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Re: Grenzen und Grundlegendes der Naturwissenschaft

Da hast du natürlich Recht und das erwarte ich bei den Theorien hier auch gar nicht. Dieser Thread soll dazu dienen zu (er)klären welche Ansprüche die Naturwissenschaft hat was sie zu leisten vermag.

Nun erklärt eine Theorie mehr als die vorherige, so wie es bei der Relativitätstheorie der Fall ist, darf sie natürlich komplexer sein.

OK das mit dem Universum war mal wieder zu unpräzise formuliert. Aus Wikipedia: Das Wort Universum bezeichnet in der Physik die zu einem gegebenen Zeitpunkt vorgefundene Anordnung aller nach physikalischen Gesetzmäßigkeiten organisierten Materie und Energie, angefangen bei den elementaren Teilchen bis hin zu den großräumigen Strukturen wie Galaxien und Galaxienhaufen.

Habe den Begriff Universum im Beitrag entsprechend verlinkt.

Thema Logik

Es gibt ganz verschiedene Formen von Logik, daher mache ich die Unterscheidung zwischen der mathematischen und der menschlichen Logik.

Mit "menschlicher Logik" meine ich das was die Menschen als logisch betrachten. Das wird im Allgemeinen nicht die mathematische Logik sein und jeder Mensch hat wohl eine etwas eigene Logik.

Anders formuliert, die einzige Logik der eine Naturwissenschaftliche Theorie genügen muss ist die mathematische Logik.

Mit dem verstehen ist das so eine Sache. Ist halt die Frage wann man sagt dass ein Mensch etwas verstanden hat. Kann ein Mensch etwas verstehen das er sich nicht vorstellen kann und das für ihn nicht logisch ist? In jedem Fall kann sich jemand eine Theorie ausdenken ohne diese zu verstehen. Im Extremfall könnte man sich einfach einen mathematischen Formalismus zur Beschreibung der Natur ausdenken, völlig ohne physikalische Überlegungen.

Wenn eine Theorie der mathematischen Logik genügt heißt es natürlich nicht, dass alle Dinge die man in dieser Theorie ausrechnen kann auch physikalisch eine Bedeutung haben.

Re: Lichtgeschwindigkeit die Maximalgeschwindigkeit?

Nun Impulserhaltung und Energieerhaltung sind grundlegende physikalische Prinzipien, die in alle gängigen Theorien Gültigkeit haben, insbesondere in der Klassischen Mechanik, die hier Grundlage der Diskussion ist. Eine Erhaltungsgröße beschreibt eine Eigenschaft die nicht verschwinden oder entstehen kann.

Energieerhaltung bedeutet also, dass Energie nicht aus dem Nichts erschaffen werden kann oder einfach verschwinden kann. Es kann lediglich eine Energieform in eine andere umgewandelt werden. Dies gilt laut gängigen Theorien für alle Prozesse.

Impuls ist soetwas wie eine Bewegungsmenge oder alltäglicher formuliert, die Wucht eines Körpers. Diese recht abstrakte vektorielle Größe muss, laut Impulserhaltung, auch bei allen Prozessen erhalten sein. Für den Impuls gibt es keine anderen Formen, wie bei der Energie, er ist immer mit Bewegung verknüpft. Actio = Reactio ist wohl eine der bekanntesten Folgen der Impulserhaltung. Ein Plastisches Beispiel für die Impulserhaltung ist eine Rakete oder der Rückstoß einer Waffe.

Ich hoffe ich konnte es halbwegs verständlich machen und deine Fragen klären, ansonsten wie gesagt erneut Fragen.

Unter Teilchen verstehe ich, im Sinne der klassischen Mechanik, alles was eine Ruhemasse besitzt. (Was ich persönlich als Teilchen sehe ist etwas anderes und spielt hier keine Rolle)

 Das Interstellare Medium besteht zum Großteil aus Gas- und Staubpartikel, die sich zwischen den Sternensystem und auch Galaxien befindet. Die Teilchendiche ist zwar extrem dünn im Weltraum, aber natürlich nicht 0 und sorgt so für eine kleine Dispersion bei EM-Strahlung.

Re: Lichtgeschwindigkeit die Maximalgeschwindigkeit?

