15. Januar 2012, 16:04

Vorurteile haben keinen guten Ruf. "Der Mensch steckt voller Vorurteile" sagen wir manchmal missbilligend über jemand, der uns mit seinen festen Ansichten zu allen möglichen Dingen auf die Nerven gegangen ist. Dabei waren wir oft gegenteiliger Ansicht gewesen, aber eine sachliche Diskussion hatte sich nicht entfalten können. So verbindet man Vorurteile immer mit falschen Urteilen, mit solchen, die man bei genauerem Hinsehen wohl revidieren müsste. Aber ist es nicht so, wie es einer meiner Kollegen einmal ausdrückte? "Es ist ein schreckliches Vorurteil zu glauben, dass alle Vorurteile falsch sind."
Der gute Freund des Vorurteils ist das "Vorwissen". Auch dieses Wort beinhaltet oft ein vorläufiges Urteil über etwas, aber wir unterstellen dabei immer unbewusst, dass man hier der Wahrheit schon recht nahe ist. Ein Vorwissen zu haben, "ist ehrenvoll und ist Gewinn". Wir wissen, wie hilfreich es in allen Lernsituationen ist - man kann die einströmende Information schneller einordnen und sich somit auf das Neue konzentrieren. » weiter

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27. Dezember 2011, 10:18

Im letzten Beitrag habe ich stochastische Prozesse vorgestellt. An einfachsten Beispielen konnte man sehen, wie das Ergebnis der Simulation einer Gleichung eines stochastischen Prozesses  aussieht:  Man erhält ein  Bündel von verschiedensten Lösungen, die sich alle aufgrund der Gesetzmäßigkeit, die durch die Gleichung formuliert wird, ergeben können. Es gibt also nicht nur eine Lösung, wie man es sonst von den üblichen Gleichungen her erwartet und kennt, hier sorgt der stochastische Anteil, der "Würfel" in der Gleichung dafür, dass sich bei jeder Realisierung des Prozesses eine andere Lösung ergibt. Der Zufall "pflanzt sich also fort", die Größe x(t), die durch die Gleichung als Funktion der Zeit bestimmt werden soll, ist zu jeder Zeit nicht mehr eindeutig bestimmt, sie kann viele Werte annehmen, aber dennoch muss sich die Eigenart des "Würfels" und die der Gleichung in der Statistik der Größe x(t) zu jeder Zeit t niederschlagen. » weiter

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09. Dezember 2011, 13:59

Die Physik gilt vielen als eine Wissenschaft, die streng kausale Regelmäßigkeiten in der Natur entdeckt und diese als deterministische Naturgesetze in mathematischer Sprache formuliert. In der Tat, die ersten großen Theorien, die in der Geschichte der Physik entstanden, führten zu dieser Vorstellung: Aus ihren Gleichungen kann man eindeutig und in der Praxis auch verlässlich den zukünftigen Zustand eines physikalischen Systems berechnen, wenn man nur die angemessenen Anfangswerte berücksichtigt. Das Funktionieren unserer technischen Geräte bestätigt jeden Tag aufs Neue diese Vorhersagefähigkeit; beim Entgleisen von Zügen oder Abstürzen von Fliegern versagen ja nicht physikalische Gesetze sondern Menschen.

In unserem täglichen Leben aber erfahren wir ständig Unerwartetes und Zufälliges. Unser permanentes Problem ist es, dass wir die Zukunft nicht kennen (auch wenn wir manches Zukünftige gar nicht so genau wissen wollen). Das Unberechenbare gilt als das spezifisch zum menschlichen Leben gehörende und gibt Stoff für viele mehr oder weniger ernste Beziehungsdramen; natürlich ist dabei mit physikalischen Begriffen und Gesetzen nichts auszurichten.  » weiter

