Hallo Experten,
des öfteren musste ich mir schon irgendwo anhören, dass Newtons Mechanik und die neueren Erkenntnisse der Atomphysik sich nicht widersprechen sondern letztere lediglich eine Erweiterung der ersteren darstellt.
Ich hab das nie kapiert.
Wenn jemand aus der Beobachtung der Natur eine Gesetzmäßigkeit aufstellt, dann doch vor allem, weil er damit das, was er bei einigen Untersuchungsgegenständen beobachtet hat, für alle anderen Gegenstände ebenfalls annimmt (bis er etwas anderes beobachtet).
Die Betonung liegt auf ALLE anderen, seien es nun Äpfel oder Elektronen. Wenn die Aussage, die man zunächst auf Grund der ersten Beobachtung gemacht hat, nicht allgemein gültig ist, ist sie doch in der allgemein formulierten Form (so formuliert man ja schließlich Gesetze) falsch! Wenn ich sage: alle Menschen haben zwei Beine, dann ist die Entdeckung, dass es Menschen mit einem oder weniger Beinen gibt, keine Erweiterung, sondern eine Widerlegung dieser Aussage.
Oder irre ich mich?
lg
F.
Moin,
möglicherweise liegt dein Problem da, daß du der Ansicht bist, daß unsere Formulierungen von Gesetzmäßigkeiten in der Natur (die Naturwissenschaften) von Wahrheiten sprechen. Dem ist aber nicht so.
Newtons Theorien besagen eben nicht, daß es zB. eine Gravitationskraft gibt mit den-und-den Eigenschaften, sondern daß man Beobachtungen in der Natur gut beschreiben kann mit dem Modell einer Gravitationskraft die eben die-und-die Eigenschaften hat. Zu Newtons Zeiten mag man geglaubt haben, daß dieses Modell _alle_ möglichen Beobachtungen erklären, die mit der Wechselwirkung von Körpern zu tun haben und vielleicht auch, daß die Modelle eine _exakte_ Vorhersage der Beobachtungen liefern. Wir wissen heute, daß _keine_ naturwissenschaftliche Theorie/Modell diesen Anspruch haben kann!
Um das nochmal klarzustellen: Es gibt in den Naturwissenschaften keine Wahrheit und kein Richtig und kein Falsch. Es gibt nur Modelle, welche Vorhersagen über Vorgänge/Beobachtungen liefern können. Diese Modelle können _besser_ oder _schlechter_ sein, _genauer_ oder _ungenauer_, _allgemeiner_ oder _spezieller_. Modelle sind !nicht! die Wirklichkeit und sie beschreiben diese auch nicht, sondern sie liefern uns ein Bild, anhand dessen wir bestimmte Eigenschaften und Beobachtungen ab- und herleiten bzw. vorhersagen können.
Diese Einsicht wird die meisten kränken. Stellen wir uns doch vor, „Wahrheiten“ oder „Wirklichkeiten“ zu finden. Genau das aber können und werden Naturwissenschaften nicht leisten. Vieööeicht ist das die Aufgabe von Religion und/oder Philosophie. Die Naturwissenschaften versuchen, eine Beschreibung der Welt zu finden, welche letzlich alle Phänomene korrekt vorhersagt. Was diese Beschreibung mit der Wirklichkeit/Wahrheit zu tun hat, liegt außerhalb der Naturwissenschaft.
Ich hoffe, daß war jetzt nicht zu lang und dient als fruchtbare Diskussionsgrundlage.
Grüße,
Jochen
Hi Jo,
möglicherweise liegt dein Problem da, daß du der Ansicht bist,
daß unsere Formulierungen von Gesetzmäßigkeiten in der Natur
(die Naturwissenschaften) von Wahrheiten sprechen. Dem ist
aber nicht so.
Ich bin auch nicht dieser Ansicht.