Natürlich beziehe ich mich immer auf das gesamte EM-Spektrum, falls da irgendwo Missverständnisse aufgekommen sein sollte tut es mir leid.

Grundsätzlich bezieht sich die Fragestellung nicht nur auf EM.Strahlung sondern auf alle Teilchen, bzw Informationstragenden Medien. Da wir als Diskussionsgrundlage die klassische Mechanik nehmen, finde ich es passend sich, soweit wie Möglich, auf Teilchen zu beschränken, da dies von der Vorstellung her am zugänglichsten ist.

In Medien trifft das auch auf die EM-Strahlung zu, also in Medien breitet sich EM-Strahlung unterschiedlicher Frequenz mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aus (eine Folge der Dispersion). Im Vakuum schein die Lichtgeschwindigkeit im Rahmen der Messgenauigkeit unabhängig von der Frequenz zu sein. Ich habe grad keine entsprechende Veröffentlichung zur Hand, weiß aber dass es diesbezüglich Untersuchungen zu gab. Ich denke die präziesesten Messungen dazu basieren auf der Analyse von Strahlung aus Supernovaexplosionen. Auf Grund der großen Entfernung müsste die Strahlung, wenn das Vakuum eine Dispersion besitzt, abhängig von ihrer Frequenz zu unterschiedlichen Zeitpunkten eintreffen.

Edit: Dabei muss natürlich beachtet werden das es bedingt durch das interstellare Medium eine geringe Dispersion im Weltraum gibt. Das heisst alle Messungen dazu sind mit gewisser Vorsicht zu bewerten, da die Abschätzung der Dispersion durch das Interstellare Medium die bestimmt wie genau die Dispersion des Vakuums bestimmt werden kann.

Re: Lichtgeschwindigkeit die Maximalgeschwindigkeit?

@wl01, mir scheint als wenn du ein wenig aus den Augen verloren hast, dass es mir in der aktuellen Diskussion, wie schon mal gesagt, um die klassische Mechanik (inklusive klassischer Elektrodynamik) und deren Gültigkeit geht. Nich um weiterführende Theorien, Quanteneffekte oder Ähnliches.

Ich möchte dennoch noch kurz auf deine 2 Fragen/Anmerkungen bezüglich der von dir zitierten Veröffentlichung eingehen. Deine restliche Argumentation scheint mir nicht zu der aktuellen Diskussionsgrundlage (Klassische Mechanik) zu passen.

Ein Meson ist, so wie ein Neutron oder Proton, aus Quarks aufgebaut, allerdings nur aus einem Quark und Antiquark Paar und nicht aus 3 Quarks. Im Vergleich zu Neutronen oder Protonen sind Mesonen sehr instabil, zerfallen schnell.

Nun ich gehe von der Veröffentlichung aus, die du zitiert hast. Dort wechselwirken die Neutronen mit Atomkernen, die Wechselwirkung findet also über Kernkräfte statt.

Tut mir leid das ich die Diskussion mit dir hier so abwürge, doch möchte ich für die Übersicht und auch die Verständlichkeit nicht zig verschiedene Ansätze in einem Thread diskutieren. Wir können dafür dann gerne ein neues Thema eröffnen oder ein vorhandenes weiterführen, falls das Thema schon im Rahmen deiner Theorie aufgekommen ist.

Grüße Bambi

Grenzen und Grundlegendes der Naturwissenschaft

Ich habe nun einige Beiträge des Forenbereichs Physikkritik gelesen und viele überflogen. Bei vielen Ideen und Beiträgen scheint es mir, als wäre den Schreibern nicht so ganz klar was Naturwissenschaft überhaupt zu leisten im Stande ist und was nicht. Es werden in meinen Augen gern philosophische Überlegungen mit physikalischen vermischt.

Daher möchte ich ein wenig zum Bereich der Naturwissenschaft sagen.

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Sinn und Zweck der Naturwissenschaften

In der Naturwissenschaft geht es darum möglichst gute Modelle zur Erklärung der Realität zu entwickeln, um mit diesen Prozesse zu verstehen und Vorhersagen treffen zu können und so schlussendlich Nutzen daraus zu ziehen (neue Technik etc.). Der Nutzen ist dabei sehr breit gefächert und geht von technischen Geräten bis zur Erklärung und Entmystifizierung von Phänomenen (wie z.B. Blitzen).

