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Lesermeinungen - Spektrum der Wissenschaft - Seite 110

Ihre Beiträge sind uns willkommen! Schreiben Sie uns Ihre Fragen und Anregungen, Ihre Kritik oder Zustimmung. Wir veröffentlichen hier laufend Ihre aktuellen Zuschriften.
  • Bad News are good News

    10.11.2017, H. Rott
    In unserer auf "heile Welt" getrimmten Gesellschaft lässt sich mit drastisch negativen Schlagzeilen sehr gut Bekanntheit erzeugen. Das verstehen manche Wissenschaftler und vor allem Politiker aller Couleur sehr gut und die Medien freuen sich darüber. Dass die energiespeichernden Abgasmengen in der Atmosphäre zunehmen und damit die Temperaturen und Stabilitäten sich ändern, steht außer Zweifel. Dennoch will man den Bürgern der Welt- wohlgemerkt nicht nur Deutschlands - keinen reinen Wein einschenken, da man als Politiker auf seine Pfründe achtet.
    Bleibt für mich als Bürger der Spruch, den ich 1966 im 1. Semester Chemiestudium vom Prof. gehört habe: 'Jede Mark (die Währung damals), die man nicht für Energie ausgibt, ist eine gute Mark für Alle.'
  • Auch nicht zu verachten...

    10.11.2017, Jasmina Mekusic
    Ist zum Beispiel das Projekt von National Geographic. Nennt sich Genographic. Es ist zwar etwas kostspielig aber eine Erfahrung und das dazu gewonnene Wissen auf jeden Fall wert.
    Das Buch von Bryan Sykes beschreibt es sehr gut, da geb ich Recht.
  • Extremwetter und Klima: Statistik ist nicht alles

    10.11.2017, Urs Neu
    In der Diskussion über den Zusammenhang zwischen Klimawandel und Extremereignissen hilft Statistik nur bedingt weiter. Extremereignisse sind definitionsgemäss sehr selten, so dass es sehr lange dauert, bis sich statistisch signifikante Trends in einer Zeitreihe manifestieren. Im Umgang mit Extremereignissen, d.h. vor allem bei der Prävention ist Warten auf statistische Signifikanz einer Entwicklung keine gute Idee – sei dies bei der Minderung der Ursache oder der Anpassung an das Risiko. Normalerweise versuchen Menschen, mögliche schädliche Entwicklungen zu vermeiden, auch wenn deren Eintreffenswahrscheinlichkeit geringer ist als 95%. Weshalb soll das bei Extremereignissen plötzlich anders sein?

    Das Problem der Seltenheit von Ereignissen und fehlender statistischer Signifikanz kann man auf verschiedene Weise umgehen:
    1. Man untersucht mögliche Wirkungsprozesse, im Falle von Wetterphänomenen vor allem die physikalischen Zusammenhänge. Zeigt eine Entwicklung die aufgrund physikalischer Kenntnisse zu erwartende Richtung, ist die Wahrscheinlichkeit eines kausalen Zusammenhangs relativ gross, auch wenn der entsprechende Trend (noch) nicht signifikant ist.
    2. Man untersucht grössere Kollektive von Trends, z.B. die Entwicklung an einer grossen Anzahl Stationen in einem bestimmten Raum.
    3. Man untersucht die Statistik von entsprechenden, aber weniger extremen Ereignissen. Es ist ziemlich unwahrscheinlich, dass die Entwicklung von ähnlichen, aber selteneren Ereignissen in eine ganz andere Richtung geht.

    Hierzu ein Beispiel zu den Niederschlagsextremen: In einer Kombination der Punkte 2 und 3 oben zeigt die Statistik der maximalen 1-Tagesniederschläge pro Jahr (ähnliche, weniger extreme Ereignisse) bei über 90% der Messstationen in der Schweiz (grosses Kollektiv) eine Zunahme seit 1901 (etwa ein Drittel davon signifikant) und nur bei etwa 9% der Stationen eine Abnahme. Es steht also 91:9. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine solche Verteilung zufällig zustande kommt, ist ziemlich klein.