Newtons Theorien besagen eben nicht, daß es zB. eine
Gravitationskraft gibt mit den-und-den Eigenschaften, sondern
daß man Beobachtungen in der Natur gut beschreiben kann mit
dem Modell einer Gravitationskraft die eben die-und-die
Eigenschaften hat. Zu Newtons Zeiten mag man geglaubt haben,
daß dieses Modell _alle_ möglichen Beobachtungen erklären, die
mit der Wechselwirkung von Körpern zu tun haben und vielleicht
auch, daß die Modelle eine _exakte_ Vorhersage der
Beobachtungen liefern.
Es gibt ein anderes Modell, das die Vorgänge, die Newton beobachtet hat, ebenso gut beschreibt wie das Newtonsche, allerdings eine ganze Klasse von anderen Phänomenen ebenfalls beschreibt, was Newtons Modell nicht tut. Die Intention des Newton-Modells, alle möglichen Beobachtungen zu erklären, wird nicht nachgewiesenermaßen nicht erfüllt.
Wir wissen heute, daß _keine_
naturwissenschaftliche Theorie/Modell diesen Anspruch haben
kann!
Stimmt, das macht es aber nicht besser. Newton ging davon aus, dass sein Modell genau das kann und irrte sich. Bereits ohne die Erkenntnis, dass Wissenschaft keine genaue Vorhersage von Ereignissen liefern kann, war Newton widerlegt, da eine klar definierbare Klasse von Ereignissen sich nicht so verhielt, wie er es in seinem Modell beschrieben hatte.
Um das nochmal klarzustellen: Es gibt in den
Naturwissenschaften keine Wahrheit und kein Richtig und kein
Falsch.
Ich bezeichne das Modell, dass die Erde eine Scheibe ist als falsch, weil durch bestimmt empirische Versuche gezeigt werden kann, dass ein anderes Modell (Erde ist eine Kugel) alle Bescheibungseigenschaften dieses Modells (Erde sieht flach aus, wenn man drauf steht) umfasst, zusätzlich aber bestimmte Fälle, die das Modell Scheibe nicht beschreiben kann (wenn man immer nach Westen geht, kommt man wieder an den Ausgangspunkt), mit berücksichtigt.
Irre ich mich darin?
Modelle sind !nicht! die
Wirklichkeit und sie beschreiben diese auch nicht, sondern sie
liefern uns ein Bild,
Ich bin nicht sicher, ob ich den Ausdruck „Bild“ in diesem Zusammenhang verstehe.
anhand dessen wir bestimmte
Eigenschaften und Beobachtungen ab- und herleiten bzw.
vorhersagen können.
Vorhersagen ist genau das Problem mit Newton
Diese Einsicht wird die meisten kränken. Stellen wir uns doch
vor, „Wahrheiten“ oder „Wirklichkeiten“ zu finden. Genau das
aber können und werden Naturwissenschaften nicht leisten.
Vieööeicht ist das die Aufgabe von Religion und/oder
Philosophie. Die Naturwissenschaften versuchen, eine
Beschreibung der Welt zu finden, welche letzlich alle
Phänomene korrekt vorhersagt.
Hattest Du nicht oben gesagt, das sei nicht möglich?
Was diese Beschreibung mit der
Wirklichkeit/Wahrheit zu tun hat, liegt außerhalb der
Naturwissenschaft.
???
Also: da Naturwissenschaft sich immer mit Phänomenen beschäftigt, wäre die Naturwissenschaft ein reichlich absurdes Unterfangen, wenn sie nichts mit der Wirklichkeit zu tun hätte. Mit der Wahrheit mag das anders sein.
Ich hoffe, daß war jetzt nicht zu lang und dient als
fruchtbare Diskussionsgrundlage.
Tut es 
Viele Grüße
F.
Tach,
des öfteren musste ich mir schon irgendwo anhören, dass
Newtons Mechanik und die neueren Erkenntnisse der Atomphysik
sich nicht widersprechen sondern letztere lediglich eine
Erweiterung der ersteren darstellt.
Ich hab das nie kapiert.