Ansprüche an naturwissenschaftliche Theorien

Jede Naturwissenschaftliche Theorie muss, um anerkannt zu werden, falsifizierbar sein. Sie muss also überprüfbare Vorhersagen machen und dazu ist es fast unumgänglich, dass die Theorie quantitative Vorhersagen trifft. Außerdem muss eine neue Theorie mindestens so leistungsfähig sein wie die bisher verwendete Theorie. Das bedeutet sie muss alles erklären was die bisherige Theorie erklärt und darf dabei nicht komplizierter sein. Außerdem sollte sie mathematisch konsistent sein, also keine mathematischen Widersprüche innerhalb der Theorie haben.

Grundsätzliche Grenzen der Naturwissenschaft

Die Naturwissenschaften können sich nur auf unser Universum beziehen. Sie können also grundsätzlich keine Aussagen darüber treffen was davor war, was außerhalb ist usw. Ebenfalls hat der Begriff Wahrheit in der Naturwissenschaft nichts verloren, die Naturwissenschaft kann nur sagen wie etwas nicht ist (Stichpunkt Falsifizierbarkeit), nicht jedoch wie etwas ist. Insbesondere kann eine naturwissenschaftliche Theorie nicht verifiziert werden!

Bedeutung der Grundsätzlichen Grenzen der Naturwissenschaft

Für eine naturwissenschaftliche Theorie ist es völlig ohne Bedeutung ob ihre Annahmen der Realität entsprechen, denn wie gesagt kann sie eh nicht verifiziert werden. Außerdem muss eine Theorie auch nicht der "menschlichen" Logik folgen und muss auch nicht mit dem menschlichem Verstand zu verstehen sein.

Interpretation einer Naturwissenschaftlichen Theorie

Eine naturwissenschaftliche Theorie kann auf unterschiedliche Weise interpretiert und betrachtet werden, ohne dass dies aus naturwissenschaftlicher Sicht eine Bedeutung hat. Solange die Interpretationen mit der Theorie im Einklang stehen sind alle Interpretationsmöglichkeiten aus wissenschaftlicher Sicht gleichwertig. Es ist nur für den Menschen, sein Weltbild und Verständnis relevant, wie er etwas interpretiert. Die Interpretation ist, wie der Begriff schon sagt, etwas rein subjektives und somit für die naturwissenschaft grundätzlich nicht relevant.

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Persönliche Anmerkung

Leider werden die Naturwissenschaftlichen Theorien, auch von Wissenschaftlern, häufig über deren wissenschaftliche Belastbarkeit hinaus ausgelegt ohne dabei zu sagen, dass es sich um reine Spekulationen handelt die durch die Naturwissenschaft nicht gestützt werden. Beispielsweise hatte ich mal eine Dokumentation gesehen in der ein paar theoretische Physiker Überlegungen und Rechnungen für die Zeit vor dem Urknall angestellt haben. Dabei wurde in der Doku leider nicht erwähnt, dass es völlig unwissenschaftlich ist, was die Physiker in der Doku getrieben haben. Das ist leider ein Aspekt der von vielen Wissenschaftlern, insbesondere in den Medien, nicht beachtet wird. Möglicher Weise wissen es einige Wissenschaftler auch nicht besser, da in einem Naturwissenschaftlichem Studium (zumindest in meinem Physikstudium), nicht explizit gelehrt wird wie und was Naturwissenschaft ist und wo die Grenzen dieser liegen.

Ein Argument wie Dieses oder jenes einer Theorie ist nicht logisch, daher kann die Theorie nicht stimmen ist ein philosophisches Argument und kein Naturwissenschaftliches, denn eine naturwissenschaftliche Theorie muss wie gesagt nicht der menschlichen Logik sondern lediglich der mathematischen Logik genügen.

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Das ist mir soweit erst einmal zu der Thematik eingefallen. falls mir noch etwas einfällt oder andere noch Ergänzungs- oder Änderungsvorschläge haben, werde ich diese in den ersten Post einarbeiten und die Änderungen durch einen neuen Post hervorheben.