    Ein zweites Beispiel zu den Wirkungsprozessen: Bei den tropischen Wirbelstürmen bzw. Hurrikanen ist es so, wie Herr Kachelmann erwähnt, dass durch den Klimawandel für die Entstehung von Hurrikanen sowohl verstärkende Einflüsse (wärmere Meeresoberflächentemperaturen) als auch abschwächende Einflüsse (zunehmende Windscherung, weniger labile Schichtung) denkbar sind. Diese Einflüsse wirken sich jedoch vor allem auf die Häufigkeit von Wirbelstürmen aus. Auf die mögliche maximale Windstärke von Hurrikanen sind diese Einflüsse jedoch anders zu bewerten. Starke Hurrikane (‚Major Hurricanes’) entstehen nur, wenn die Windscherung sehr klein und die vertikale Schichtung stark labil ist. Diese Verhältnisse wird es auch in Zukunft geben, auch wenn das vielleicht weniger häufig vorkommt. Tritt ein solcher Fall ein, so ist die Stärke des Hurrikans praktisch nur noch von der Meeresoberflächentemperatur abhängig. Zunehmende Meeresoberflächentemperaturen bedeuten also vor allem eine Verstärkung der Hurrikane. Daraus lässt sich ableiten, dass prozessbedingt durch den Klimawandel Tropenstürme bzw. Hurrikane zwar nicht häufiger, aber stärker werden. Wenn die Hurrikane stärker werden, bedeutet das auch, dass höhere maximale Windgeschwindigkeiten und eine Zunahme der Anzahl der Hurrikane der höchsten Kategorien zu erwarten sind. Und genau das beobachten wir. Die Anzahl der ‚Major Hurricanes’ im Atlantik pro Jahr hat sich in den letzten 100 Jahren praktisch verdoppelt – statistisch signifikant. Und die maximalen beobachteten Windgeschwindigkeiten steigen.
  • Wirkungsgrad unschlagbar

    10.11.2017, Nicole Lauckner
    Ich mag mich jetzt nicht aufregen... Wir fahren selbst zwei Elektroautos, haben nach Kauf des ersten Autos eine eigene Photovoltaikanlage installiert, heizen das Haus via Wärmepumpe und beziehen Windstrom aus Direktvermarktung. Einer muss schließlich anfangen und als Eltern sehen wir uns einfach in der Verantwortung, etwas zu tun. Nein, wir haben es nicht "dicke"-die Autos waren beide günstige gebrauchte und ja, kostenseitig ist sehr viel Idealismus dabei-wir verzichten auf einiges andere. Für die vom Autor des Artikels verlinkte Tabelle zur Mineralölproduktion bedarf natürlich einiges an Rechengeschick, um an wirkliche Vergleichswerte zu gelangen:

    1 Liter Benzin hat einen Heizwert von 43,5 MJ/kg, was etwa 11 kWh/kg entspricht. Mal dem KEA-Faktor von 1,16 ergibt sich dann ein Gesamtenergieaufwand von von 12,76 kWh/kg. Dh. es braucht 1,76 kWh/kg zur Herstellung von 1 kg Benzin. Bei einer Dichte von 740 kg/m³ oder 740 g/l ergibt sich dann ein Primärenergiebedarf von 1,3 kWh zur Herstellung von einem Liter Benzin. Diese Energie wird wiederum unter erheblichen Verlusten vorrangig aus fossilen Energieträgern bereitgestellt. Der letztendliche Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors beträgt 20%-der eines Elektromotors 90%. Batterietechnik hin oder her-ich glaube, da gibt es noch Lösungspotential-die ganze breit angelegte hochideologische Diskussion erübrigt sich bei dem blanken Ansehen der möglichen Effizienz eines Elektromotors. Wo ein Wille ist, ist immer ein Weg und kaputtreden hilft keinem!
  • Konsequenzen für die Evolutionstheorie

    10.11.2017, Dr. Michael Beeck
    Professor Esfeld sagt unter "Physik als grundlegende Naturwissenschaft" (summarische Stellungnahme oben und Leserbriefe in Spektrum November 2017, S. 95): "Man denke nur an den Siegeszug der Molekularbiologie (mit aus Molekülen – das heißt letztlich Atomen – zusammengesetzten Genen)." Ich denke, dieser Aspekt hat auch wichtige Konsequenzen für die Evolutionstheorie, da eine Mutation letztlich nichts anderes darstellt als ein Lösen und gegebenenfalls Neuverknüpfen von chemischen Bindungen. Ein solcher Prozess verläuft nach der Schrödinger-Gleichung, die ja deterministisch ist. Da dies so ist, sollte dieser Befund auch Einfluss darauf haben, wie man den Begriff "zufällige Mutation" in der Evolutionstheorie interpretieren soll. Das ergibt sicher viel Stoff für naturphilosophische Analysen, vor allem wenn man auch noch die jüngsten EPR-Experimente in die Überlegungen mit einbezieht!
  • Summarische Stellungnahme

    10.11.2017, Michael Esfeld
    Im Folgenden wird die zusammenfassende Stellungnahme wiedergegeben, wie sie auch im Leserbriefteil des Novemberhefts 2017 (S. 94/95) abgedruckt ist.

