Ist die Physik immer gleich?

Die Sinnesorgane eines Lebewesens dienen (idR) nicht zum vollständigen Wahrnehmen und Verstehen des Weltgeschehens, sondern zum Herausfiltern der Einflüsse, die zum biologischen Überleben und Weitergeben genetischer Informationen (nicht) dienlich sind. Eine Folge ist z.B. das nicht alle bewegenden Einflusskräfte als solche wahrgenommen und in einem physikalischen Verhaltensmodell auch passend gewürdigt werden (Bspl: Kräfte bei der Planetenbewegung)

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Dazu braucht es keine Relativität. Dass die Masse keine Konstante ist, sehe ich schon wenn ich mich auf eine Waage stelle - besonders dann, wenn ich mich selten schnell bewege.

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Doch. Gerade erst gestern gelernt, dass der frühere Begriff der Ruhemasse obsolet ist und die Masse sehr wohl konstant ist. wikipedia schreibt: "Die Masse eines Körpers ist unabhängig von seiner Bewegung. "

VG
J~

Die Masse eines Körpers ist unabhängig von seiner Bewegung.

… und das ist gerade die Ruhemasse.

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„Die Masse eines Körpers ist unabhängig von seiner Bewegung.“ bedeutet, dass die Masse immer gleich ist. Die Bezeichnung Ruhemasse ergibt dann keinen Sinn mehr:
https://de.wikipedia.org/wiki/Masse_(Physik)#Veraltet:%E2%80%9Erelativistische_Masse%E2%80%9C_und%E2%80%9ERuhemasse%E2%80%9C

VG
J~

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Dass es aus historischen Gründen mehrere verschiedene Bezeichnungen für dieselbe physikalische Größe gibt, heißt noch lange nicht, dass eine davon keinen Sinn ergibt. Ob man das Ding jetzt Ruhemasse, invariante Masse oder einfach nur Masse nennt, spielt keine Rolle, solange alle wissen, was gemeint ist.

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Man hat das bei der Hubble Konstante diskutiert. Wenn sich diese Konstante im Zeitverlauf ändern würde, könnte man die beschleunigte Expansion des Weltalls erklären.
Eine konsequente Anwendung des Evolutionsprinzips, das ja zunächst für biologische Systeme anwendbar ist, könnte bei Ausweitung auf die unbelebte Materie wie Sternentstehung, Bildung von Galaxien und galaktische Überstrukturen auch zum Gedanken führen, dass Naturkonstanten einer Evolution unterliegen.
Udo Becker

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Hallo @j_tilde,
die Frage ist einfach falsch gestellt. Denn die Physik an sich kennen wir ja gar nicht. Wir haben immer nur ein mathematisches Modell von der Wirklichkeit. Das Modell beschreibt aber natürlich nie die ganze Wahrheit, sondern immer nur den Teil, den wir schon herausgefunden haben. Kein Mensch kann sagen, ob das, was wir noch nicht kennen, zeitlich veränderlich ist.

Man kann aber sagen, dass alle menschengemachte Beschreibung getragen wird von der Annahme, dass man die Welt durch ein mathematisches Modell beschreiben kann. Das Modell kann zeitlich konstant oder zeitlich veränderlich sein, aber wenn es sich ändert, dann in einer mathematisch beschreibbaren Art und Weise.

Das ist die Grundannahme, ohne die es keinen Sinn ergäbe, Physik zu treiben. Die Suche nach einem physikalischen Gesetz ist ja generell nur sinnvoll, wenn ich davon ausgehe, dass dieses Gesetz dann auch in Zukunft gelten wird und auch an jedem Ort, also in allen verschiedenen Laboratorien, gilt.

Mit solchen Fragen mussten sich insbesondere die Pioniere der Quantenmechanik auseinandersetzen. Sie kamen aus der klassischen Mechanik, Elektrodynamik und kinetischen Gastheorie, lebten fest in einer vollständig kausal determinierten Welt. Die Erfahrung, dass in der Quantenmechanik einzelne Prozesse nur statistisch beschrieben werden können, hat große Probleme, fast eine Sinnkrise, hervorgerufen.