Grüße Bambi

Re: Lichtgeschwindigkeit die Maximalgeschwindigkeit?

Das Neutronen keine Bremsstrahlung erzeugen, daran ändert auch der von dir zitierte Artikel nichts. Denn nicht das Neutron Strahlt die Bremsstrahlung ab, sondern das Meson, welches elektrisch geladen ist. Wenn man es also genau nimmt handelt es sich bei der detektierten Strahlung aus dem Artikel um Mesonen-Bremsstrahlung.

Insbesondere kann diese Form der Bremsstrahlung nur auftreten wenn Atomkerne vorliegen mit denen die Neutronen wechselwirken. Ein elektromagnetisches Feld allein reicht hier, im Gegensatz zu Elektronen und Protonen, nicht aus.

Noch grundsätzlich zur Bremsstrahlung, diese kann, zumindest bei meiner verwendeten Definition von Bremsstrahlung, nicht verhindern, dass ein Teilchen auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt wird, sondern kann ein Teilchen lediglich im Nachhinein abbremsen. Die Bremsstrahlung tritt halt nur bei einer Ablenkung von geladenen Teilchen auf. Wenn also ein Teilchen bei einer Explosion so viel kinetische Energie erhält, dass es laut klassischer Mechanik Überlichtgeschwindigkeit hätte, würde Bremsstrahlung dies nicht verhindern können. Die Bremsstrahlung könnte dann lediglich dafür sorgen, dass es danach wieder auf Unterlichtgeschwindigkeit abgebremst wird. Das ändert natürlich nichts an der Tatsache, dass das Teilchen zwischenzeitlich Überleichtgeschwindigkeit hätte, was jedoch nie beobachtet wurde.

 Grüße Bambi

Re: Lichtgeschwindigkeit die Maximalgeschwindigkeit?

Gut das du nachfragst, ich bin als Physiker manchmal zu sehr mit Begriffen und deren Definition der (Lehr)Physik vertraut. Die Begriffe und deren Definitionen also einfach als gegeben ansehe, falls das passiert bitte einfach nachfragen oder Wikipedia befragen. Dort sollten alle Begriffe entsprechend der LehrPhysik definiert sein.

Bremsstrahlung

Unter Bremsstrahlung verstehe ich die Strahlung(Photonen), die geladene Teilchen aussenden, wenn sie durch ein elektromagnetisches Feld abgelenkt (beschleunigt) werden. Es handelt sich also um ganz "normale" elektromagnetische Strahlung, die von den geladenen Teilchen Emittiert wird

Re: Lichtgeschwindigkeit die Maximalgeschwindigkeit?

Vielen Dank für das herzliche Willkommen :) 

Viel klarer, dass die Bremsstrahlung nicht dafür verantwortlich sein kann, sieht man es allerdings noch wenn man Neutronen anschaut. Diese haben keine Ladung und somit tritt bei diesen grundsätzlich keine Bremsstrahlung auf. Doch auch für Neutronen gilt die beobachtete Problematik, dass diese die Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen.

@wl01 danke für deine Ausführungen, ich würde mich allerdings vorerst gern auf die klassische Mechanik beschränken, denn McDaniel-77 & Raphael scheinen der Meinung zu sein die Beobachtungen könnten im Rahmen der klassischen Mechanik (ggf. inklusive des Elektromagnetismus) erklärt werden. Ich bevorzuge es wenn man immer eine Problemstellung nach der anderen durchgeht.

Eins noch, damit es keine Missverständnisse gibt. Die Beobachtungen, von denen ich spreche, sind alle im Rahmen der klassischen Physik erklärbar, denn zur klassischen Physik gehört auch die Relativitätstheorie.

Auf eine Diskussion rund um die Quantenphysik würde ich in diesem Thread gerne komplett verzichten, denn das ist in meinen Augen ein ungleich komplexeres Thema. Insbesondere da diese Theorie mit der menschlichen Logik nicht wirklich erfassbar ist, das sieht auch fast jeder Physiker so.

Grüße Bambi

Re: Lichtgeschwindigkeit die Maximalgeschwindigkeit?

Mein Beispiel war lediglich ein sehr einfaches Bild um meine Fragestellung zu erklären und zu sehen auf welche Basis man sich einigen kann.

