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Erkenntnisse
Hohnerkamp (2013, stark gekürzt):
Der englische Naturforscher Isaac Newton stellte fest, dass es bei verschiedenen Körpern auch einer verschiedenen Kraftanstrengung bedarf, ihre Bewegung zu ändern. Er führte als Maß für solche Trägheit den Begriff Masse ein und postulierte auch gleich, dass jene Masse dafür verantwortlich sei, dass Körper sich gegenseitig anziehen. Fortan galt die Eigenschaft, Masse zu besitzen, als Spezifikum materieller Objekte (und auch heute findet man das oft so formuliert, z.B. in Wikipedia).
Materielle Objekte sind danach alle Objekte, die Masse besitzen und daher Trägheit bei Bewegungsänderung zeigen sowie von anderen Objekten gleicher Art angezogen werden.
Erst Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie mache uns klar, dass dazu auch Licht gehört und man das Wort » Masse « besser durch » Energie « ersetzt, da ja Masse im Sinne Newtons nicht notwendig Ruhemasse ist.
Was aber wurde nun aus dem Begriff » Materie « ?
Offensichtlich bestehen alle Objekte, die man vor Einstein als materiell bezeichnet hatte, aus Elementarteilchen, d.h. aus Quanten. Auch das Licht — sich uns als Welle eines elektromagnetischen Feldes zeigend — ist auf mikroskopischer Ebene ein Strom von Quanten.
Somit musste man sich neu überlegen, was denn nun das Spezifikum eines materiellen Objekts sein solle.
Mit Hilfe der Relativitätstheorien und der Quantenphysik ist leicht einzusehen, wie die Definition des Begriffs » Materie « abzuwandeln ist, um diesen neuen Einsichten Rechnung zu tragen:
Was ein materielles Objekt kennzeichnet, ist nicht die Eigenschaft (Ruhe-) Masse zu haben,
sondern die Eigenschaft Energieträger zu sein.
Aber nicht nur das: Wer die Spezielle Relativitätstheorie kennt, der weiß, dass die Energie immer zusammen mit einem Impuls auftritt, diese beiden Größen also ebensowenig von einander trennbar sind wie Zeit von Raum.
Demnach sagt die Physik heute:
Materielle Objekte sind alle,
denen sich ein Energie-Impuls-Vektor zuordnen lässt.
Note: Da sich die neue Sprechweise noch nicht überall durchgesetzt hat — und alte Schriften ohnehin nicht abänderbar sind — wird häufig noch von Masse gesprochen, wo eigentlich Materie bzw. die sie darstellende Energie gemeint sind.
Sie ist relativ, d.h. aus der jeweils subjektiven Sicht unterschiedlicher, relativ zueinander bewegter Bezugssysteme heraus unterschiedlich groß.
L.B. Okun (2006, 2008):
The relation discovered by Einstein is not E = mc2 , but E0 = mc2 , where E0 is the energy of a free body at rest introduced by Einstein in 1905.
John Barrow (Zitat):
Nach Einsteins Gravitationstheorie sind alle Formen von Energie Quellen von Gravitationskraft — auch Druck.
Es ist also paradoxerweise so, dass der Druck, der sich in von Gravitation zusammengepresster Materie aufbaut, die Kontraktion der Materie nicht zum Halten bringen kann, sondern sie sogar noch beschleunigt und damit den Augenblick "unendlicher" Dichte schneller herbeiführt.
Lee Smolin in seinem Buch » Time Reborn « (S. 58-59):
If you remove everything corresponding to the observations of particular observers from the description of nature given by Special Relativity, there remains the casaul structure. Since this is all that's observer-independent, it must — if the theory is true — correspond to physical reality [Wirklichkeit]. Hence, to the extent that Special Relativity is based on true principles, the universe is timeless. It is timeless in two senses:Relationships are the only reality that corresponds to time — relationships of a causal sort.
- There is nothing corresponding to the experience of the present moment,
- and the deepest description is of the whole history of causal relations at once.
Besides the causal structure, there is another piece of information all observers agree about:
Consider a physical clock, which ticks off seconds, floating freely in space. It strikes noon, then a minute later ist strikes a minute past noon. The first event can be considered a cause of the second. In between the clock ticks 60 times. The number of times it ticked between the two events is something else all observers, regardless of their relative motion, can agree about. This is called the proper time.