Die Ausdrucksweise ist auch nicht ganz richtig. Es ist vielmehr so, daß mit der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie neue Theorien entwickelt wurden, die aber im Grenzfall großer Massen (QM), bzw. kleiner Massen (RT) [Masse nur als Beispiel, es gibt noch andere relevante Größen] in die klassische Physik Newtons übergehen (siehe KORRESPONDENZPRINZIP). D.h. dann aber nicht, daß die Gleichungen Newtons exakt erfüllt sind, sondern nur, daß die quantenmechanischen oder relativistischen Terme so klein sind, daß sie nur noch einen unmeßbar oder zumindest sehr sehr kleinen Beitrag zum exakten Ergebnis liefern.
Gruß
L.
Moin,
Es gibt ein anderes Modell, das die Vorgänge, die Newton
beobachtet hat, ebenso gut beschreibt wie das Newtonsche,
allerdings eine ganze Klasse von anderen Phänomenen ebenfalls
beschreibt, was Newtons Modell nicht tut.
Das da wäre?
Die Intention des
Newton-Modells, alle möglichen Beobachtungen zu erklären, wird
nicht nachgewiesenermaßen nicht erfüllt.
Ich bin unsicher, ob du die doppelte Verneinung in dieser Aussage so meinst.
Stimmt, das macht es aber nicht besser. Newton ging davon aus,
dass sein Modell genau das kann und irrte sich. Bereits ohne
die Erkenntnis, dass Wissenschaft keine genaue Vorhersage von
Ereignissen liefern kann, war Newton widerlegt, da eine klar
definierbare Klasse von Ereignissen sich nicht so verhielt,
wie er es in seinem Modell beschrieben hatte.
Newtons ANSICHT, sein Modell würde ALLES erklären, war damit widerlegt. Newtons Theorie nicht, denn es gibt klar definierbare Bedingungen, unter welchen seine Theorie hinreichend genaue Vorhersagen liefert.
Ich bezeichne das Modell, dass die Erde eine Scheibe ist als
falsch, weil durch bestimmt empirische Versuche gezeigt werden
kann, dass ein anderes Modell (Erde ist eine Kugel) alle
Bescheibungseigenschaften dieses Modells (Erde sieht flach
aus, wenn man drauf steht) umfasst, zusätzlich aber bestimmte
Fälle, die das Modell Scheibe nicht beschreiben kann (wenn man
immer nach Westen geht, kommt man wieder an den
Ausgangspunkt), mit berücksichtigt.
Irre ich mich darin?
Jain. Das andere Modell ist in dieser Weise sicher auch falsch, weil es ein noch anderes (uns vielleicht noch unbekanntes) Modell gibt, was noch allgemeiner ist oder es (uns möglicherweise noch unbekannte) Bedingungen gibt, unter denen auch dieses Modell nicht gültig ist.
Du brauchst den Begriff „falsch“ gar nicht. Wenn ich ein Haus baue, ist das Modell von der Scheibe absolut hinreichend. Wenn ich die Welt umsegle, ist das Kugelmodell besser. Um Gezeitenwirkungen zu klären, braucht’s schon das Ellipsoid-Modell usw. Keines dieser Modelle beschreibt die Geometrie der Erde letztlich exakt so, wie sie _in Wirklichkeit_ ist. Wir gehen aber davon aus, daß das jeweils allgemeinere Modell näher an der (theoretisch postulierten) Wirklichkeit ist. Bei der Geometrie der Erde ist das alles recht trivial aber es wird wichtig bei der Betrachtungen von Phänomenen außerhalb unserer „be_greif_baren“ Welt (zB. Gravitation, Elektromagnetismus, Quantenphysik).
Ich bin nicht sicher, ob ich den Ausdruck „Bild“ in diesem
Zusammenhang verstehe.
Ein Bild zeigt etwaqs, aber es ist selbst nicht das, was es zeigt. Genau sowas wurde mal von einem Künstler thematisiert,nämlich von
Magritte mit seinem Bild „Ceci n’est pas une pipe“, das eine Pfeiffe darstellt mit dem Text, daß dies eben _keine_ Pfeiffe ist, sondern eben nur ein Bild derselben (http://www.penelopeironstone.com/semioticsceci_nest_…).
Der Witz ist, das wir dem Bild viele Eigenschaften der (echten) Pfeiffe vorhersagen können (weil dieses Bild sie uns zeigt) - andere aber nicht.
