Physikalische Grundgrößen als einfachste Regen für

[RoNeunzig]

… das Universum?

… es brennt mir schon lange auf der Zunge:

Aus Einfachheit / einfachen Regeln ensteht Komplexität.

Im Conway’s GameOfLife sind es triviale Nachbarschafts-Regeln.
In der Strömungslehre das Verhalten der Moleküle zueinander. (Auch trivial: Oberflächenspannung, Wasserstoffbrücken entstehen … logisch).
In der Geometrie die - wenn auch nicht unumstritten - die einfachen Axiome Euklid’s. (gerade ist gerade und rund ist rund. Zirkel und Lineal.)
In der Algebra einfache Rechenregeln. (Addition, Subtraktion, darauf aufbauend Multiplikation und Division … viele übereingekommene vereinfachende Schreibweisen für Quadrierung, Wurzeln usw. vereinfachen die entstehenden Zusammenhänge).
In der Informatik Einsen und Nullen bzw An-Aus-Lade-Zustände durch Transistoren vermittelt und - vereinfacht gesagt - von aufeinander aufbauenden sog. Betriebssystemen zur Anwendung und großer Komplexität gebracht.
Im japanischen Go führt schlichte diagonale Umzingelung als Hauptregel zu großer Komplexität mit Taktiken und Strategien, die das Spielziel zu erreichen suchen.
In der Malerei oder Lichtspektroskopie haben wir es mit drei Grundfarben Blau Rot Gelb (im Farbkreis und der Spektroskopie oder schon der Farb-Optik sich als solche ‚Grundfarben‘ manifestierend) zu tun, aus denen unsere Millionen Bildschirmfarben zusammengesetzt sind.
Alle diese einfachen grundlegenden Regelsysteme führen zu größter Komplexität, die wir nur noch mithilfe von Computern simulieren können.
Aus allereinfachsten Grundprinzipien oder ~Regeln gebiert größte Komplexität ihre Früchte.
Überschaubar in den Prinzipien (und dem daraus entstehenden Potential zu Vielfalt und Komplexität, wenn man sich nur wenig damit beschäftigt).
Der Bau der Atome (Neutron, Proton, Elektron. Fertig.).
Der genetische code C, T, A, G. Fertig.

Diametral konträr zu solch schlichten Verhältnissen haben wir es bei den ‚Grundgrößen der Physik‘ dagegen mit lumen, candela, Größe, Höhe, Breite, Zeit, elektromagnetischer Induktion, Energie, Gravitation, Weg, Masse’ oder so ähnlich … nee … halt! …
* Länge
* Masse
* Zeit
* Stromstärke
* thermodynamische Temperatur
* Stoffmenge
* Lichtstärke
zu tun.

Ordnet man einmal die sogenannten ‚Grundgrößen‘ links oder oben an und entwickelt aus ihnen die zusammengesetzten physikalischen Größen (Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kapazität, Potentialund was nich’ alles), ergibt sich schon in der ‚Grundstellung‘, spätestens aber nach einem Schritt eine unübersichtliche (unerbittliche?) Komplexität.
Lumen und candela bleiben ganz allein im Ansatz stecken, während Zeit in Verbindung mit dem Weg sich mehrfach quadriert zu ungeahnten Höhen und in Verbindung mit der Masse gar zur Relativitätstheorie hochschrauben …
Für Länge, Masse, Zeit bekommen wir einen schier chaotischen Variantenbaum, dr sich mit der Stromstärke verbindet, während zB die Lichstärke und die Stoffmenge keinen ‚Nutzen‘ zu haben scheinen, als sich selbst genug zu sein …

Da stimmt soch ganz offensichtlich 'was nicht!?
Das riecht doch sehr nach ‚menschgemachter Einteilung‘, statt nach objektiver Realität, oder?

