Absonderlichkeiten der Physik

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Absonderlichkeiten der Physik

Von Roger Bernheim, 31.05.2013

Interessieren Sie sich für theoretische Physik? Theoretische Physik ungefähr ab Einstein, Bohr, Plank, Heisenberg? Die vorangegangene haben Sie ja in der Schule gelernt. Haben Sie sie vergessen? Dann kramen Sie doch die alten Schulhefte hervor und rekapitulieren Sie!

Ich höre Sie sagen, Physik sei zu schwierig; sie hätten keine Zeit, sich damit herumzuschlagen. Schade. Ein bisschen Gehirngymnastik fördert das allgemeine Wohlbefinden. Die Physik im Besondern bietet als Zugabe überraschende Informationen. Zum Beispiel erfährt man aus Michael Brooks populärwissenschaftlichem Buch über Physik (Heidelberg, 2011) Folgendes über die Größe eines Atoms: Wenn man sich den Atomkern so groß wie einen kleinen Apfel vorstellt, dann hätte das Atom bis zur Umlaufbahn des äußersten Elektrons einen Durchmesser von – Halt! wie viele Meter schätzen Sie: 0,5 oder 2 oder 10 oder 20? – Alles falsch: Drei Kilometer. Kilometer! Wohlverstanden: wenn man sich den Atomkern in der Größe eines kleinen Apfels denkt. Wenn man sich das überlegt, gelangt man zum Schluss, dass der Mensch – Sie, ich, wir alle – zur Hauptsache aus Leere besteht. Dass diese Leere auch im Hirn ist, mag nachdenklich stimmen.

Was nach aller Logik nicht möglich sein sollte

Als Sie auf der Schulbank saßen und der Physiklehrer Ihnen sagte, dass das Licht, und zwar jedes einzelne Elektron, sowohl Teilchen wie Welle sein könne, war das für Sie wahrscheinlich dermaßen verwirrend, vielleicht sogar beunruhigend, dass Sie es bestimmt nicht vergessen haben.

Bewiesen wird dieser Sachverhalt unter anderem mit dem Doppelspaltexperiment: Sie bringen in eine dünne Platte oder Folie zwei winzige neben- oder übereinander liegende Öffnungen an, stellen die Platte senkrecht auf und dahinter eine elektronenempfindliche Platte, ähnlich einer lichtempfindlichen in der Fotografie. Dann schießen Sie aus einer Elektronenkanone ein Teilchen nach dem andern in Richtung der beiden Öffnungen. Nach menschlicher Logik müssten die Teilchen mal durch die eine, mal durch die andere Öffnung gehen, so dass auf der elektronenempfindlichen Platte zwei getrennte Einschlagbündel entstehen. Genau das geschieht aber nicht.

Auf der Platte entstehen nicht zwei getrennte Einschlagbündel, sondern ein Wellen-Interferenzmuster, so, wie wenn man zwei Steine in ruhiges Wasser wirft. Das bedeutet, dass jedes einzelne Teilchen sich in eine Welle verwandelt und als solche gleichzeitig durch beide Öffnungen hindurch geht – also im Grunde genommen gleichzeitig an zwei verschiedenen Orten ist, was nach aller Logik nicht möglich sein sollte.

"Wenn ich Ihnen das sagen könnte..."

Da stellt sich dann die Frage: Weshalb und wie entscheidet das Teilchen, sich in eine Welle zu verwandeln? Tut das Teilchen dies dem Experimentator zu Gefallen, um ihm auf dem Weg seines Forschens und Berechnens weiterzuhelfen? Oder geschieht es auf Grund der Anordnung des Experiments? Dass bei jedem Experiment der von uns dafür konstruierte Apparat selber integraler Bestandteil des betreffenden Experiments ist und dessen Ergebnis beeinflusst, ist seit langem ein akzeptierter Sachverhalt, den der Wissenschaftler sowohl bei der Anordnung eines Experiments als auch bei der Auswertung seiner Ergebnisse berücksichtigt.