[Smolin ergänzt in Fußnoten 6 und 9, S. 276-277]:
This does not mean that all clocks will tick the same number of times between two events. Consider two movings clocks that pass each other when they both read noon, they seperate. One of them accelerates and reverses direction, passing the other clock again when that clock reads 12:01. The accelerating clock will display a different time. But the point is that all observers will agree about how many times one particular clock ticks between two events.
The clock that ticks the most times between two events is the one that is free-falling — and
because the time a free-falling clock measures is distinguished in this way, we call it the proper time.
The geodesics of spacetime, as opposed to space, are the paths that take the most proper time rather than the shortest distance:
A free-falling clock ticks faster and thus more often than any other clock traveling between two events. This leads to a good piece of advice: If you want to stay young, accelerate.
Hohnerkamp (ein Professor für Physik) erklärt:
Bei einem System von zwei Körpern ergibt sich der 4-dimensionale Implusvektor des Systems einfach durch Addition der entsprechenden Impulsvektoren der beiden Körper, und die Masse des Systems erhält man durch Lösen der Gleichung
( mc2 )2 = E2 – ( pc )2 ,
in der m, E, p für Masse (im Sinn von Ruhemasse), Energie und Impuls des Gesamtsystems stehen.
Das Verblüffende ist nun, dass die Masse dieses 2-Körper-Systems keineswegs gleich der Summe der Massen der beiden Körper ist und sogar noch von den Geschwindigkeiten seiner einzelnen Teilsysteme abhängt.
Erst im Extremfall sehr kleiner Geschwindigkeiten ergibt sich die Additivität der Massen, wie man sie aus der Newtonschen Mechanik kennt.
Ein besonders extremer Fall von Nicht-Additivität ist der folgende:
Seien die beiden Körper ein Elektron und sein Antiteilchen (ein Positron), deren Impulse entgegengesetzt sind, so dass der Gesamtimpuls verschwindet. Die Masse dieses Systems ist verschieden von Null. Wenn Elektron und Positron aufeinander treffen und in zwei Photonen zerstrahlen, so ändert das weder die Gesamtenergie, noch den Gesamtimpuls, und so bleibt dann auch die Masse des Gesamtsystems gleich — besteht jetzt aber nur noch aus 2 Lichtwellen. Man hat dann also ein System aus zwei Photonen mit Ruheenergie (Masse), obgleich die beiden Photonen als die einzigen Konstituenten des Systems masselos sind. Die Masse des Gesamtsystems besteht tatsächlich nur aus der Energie der beiden Lichtwellen.
Wie auf solche Weise verschiedenste Energieformen zur Ruhemasse eines Systems beitragen können, sieht man auch bei der Erwärmung eines Körpers: Die einzelnen Konstituenten gewinnen dadurch im Mittel an Bewegungsenergie, was die Ruhemasse des Körpers erhöht obgleich die Summe der Massen der einzelnen Konstituenten konstant bleibt.
Interessant ist, dass die Masse des Gesamtsystems keineswegs immer größer ist als die Summe der Massen seiner Konstituenten.
Beispiele hierfür sind jedes Atom und jeder Atomkern: Ihr Zusammenhalt wird durch die elektromagnetische Kraft bzw. die starke Wechselwirkung garantiert. Die Energie, die man aufwenden muss, um solche Bindungen zu lösen, nennt man Bindungsenergie.
Die Masse eines Atoms (oder Atomkerns) ergibt sich stets als Summe der Massen seiner Konstituenten abzüglich der Bindungsenergie.
Der Quantenphysiker Hans-Peter Dürr (1997, wörtlich zitiert) erklärt:
"Aus Überlagerung von Offenheit [ auf Quantenebene ] wird [ auf gröberen Skalen ] Bestimmtheit:
Wenn wir einen Würfel auf den Tisch werfen, ist es völlig offen, welche Augenzahl erscheinen wird.
Wenn wir hingegen eine sehr große Zahl von Würfeln gleichzeitig auf den Tisch werfen, ist das Ergebnis i.W. eindeutig: Alle Augenzahlen kommen gleich oft vor.
In der Summe also entsteht aus begrenzter Offenheit eine Bestimmtheit.
Dies gilt allerdings nur, wenn die vielen Würfel völlig unabhängig von einander sind.
Wenn sie etwas miteinander verklebt sind, ergeben sich keine so einfachen Antworten."
Der Quantenphysiker Hans-Peter Dürr erklärt:
Die Quantenphysik hat einen ersten wesentlichen Schritt gemacht, die oft störende Fessel strenger Determiniertheit zu lockern. Sie zeigt uns:
Die Zukunft ist prinzipiell offen!