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20. November 2011, 11:05

Wenn man heute über Emergenz redet oder schreibt, steht man in Gefahr den Eindruck zu erwecken, man wolle auf einen ohnehin zu voll besetzten Zug auch noch aufspringen. Oft wird das Wort in die Debatte eingeworfen - mit einem unbestimmten Anspruch, man hätte damit den Kern der Sache irgendwie getroffen. Mehr oder weniger gut nachvollziehbare Definitionen werden angeboten, Wikipedia spricht von einer "spontanen Herausbildung von neuen Eigenschaften oder Strukturen auf der Makroebene eines Systems infolge des Zusammenspiels seiner Elemente" und erwähnt, dass George Henry Lewis schon 1875 diesen Begriff zum ersten Mal "im Zusammenhang mit der Erklärung von Bewusstsein" verwendet habe. In Metzlers Philosophie-Lexikon findet man die kryptische Aussage, dass Emergenz " durch Neuheit und Unableitbarkeit aus tieferen Schichten der Realität gekennzeichnet" sei. In dem Kampf der amerikanischen Physiker um öffentliche Aufmerksamkeit und Gelder wird die Emergenz von den Festkörperphysikern gar zum vorherrschendem Prinzip hochstilisiert und dem "kruden Reduktionismus" der Teilchenphysiker entgegen gehalten.   » weiter

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31. Oktober 2011, 10:43

Vor einigen Tagen kam mir ein Artikel des Theologen Patrick Becker aus der Zeitschrift "Herder Korrespondenz" mit dem Titel "Naturwissenschaftliches Denken als Herausforderung für den Gottesglauben" zu Gesicht. Schon der Titel verrät, dass hier einer den entscheidenden Punkt für die heutige Situation der Religionen in der modernen Welt erkannt hat, und seine Analyse und Einfühlung in das naturwissenschaftliche Denken ist das Beste, was ich bisher aus dem kirchlichem Raum über dieses Thema gelesen habe.
Becker sieht als "Eckpfeiler der Naturwissenschaften" das Denken in Ursache-Wirkungs-Beziehungen und die Erkenntnis der Bedeutung von Entwicklung. In der Tat hat er damit zwei ganz bedeutende Prinzipien benannt, mit der man bei der Erklärung der Naturphänomene großen Erfolg gehabt hat und noch heute hat, und er untersucht, was die Anerkennung dieser Prinzipien für einen Glauben an einen Gott, speziell an einen christlichen Gott, bedeutet. » weiter

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11. Oktober 2011, 17:57

Der berühmte amerikanische Festkörperphysiker und Nobelpreisträger Philip Anderson beklagte im Jahre 1994 in einer Einleitung für einen Tagungsbericht, dass es in der öffentlichen Aufmerksamkeit für physikalische Forschungsergebnisse ein großes Missverhältnis gibt:  Kosmologische Fragen und das Schicksal von Theorien für fundamentale Wechselwirkungen würden zuhauf in Büchern und Zeitungen diskutiert und unter dem Schlagwort  "Reduktion"  werde publikumswirksam eine "Theorie für Alles" als Ziel propagiert.  Dabei könnten sich höchstens 20% der Physiker als Kosmologen oder Teilchenphysiker bezeichnen, die große Mehrheit der Physiker weltweit sei dagegen mit praktischen Anwendungen der Physik oder Phänomenen beschäftigt, die zu komplex seien, um sie direkt mit einfachen Folgerungen aus den Gesetzen für die fundamentalen Kräfte bzw. Wechselwirkungen erklären zu können.   » weiter

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30. September 2011, 19:26

In den Zeitungen findet man dieser Tage wieder Meldungen aus dem Forschungszentrum CERN in Genf.  Dieses Mal geht es nicht um schwarze Löcher  oder um die Suche nach dem Higgs-Boson,  vielmehr um einen Hilferuf einer Forschergruppe an die übrige Forschergemeinde.  Ihre Daten aus einem Experiment mit Neutrinos  können sie bisher nur so interpretieren, dass die Neutrinos, die  Genf erzeugt und in Italien tief unter dem Gran-Sasso-Massiv nachgewiesen werden,  schneller als Licht sind.  Das widerspricht aber einem fundamentalen Prinzip der Relativitätstheorie, und, so schließen sie erst einmal, müssen sie in ihren Überlegungen zur Interpretation der Daten irgendeinen Fehler gemacht haben, den vielleicht andere Physiker, die mit etwas mehr Abstand an die Sache herangehen können, entdecken könnten.  In den Zeitungen aber spekulierte man schon darüber, ob mit diesem Experiment nun "Einstein widerlegt" würde, d.h. die Relativitätstheorie Einsteins aus dem Jahre 1905 umgeschrieben werden müsse. » weiter