    Wahrheitsbegriff: In dem Artikel geht es nicht um Wahrheit im Allgemeinen, sondern nur um den Wahrheitsanspruch der Naturwissenschaften, speziell der Physik. Deren Theorien sind wahr, wenn sie die Welt so beschreiben, wie sie ist. Das heißt: Diese Theorien beziehen sich auf etwas, das es in der Welt gibt, und aufgrund der Beschaffenheit von diesem etwas sind die Theorien wahr. Der wissenschaftliche Realismus behauptet, dass wir uns durch wissenschaftlichen Fortschritt einer wahren Beschreibung der Welt immer mehr annähern.
    Konstruktivismus: In dem Artikel konnte ich nur kurz und pauschal auf den Konstruktivismus eingehen. Man muss unterscheiden zwischen der trivialen Tatsache, dass unsere wissenschaftlichen Theorien von uns geschaffen (konstruiert) sind und der durch nichts begründeten Behauptung, dass die Gegenstände, auf welche sich diese Theorien beziehen, von uns geschaffen (konstruiert) sind. Die Galaxien im Universum gibt es unabhängig davon, ob jemand von uns sie beobachtet. Im übrigen würde dann auch der Ausdruck „uns“ keinen Sinn mehr ergeben, weil die Autoren der Leserbriefe dann ja auch mein Konstrukt wären, statt unabhängig von mir existierende kritische Leser des Artikels. Die Hirnforschung stützt den Konstruktivismus bestimmt nicht: Die Neurowissenschaft ist, was die verwendeten Theorien betrifft, angewandte klassische Physik (klassische Mechanik, klassische Elektrodynamik). Man kann also nicht Realist in Bezug auf die Hirnforschung und Konstruktivist in Bezug auf die Physik sein.
    Freier Wille und Naturgesetze: Ich bin in dem Artikel nur auf den Determinismus eingegangen. Es ist völlig richtig, dass dann, wenn die bloße Tatsache von Naturgesetzen ein Problem für den freien Willen darstellen würde, dieses Problem sich aus probabilistischen genauso wie aus deterministischen Gesetzen ergeben würde. In dem Artikel wollte ich nur den Punkt herausstellen, dass die Gesetze Vorgänge in der Natur repräsentieren (beschreiben), aber nicht diese Vorgänge bestimmen. Kurz gesagt, erst kommen die Prozesse in der Natur, dann die Naturgesetze formuliert in unseren Theorien. Im übrigen setzt die experimentelle Überprüfung einer naturwissenschaftlichen Theorie voraus, dass der Experimentator frei wählen kann, was er mißt (seine Fragen an die Natur frei wählen kann) und diese Wahl nicht durch die Vergangenheit des beobachteten Systems bestimmt ist.
    Physik als grundlegende Naturwissenschaft: Die Physik ist deshalb die grundlegende Naturwissenschaft, weil ihre Gesetze für alles Materielle im Universum gelten (Beispiel Gravitation, Elektromagnetismus). Seit Demokrit (siehe Kasten „Was die Dinge sind“ im Artikel) ist der Anspruch des Atomismus, die Dinge in der Welt dadurch zu erklären, wie sie aus kleinsten Teilchen zusammengesetzt sind und wie sich diese Zusammensetzung durch die Bewegung der kleinsten Teilchen ändert. Dieser Erklärungsanspruch ist heute bestens bestätigt: Man denke nur an den Siegeszug der Molekularbiologie (Gene aus Molekülen – das heißt letztlich Atomen – zusammengesetzt) oder der Neurowissenschaft (Gehirn zu verstehen durch die Interaktion von Neuronen, die letztlich aus Atomen zusammengesetzt sind, deshalb Neurowissenschaft als angewandte klassische Physik – oder angewandte Quantenphysik, falls denn Quanteneffekte im Gehirn eine Rolle spielen sollten). Daraus folgt aber nicht, dass es nur Atome und ihre Bewegungen gibt. Natürlich gibt es komplexe Systeme und ihre neuen Eigenschaften genauso wie Atome und ihre Bewegungen. Es geht darum, die komplexen Systeme und ihre Eigenschaften von den einfachen Systemen und ihren Bewegungen aus zu verstehen. Hieran zeigt sich die Erklärungsleistung der Physik: Die Physik kann ja letztlich nicht erklären, wieso die Dinge sich gravitationell anziehen, sondern dieses nur durch das Gravitationsgesetz und den Parameter der Masse beschreiben – Erklärungen stoßen an ihre Grenze, wenn man bei den fundamentalen Objekten und ihren Verhaltensformen angelangt ist. Aber mit Hilfe unter anderem des Gravitationsgesetzes kann man dann die charakteristischen Eigenschaften höherstufiger Systeme erklären.
  • Aller Anfang oder doch nur ein Zustand von vielen?