Diese Erkenntnis ist richtig, führt uns aber dennoch nicht auf absolut freien Willen, denn:
Für jedes Quantenereignis kann eines seiner beiden möglichen Ergebnisse eintreten — es wird aber dennoch immer nur mit ganz bestimmter Wahrscheinlichkeit eintreten.
Dies hat zur Folge, dass die im Mikroskopischen gegebene Unvorhersagbarkeit sich auf größeren Skalen zunehmend ausmittelt, also verschwindet — außer wenn eine Kohärenz der Möglichkeitswellen sich makroskopisch ausbilden kann.
Die Frage der Kohärenz spielt in der konventionellen Mikrobiologie bisher keine Rolle, da als selbstverständlich angenommen wird, dass man bei der Beschreibung von Atomen und Molekülen i.W. mit der groben Approximation der Chemiker auskommen wird, welche zu Modellen führt, die nur die Intensitäten (Aufenthaltswahrscheinlichkeiten), aber nicht auch die Phasenbeziehungen der Materiewellen der Elektronen berüchsichtigen.
Der bisherige Erfolg der vergröberten Vorstellung (der Chemiker) in der Biologie ist m.E. noch kein ausreichender Beweis dafür, dass in der dabei unberücksichtigt bleibenden Phasenstruktur der Gesamtwelle der DNS-Doppelhelix nicht doch — ähnlich wie bei einem photographischen Hologramm — Information steckt, die für die Morphogenese wesentlich ist.
So glauben wir im Alltag ja zunächst, dass wir uns durch Photographie ein i.W. naturgetreues Abbild von Gegenständen oder Landschaften verschaffen zu können.
Bessere Kenntnis der Optik aber belehrt uns, dass beim üblichen Photographieren ein Großteil der an uns durch das Licht gesandten Information verloren geht: Information, die uns erst durch weit raffiniertere Nachweismethoden — wie eben neuerdings die der Holographie, welche auch die Phasenbeziehungen registriert — wenigstens teilweise zugänglich gemacht werden kann.
Grtgrt
Wie auf Seite Zur Geometrie der Allgemeinen Relativitätstheorie erläutert, gibt es nämlich — wenn man ganz genau ist — überhaupt keine Metrik des Raumes, die ortsunabhängig wäre. Jene, die unsere Geräte — das GPS etwa — verwenden, gilt mit ausreichend guter Näherung zwar durchaus in einem weiten Umfeld der Erde, aber eben nicht im gesamten Universum:
Sie gilt so genau z.B. nicht mehr über große kosmische Entfernungen hinweg
und vor allem nicht auf Geodäten, die nahe an Schwarzen Löchern vorbeiführen (z.B. nahe am Zentrum unserer Milchstraße).
Nun könnte man aber auf den Gedanken kommen, als universellen Abstand zweier Objekte X und Y im Raum, die Entfernung zu definieren, die sich ergibt, wenn man entlang der X und Y verbindenden Geodäte über die (durch Einsteins Feldgleichungen ortsabhängig definierte) Metrik integriert. Das aber funktioniert aus gleich mehreren Gründen nicht:
- Wir kennen keine Formel für jene Metrik, die mit absoluter Genauigkeit überall auf dem Weg gelten würde (und da die Raumzeit kein Vektorraum sondern nur Riemannsche Mannigfaltigkeit ist, kann es eine universell gültige ja auch gar nicht geben).
- Aber selbst wenn es so eine Formel gäbe, müsste sie — da die Massen im Raum sich relativ zueinander bewegen — einen Zeitparameter enthalten. Nun gibt es aber gar keinen universell gültigen Zeitbegriff ...
Wir sehen:
- Und letztlich ist ja auch schon die konkrete L a g e der Geodäte zeitlich variabel ...
Keineswegs nur die Quantenphysik kennt naturgegebene Unschärfe.
Selbst die makroskopische Geometrie des Universums stellt sich uns als unscharf dar!
Wrentzsch in 2112-26:
Geschwindigkeiten näher an Lichtgeschwindigkeit sollen den Zeitablauf verlangsamen nach der SRT.
Okotombrok in 1997-99:
Grtgrt in 1997-94:
Das Szenario symmetrisch zu machen erlaubt uns zu erkennen, dass — in der SRT —
die beobachtete Zeitdilation nur in den S i c h t e n der beiden Beobachter auftritt, aber eben n i c h t in der Raumzeit selbst.