Mir ist durchaus klar, dass ein solches Experiment bisher nicht durchgeführt wurde, bzw. die Raketen und Ähnliches einfach viel zu langsam sind. Allerdings gilt das gleiche Prinzip, die Impulserhaltung, auch in vielen anderen Experimenten und Beobachtungen, wie zum Beispiel bei Explosionen oder Kollisionen. Dort werden die nötigen Geschwindigkeiten erreicht und man stellt fest, dass die klassische Mechanik bei hohen Geschwindigkeiten versagt.

Sofern man davon ausgeht, dass Impulserhaltung und Energieerhaltung gültig sind, sind viele Experimente mit der klassischen Mechanik nicht erklärbar. Insbesondere alle Teilchen mit relativistischen Geschwindigkeiten, die aus Explosionen und Kollisionen stammen.

Da hast du recht, das habe ich falsch formuliert. Kausalität wollte ich damit gar nicht ausdrücken sondern lediglich das es Experimentell nicht gelingt/beobachtet wird. Ich hätte es besser wie folgt formulieren sollen:

In der Realität passiert dies jedoch nicht, auch auf diese Weise wird die Lichtgeschwindigkeit nicht erreicht, geschweige denn durchbrochen.

Die Wiederholung sollte nur dazu dienen diesen Punkt zu unterstreichen.

Lichtgeschwindigkeit die Maximalgeschwindigkeit?

Tach zusammen,

vor der Dikussion möchte ich ein wenig Grundsätzliches (auch zu mir) sagen, damit alle wissen woran sie sind ;) Den Teil kann natürlich jeder gern überspringen, der nicht daran interessiert ist.

Grundsätzliches

Ich selbst bin ein kritisch denkender Mensch, war es schon immer und ich habe Physik studiert. Das hat nichts daran geändert das ich alles kritisch hinterfrage und offen für neue, plausible Erklärungsansätze bin. Allerdings bin ich auch pragmatisch und weiß wozu Naturwissenschaft grundsätzlich in der Lage ist und wozu nicht. Zu gerne wird die Naturwissenschaft (insbesondere die Physik) mit religiösen oder philosophischen Aspekten vermischt. Naturwissenschaft kann Prinzip bedingt grundsätzlich nicht erklären warum die Dinge so sind, wie sie sind, sie kann lediglich beschreiben wie die Dinge sind bzw. sich verhalten.

Eine neue Theorie (nicht mehr und nicht weniger sind naturwissenschaftliche Vorstellungen/Erklärungen/Ideen) muss für mich immer einen praktischen Mehrwert haben. Also z.B. einfacher sein oder Vorhersagen machen die sich von der alten Theorie unterscheiden.

Lichtgeschwindigkeit, die maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit für Objekte?

In meiner Argumentation gehe ich von der Impulserhaltung aus. Falls es also begründete Zweifel an dieser gibt, müsste zuerst über diese diskutiert werden.

Der klassischen Mechanik nach sind die beiden Zitate nicht zutreffend. Ein einfaches Gedankenexperiment sollte dies klar machen.

Angenommen ich sitze auf einem Wagen mit Steinen und schmeiße Steine in eine Richtung aus dem Wagen, dann wird der Wagen in die Gegenrichtung beschleunigt (Rückstoßprinzip). Der Wagen ist also zu Anfang in Ruhe und ich schmeiße mit 10m/s die Steine raus. Nach einigen Steinen ist der Wagen dann 10m/s schnell, wenn ich nun weiter Steine aus dem Wagen schmeiße wird er auch weiterhin beschleunigt, denn an der Impulserhaltung hat sich nichts geändert, Solange ich Steine habe kann ich den Wagen immer weiter beschleunigen.

In der klassischen Mechanik könnte ich den Wagen so auf beliebige Geschwindigkeiten beschleunigen. In der Realität gelingt dies jedoch nicht, da auch auf diese Weise die Lichtgeschwindigkeit nicht erreicht, geschweige denn durchbrochen werden kann.

Was ich mich nun Frage, da die spezielle Relativitätstheorie und die damit verbundene Massenzunahme hier bezweifelt wird, wie erklärt ihr dann das "Versagen" der klassischen Mechanik?

Grüße Bambi