    10.11.2017, Chenize
    Wenn der Urknall den nächsten Zustand erschaffen hat, hat womöglich ein Zustand den Zustand des Urknalls erschaffen. Das Universum ändert permanent seinen Zustand, und irgendwann könnte es sein, dass die Zustände wieder den Urknall ergeben, und das Spiel geht von "vorne" los.
  • Menshliche Kreativität als Ursache

    10.11.2017, nozomi07
    Götter sind menschliche Erfindungen, und jede Erfindung hat ihre Ursache in der menschlichen Kreativität. Welche Ursache haben Donald Duck, die Schlümpfe oder der Weihnachtsmann?

    Die Behauptung, man brauche einen "Gott" als "Erstbeweger", ist absurd: Entweder alles braucht eine Ursache, dann kann es keinen Gott geben. Oder nicht alles braucht eine Ursache, dann kann auch das Universum einfach "sein", dann braucht es keinen Gott.
  • In der Argumentation steckt ein Fehler

    10.11.2017, Tom
    Sie haben geschrieben: " 'Keine Wirkung ohne Ursache' ist ein Satz, der nichts Neues sagt. 'Nichts ohne Ursache' ist schon eher interessant." und argumentieren daraufhin mit der Invertierung der "Keine Wirkung" als "Nichts" und betrachten in der Folge nur die verschiedenen Möglichkeiten von Ursachen (sowie Alternativen, die dann nicht in das Ursachenschema passen, wie die 1).

    Die Invertierung von "Keine Wirkung" ist aber nicht "Nichts" sondern "Etwas, das ist", also etwas das nicht bewirkt wurde wie z.B. ein Substrat oder ein Energieniveau oder einfach nur eine Wahrscheinlichkeit. Und dann passt die 1 als Basis oder Energie oder als 100% Wahrscheinlichkeit plötzlich sehr gut in das Schema.

    Und wenn man diesen Gedanken weiter pflegt, dann ist es sehr gut möglich, dass unser Universum in einem Substrat-Multiversum einfach entstanden ist, weil die Wahrscheinlichkeit es möglich macht und die Energie vorhanden war.

    Aber das geht dann schon über Ihr Thema hinaus.
  • Die Zahl 1 und Gott sind nicht wirklich vorhanden

    10.11.2017, Martin
    Meiner Meinung nach sind die Zahl 1 sowie Gott ein Konstrukt menschlichen Denkens. Somit sind sie nicht wirklich vorhanden und brauchen auch keine Ursache.
    Zur Frage des Autors:
    Raum und Zeit sind nicht materiell. Jedoch sind sie laut Einstein relativ zueinander. Wenn also der Raum zum Beispiel durch die Masse eines Planeten gekrümmt wird, ändert sich damit auch die Zeit. Das wären meiner Meinung nach dann Ursache und Wirkung.
  • Urknall

    10.11.2017, Günter Blümel
    Wirkungen auf Ursachen zurückzuführen, also Kausalitäten anzunehmen, ist sehr hilfreich, um die Welt zu erklären. Als Anfang nehmen viele Menschen aktuell den Urknall an; bis wir womöglich eine bessere Erklärung finden. Gott gibt es genauso wie das Weltall virtuell in vielen Köpfen. Für das ganze materielle Universum vom Urknall bis zum Ende wäre jedenfalls mein Kopf zu klein und zu kurzlebig. Ich bin aber sicher, dass es Politiker gibt, ...
  • Willkommen,