Im Sinne der Quantenmechanik kann man also antworten: Für ein einzelnes quantenmechanisches Teilchen läuft die Physik nicht immer gleich ab, sie ist nicht determiniert. Aber die Wahrscheinlichkeit für diesen oder jenen Ausgang eines Prozesses ist vorherbestimmt und kann berechnet werden. Z. B. weiß man bei instabilen Teilchen, mit welcher Wahrscheinlichkeit sie auf den einzelnen Zerfallskanälen umgewandelt werden. Aber man weiß nicht, welchen Zerfallskanal ein einzelnes Teilchen einschlagen wird.

Liebe Grüße
vom Namenlosen

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Moin,

ich weiß nicht, ob die Frage falsch gestellt wurde. Aber ich merke, dass ich ziemlich oft offenbar falsch verstanden werde :slight_smile:
Die Menschen haben die Wissenschaft der Physik erfunden um Dinge beschreiben zu können. Aber die Dinge wären auch genau so wie sie sind wenn es keine Lebewesen gäbe, die sie beschreiben, erleben, messen… könnten und ihnen niemand einen Namen gegeben hätte.
Und die Frage ist NICHT ob die Wissenschaft exakt und unveränderlich ist. Denn NATÜRLICH ist sie beides nicht. Die Frage ist ob die WIRKLICHKEIT überall gleich ist oder nicht.
Wir messen zB die Spektrallinie eines Sterns und schließen dann auf dessen Zusammensetzung, weil diese Linien auf der Erde bei denselben Elementen genau so sind wie in 500LJ Entfernung.
Und meine Frage war, ob diese Annahme immer, also räumlich und zeitlich gesehen IMMER richtig ist.
Könnte es sein, dass die Spektrallinie die auf der Erde Wasserstoff anzeigt von Beteigeuze ausgesandt für Helium steht? Einfach deswegen, weil die Wirklichkeit dort eben nicht so ist wie auf der Erde?

VG
J~

Ich erlaube mir trotz der profunden Antworten auch zu antworten: Ja.
Also, man kann offenbar viele Orte und viele Zeiten unseres Universums gut und schlüssig beschreiben und erklären, wenn man annimmt, dass Dinge wie Lichtgeschwindigkeit, Gravitation und die vorhandenen Elementarteilchen und ihre Eigenschaften nach bestimmten festen Gesetzen funtionieren. Hinweise, dass die Lichtgeschwindigkeit oder die Gravitation irgendwo oder irgendwann plötzlich ganz anders waren, gibt es meines Wissens nicht.

Probleme bereiten allerdings die Zeit ganz kurz nach dem Urknall, die dunkle Materie, die dunkle Energie und ich meine die schwarzen Löcher, die mit den heutigen Theorien noch nicht zufriedenstellend erklärt werden können.

Deine Frage war schon richtig zu verstehen. Du hast nur den Begriff „Physik“ missverständlich gebraucht. Denn „Physik“ ist die Wissenschaft über die Naturdinge. Du meintest damit aber, im Unterschied zu der Wissenschaft, wie die Dinge sind, wie die Dige „funktionieren“, ohne daß wir sie beobachen. Du willst hinaus auf die (durch Descartes zuerst präzisierte) erkenntnistheoretische Unterscheidung der „Dinge an sich“ (unabhängig von unserer Wahrnehmung) und ihrer Erscheinung (= der „Dinge für uns“). Unter anderdm in der berümten Frage auf den Punkt gebracht: „Wenn im Wald ein Baum umfällt und niemand es hört, gibt es dann ein Geräusch?“. Unter anderem bei Kant steht das dann in dem Kontext, das „Ding an sich“ sei nicht erkennbar, d.h. es entziehe sich der Subjektivität (d.h. der Erkenntnis). Es gab zahlreiche Formen der Widerlegungen dieser erkenntistheoretischen These. Aber das ist ein zu „weites Feld“ für hier.

