Lesermeinung - Spektrum der Wissenschaft

Ihre Beiträge sind uns willkommen! Schreiben Sie uns Ihre Fragen und Anregungen, Ihre Kritik oder Zustimmung. Wir veröffentlichen hier laufend Ihre aktuellen Zuschriften.
  • ohne mich!

    01.07.2014, Liane Mayer
    Ich hoffe doch, dass das Aufkleben und Auslesen dieser Dinger auf freiwilliger Basis geschehen soll, dann mache ich nämlich nicht mit!

    Es ärgert mich jetzt schon, wenn ich kaum mehr ein Restaurant betreten kann, ohne mit ohrenzerfetzender Musik begrüßt zu werden. Wenn ich Musik hören möchte, soll dies bitte nicht von außen gesteuert werden. Und Werbung möchte ich genau dann sehen oder hören , wenn ich die Absicht habe, etwas zu kaufen. Dann möchte ich sagen: "Zeigt her, was ihr zu bieten habt, damit ich mir etwas davon aussuchen kann!"

    Ich kann mir aber nicht vorstellen, dass aus meinem Hautzustand - ob Gänsehaut oder nicht - die Betreiber der Musikanlage oder der Werbedurchsagen - Anlage den richtigen Schluss ziehen: "Aha, die will es jetzt lieber still haben, drehen wir ab, bis sie weg ist!". Noch mehr Werbung und Musikbeschallung - nein danke!
  • Gute Bedingungen für Leben?

    30.06.2014, Erik Kaufmann
    Um Leben, wie wir es verstehen, auf Exomonden zu ermöglichen, muss um den Exoplaneten auch ein habitable Zone sein. Wenn also der Exomond sich in der habitablen Zone aufhält, muss seine Bahn um den Planeten annähernd kreisförmig sein. Bei rotationsgebundener Umlaufbahn wird es keine nennenswerte Gezeiten geben. Sollte der Exomond eine Eigenrotation aufweisen, wird bedingt durch die Nähe zum Mutterplanet regelmäßig ein Flutberg über den Mond fegen, gegen den unsere Gezeiten ein müdes Badewannengeplätscher sind. Ob das gute Bedingungen für das Leben sind, wage ich zu bezweifeln.
  • Quantenfeldontologie

    30.06.2014, Peter Schmid, Salzburg
    Seit Jahrzehnten ist bekannt, dass - wie der Autor betont - klassische Teilchen- und Feldkonzepte die physikalische Erfahrung auf der Ebene der Elementarteilchen nicht beschreiben können. Die Behauptung, dass sich die Quantenfeldtheorie auf keine Ontologie stützen könne, ist allerdings irreführend.

    Es ist erstaunlich, dass im vorliegenden Artikel der in der Physik fundamentale Begriff der Energie nicht vorkommt. Energie gilt heute wohl als die fundamentale Größe, die sich nach der Urknalltheorie bei abnehmender Energiedichte prozesshaft ausdifferenziert in einer Weise, wie sie durch das Wechselspiel von Feldern beschrieben werden kann (siehe Auyang: "The final ontology of the world is a set of interacting fields.") Natürlich sind diese Felder nicht klassisch. Und der weiterhin verwendete Begriff „Teilchen“ hat kaum noch etwas mit dem klassischen Begriff zu tun, sondern steht für die Quantenanregungen der verschiedenen Felder. Die Charakterisierung der für die Beschreibung verwendeten Felder (ihre „Eigenschaften“) erfolgt einerseits im Rahmen der relativistischen Raumzeit-Invarianz (Poincaré-Invarianz) und einem Konzept innerer Symmetrien (Eichinvarianz) und deren Brechung. Diese Strukturen beschreiben die beobachtete Prozessdynamik. Das Forschungsprogramm der „Vereinheitlichung der Kräfte“ ist mit dieser konzeptuell einfachen Ontologie kompatibel.