Sofort stellt sich die weitere Frage: Sind die physikalischen und chemischen Gesetze, die wir auf Grund von Experimenten und Rechnungen ermitteln, tatsächlich als solche in der Natur feststehend vorhanden, lesen wir sie also aus der Natur heraus, oder projizieren wir unsere Überlegungen und Berechnungen sowie die Ergebnisse der von uns ausgetüftelten und angeordneten Experimente in die Natur hinein? Im zweiten Fall könnten auch andere, auf anderem Weg ermittelte Gesetze gültig sein. Ich stellte die Frage einem Gelehrten der theoretischen Physik. Er antwortete: „Wenn ich Ihnen das sagen könnte, hätte ich mehr als den Nobelpreis verdient.“

Kartenhäuser

Beim Streit Goethes gegen Newton um die Farbenlehre ging es im Grunde um genau diese Frage. Goethe verabscheute mathematische Formeln. Seiner Meinung nach verwandeln sie „das Lebendige in ein Totes“. Er glaubte, die Natur anstatt mit der Mathematik mit „anschauendem Denken“ erklären zu können – ein durchaus legitimes Unterfangen, das jedoch, im Gegensatz zur Methode Newtons, nicht weiterführt. Die Frage drängt sich auf, wie „weit“ man denn eigentlich gehen will? Anders als für den Wissenschaftler, dessen Forschungsweg kein Ende kennt, mag für den Künstler ein durch anschauendes Denken gewonnenes Naturverständnis befriedigender sein.

Physik und Chemie sagen uns bis zu einem gewissen Grad etwas darüber, wie wir Menschen, die Erde, das Universum beschaffen sind und wie das alles ungefähr tickt. Wie es tickt! nicht warum es tickt. Auch nicht, weshalb überhaupt etwas tickt, weshalb es überhaupt etwas gibt, nicht bloß eine unendliche Leere. Darüber wird vermutlich auch das als Gottespartikel bezeichnete Higgs Teilchen, sofern man es tatsächlich findet, keinen endgültigen Aufschluss bringen. Den Antworten auf diese Fragen werden sich eher die Naturwissenschaftler annähern als die Philosophen, die sich zwar einiges auf ihr vermeintliches Wissen zugute halten, aber in den meisten Fällen mit immer neu ertüftelten Begriffsbildungen lauter Kartenhäuser errichten.

Kommentare

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Die Letzten werden die Ersten sein; die Schwachen werden die Starken sein!

LIEBE (schwach) hält ewig, EROS (stark) ist nach 2 Sekunden (beim Mann) vorbei (kann aber wiederkommen).

Bei H und O ist das auch so. Da ist auch EROS stärker durch das H2 und O! Da fließt dann auch mehr.

Die Griechen sagen dazu "Panta rhei", "der Panther rennt" oder im übertragenen Sinn "alles flitzt" oder so.

"und soll jedem Ding seine Masse, Schwerkraft, Anziehungskraft geben"

Die Schwerkraft ist die schwächste der Anziehungskräfte. Sie ist wohl kaum der Grund, warum sich H und O verbinden.

"Da lungert ein dürres Wasserstoffatom H so in der Gegend herum, schon wirkt die starke Anziehungskraft des dicken Sauerstoffs O auf ihn"

dick? Welcher Art ist diese Anziehungskraft? elektromagnetisch? schwache WW? starke WW? Gravitation?

[email protected] "Was ist Eros ohne Liebe"

Eros = Liebe Agape = Liebe Philia = Liebe

jedoch Eros ≠ Agape ≠ Philia

Die alten Griechen haben halt' sehr sauber zwischen den verschiedenen Beziehungsebenen getrennt, ein Bewusstsein, was uns deutschsprachigen Dumpfbacken abhanden gekommen ist. Wir nennen alles Liebe und wissen eh nicht, wovon die Rede ist ;-)

sondern mit dem "Gefühl" (nach dem Spruch "Wo man nichts sieht, ist Fühlen keine Schande"). Und nach dem "Gefühl" wird seit langem gesucht. "Himmel-Herrgott, wo ist das Teilchen", kurz "Gottesteilchen", wird es genannt und soll jedem Ding seine Masse, Schwerkraft, Anziehungskraft geben.

Und wo hat man es jetzt gefunden? In der Schweiz! Wer jetzt dieses "Gottesteilchen" EROS nennt, statt LIEBE, hat selber Schuld, wenn er Ärger mit der Kirche bekommt.

Wenn sich Atome zu Molekülen verbinden, können sie sich z.B. Elektronen teilen (die Eine hat was, was der Andere braucht) und werden dadurch stabiler. Mir scheint, das hat dann schon mehr mit EROS zu tun. Eigentlich ist das alles, wie im richtigen Leben.