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07. September 2011, 21:18

Beobachter der Entwicklung der Naturwissenschaften stellen fest, dass es dort auf der Ebene der Gesetze in Form mathematischer Relationen große Kontinuität gibt, dass sich aber die Begriffe, mit denen man mit die Dinge dieser Welt fassen will, oft verändern. So ging es auch dem Materiebegriff und will man diesen Wandlungen bis zu den heutigen Vorstellungen der modernen Physik nachspüren, so steht man als guter Bildungsbürger, der man als Physiker ja auch noch ist, in Versuchung, zunächst bei den Vorstellungen im antiken Griechenland anzufangen und die Entwicklung des Begriffes in der abendländischen Naturphilosophie zu rekapitulieren. Das mag ganz unterhaltsam sein - es ist immer interessant zu sehen, wie unsere Vorfahren vor uns einst gedacht haben - aber für unserer heutiges Verständnis von Materie spielen alle diese Spekulationen keine Rolle. Deshalb möchte ich bei der naiven Alltagsvorstellung von Materie einsetzen, die auch Galilei bei seinen ersten naturwissenschaftlichen Untersuchungen zum freien Fall im Kopf hatte, um dann, der Geschichte der Physik folgend, zu berichten, was wir heute unter Materie verstehen. » weiter

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27. August 2011, 12:05

Ende dieses Jahres  wird man wissen, ob es Higgs-Bosonen wirklich gibt.  Das behauptete der  Direktor des CERN in der Süddeutschen Zeitung vom 28.7.2011. Ich kenne die Hypothese, dass es ein solches Teilchen gibt, schon seit meiner Jugend, als ich im Bereich der Teilchenphysik promovierte.  Es war die Zeit, als man die Bedeutung der so genannten Eichtheorien erkannt hatte.  In der heute als "Standard-Modell"  geltenden  Quantenfeldtheorie für die elektromagnetische und schwache Wechselwirkung  spielen diese Eichtheorien eine "tragende" Rolle.  Der Haken war nur, dass in solchen Theorien die mit den Quantenfeldern einhergehenden Teilchen keine Massen haben können, sie diese aber aus physikalischen Gründen haben müssen.   » weiter

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02. August 2011, 18:51

Wer  sich die Geschichte der Physik vor Augen führt, insbesondere die der physikalischen Theorien und Begriffe, entdeckt bald,  dass sich die Entwicklung auf zwei verschiedenen Ebenen vollzieht,  auf einer formal mathematischen einerseits und einer  begrifflichen, verbal formulierten  andererseits. In meinem Buch [1]  "Die Entdeckung des Unvorstellbaren"  habe ich das ausführlich dargelegt.   
Die Ebenen sind nicht nur unterschiedlich in ihrer Sprache - hier Mathematik, dort gehobene Umgangssprache -  sondern vor allem auch in ihrer Entwicklung.  Neue Theorien entstehen immer erst auf der ersten Ebene, auf der Ebene der mathematisch fassbaren Beziehungen zwischen Größen, die man mit  physikalischen  Messgrößen identifizieren kann.  Dabei kommen aber immer auch weitere Größen ins Spiel, die eine Interpretation erfordern und oft hinkt ein befriedigendes Verständnis der Bedeutung dieser weiteren Größen nach.  Am Beispiel des elektromagnetischen Feldes  oder der Wahrscheinlichkeitsamplitude in der Quantenmechanik kann man  das sehr gut sehen.   » weiter

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