Das kann doch nicht der Wahrheit letzter Schluß sein?
(Von wegen Einfachheit der Grundgrößen)

[Jo1_a88223]

Hallo,

Das kann doch nicht der Wahrheit letzter Schluß sein?
(Von wegen Einfachheit der Grundgrößen)

Nee, ist es auch sicher nicht. Schon die Zeit ist sehr zweifelhaft in ihrer Stellung als „Grundgröße“. Wahrscheinlich ist sie eine emergente Größe. Uns fehlen aber heute komplett die Mittel, Beobachtungen zu beschreiben, ohne auf das Konzept „Zeit“ zurückzugreifen. Sollten wir es schaffen, dann haben wir ein ganz grundlegend anderes Bild vom Universum.

LG
Jochen

[RoNeunzig]

Bewegung, statt Weg pro Zeit?
… lassen wir doch einfach 'mal die zusammengesetzte Grundgröße die Hauptgröße sein:
Bewegung ist aufteilbar in Zeit und Weg bzw Weg pro Zeit, aber zuerst gibt es ‚‚Bewegung‘‘ (relativ zu einem anderen Objekt).
Aber ''Bewegung herrscht auch ohne ‚‚ein anderes Objekt‘‘. Nämlich bie der Rotation eines Objekts. Da spielen Weg und Zeit oder Umdrehung die untergeordnete Rolle … entweder es bewegt sich (rotiert) oder nicht.
Was ist nun die grundlegendere Größe?
Und wieviele theoretische Theorien brechen dadurch zusammen, daß ‚‚Bewegung‘‘ auch übergeordnet, als die eigentlichere Grundgröße betrachtet werden kann?

[RoNeunzig]

Matrizen, Grenzwerte, Null
Stimmen Matrizen, Grenzwerte von limes-Funktionen, der Ausschluß der Null , wer weiß was für abenteuerlichemathemathisch-physikalisch-theoretische Modelle und Systematiken dann noch?

[Jo1_a88223]

… lassen wir doch einfach 'mal die zusammengesetzte
Grundgröße die Hauptgröße sein:

…

Bewegung ist aufteilbar in Zeit und Weg bzw Weg pro Zeit,

?? Was bedeutet denn „aufteilbar“???

aber
zuerst gibt es ‚‚Bewegung‘‘ (relativ zu einem anderen Objekt).

„Zuerst“ relativ zu was? Verstehe ich nicht.

Aber ''Bewegung herrscht auch ohne ‚‚ein anderes Objekt‘‘.

Nö. Das sagt DU. Wie wolltest du mich von der Existenz von „Bewegung“ überzeugen, wenn kein (Bezugs-)Objekt da wäre, an dem man das feststellen könnte?

Nämlich bie der Rotation eines Objekts. Da spielen Weg und
Zeit oder Umdrehung die untergeordnete Rolle … entweder es
bewegt sich (rotiert) oder nicht.

Also hier steig ich aus. Ich habe keinen Schimmer, was Du meinst.

Was ist nun die grundlegendere Größe?

s. Deinen allerersten Satz oben.

Und wieviele theoretische Theorien brechen dadurch zusammen,
daß ‚‚Bewegung‘‘ auch übergeordnet, als die eigentlichere
Grundgröße betrachtet werden kann?

Warum brechen sie denn zusammen? Eine Theorie „bricht zusammen“, wenn sich herausstellt, dass Vorhersagen in ihrem angenommenen Gültigkeitsbereich nicht stimmen. Das ist aber nicht abhängig davon, wie ich die „Grundlegenheit“ der Größen definiere…

???

Mir ist absolut unklar, was Du willst. Darum halte ich mich erstmal raus, das bringt so nichts. Vielleicht findet sich ja ein kompetenter Gesprächspartner.

LG
Jochen

[RoNeunzig]

zuerst Bewegung

… lassen wir doch einfach 'mal die zusammengesetzte
Grundgröße die Hauptgröße sein:

…

Bewegung ist aufteilbar in Zeit und Weg bzw Weg pro Zeit,

?? Was bedeutet denn „aufteilbar“???

Geschwindigkeit=Weg pro Zeit.
Nennen wir es stattdessen ‚‚Bewegung‘‘.

aber
zuerst gibt es ‚‚Bewegung‘‘ (relativ zu einem anderen Objekt).