Dummes Zeug,
das einzige, was dein Szenario erkennen lässt ist, dass unter gleichen Bedingungen Bedingungen herrschen, die zu gleichen Bedingungen führen.
Zitat von Helmut Satz (2013):
Wenn in einem Raumschiff, das sich mit einer hohen konstanten Geschwindigkeit v relativ zur Erde bewegt, die Lichtgeschwindigkeit c die gleiche ist, wie in einem irdischen Labor, dann muss aus unserer Sicht das Längenmaß des Raumschiffes kürzer sein als unseres oder deren Uhr muss langsamer sein als unsere oder beides.
In der Tat tritt beides auf. Ein festes Maß d0. ein Standardmeter, hat den gleichen Wert für uns hier wie für die Passagiere des Raumschiffs.
Aber von uns aus gemessen erscheint deren Standardmeter d0 auf eine Länge d geschrumpft
d = d0 • ( 1 – (v/c)2 )1/2
Und ein festes Zeitintervall t0 erscheint, von der Erde ais gesehen, länger geworden zu sein, den Wert
t = t0 • ( 1 – (v/c)2 )–1/2
zu haben.
Zitat von Martin Bojowald (2008):
Wenn wir uns beim Betrachten einer Situation schneller bewegen als ein zweiter Beobachter, so erscheinen uns räumliche und zeitliche Abstände in den beobachteten Ereignissen anders als diesem.
Wie ein Wechsel des Sichtwinkels die räumlichen Ausdehnungen ineinander überführt, so wandelt ein Ändern der Geschwindigkeit beim Beobachten räumliche in zeitliche Abstände um und umgekehrt.
Aus diesem Grunde ist die Unterscheidung zwischen räumlicher und zeitlicher Ausdehnung vom Standpunkt (oder genauer von der "Standbahn", wenn wir uns wirklich bewegen) abhängig und hat keine physikalische Basis unabhängig von Beobachtern. Anstatt Raum und Zeit zu trennen, gibt es nur ein einziges gemeinsames Objekt: die Raumzeit.
Zitat von Martin Carrier (2009):
Kennzeichnend für die SRT ist der Vorrang raumzeitlicher Größen vor ihren räumlichen und zeitlichen Bestandteilen. Dieser Primat der 4-dimensionalen Größen wurde zuerst 1908 von Minkowski hervorgehoben: Von Stund an sollen Raum für sich und Zeit für sich völlig zu Schatten herabsinken und nur noch eine Art Union der beiden soll Selbständigkeit bewahren.
Minkowski erkannte, dass sich die SRT als eine spezifische, neuartige Geometrie darstellen lässt, in der die raumzeitlichen Abstände eine zentrale Stellung insofern einnehmen, als sie die o b j e k t i v e n Beziehungen zwischen Ereignissen wiedergeben, während deren räumliche und zeitliche Bestimmungsstücke vom Bewegungszustand des Beobachters abhängen und in diesem Sinne s u b j e k t i v sind.
Genauer: Der [mit Hilfe der Minkowski-Metrik errechnete] Viererabstand ist die zentrale Größe der Raumzeit der SRT. Im Unterschied zur Raum-Zeit der klassischen Physik bleibt allein diese Größe bei einem Wechsel des Inertialsystems erhalten — nicht aber der 3-dimensionale räumliche Abstand oder der 1-dimensionale zeitliche.
Wegen dieser Invarianz ist der Viererabstand fundamentaler [ der Wirklichkeit näher ] als die vom Bezugssystem abhängigen räumlichen und zeitlichen Größen.
Dennoch ist es nicht die 4-Dimensionalität als solche, die die Relativitätstheorie auszeichnet: Auch Ereignisse in der Newtonschen Raum-Zeit werden ja erst durch 3 Ortskoordinaten und eine Zeitkoordinate vollständig lokalisiert. Kennzeichnend für die SRT ist vielmehr der Vorrang raumzeitlicher Größen vor ihren räumlichen und zeitlichen Bestandteilen. ...
Insofern beinhaltet der Übergang von der Newtonschen zur Einsteinschen Raumzeit die Ersetzung 3-dimensionaler bzw. 1-dimensionaler absoluter Größen durch jeweils nur e i n e 4-dimensionale absolute Größe.
Zitat von Martin Carrier (2009):
Deutlich wird, dass die relativistische Längenkontraktion eine Folge des Verfahrens der Längenmessung ist.