Da lungert ein dürres Wasserstoffatom H so in der Gegend herum, schon wirkt die starke Anziehungskraft des dicken Sauerstoffs O unwiderstehlich auf ihn. Und dann passiert es. Scheinbar ist jetzt alles in Ordnung, glaubt der H. Doch die O ist unersättlich und lacht sich auf der anderen Seite noch so einen mageren H an. Ménage à trois, H2O heißt es ab jetzt.

Und schon geht wieder alles den Bach runter!

@irgendwie schon. Schön. Amen.

@set arkos Was ist Eros ohne Liebe ? Sex sells oder doch eher das Hohelied ? Nietsche schrieb in "Jenseits von Gut und Böse": Das Christentum gab dem Eros Gift zu trinken. Es starb nicht daran, aber entartete zum Laster.

Suchen und finden sich Atome tatsächlich? Welche Wechselwirkungen sind dabei wirksam?

Zitat cathari "Atome haben jedoch vielfältige Bindungskräfte und werden dadurch zur materiellen Geburt erlebbaren Liebe. Sie suchen sich und finden sich. Die Anziehungskraft ist geboren"

Ist denn die Liebe, agape, gleich zu setzen mit der Anziehungskraft?

Die passende Analogie zur Anziehungskraft scheint mir eher der Eros zu sein, Amor, das "te quiero" oder "ich will dich" des Begehrens, Verlangens nach (körperlicher) Vereinigung.

Die Agape hingegen lässt den Gegenstand ihres Interesses dort, wo er ist. Sie zieht nicht, sie betrachtet nur. liebend.

Aber die Geselligkeit und der Austausch wird erst dann richtig gut, wenn wir das Göttliche, das Gleiche, das Gemeinsame, das Verbindende in uns dabei erkennen. Das gilt, weil so überraschend, gerade dann, wenn wir die eher "teuflischen Seiten" in unser Göttlichkeit (wieder)erkennen. Wenn wir merken, dass Gott, der Teufel und die Liebe eigentlich ganz einfache, ja banale Dinge (in uns) sind, dann kommen wir der Sache langsam näher.

In der restlichen Zeit können wir lernen, arbeiten, Geld verdienen oder wir lösen wissenschaftliche Probleme, aber wir versuchen keinen Schaden dabei anzurichten. Amen!

@ Brauch ich nicht! Ist der Mensch nicht ein geselliges Wesen, ein Zoon politikon, das den Austausch mit den Andern sucht ? Vielleicht auch des allzu Geselligen überdrüssig, seiner eigenen Göttlichkeit bewusst, dennoch auf einer "höheren" Ebene vom Ich zum Du kommen möchte ? Die Einsamkeit fürchtend ? Oder doch ganz einfach: Er (Mensch) schafft sich seine eigenen Götzen und Götter und teilt sie mit Seinesgleichen...

Dennoch Dank für die göttlichen Wünsche.

Für mich sind diese zwar überflüssig, weil "Gott" immer mit mir ist, überall, zu jeder Zeit. Ich empfinde es, wie den Wunsch "Atme, täglich oder sogar öfter", einfach unnötig. Ich bin nämlich voll von Gott, bis oben hin, zu 100%, bestehe aus nichts anderem. Dennoch kann ich nicht sagen: "Ich bin Gott", auch nicht "Gottes Sohn", eher schon ein Teil von Gott.

Ach ja, Ihr alle seid das übrigens auch. Es gilt auch für alles, was ist.

Aber leider bin ich kein großer Physiker, Chemiker, Mathematiker und so. Ich weiß aber, nur weil man in den wissenschaftlichen Fächern an die geistigen Grenzen stößt, muss doch nicht gleich ein Gott als Lückenbüßer für die eigene, fehlende Fantasie herhalten.

Mir scheint, wenn ich solche Wünsche und Segnungen höre, dass die Sender oftmals glauben dabei wirklich etwas bewirken zu können, bewirkt zu haben.

Ein Priester glaubt z.B. mit diesen Wünschen "Gott" den Menschen dadurch näher gebracht zu haben. Dabei setzt er willkürlich/absichtlich eine Trennung von Gott voraus, eine Trennung, die es nie geben kann. Ich wäre auch ein solcher ..., wenn ich glaubte, mit den Sprüchen "Wasser fließe" oder "Gras wachse" tatsächlich etwas angestoßen zu haben. Gott sei Dank würde ich damit keinen Lebewesen schaden.