„Zuerst“ relativ zu was? Verstehe ich nicht.

Bewegung in der klassischen Physik bezieht sich auf die relative Bewegung (mit einer Geschwindigkeit) zu einem anderen Objekt / Himmelskörper.

Aber ''Bewegung herrscht auch ohne ‚‚ein anderes Objekt‘‘.

Nö. Das sagt DU. Wie wolltest du mich von der Existenz von
„Bewegung“ überzeugen, wenn kein (Bezugs-)Objekt da wäre, an
dem man das feststellen könnte?

Nämlich bei der Rotation eines Objekts. Da spielen Weg und
Zeit oder Umdrehung die untergeordnete Rolle … entweder es
bewegt sich (rotiert) oder nicht.

Also hier steig ich aus. Ich habe keinen Schimmer, was Du
meinst.

Bei Rotation ist kein ‚anderes Objekt‘ vonnöten, um von ‚‚Bewegung‘‘ zu sprechen.

Was ist nun die grundlegendere Größe?

s. Deinen allerersten Satz oben.

Und wieviele theoretische Theorien brechen dadurch zusammen,
daß ‚‚Bewegung‘‘ auch übergeordnet, als die eigentlichere
Grundgröße betrachtet werden kann?

Warum brechen sie denn zusammen? Eine Theorie „bricht
zusammen“, wenn sich herausstellt, dass Vorhersagen in ihrem
angenommenen Gültigkeitsbereich nicht stimmen. Das ist aber
nicht abhängig davon, wie ich die „Grundlegenheit“ der Größen
definiere…

Ich messe die ‚‚Gütligkeit‘‘ einer Theorie nicht daran, wieviele Vorhersagen sie richtig macht, sonder, wie gut sie das Universum als Ganzes erklären kann.
Ob Gravitation Licht ablenkt oder Signalübertragung mit Lichtgeschwindigkeit gewisse ‚relativistische Korrekturen‘ erfordert, erklärt mir alles nicht das Universum, dessen Rätsel (wie dunkle Matrie oder ~ Energie oder ‚spontane Teilchen-Antiteilche-Paar-Entstehung‘ oder die Änderung der HubbleKnstanten im Laufe der Jahrmilliarden und vieles mehr …)
Dir scheint alles ganz klar und naturwissenschaftlich belegt zu sein. So ganz ohne Rätsel.
Wenn nicht, dann frage ich, warum nsere Grundgrößen so ‚inkohärent‘ 'mal einfach da sind und nichts tun (Lumen, candela, universelle Temperatur), die anderen sogenannten ‚Grundgrößen‘, Weg, Zeit, dann Stromstärke sich aufschwingen zu einer ‚alles umfassenden Theorie‘.

Wo bleibt dader Grundsatz des Komplexen aus dem Einfachen? (Dem wirklich einfachen, wie in den im AP genannten Beispielen)?

???

Mir ist absolut unklar, was Du willst. Darum halte ich mich
erstmal raus, das bringt so nichts. Vielleicht findet sich ja
ein kompetenter Gesprächspartner.

LG
Jochen

[RoNeunzig]

aufteilbar…
aufteilbar bedeutet:
Zuerst gibt es nicht Äpfel oder Birnen, sondern beides sind ‚‚Früchte‘‘ und bevor es Äpfel oder Birnen gibt, bedarf es desKonzepts der ‚‚Frucht‘‘.
Ebenso ist Bewegung (meinetwegen mit einer Geschindigkeit ) nicht eine ‚zusammengesetzte physikalische Größe‘ aus denGrundgrößen Weg und Zeit, sondern Bewegung (von mir aus mit oder ohne eine ‚‚Geschwindigkeit‘‘) ist die Grundgröße und Weg und Zeit sind daraus abgeleitete Unter-Größen.
Eine reine Definitions-Sache scheint es …
Doch gehen wir in die Eingeweide der theorethicschen Physik, macht es vielleicht doch einen Unterschied …
Das war eben meine AP-Frage.Es gibt ‚‚Bewegung‘‘ schon lange bevor es ein Vergleichsobjekt für Geschwindigkeit gibt: Die Eigenbewegung in Form von Rotation.