    Die im Artikel angesprochenen Spannung zwischen den klassischen Begriffen „Objekt“ und „Eigenschaften“ erinnert an die Konfrontation der Konzepte „Teilchen“ und „Welle“ bei der Einführung der Quantentheorie. Wenn ein „ontischer Strukturrealismus“ einem „Objektrealismus“ entgegengesetzt wird, so verharrt die Diskussion in diesem Gegensatz. Vielleicht braucht es neue philosophische Konzepte (Prozessphilosophie?) um ihn aufzuheben, so wie in der Physik jener zwischen Teilchen und Welle aufgehoben wurde.
  • Axiomatische Quantenfeldtheorie

    30.06.2014, Wolfgang Klein, Wehrheim
    Die Axiomatische Quantenfeldtheorie versucht, ausgehend von einem Satz möglichst weniger, als mathematisch oder physikalisch unumgänglich angesehener Axiome, eine konsistente Beschreibung der Quantenfeldtheorie zu erzielen. Erste Formulierungen gab es schon 1956, meinem Geburtsjahr. Laut Wikipedia konnten mit dieser Herangehensweise etliche wichtige konkrete Ergebnisse erzielt werden. Vielleicht sind diese Ansätze weniger schwammig als das, was uns der Physik-Mainstream bietet.

    Während meines ganzen Mathematikstudiums war ich damit beschäftigt, das teilweise merkwürdige Gefasel der theoretischen Physiker in richtige Mathematik zu übersetzen, um nicht auf einer schwammig-esoterischen Ebene zu verbleiben. Das Problem ist meiner Meinung nach nicht, dass Quanten*theorie unmöglich zu verstehen ist, sondern dass theoretische Physiker sie unverständlich formulieren.

    Es gibt historisch offenbar mehrere Ansätze für axiomatische QFT, beispielsweise die Algebraische QFT. Irving Segal hatte bereits in den späten 1940er Jahren die Vermutung aufgestellt, dass sich Quantenmechanik und Quantenfeldtheorie mittels C*-Algebren beschreiben lassen könnten. Eine genaue Formulierung gelang ihm jedoch nicht; später gelangen jedoch anderen wesentliche Durchbrüche. Von Segal hab ich noch Literatur aus meinem Studium. Meine Dissertation beschäftigt sich mit der Äquivalenz von starken Shape- und Ext-Homologien. Letztere basieren auf C*-Algebren.

    Topologische QFT ist ein neuerer Ansatz. Eine axiomatische Charakterisierung dieser Theorien stammt von Michael Francis Atiyah, ebenfalls einem bedeutenden Mathematiker und Fields-Preisträger.

    Atiyahs Arbeiten über K-Theorie haben mittlerweile auch Eingang in die Superstringtheorie gefunden (allerdings keinen, den ich wirklich verstehe). Die K-Theorie ist dual zur schon erwähnten Ext- beziehungsweise starken Shape-Homologie. Vielleicht gibt es da irgenwelche tieferen Zusammenhänge. Ein schönes Thema für die Zeit meiner Rente.

    Könnte auch mal eine Anregung für Herrn Kuhlmann sein.



  • Präsentation der Realität

    30.06.2014, Werner Hasler, Holzgerlingen
    Die Frage nach der “echten“ Realität hat schon viele Generationen beschäftigt. In seinem Artikel über die Quantenfeldtheorie spricht Herr Kuhlmann über einen interessanten Ansatz, in dem die grundbestandteile der Welt nicht Teilchen oder Felder seien, sondern bestimmte Strukturen oder Bündel von Eigenschaften. Deutlich wird dieser Denkansatz in dem Beispiel mit den Kindern, die ja noch nicht in Objekten denken, sondern dies erst lernen müssen. Betrachte ich diesen Ansatz unter dem Blickwinkel, dass unser Gehirn nur einen winzigen Bruchteil der Informationen, die auf unsere körpereigenen Sensoren fallen, erhält, und daraus das Bild der so genannten Realität erzeugt, erscheint mir dieser mehr als plausibel. Ich kann mir vorstellen, dass unser Rekonstruktionsmechanismus zum Hilfsmittel eines Objekts greift, wenn häufig gleiche bestimmte Strukturen oder Bündel von Eigenschaften auftreten. Diese Strukturen werden dann zum Objekt, und die individuellen Eigenschaften verschwinden hinter diesem Objekt. Ich könnte mir vorstellen, dass diese Arbeitsweise des Gehirns ökonomischer ist, um eine Informationsüberflutung zu vermeiden. Wenn sich im Lauf der Evolution eine Gefahr genähert hat, dann wäre wahrscheinlich kostbare Zeit mit der Analyse der Eigenschaften verloren gegangen im Vergleich zur Präsentation eines Objekts, das dann ganz schnell zwischen Freund und Feind differenziert werden kann.
    Diese Präsentation der Realität macht dann Schwierigkeiten, wenn neue Eigenschaften auftreten oder bekannte Eigenschaften in ganz anderen Bündeln erscheinen. Dafür hat unser Gehirn noch keine Repräsentation parat. An dieser Stelle dürften wir mit den Beobachteten und berechneten möglichen Phänomenen der Quantenfeldtheorie stehen. Wir sind wie die Kinder, die zum ersten Mal einen Ball sehen, aber dieses Objekt Ball noch nicht erkennen können.
    Anhand der Arbeitswweise des Gehirns vermute ich, dass die Welt der Quanten wohl nie richtig begriffen werden kann. Das Gehirn kann nur aus beobachtbaren Eigenschaften Bündel bilden und Objekte erstellen. Wenn wir aber mutig sind, dieses Denken und die Denkweise in Objekten für eine gewisse Zeit sozusagen über Bord zu werfen und uns auf das Denken in Strukturen und Bünbeln von Eigenschaften einzulassen, könnten wir jedoch den Schritt zumindest zum Verstehen erreichen.
  • Bilderverbot für Quantenfelder