Du fasst das in die Frage

Ich hatte genau das oben etwas anders formuliert: Das ist eben (u.a.) mit dem „Kosmologischen Prinzip“ gemeint: Es ist eine Voraussetzung, die wir machen (müssen), daß die „Physik“ (also die Gesetzmäßigkeiten, nach denen die Materie „funktioniert“) im räumlich Großen dieselbe ist, die wir auf der Erde entwickeln. Wenn wir diese Voraussetzung nicht machen würden, wäre jede Fragestellung an Beochbachtetes, jeder Versuch Erscheinungen zu verstehen sinnlos. Und wir kännten auch gar nicht „beobachten“, denn die Beobachtungsmethioden basieren ja selbst wiederum auf „unserer“ Physik (Abstände messen ← kosmologische Rotverschiebung; Bewegungen messen ← Dopplereffekt des Lichtes, Spektralanalyse ← Atomtheorie usw. )

Und die Physik, hier speziell die Kosmologie, macht eben diese Voraussetzung, und allein vor diesem Hintergrund sagen wir, so, wie wir die Erscheinungen Interpretieren, so sind die Dinge auch „an sich“. Die Methode ist dann, daß wir zunächst unerklärliche Beochatungen machen (Beispiel die Entdeckung der Neutronensterne), dann vorhandenes Theorienmaterial zu Hilfe nehmen, um „Modelle“ bzw. „Hypothesen“ zu entwickeln, die die Erscheinungen zu erklären versuchen, daraus dann Folgerungen und → Voraussagen machen („wenn das so und so funktioniert, dann müsste auch dies und das zu beobachten sein“) und dann schauen, ob weitere Beochbachtungen diese Voraussagen bestätigen. Wenn nicht, dann muss weiter an den Modellen geschraubt werden. Manchmal hilft auch das nicht.
Beispiel die aus Traditionsgründen sogenannte „dunkle Materie“. Die Erscheinung (Bewegung von Sternen in Galaxien, Bewegung von Galaxien in Haufen) ist mit den Gravitationtheorien nicht erklärbar. Jetzt entsteht ja genau deine Fragestellung: Ist die Physik „dort“(d.h. in großen Raumvolumina bzw. bei großen Massen usw.) anders als „unsere“ (die ja übrigens perfekt „korrekt“ bewiesen ist)? Und damit haben wir ein → „Forschungsprigramm“: Entweder sind unsere Theoeiren falsch (und müssen korrigiert werden), oder wir haben noch nicht genau genug beobachtet (gibt es Arten von Elementarteilchen, die wir noch nicht gefunden haben)?

Und das alles auf der Basis einer Beobachtung! Die „Erscheinung“ provoziert die Frage, ob die Dinge da draußen „an sich“ anderes sind, als unsere Physiken (hier = unsere Theorien) voraussagen, wie sie „an sich“ seien.

Und selbstverständlich sind auch alle bisheringen Voraussetzung unserer Physiken in Frage stellbar. Und sie werden auch in Frage gestellt: Z.B. ob tatsächlich die universelle Gravitationskonstante G sich im Laufe der Kosmos-Evolution geöndert haben könnte, ob die Lichtgeschwindigkeit immer dieselbe war usw. Aber solange wir mit diesen Voraussetzungen alles erklären können, was wir bisher beobachten, sind diese Fragen obsolet.

Etwas anderes sind eben Korrekturen an den Erkläörungsmodellen, die wir mit unserem theoretischen Material entwickeln. So entsteht aktuell z.B. der Verdacht, daß die Modelle der primordialen Entwiclung der frühesten Galaxien zu Anfang der Expansion des Universums nicht stimmig sind (die jetzt beobachteten frühesten Galaxien sehen anders aus, als sie nach dem „Standardmodell“ der Expansion sein müssten). Aber diese Beobachtungen (eine Unstimmigkeit) machen wir ja gerade auf der Voraussetzung, daß die Theorien (Elementarteilchenphysik, Thermodynamik, Relativitätstheorie usw.) mit Hilfe derer wir die Modelle (Evolution des frühen Universums) entwickeln, korrekt sind.