Oder sogar die ‚‚Bewegung‘‘ des Urplasmas kurz nach dem Urknall, lange bevor es irgendwelche ‚Objekte‘ gibt, an denen Du Deine klassischen Vorstellungen von Weg, Zeit und Bewegung anbringen kannst.
Es gibt dort keinen Gegenstand, kein Objekt, das sich relativ zu irgendwas, da da keine Objekte sind, bewegt. Dennoch wabert es und bewegt sich, das Plasma. Nenn’ es Energie-Schwankungen, ‚‚lokale Anomalien‘‘, wie Du willst …aber es bewegt sich, obwohl noch keine ‚‚Relativ-Bewegung‘‘ möglich ist afgrund des Fehlens von ‚‚Etwas konkretem‘‘.
Ich erwarte nicht, daß Du das verstehst.

[RoNeunzig]

Grundgrößen normal?
Oder findest Du unsere Grundgrößen etwa ‚normal‘ im Hinblick auf ‚‚Einfachheit, aus der Komplexität entsteht‘‘? Verglichen mit Go, GameOfLife, dem genetischen code, dem Aufbu der Atome, den Regeln für Halma?!

… lumen, candela, … daß ich nicht lache … die sollen einfacher, schlichter, trivialer Grundstein eines Weltbildes sein, in dem Komplexität aus Einfachheit entsteht?
Schon unsere Grundgrößen entbehren jeglicher schlichter Systematik. Nichts von alledem fügt sich irgendwie zum Anderen.

(Da geht es nicht um Dein oder mein Verständnis von ‚‚Bewegung‘‘ allein)

[RoNeunzig]

Konzept: Zeit’?
Das sagt ja schon alles und besttigt nur meinen Zweifel an der Brauchbarkeit unserer physikalischen Grundgrößen.
Noch vor wenigen Jahrzehnten war eine ‚‚Grundgröße‘‘ etwas, ein Faktum, eine Gegebenheit, an der es nichts zu rütteln gab. Ein Fundament, ein Grundpfeiler der Naturwissenschaften.
Für Dich sind sie nur noch ‚‚ein Konzept‘‘, ein ‚‚Gedankenspiel‘‘, eine ‚‚Theorie‘‘, eine ‚Denkmethode‘’. Mit ‚‚Realität‘‘, mit ‚‚Wirklichkeit‘‘ oder ‚‚Tatsächlichkeit‘‘ hat das nix mehr zu tun. Da bist Du wirklich sehr … äh … ‚progressiv‘.
Genausogut könnte mn anzweifeln, ob die Eins mit sich selbst addiert eine Zwei ergibt.
Gewisse Dinge sind nunmal Fakt.
Andrerseits bedarf es eines ‚Gültigkeits-Systems‘, in dem> etwas zutrifft, da eskeine universellen Fakten zu geben scheint.
Eine solche Diskrepanz derGültigkeit unterstelle ich unseren physikalischen Grundgrößen.
(Und da geht es nicht um ‚‚Bewegung‘‘ allein … das war nur ein Beispiel!)

[BPA]

Bei Rotation ist kein ‚anderes Objekt‘ vonnöten, um von
‚‚Bewegung‘‘ zu sprechen.

Ach ne? Dann binden wir dir mal die Augen zu und halten irgendwann die Erde an. Du sagst uns dann, wenns aufhört zu drehen…
Natürlich braucht man auch in einem rotierenden System einen Bezug.

[RoNeunzig]

Gültigkeit der Grundgrößen
und ich gehe noch einen Schritt weiter, sogar:
zwei Jahrtausende ang war Euklid’s Geometrie unumstritten.
Ende 18. / Anfang unseres 19. Jahrhunderts kommt eine ‚‚nicht-Euklid’sche Geometrie‘‘ präziserend im Sinne der Relativitätstheorie hinzu, en Hilbert-Raum, Geodäten und damit die Notwendigkeit, altüberlieferte Euklid’sche Geometrie zu verifizieren.