    10.11.2017, Kaeru Gaman
    lieber Herr Warkus.
    Ich freue mich auch auf eine hoffentlich ebenso unterhaltsame wie anregende Lektüre.
    Zu Ihrer Frage:
    Eines materiellen Gegenstandes - nein, denn es gibt auch Wirkungen die an immateriellen Dingen zu beobachten sind, wie Gedanken und Gefühle, die eine Ursache in einer Situation haben.
    Aber, ist eine Wirkung immer als Bewegung verstehbar? Das ist eine interessante Frage. Auf den ersten Blick scheint die Antwort ein klares Ja zu sein, denn jede Veränderung ist als Bewegung klassifizierbar. Und wäre keine Veränderung vorhanden, bliebe Alles wie zuvor, ist keine Wirkung beobachtbar.
    ... aber vielleicht findet ja irgendwann Jemand ein Gegenbeispiel.
  • Ein Problem das keines ist

    10.11.2017, Martin Müller
    Ursache: geordnetes System, Wirkung: Entropiezunahme im System. Das erklärt dann auch die Zitrone, Australien und im Endeffekt auch die schlechte Laune der Chefin.

    Die 1 ohne die 0 bzw. die 1 oder die 0 ohne Zustandsänderung ist ein triviales System, da gibt es schlicht keine Ursache und keine Wirkung bzw. das Nachdenken darüber macht keinen Sinn.

    Gibt es die 1 und die 0 sowie Gesetzmässigkeiten wie sich der Zustand ändert (wie z.B. die Entropiezunahme), das Gesamtsystem benötigt somit mehr als nur 1 Bit zur Beschreibung, so lässt sich schon wieder definieren, was die Ursache für die Zustandsänderung ist.

    Gott ist per Definition transzendent, allmächtig und kann sogar einen Stein erschaffen, welchen er selbst nicht hochheben kann OHNE ein Paradoxon zu erzeugen. Gott ist also über jegliche (und sogar logische) Diskussion erhaben.

    Deswegen ist mir nicht klar was der Artikel aussagen soll.
  • Ontologischer Durst ...

    10.11.2017, loj
    ... lässt sich durch Philosophie nicht befriedigen. Er ist ein Über­bleib­sel der Evolution und darum sind Drogen besser geeignet. Ich empfehle den Gottesbeweis nach Horst Evers.

    "The law of causality, I believe, like much that passes muster among philosophers, is a relic of a bygone age, surviving, like the monarchy, only because it is erroneously supposed to do no harm." (Bertrand Russell, On the Notion of Causality)

    Die Erfolgsgeschichte der Naturwissenschaft begann, als man aufhörte zu versuchen 'das Wesen' der Dinge zu erfassen und sich mit Modellen zufriedengab. 'Kausalität' ist eine Eigenschaft von Modellen; ohne die Spezifikation des Modells, ist Kausalität nur eine willkürliche Zuschreibung.

    Das Konzept 'Gott' ist bekanntlich bereits Tod. Das Konzept der 'Ontologischen Kausalität' ist in den Gehirnen unserer Trockennasenprimaten-Spezies aber wohl so tief verwurzelt, dass es erst mit uns aussterben wird (also schon recht bald).
  • Am Anfang war das Wort

    10.11.2017, Michael Rudert
    „Ich weiß nicht, ob Gott unter diese Beschreibung passt, aber zumindest die Zahl 1 fällt ganz klar heraus. Sie ist durch nichts verursacht.“

    Ja, es scheint so. Sie selbst muß einer gewissen Transzendenz genügen, aus der Alles aufgebaut, bzw. dargestellt werden kann.Sie ist der Maßstab, mit dem man zählen und Skalen errichten kann. Also quasi eine Singularität, die dennoch alles bestimmt.

    Das ist eine spannende Frage. Mit dem Materialisieren der Dinge, wenn man das Vier Ursachen Schema wieder aufgreift, scheint eine gewisse Einschränkung zu existieren, das man tatsächlich anwenden kann, denn schon der Satz von Banach Tarski zeigt ja, dass mathematisch Zerlegungen existieren, die realistisch, oder physikalisch unplausibel sind. Das 4 Ursachen Schema zeigt uns dann letztendlich an, das wir in einer endlichen Welt leben.