Abgesehen davon: Es ist nicht 1 Linie des H und H2, sondern es sind ganze Linienspektren. Auch die vom Helium. Nein, denn wenn es Helium wäre, dann wäre Beteigeuze längst zur Supernova geworden. So aber wissen wir mit Sicherheit, daß es erst „in Kürze“ (d.h. irgendwann in den nächsten 100000 Jahren, vielleicht auch morgen früh) passieren wird. Denn die Modelle von Sternentwicklungen sind anderweitig sehr gut durch Beochachtungen verifiziert.

Summa summarum: Wenn irgendwo im Universum etwas „an sich“ ganz anders ist, als wir es mit unserer Physik denken, dann erkennen wir das ja gerade an seiner Erscheinung (= Beobachtung).

Gruß
Metapher

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sind lediglich metaphorische Bezeichnungen für Messresultate, die noch nicht verstanden sind. Ob die etwas mit „Materie“ bzw. mit „Energie“ zu tun haben, steht sozusagen noch in den Sternen.

Schwarze Löcher sind explizit ja gerade Resultate der heutigen Theoriien. Es sind mathematische Lösungen der Einsteinschen Feldgleichungen. Einstein selbst hat die Vermutung, sie könnten real existieren, für Blödsinn gehalten. Sie sind sehr gut verstanden, sowohl statische als auch rotierende, mit el. Ladung und ohne. Was noch nicht genug verstanden ist, ist das Verhalten von Materie in ihrer raumzeitlichen Umgebung. Und das ist Sache weiterer Beobachtungen. und weiterer Arbeit an der zugehörigen Mathematik.

Gruß
Metapher
. …

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Hallo,
„Physik“, so nennen wir Bewohner des Planeten Erde, das, was wir glauben zu wissen, worauf es am Ende immer wieder hinausläuft. Ob dieser Glauben zu wissen sich auch tatsächlich in Gewissheit verwandelt, das können wir erst dann genau sagen, wenn es uns jemand, der oder die nicht von diesem Planeten kommen erklären, dass, was wir unter „Physik“ verstehen, nur ein Bruchteil dessen ist, was tatsächlich „Physik“ ist und wir, was unser Glauben zu wissen" betrifft bildlich geschrieben, noch weit in der Steinzeit befinden.
Also warten wir auf den „Predator“ , das "Alien"oder auch vielleicht den „Alf“ oder die „Klingonen“ :sunglasses:
Ich gebe gerne zu, meine Kenntnis von der Physik stammen aus dem alltäglichen Leben und den Kreuzworträtseln.
Gruss
Czauderna

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Metapher, magst du etwas zu meiner Frage über die dunkle Materie sagen, die ich als neue Anfrage gestellt habe. (Und die nicht ins Auge springt, da sie z. B. nach einer aus dem Jahr 2005 hochgespülten Disskussion eingeordnet wird)

Ein Link zu deiner Frage wäre wesentlich hilfreicher gewesen als dieser Hinweis. :wink:

Hab ich noch nie gemacht. Aber stimmt, wir sind ja im absoluten link-Zeitalter. Ich versuche mal:

https://www.wer-weiss-was.de/t/dunkle-materie-sehr-ungleichmaessig-verteilt/9509906/2

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Done :sunglasses:

Schönen Gruß

Bestelltes Buch ist eben angekommen :slight_smile:

VG
J~

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Also ich habe schon 30 Seiten gelesen, aber es geht dort bisher nur um einen unehelichen Typen der den Vorstand seiner geerbten Firma nervt. Kommt da noch ein Schwenk zur Physik? :wink:

VG
J~

Zitate richtig formatiert
MOD Pierre

Wenn es das richtige Buch ist, auf jeden Fall. :- )