singularitäten, Punkte, Unendlichkeiten, unstätige Funktionen - all das gibt es nicht in der Mathematik. Deshalb ist es auch so wichtig, dass man die Mathematik versteht und weiß, was sie verkehrt macht, denn sonst kann sie einen in eine Vollkommen falsche Richtung führen.

Beispiel: Die berühmte Formel

a² + b² = c²

Mit ihr kann man Negative Längen ausrechnen. Schonmal nen negativen Meter gesehen? Oder nen negativen Flächeninhalt? Ich auch nicht. Aber dennnoch lässt uns die Mathematik viele Einblicke in die Natur und wie sie funktioniert machen, die wir ohne sie nicht machen könnten. Und gerade die Fraktal-Mathematik finde ich sehr gut für so etwas und ich glaube, dass sie sich auf Dauer als echte Untergruppe der Mathematik auszeichnen wird.

Re: Fraktale

von Basti am 29.01.2012 21:29

Hey,
ich fand ebenfalls das die Doku eine schöne Brücke zwischen Mathe und Natur schlägt.
Aber es wird auch schön gezeigt, das unsere "klassische" Mathematik, insbesondere
die Geometrie sich nicht gut mit der Natur verträgt.
Und eigentlich nur auf von Menschen geschaffene Dinge anwendbar ist.

Re: Hallo!

von Basti am 29.01.2012 21:25

Von meiner Seite, Willkommen zurück!

Physik - ein baufälliger Turm von Babel

von Olli am 29.01.2012 21:13

In der momentanen Ausgabe vom Spektrum der Wissenschaft habe ich einen interessanten Artikel gefunden, der gut hierher passt.

In ihm wird die Lückenhaftigkeit des Fundaments der Physik thematisiert.

Unter anderem wir in ihnen das Problem der Singularitäten und Unendlichkeiten beschrieben, was ein großes Problem der Physik darstellt. Denn durch Mathematische Formeln schleichen sich immer wieder einige Ungenauigkeiten ein, die manchmal echt Probleme machen.
Ein Beispiel dafür ist die von euch so geliebte Gravitation. Mit ihrem 1 über r² Potential entsteht, wenn sich zwei Körper ganz nahe kommen eine theoretisch unendliche Kraft. Diese kann es jedoch nicht in der Realität geben. Daher stimmt die Beschreibung der Mathematik zwar näherungsweise gut, aber sie zeigt momentan nicht wirklich, wie die Natur ist. Selbiges gilt auch für den Elektromagnetismus, der auch ein 1 über r² Potential besitzt.
Die Unendlichkeiten kommen nämlich genau dann ins Spiel, wenn man von Punktteilchen ausgeht. Tatsächlich weiß man nicht, wie groß Elektronen sind, da sie sich, wenn man versucht sie zu vermessen, hinter virtuellen Teilchen verstecken, die um sie herum entstehen und sie größer wirken lassen.

Doch selbst in den Newtonschen Bewegungsaxiomen gibt es Unklarheiten. Die Reibung zum Beispiel macht immernoch sehr große Probleme. Sie kann nicht hergeleitet werden und wird als Faktor "dazugeschummelt". Genaue Werte, mit denen man arbeiten kann, werden dann gemessen und als Reibungskoeffizient bezeichnet.
Auch die Quantenmechanik ist nicht ganz ohne. In dem Bereich der Quantenmechanik ist es sogar unmöglich genau zu messen, da dort die Heisenbersche Unschärferelation gilt. Diese erlaubt es einem nicht, beliebig genau zu messen, da man sonst das System verändert. In der Quantenmechanik geschieht sogar etwas, was man nicht erklären kann, denn dort wechselt ein deterministisches System einfach so in ein System von Wahrscheinlichkeiten und Zufällen.

Tony Rothman, theoretischer Physiker an der Princeton University.

Re: Mathematik

von Olli am 29.01.2012 19:00

Ich finde Mathematik wichtig, wenn man sich klar ausdrücken möchte (in der Wissenschaft/Physik), da es in Mathe keine halben Sachen gibt - entweder ist eine Aussage richtig, oder sie ist falsch - es gibt kein dazuwischen.

Außerdem gibt uns Mathematik die Möglichkeit, die Natur genau zu beschreiben. Exponentielles Wachstum ist jedem ein Begriff, aber selbst einfache Prozesse, wie das Fallenlassen eines Stiftes sind mit Mathematik darstellbar. Ohne exakte Berechnungen in der Physik gäbe es nichts, was man wirklich wissen könnte. Die Sonne ist viel schwerer als die Erde. Das ist eine Aussage, ohne Mathematik. Mit genauen Zahlen jedoch kann man ausrechnen, wie sich die Erde bewegt - oder sogar die Rechnungen auf Kometen übertragen, die vorbeikommen. Ohne genaue Zahlen könnte man dann nur sagen, dass die Sonne den Kometen ablenkt, aber nicht, ob er dadurch die Erde treffen könnte.