Vorhersagen ist genau das Problem mit Newton
Eine Theorie gilt IMMER innerhalb klar definierter Rahmenbedingungen. Es ist gar eine Eigenschaft einer Theorie, derartige eindeutige Rahmenbedingungen zu definieren. Jede Theorie hat damit Grenzen ihrer Gültigkeit. Es ist heute auch unklar, ob eine „Theory of Everything“ eigene Grenzen definiert. Ok, innerhalb der gegebenen Grenzen liefert Newtons Theorie so gute Vorhersagen, daß kein Ingenieur auf der Welt, der Fahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, Brücken, usw. Ebntwickeln muß, eine andere Theorie verwenden würde.
Hattest Du nicht oben gesagt, das sei nicht möglich?
Ich hatte gesagt, das die Naturwissenschaft nicht „die Wahrheit“ finden können. Hier sage ich, daß sie „letzlich alle
Phänomene korrekt vorhersagt“. Sie versucht, das perfekte Bild zu liefern.
Was diese Beschreibung mit der
Wirklichkeit/Wahrheit zu tun hat, liegt außerhalb der
Naturwissenschaft.???
Also: da Naturwissenschaft sich immer mit Phänomenen
beschäftigt, wäre die Naturwissenschaft ein reichlich absurdes
Unterfangen, wenn sie nichts mit der Wirklichkeit zu tun
hätte. Mit der Wahrheit mag das anders sein.
Ok, hier rutschen wir in ein (meiner Meinung nach müßige) Diskussion um die Definition von Wahrheit und Wirklichkeit. Ich habe das im Kontext des „Bildes“ gesehen. Auch wenn ich gar nicht weiter darauf eingehen möchte, doch noch ein Beispiel:
Wir arbeiten mit „Dingen“. Dinge haben konkrete Eigenschaften. Betrachten wir sie genauer, besethen sie aus Atomen, diese aus Leptonen und Hadronen und was weiß ich. Die Theorien beschreiben uns diese Bausteine, sie liefern und das „Bild“ vom Elektron als ein System von Gleichungen. Diese Bilder weisen keine der uns bekannten Eigenschaften von „Dingen“ auf. Wir sind gar nicht in der Lage, die Objekte, welche durch diese Bilder beschrieben werden, zu begreifen. Und an dieser Stelle greift auch unser Verständnis von Wirklichkeit nicht mehr (was ist „wirklich“ bzw. „real“ oder „wahr“ an dem Spin eines Elektrons - was ist der Spin anders als der Teil eines recht abstrakten Bildes? Der Nutzen liegt _nicht_ darin, daß wir nun „wissen“, daß Elektronen einen Spin haben, sondern daß wir zB. Elektronenspin-Resonanz-Spektroskope bauen können).
Viele Grüße
Jochen
Salut,
vielen Dank erst mal für Deine geduldigen Antworten.
Es gibt ein anderes Modell, das die Vorgänge, die Newton
beobachtet hat, ebenso gut beschreibt wie das Newtonsche,
allerdings eine ganze Klasse von anderen Phänomenen ebenfalls
beschreibt, was Newtons Modell nicht tut.Das da wäre?
Bin nicht sicher, ob ich mich irre, aber ich dachte immer, dass die moderne Quantenphysik die Newtonsche Mechanik als Spezialfall immer noch beinhaltet.
Die Intention des
Newton-Modells, alle möglichen Beobachtungen zu erklären, wird
nicht nachgewiesenermaßen nicht erfüllt.Ich bin unsicher, ob du die doppelte Verneinung in dieser
Aussage so meinst.
Stimmt, hatte ich nicht so gemeint, erstes „nicht“ gedanklich streichen.
Jain. Das andere Modell ist in dieser Weise sicher auch
falsch, weil es ein noch anderes (uns vielleicht noch
unbekanntes) Modell gibt, was noch allgemeiner ist oder es
(uns möglicherweise noch unbekannte) Bedingungen gibt, unter
denen auch dieses Modell nicht gültig ist.