    30.06.2014, Peer Hosenthien, Magdeburg
    Quantenfelder bildlich darstellen zu wollen, ist so absurd wie die Fragen: Wie sieht es im Inneren der Sonne aus? Wie hörte sich der Urknall an? Wo ist der Rand unseres Weltalls? Viele abstrakte wissenschaftliche Zusammenhänge lassen sich einfach nicht oder nur falsch bildlich oder durch andere Sinne erfassbar darstellen, weil sie nicht in unserer Erfahrungswelt liegen. Begriffe wie Liebe und Hass lassen sich auch nicht bildlich darstellen, trotzdem wissen die meisten Menschen etwas damit anzufangen. Ich bin der Meinung, es sollte hier wie in anderen ähnlichen Wissenschaften ein Bilderverbot erlassen werden. Der Islam hat durch das Bilderverbot auch nicht seine Anhänger verloren, die auch ohne Bilder fest an seine Wahrhaftigkeit glauben. Nur viele Computergrafikdesigner werden sich dann eine neue Arbeit suchen müssen. Die Titelfrage nach der Realität von Quantenfelder treibt die ganze Misere auf den Spitze: Nur was sinnlich erfassbar ist, kann real sein? Quantenfelder wie andere wissenschaftlich Gebiete lassen sich begrifflich (qualitativ) und mathematisch (quantitativ) exakt beschreiben und empirisch hinreichend nachweisen, sie sind damit genauso real wie Dinge, die wir sehen und anfassen können.
  • Verlust der Individualität

    30.06.2014, Gerhard Lang
    Es ist beängstigend, wenn ausgewiesene Fachleute – Mathematikprofessoren und Hochschulinstitute für Mathematik! – die Grenzen ihrer ureigensten Mittel ignorieren. Statistik folgt dem Gesetz der großen Zahlen. Daraus gewonnene Ergebnisse auf ein Individuum zu übertragen heißt Lotterie spielen. Ein damit konfrontierter Schüler hat nur zwei Möglichkeiten: daran zu scheitern oder sich dem Durchschnitt anzupassen. Als Gescheiterter fällt er aus dem System, als Angepasster verleiht er dem Begriff vom adaptiven Lernen eine neue Bedeutung. Individuell oder persönlich ist daran jedenfalls nichts.
  • Gehts noch?

    30.06.2014, Karl Bihlmeier
    Spätestens im Taumel des Halbfinales dürfte allen "auffallen", dass praktisch ALLE Planeten Ähnlichkeiten mit einem Fußball aufweisen - bzw. an Weihnachten zu Christbaumkugeln und an Ostern zu Ei-ähnlichen Objekten mutieren. Ich sehe auf der Aufnahme mit viel guten Willen ein nach links gedrehtes Yin-Yang.

    Auch wenn ich die WM-bedingte Hormonüberflutung mancher Hirnregionen theoretisch nachvollziehen kann - bitte in Zukunft solche Meldungen Fachorganen wie "Kicker" oder "Bild" überlassen.