Re: Moderne Physik + Plasma = ?

von Olli am 29.01.2012 18:53

Ich stimme dir vollkommen zu, dass man die Physik nicht gleich fallen lassen sollte, denn dann würde man nie herausfinden, wie es sein könnte.

Ein Problem ist es jedoch, wenn man ständig Theorien komplett fallen ließe, nur weil sie etwas nicht erklären kann. Nehmen wir als Beispiel die Schwingung eines Federpendels:

m*a = -kx . (k = Federkonstante)

Mit dieser Gleichung lässt sich eine Schwingung in etwa beschreiben, jedoch gibt es Probleme. Sie gilt nicht für gedämpfte Schwinungen. Sie ist also nicht auf jedes System anwendbar. Anstatt nun aber eine andere Formel finden zu wollen, könnte man die Formel anpassen und die Dämpfung einfügen. Das ist keine Zauberei oder einfaches Hinzuerfinden, es ist einfach nur dazu da, die Natur beschreiben zu können. Die Physik beschreibt ja in approximierter Weise die Natur. Sie gibt leider keine Aufschlüsse, warum es Materie gibt und warum die Natur so ist, wie sie ist. Sie beschreibt nur, um ihre Mechanismen zu verstehen. Warum es das Universum gibt, wird nie ein Mensch wissen, da er sich nicht 100% sicher sein kann (es sei denn, er erschafft ein eigenes, was ich für sehr abwegig halte).

Genau deshalb wendet man auch hier beobachtete Phänomene und Beschreibungen auf das gesamte Universum an, um nicht für alles eine neue Theorie zu brauchen. Es stellt sich heraus, dass das Universum bis auf ein paar Kleinigkeiten ziemlich gut den hier gefundenen Gesetzen gehorcht, aber es gibt wie immer Ausnahmen.

Gutes Beispiel ist die Relativität. Eine der für uns am unrealistischsten wirkende Theorie, die aber, wenn sie falsch ist, verdammt gut falsch ist. Denn ihre Effekte werden überall beobachtet. Heute weiß man, dass man Geschwindigkeiten nicht einfach so addieren kann. v' ist nicht u + v, sondern (u+v)/(1+uv/c²). Trotzdem benutzen wir noch die einfachere Formel, weil sie näherungsweise gilt. So hat man hier nicht aufgehört zu forschen, weil man unerklärliche Phänomene entdeckt hat, sondern man hat sich getraut anders zu denken. Und das Universum ist nunmal nicht so, wie wir Menschen es uns vorstellen können.

Re: Moderne Physik + Plasma = ?

von JayEl am 29.01.2012 18:31

Du hast mich falsch verstanden.
Ich wollte nicht sagen: Weil die Gesetzmäßigkeiten nur auf der Erde überprüft wurden, weiß man nicht, ob sie überall gelten.

Ich wollte sagen: Dass Relationen zwischen Objekten beobachtet, gemessen, etc. werden, ist nicht gleichbedeutend mit einer Erklärung. Jede neu beobachtete Relation ist ein Zuwachs an Kenntnissen über die Welt bzw. das Weltall, aber für sich noch kein Zugewinn an Erkenntnis. In anderen Worten: So hat man ein neues, erklärungswürdiges Forschungsobjekt. Und als Forschungsgegenstände kann man tatsächlich all deine Fragen anführen:


Hoffnung haben, dass etwas so und so ist, ist gänzlich unwissenschaftlich. Entweder es ist bewiesen, widerlegt oder noch nicht hinreichend erforscht. Insofern wäre das Unwissen, oder die fehlende Gewissheit, über die Gültigkeit von auf der Erde beobachteten Gesetzmäßigkeiten in anderen Regionen des Weltalls mitnichten ein Grund, die Physik sein zu lassen. Dies wäre im Gegenteil ein Grund weitere Forschung zu betreiben, um sich dieses Unwissens entledigen zu können.

Re: Moderne Physik + Plasma = ?

von Olli am 29.01.2012 18:10

Selbiges gilt für alle anderen Wechselwirkungen auch. Wieso erzeugt Masse Gravitation? Wieso erzeugen bewegte Ladungen Magnetfelder? Wieso gibt es eine Gravitationskonstante G und warum hat die den Wert den sie hat? Gleiches kann man für die Ladung eines Elektrons fragen. Auch hier kann man nur hoffen, dass die Gesetze, die auf der Erde gelten auch überall anders gelten. Ansonsten kann man keine Physik betreiben.