Stimme ich zu, dann muss dieses Modell ebenfalls ersetzt werden.
Du brauchst den Begriff „falsch“ gar nicht. Wenn ich ein Haus
baue, ist das Modell von der Scheibe absolut hinreichend. Wenn
ich die Welt umsegle, ist das Kugelmodell besser. Um
Gezeitenwirkungen zu klären, braucht’s schon das
Ellipsoid-Modell usw.
Verstehe. Überzeugt mich.
Keines dieser Modelle beschreibt die
Geometrie der Erde letztlich exakt so, wie sie _in
Wirklichkeit_ ist. Wir gehen aber davon aus, daß das jeweils
allgemeinere Modell näher an der (theoretisch postulierten)
Wirklichkeit ist.
Ist das nicht legitim? Wenn die natwi versucht, möglichst allgemeine Aussagen zu treffen, ist doch die Aussage am wertvollsten, die allgemeiner zutrifft.
Eine Theorie gilt IMMER innerhalb klar definierter
Rahmenbedingungen. Es ist gar eine Eigenschaft einer Theorie,
derartige eindeutige Rahmenbedingungen zu definieren. Jede
Theorie hat damit Grenzen ihrer Gültigkeit.
Das ist genau das, was ich meine! Newton hat die Einschränkung des Geltungsbereiches seiner Theorie nicht explizit genannt (weil nicht gekannt). Wenn wir heute die Theorie als in einem bestimmten Geltungsbereich brauchbar ansehen, ERWEITERN wir die Theorie bereits. Es ist dann nicht mehr Newtons Theorie.
Den Ausdruck „falsch“ muss ich tatsächlich relativieren, ich sollte eher sagen: Newtons Theorie beinhaltete eine Fehlinterpretation.
lg
F.
Hi,
vielen Dank erst mal für Deine geduldigen Antworten.
na, nich dafür!
Bin nicht sicher, ob ich mich irre, aber ich dachte immer,
dass die moderne Quantenphysik die Newtonsche Mechanik als
Spezialfall immer noch beinhaltet.
Ach so, mir war nicht klar, daß du das meinst. Das ist richtig, soweit. Aber kein halbwegs klarer Mensch würde auf die Idee kommen, ZB. bei der Flugbahnberechnung eines Projektils quantenmechanische Formeln anzuwenden. Genausowenigs übrigends wie relativistische Formeln, obwohl die einfacher sind und immerhin bei der Bahnberechnung von Satelliten und Raumsonden und auch beim GPS ja schon verwendet werden, weil da die Ungenauigkeiten der Newtonschen Formeln schon bedeutungsvoll werden.
Keines dieser Modelle beschreibt die
Geometrie der Erde letztlich exakt so, wie sie _in
Wirklichkeit_ ist. Wir gehen aber davon aus, daß das jeweils
allgemeinere Modell näher an der (theoretisch postulierten)
Wirklichkeit ist.Ist das nicht legitim? Wenn die natwi versucht, möglichst
allgemeine Aussagen zu treffen, ist doch die Aussage am
wertvollsten, die allgemeiner zutrifft.
Wieder Jain. Wie gesagt - theoretisch _könnte_ man wohl das Verhalten eines Fußballes aus der Quantenmechanik ableiten, aber es bringt nichts, nicht mehr als die simple Anwendung sehr, sehr viel einfacherer Modelle (abgesehen davon glaube ich auch nicht mal, daß wir das _praktisch_ überhaupt lösen könnten!). In dieser Anwendung ist das einfache, weniger allgemeine Modell also "wert"voller. Erkenntnistheoretisch _könnte_ man vielleich behaupten, daß allgemeinere Modell sei grundsätzlich wertvoller, aber auch hier habe ich meine Zweifel, weil, wie gesagt, unsere Vorstellung, die „Begreifbarkeit“ flöten geht. Damit reduziert sich „Verstehen“ auf „Wissen“. Letzlich lernen wir zu verstehen, daß wir im besten falle Wissen sammeln können - nicht aber Verständnis oder Erkenntnis (in diesem Sinne).