    Vielen Dank.
  • Weltmeister nicht vorhersagbar

    29.06.2014, Olaf Schlüter
    Bei 20% Wahrscheinlichkeit für einen WM- Sieg von Brasilien muss man schlicht feststellen, dass der Ausgang der WM nicht vorhersagbar ist. Es sei denn, man ist ein Octopus.
  • OT: Meist vergessene Aspekte in meistvergessenen Aspenten

    29.06.2014, Sascha Dix
    Ich finde, man sollte sich hüten diese 3 angeführten Punkte als absolut zu betrachten. Das ganze Thema ist viel zu komplex, als dass es in ein paar Sätzen beschrieben werden könnte. Ich versuche es aber gerne mit Gegenthesen:

    (1) Es werden bei der Umsetzung solcher Anlagen aber auch unzählige Mitarbeiter gebraucht. Dabei kommen einige neue Jobs bei der Finanzierung, Planung, Bau, Wartung dazu. Man verdrängt Jobs nicht nur, sondern verschiebt offene Posten in andere Bereiche und Branchen.

    (2) Im angeführten Beispiel (150 Mitarbeiter gegen 1 Maschine) sollte bedacht werden, dass das Wartungspersonal in Verbindung mit dem Verbrauch der Anlage selbst, sicher einen wesentlich höheren Verbrauch hat. Die Lebensmittel wachsen ja nicht in der Wohnung - sie und ihre Verpackungen müssen, wie die Fahrzeuge, mit denen besagte 150 Menschen bewegt werden, ebenfalls produziert und geliefert werden werden. Ich bezweifle stark, dass eine Schar Menschen eine bessere Energiebilanz als eine einzige Maschine und deren Entwicklung/Wartung hat.

    (3) Hier beißt sich der Hund in den Schwanz: Gäbe es diese Fertigungsanlagen nicht, gäbe es keine (solche) Industrialisierung, dann gäbe es nicht diese Technik die den Strom des Verbrauchers nutzt. Ergo bräuchten wir weniger, wenn nicht aufgrund fehlender Arbeit und Wohlstand (fast) gar keinen Strom. Produkte wären teurer und wenn überhaupt vorhanden, Technik und Komfort für den "kleinen Mann" unbezahlbar. Damit wären viele Geräte wegen zu geringem Absatz nicht auf dem Markt. Ohne Industrie hätten wir bestimmt einen ähnlichen Lebensstandart wie im 18/19. Jahrhundert.

    Was allerdings bleibt, ist eher die besorgniserregende, philosophische Frage, ob wir all die Früchte der Industrie brauchen, und ob wir ökologisch ohne sie nicht viel besser dran wären.
  • Doppelsinnig!

    28.06.2014, Jens Reber
    Da habe ich doch tatsächlich überlegt, wer wohl die Vampirfledermäuse als lecker empfindet, weil sie nicht so bitter schmecken. – Treffer, versenkt! :-D
  • Gradios!!

    27.06.2014, Arvid
    Bester erster Satz in einem Artikel 2014!
  • Wie beschreibt man die Welt zutreffend?

    27.06.2014, Ulrich Neumann, Donauwörth
    H. D. Zeh veröffentlichte 2012 das Buch mit dem für sich sprechenden Titel "Physik ohne Realität - Tiefsinn oder Wahnsinn?", das vor etlichen Monaten in SdW besprochen wurde. Damit widerspricht Zeh dem Autor M. Kuhlmann, denn Letzterer schreibt in den letzten Zeilen auf S. 53, dass "wir gerade erst beginnen, die Realität der Quantenfeldtheorie (QFT) zu erforschen".
    Auf S. 53 schreibt M. Kuhlmann sehr bemerkenswert, dass die QFT nichts darüber aussagt, "was ein Photon oder eine Quantenfeld wirklich ist".
    Das gilt auch für andere wichteige Objekte der physik. Im Standardlehrbuch "Physik" von Gerthsen kann man lesen, wie eine elektische Ladung wirkt, aber nicht, was eine elektrische Ladung ist.
    M. Kuhlmann untersucht den Teilchenbegriff sorgfältig, natürlich nicht mehr aus der Sicht der mechanischen Billardkugeln, sondern aus der Sicht der QFT. Liegt es nach obigen drei Punkten nicht nahe, dass zum Beispiel der Begriff "Teilchen" - selbstverständlich mit modernen Inhalten - falsch ist, sondern der Denkansatz der QFT?
    Wenn wir statt der QFT eine Methode hätten, die aussagt, was ein Teilchen, ein Photon, eine elektrische Ladung, Masse oder Quantenfeld ist, würde diese Theorie die Welt zutreffend beschreiben?
  • Was ist denn nun Realität?