Es zeigt, daß unsere wie in Beton gegossenen ‚Grundgrößen‘ anfällig sind für Zweifel.

Betrachten wir nun die Gesamtheit unserer physikalischen Grundgrößen (die ja ‚Grundgerüst‘ unseres naturwissenschaftlichen Weltbildes sind), so muß man sich doch wundern, daß ihr eine gewisse ‚Kohärenz‘ abgeht.

Lumen, candela, Weg, Zeit, Energie und wie sie alle heißen … was ein Durcheinander, gell!

Das fällt selbst mir als Laie auf … wieso keinem Fachmann ;o|:]

[BPA]

Mal ganz kurz ne Frage zwischendurch: Regst du dich jetzt eigentlich auf, dass wir das Universum nicht erklären können, oder worum gehts? Oder gehts dir drum, dass diejenigen die Theorien aufstellen die doch gefälligst so machen sollen, dass die richtig sind? Mir ist noch nicht ganz klar, wogegen sich deine Kritik richtet.

[RoNeunzig]

schwindelig
dann wird mir schwndelig, genau, wie wenn man mich mit verbundenen Augen dreht.

Im Übrigen geht es in diesem thread nicht um drehen mit verbundenen Augen (=Rotation usw), sondern um die Kohärenz der Grundgrößen.

[RoNeunzig]

Rotation ohne Bezugspunkt
… selbst wenn ich zurücknehme, daß Rotation keines Bezugspunkts bedarf (was im Einelfall bei Planeten, deren aüßere Kruste sich langsamer dreht, als der flüssige innere Kern, noch lang nicht erwiesen ist), bleibt meine Haptanliegen der Kritik an den physikalischen Grungrößen - zu der ihrEuch bitte ebenfalls äußern mögt *blähh* - bestehen. (Howgh!)

[RoNeunzig]

Einfachheit gebiert Komplexität.
Die Gesamtheit unserer physikalischen Grundgrößen macht nicht den Eindruck von ‚‚einfachen Regeln aus denen Komplexität und dann unser Universum enstehn kann‘‘.
Das ging aus Ap eindeutig hervor.

(Es geht hier nich’ um Psycho-Kram … haha… herrlich! … wie leicht es ist, eindutige Äußerungen zu mißdeuten, wenn man nur will.)

[RoNeunzig]

denjenigen? diejenigen? die?
… wenn Du Probleme mit ‚‚denjenigen‘‘ oder ‚‚diejenigen‘‘ oder ‚‚die, den gelben Engeln‘‘ hats, empfehle ich Dir die Bretter Psychologie, Religion oder Medizin/Psychiatrie.

[madmaxx]

Jo! owt
n/t

[madmaxx]

Moin,

und ich gehe noch einen Schritt weiter, sogar:
zwei Jahrtausende ang war Euklid’s Geometrie unumstritten.
[…]
Es zeigt, daß unsere wie in Beton gegossenen ‚Grundgrößen‘
anfällig sind für Zweifel.

Sicher, Theorien bestehen, bis das Gegenteil bewiesen wurde. Hat nie jemand etwas anderes behauptet.

Lumen, candela, Weg, Zeit, Energie und wie sie alle heißen …
was ein Durcheinander, gell!

Es sind genau sieben: Meter, Kilogramm, Kelvin, Ampere, Mol, Candela, Sekunde.

Das fällt selbst mir als Laie auf … wieso keinem Fachmann
;o|:]

Weil du falsche Schlussfolgerungen ziehst. Diese ‚Grundgrößen‘ sind nicht das ‚Grundgerüst des Universums‘.
Es geht lediglich darum, möglichst wenig Grundgrößen zu haben, aus denen sich dann alle andere Einheiten herleiten. In dem man die Anzahl der Grundgrößen so weit wie möglich reduziert, vermindert man auch die Zahl an (teuren, aufwendigen, fehlerbehafteten) Messungen, die man durchführen muss (um den Meter, die Sekunde, das Mol, etc. zu definieren). Somit können alle anderen Einheiten, die aus den SI-Einheiten folgen genau und wenig schwammig definiert werden, z.B. ein Newton = (kg*m)/s²

Auf deinen absehbaren Widerspruch:
Dann werden die SI Einheiten geändert oder neue hinzugefügt. Dafür gibt es alle paar (vier?) Jahre eine Konferenz.