Das ist genau das, was ich meine! Newton hat die Einschränkung
des Geltungsbereiches seiner Theorie nicht explizit genannt
(weil nicht gekannt). Wenn wir heute die Theorie als in einem
bestimmten Geltungsbereich brauchbar ansehen, ERWEITERN wir
die Theorie bereits. Es ist dann nicht mehr Newtons Theorie.
Harte Worte. Ich sehe das nicht so strikt sondern eher pragmatisch. Jeder weiß doch, was gemeint ist, wenn man von „klassischer Mechanik“ oder „Newtons Mechanik“ spricht.
Den Ausdruck „falsch“ muss ich tatsächlich relativieren, ich
sollte eher sagen: Newtons Theorie beinhaltete eine
Fehlinterpretation.
Gut.
Grüßles,
Jochen
Danke, hat mir geholfen! (owt)
Gruß F.
Hallo Fredun,
des öfteren musste ich mir schon irgendwo anhören, dass
Newtons Mechanik und die neueren Erkenntnisse der Atomphysik
sich nicht widersprechen sondern letztere lediglich eine
Erweiterung der ersteren darstellt.
Newton gilt eben für makroskopische, nicht sehr schnelle Systeme gut. Wenn etwas sehr klein wird, gelten mehr und mehr ‚Quantengesetze‘.
Bei Relativistischen Geschichten muß man unterscheiden:
Innerhalb eines Systems ändert sich scheinbar nicht, egal wie schnell man sich bewegt, da gilt ewton weiterhin (scheinbar, nur für einen außenstehenden Beobachter ändert sich etwas.
Was allerdings korregiert werden mußte war die Geschwindigkeitsaddition. Newton hatte noch keine Kenntniss davon, daß die Lichtgeschwindigkeit eine obere Schranke darstellt.
Wenn jemand aus der Beobachtung der Natur eine Gesetzmäßigkeit
aufstellt, dann doch vor allem, weil er damit das, was er bei
einigen Untersuchungsgegenständen beobachtet hat, für alle
anderen Gegenstände ebenfalls annimmt (bis er etwas anderes
beobachtet).
Ein Naturwissenschaftler beobachtet und stellt ein Modell auf. Dieses Modell gilt solange, bis durch andere Beobachtungen Fehler gefunden werden und das Modell erweitert, geändert oder verworfen werden muß (frei nach Popper).
Mit Wahrheit hat das alles nicht oder nur wenig zu tun.
Da haben sich viele Philosophen, z.B. Kant, dran versucht, dessen Lektüre ich Dir wärmsten ans Herz legen möchte, speziell seine kritischen Schriften und hier wiederum die ‚Kritik der reinen Vernunft‘.
Die Betonung liegt auf ALLE anderen, seien es nun Äpfel oder
Elektronen. Wenn die Aussage, die man zunächst auf Grund der
ersten Beobachtung gemacht hat, nicht allgemein gültig ist,
ist sie doch in der allgemein formulierten Form (so formuliert
man ja schließlich Gesetze) falsch! Wenn ich sage: alle
Menschen haben zwei Beine, dann ist die Entdeckung, dass es
Menschen mit einem oder weniger Beinen gibt, keine
Erweiterung, sondern eine Widerlegung dieser Aussage.
Oder irre ich mich?
Eine Weltformel wirst Du eher nicht finden. Außnahmen gibt es fast immer und dann muß man eben wie oben erwähnt verfahren (ändern, erweitern, verwerfen).
In der Quantenphysik gibt es z.B. Phänomände, da sind Eigenschaften eines Objekts von der Art des Experiments abhängig.
Wenn ich eine Elektron mit Experiment A ‚befrage‘, kriege ich die Antwort:
‚Ich bin ein Teilchen‘
Frage ich mit Experiment B
‚Ich bin eine Welle‘
Beide Aussagen sind unzweifelhaft richtig, obwohl sie sich nach klassischer Logik ausschließen.
Gandalf
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Aber nur für Frank.
Alle anderen sollten da nur hinklicken, wenn sie eine Alternative zum Witzbrett suchen. Oder neue Argumente zur Weltverschwörung.
auch gruß