Leider ist das mit diesem Gottesglauben anders. Das wiederum gehört zu den wirklichen "Absonderlichkeiten", allerdings der Religionen.

@cathari Agape.Danke und Segen für dieses Zeugnis.

Noch was!.......... Der Versuch einer physikalischen Erklärung der Liebe. Beheimatet in der Grundgestein-Legung des Universums. Am Anfang war das Wort…es werde! Mit der Genesis, dem Urknall, erschuf Gott Raum und Zeit. Absolute Dunkelheit herrschte, da fehlte doch was, klar es werde Licht. Nun dehnten sich Raum und Zeit weiter aus. Die vorhandenen expandierenden immensen Energien waren jedoch schneller und rollten sich durch Widerstand an den Grenzen des Raumes ein. Es entstand Materie. Aufgewickelte Energien (durch Eigendrehung =Spin) nennt man Atome. Atome haben jedoch vielfältige Bindungskräfte und werden dadurch zur materiellen Geburt erlebbaren Liebe. Sie suchen sich und finden sich. Die Anziehungskraft ist geboren. Die aufgewickelten Energien der Atome wickeln sich je nach Art schneller oder langsamer wieder ab, diese Zeit oder Wert bezeichnet man als Halbwertszeit. Nichts ist von Dauer…..nur das Prinzip! Angelegt im Ursprung der Schöpfung. Abstossungs- Kräfte gehören freilich auch dazu, aber wir reden ja hier nur von der Liebe. Der Fähigkeit:“ Agapae (agapao)“ der Liebe zu allen Dingen und Wesen im göttlichen Kosmos. Gott sei mit euch!

Ich finde eher den Titel absonderlich ;)

von den kleinsten Teilchen im Atom, wie das alles letztlich zusammenhängt, entstanden ist und wieder zerfallen wird und welchen Einfluss wir bei der Beobachtung dieser Dinge haben.

Aber, Gott sei Dank, wissen wir ganz genau (durch unsere Kirchen-Lehrer), was Gott sagt, wünscht und mit uns Menschen (seinen "Ebenbildern") plant. Von diesem "Schöpfer von Allem" kennen "wir" (ich leider nicht) sogar seine Gedanken.

Wer braucht denn da noch Physik, Chemie, Mathematik und so?

Ja, das vermeintliche Wissen und der Glaube. Bewusstes und Unbewusstes. Beides im Seienden - lebender, liebender Gott - Ewigkeit. Dank und Anbetung.

Möglicher Weise ist ja der Geist der Motor der Evolution, er ist ein ausser physikalisches Medium. In der Theologie und Psychologie ist der Geist zwar der Vater aller Dinge, in der Naturwissenschaft kommt er jedoch so gut wie nicht vor. Da haben wir nun noch die Schwierigkeit, eine dritte Kraft ausserhalb Materie und Energie nachzuweisen. Kant und auch Einstein stimmten Max Planck`s Interpretation zu: Materie an sich nicht gibt es nicht, sie wird erst durch den Geist zu dem was wir darunter verstehen. Zum Welle-Teilchen Dualismus: Der Faktor Zeit spielt da auch noch eine entscheidende Rolle. Denn auch Mesonen verhalten sich sehr oft unlogisch in der Zeit. Sie existieren etwa eine Milliardstel-Sekunde und haben durch Eigengeschwindigkeit einen Lebensweg von ca. 600 Metern. Wie kommt es dann, dass sie an Orten explodieren, die sie auf Grund der physikalischen Gesetze gar nicht erreicht haben können? Raum wird also durch Lichtgeschwindigkeit unendlich klein. So hat ein Ding welches sich am Zeitort der Lichtgeschwindigkeit befindet einen unendlich kleinen Raum um sich. Es füllt den Raum aus und ist deswegen überall gleichzeitig. Die 4. Dimension bezeichnet jenes Unfassbare, jenseits der Grenzen der Physik wo Bewegung, Raum und Zeit zur gleichzeitigen Unendlichkeit werden. Da Raum und Zeit untereinander austauschbar sind stellt sich nun die Frage: Wie können wir die Zeit überwinden?....aber Gott lässt die Lebenden nicht in seine Karten schauen!

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