[madmaxx]

Oder sogar die ‚‚Bewegung‘‘ des Urplasmas kurz nach dem
Urknall, lange bevor es irgendwelche ‚Objekte‘ gibt, an denen
Du Deine klassischen Vorstellungen von Weg, Zeit und Bewegung
anbringen kannst.
Es gibt dort keinen Gegenstand, kein Objekt, das sich relativ
zu irgendwas, da da keine Objekte sind, bewegt.

Sicher. Elementarteilchen halt. Vor den Hadronen eben Quarks und Gluonen. Du brauchst eigentlich nichtmal Objekte relativ zu anderen, du brauchst nur ein Objekt und eine Beobachterposition.

[madmaxx]

Moin,

Da stimmt soch ganz offensichtlich 'was nicht!?
Das riecht doch sehr nach ‚menschgemachter Einteilung‘, statt
nach objektiver Realität, oder?

ja, es ist eine willkürliche Einteilung. Genau wie ein Tag mit 24 Stunden. Oder das ein Kreis 360° hat. Das 1° = 60’ und 1’ = 60". Deswegen ist es aber nicht sinnlos.

Das kann doch nicht der Wahrheit letzter Schluß sein?
(Von wegen Einfachheit der Grundgrößen)

Das ist auch nicht beabsichtigt.

Es gibt zwei Gründe für die 7 SI-Einheiten:

1. Bequemlichkeit und
2. Vergleichbarkeit.

Bequemlichkeit bezieht sich vor allem auf den Umgang mit Formeln. Will man hier nicht unnötig viele Umrechnungsfaktoren mitschleppen, wählt bzw. definiert man einfach Einheiten, sodass diese Umrechnungsfaktoren wegfallen. Fertig.
Außerdem versucht man, die Anzahl an Grundgrößen möglichst klein zu halten, weil man jede Grundgröße sehr mühevoll definieren (das ist oft nicht so einfach) und dann auch messen muss. Messen ist fehlerbehaftet und teuer, dass versucht man zu vermeiden.

Ein gutes Beispiel ist der Übergang von Kalorie zu Joule. Eine Kalorie ist die Wärmemenge, die benötigt wird, ein mL Wasser von 14.5 auf 15.5 °C zu erhöhen. Nun könnte man das Ganze ausmessen, was nicht so einfach ist, oder man ersetzt das Ganze einfach durch eine Einheit, die sich aus den (bereits bekannten) sieben Grundgrößen ergibt: das Joule. 1 J = 1 (kg m²) / s² . Sieht auf den ersten Blick vielleicht umständlich aus, auf lange Sicht spart man sich damit aber viel Zeit.

Es gibt auch andere Einheitensysteme. Und auch die bestehen nur aus einem Grund: Arbeit zu sparen. Beispielsweise kann man Lichtgeschwindigkeit einfach = 1 setzen. Wenn man viel damit rechnet, kann das durchaus viel Zeit sparen.

Dann die Vergleichbarkeit. Ein Meter ist auf der ganzen Welt gleich lang. Eine Sekunde dauert überall gleich lang. Somit ist sichergestellt, dass die Kollegen in Übersee auf einmal nicht fassungslos mit dem Kopf schütteln und drohend die Fäuste schwingen, weil sie ein publiziertes Experiment nicht nachstellen konnten, da bei ihnen die Sekunde zufällig um 10% länger dauert.

Das wars, mehr ist nicht dahinter. Hier offenbart sich keine kosmische Ordnung, keine tiefschürfende philosophische Wahrheit. Es ist einfach das Produkt von Faulheit und praktischer Veranlagung.