    27.06.2014, H. von Löbbecke, Bordeaux
    Die Titelseite des Spektrum macht Hoffnung auf einen Artikel, in dem vielleicht "Realität" erklärt, beleuchtet oder definiert wird. Die Artikelüberschrift heißt dann nur noch: "Was ist real?" Im Artikelvorspann geht es um Physik, speziell Teilchen und Felder - und dass man nicht mehr so genau weiß, was diese Teilchen und Felder denn sein sollen. Im Artikel geht es dann um ein Ideenkonglomerat namens Quantenfeldtheorie, was ziemlich nebulös zu sein scheint.

    Also mal Schritt für Schritt...

    Was ist "Realität".
    "Realität" ist die Substantivierung von "real". Für "Substantivierung" setze ich mal "Verdingwortlichung", damit man leichter erkennt, dass aus einer Eigenschaft ein "Ding" gemacht werden soll. Die Problematik dieser Schöpfung wird mit keinem Wort im Artikel erwähnt.
    Zur Illustration: schön und dazu Schönheit - wobei Schönheit sicherlich kein Ding ist....

    Was ist "real".
    Vom Wort her wieder recht einfach: dinghaft, sachhaft (von: res). Gegensatz dazu wäre ideal - ideenhaft. Zur Illustration: "Albert Einstein" ist die Bezeichnung für ein Ding, also real; "Schönheit" ist die Bezeichnung einer Idee, also ideal.
    Wer das nicht sauber trennen kann oder will, rennt schnurstracks in die nächste babylonische Sprachverwirrung.
    Aber auch hierzu äußert sich der Artikel nicht.

    Die Welt der Physik … besteht aus Teilchen …, wobei nicht mehr klar ist, was das Wort "Teilchen" bedeuten soll.
    Die fundamentalSTen (doch, fundamental im Superlativ...) Objekte … sind … Eigenschaftenbündel.
    Die "Teilchen", die eigentlich doch keine "richtigen" sind, werden in "Objekte" umbenannt, so bleiben es ja Dinge, klein sind die bestimmt auch, also eher Objektchen - und schwupps, sind die Teilchen wiederauferstanden. Taschenspielerei. Wer’s fast schon gemerkt hat, dem wird noch schnell die Nebelkerze "Eigenschaftenbündel" angezündet, an diesem Wort kann der Verstand vollends verzweifeln - und ist dann "sturmreif geschossen" - also ge"willt" das Folgende zu tolerieren …

    Der Autor und ich, wir sind meilenweit auseinander, woran man sofort erkennen kann, wie wichtig es noch ist, über dieses Thema nachzudenken und sich auszutauschen - ich freue mich sehr drüber, dass das Spektrum einen ersten kleinen Schritt getan hat, ich wünsche mir von ganzem Herzen, es sei nur der erste Schritt von vielen auf einem existenziell wichtigen Weg.
  • @Klaus Deorbecker - Quantencomputer

    27.06.2014, Dr. Wolfgang Klein, Wehrheim
    Wenn Ihr Quantencomputer behauptet, Ihr Hirn sei ein klassischer Computer, also die Realisierung einer Turing-Maschine, hat er natürlich nach dem aktuellen Stand der physikalischen Theorie Unrecht, womit man sieht, dass auch Quantencomputer irren können. Lesen Sie dazu einige der zahlreichen Publikationen von Roger Penrose.

    Aus meiner Sicht ist es eine der besonders kritisch zu sehenden Annahmen der theoretischen Physik, dass alle Funktionen stetig, am besten noch unendlich oft differenzierbar sein sollen. Viele der mathematischen Sätze, die in diesem Zusammenhang benötigt werden, setzen das Auswahlaxiom der Zermelo-Fraenkel-Axiomatik voraus. Dieses Axiom wird gerne akzeptiert, weil man ohne es "fast nichts" wirklich beweisen kann, aber kein Mensch weiß, ob und warum es für die Realität zutrifft.

    Na ja, wie Sie sicher wissen gilt: "berechenbar => beweisbar => wahr", jedoch nicht die Umkehr dieser Folgerungen. Ein Beweis setzt immer ein Axiomensystem voraus. Die Berechenbarkeit kann auf das Auswahlaxiom verzichten, jedoch sind dann viele der in der theoretischen Physik verwendeten zentralen Sätze nicht mehr beweisbar, und die Theorie bricht damit zusammen. Insbesondere gibt es dann nicht einmal eine Quantenmechanik, wenn Ihnen nur die Berechenbarkeit als Konzept zur Verfügung steht.