Martin Carrier (auf Seite 37 seines Buches "Raumzeit") erklärt, an was man hier nicht denkt
Dieser zunächst paradoxe Befund klärt sich durch die Berücksichtigung der Relativität von Gleichzeitigkeit:
Jede Längenmessung erfordert, dass Anfang und Ende eines Objekts g l e i c h z e i t i g markiert werden. Markiert man aber Anfang und Ende eines bewegten Objektes zu unterschiedlichen Zeiten, dann ist es nicht erstaunlich, dass sich abweichende Werte ergeben. Wegen der Relativität der Gleichzeitigkeit unterscheiden sich die Urteile beider Beobachter über die Gleichzeitigkeit der Markierung der beiden Enden — mit der Folge unterschiedlicher Messergebnisse.
Deutlich wird, dass die relativistische Längenkontraktion eine Folge des V e r f a h r e n s der Längenmessung ist.
Ergebnis des Maryland-Experiments (nach Joachim Schulz):
Die im Maryland-Experiment verwendeten Atomuhren wurden in speziellen Transportbehältern gelagert, in denen sie von Umwelteinflüssen aller Art abgeschirmt wurden. Dadurch sollten Störungen des Experiments zum Beispiel durch Temperaturschwankungen ausgeschlossen werden. Die Flugzeuge flogen nicht, wie im Hafele-Keating-Experiment, um die Erde, sondern sie kreisten über der Chesapeake Bay im Bundesstaat Maryland (USA) in ständiger Sichtweite zum Flughafen. Vor dort aus wurde ihr Kurs durch Laserpeilung genau verfolgt und die Zeit der Atomuhr am Boden wurde durch kurze Laserimpulse ständig mit der Zeit der Atomuhren in den Flugzeugen verglichen.
Die Flugzeuge kreisten nämlich zunächst fünf Stunden auf 25.000 Fuß, stiegen dann auf 30.000 Fuß, wo sie fünf Stunden kreisten, um dann die letzten fünf Stunden auf 35.000 Fuß zu kreisen. Wie das folgende Bild aus der Original-Veröffentlichung zeigt, war die Messung genau genug um nachzuweisen, dass die Uhren tatsächlich um so schneller gingen, je weiter sie aus dem Gravitationsfeld der Erde heraus waren.
Note: Die Uhren wurden nacheinander in 3 unterschiedlichen Höhen (25.000, 30.000, und 35.000 Fuss über Meeresniveau) transportiert.
Die Flugzeuge waren immer in Sichtweite des Flughafens, flogen also nicht besonders schnell.
Lee Smolin schreibt (auf S. 59 und 279 seines Buches TIME REBORN, 2013):
Consider a physical clock, which ticks off seconds, floating freely in space. It strikes noon, and later it strikes a minute past noon. In between the clock ticked sixty times. The number of times it ticked between the two events is something a l l observers, regardless of their relative motion, can agree upon. This is called the proper time.
This, however, does n o t mean that all clocks will tick the same number of times between two events:
Consider two moving clocks that pass each other when they both read noon, then seperate. One of them accelerates and reverses direction, passing the other clock again when that clock reads 12:01. The accelerating clock will display a different time. But the point ist that all observers agree about how many times one particular clock ticked between these two events. The clock that tickes the most times between two events is the one that is free-falling — and because the time a free-falling clock measures is distinguished in this way, we call it the proper time.
Josef Honerkamp schreibt (auf S. 194 seines Buches Wissenschaft und Weltbilder, 2015):
In starken Gravitationsfeldern gehen Uhren langsamer.
Beobachten wir z.B. ein Objekt, welches in ein Schwarzes Loch fällt und dabei seiner Eigenzeit nach jede Sekunde ein Signal aussendet:
Wir werden feststellen, dass — nach unserer, des Beobachters, Eigenzeit — die Abstände zwischen den Signalen immer größer werden, auch nachdem man die Laufzeiten der Signale in Rechnung gestellt hat.
Die Zeit verrinnt im Objekt immer langsamer, je näher das Objekt dem Schwarzen Loch kommt, bis sie schließlich stillsteht und damit das Objekt für uns alle Zeit am gleichen Ort erscheint.
Steven S. Gubser (Zitat von S. 2-3 seines Buches Das kleine Buch der Stringtheorie, 2011):
Wenn jemand ganz schnell im Kreis läuft, während ihm jemand, der daneben steht, zuschaut, verstreicht die Zeit für den Läufer langsamer als die Zeit für den Zuschauer.
Wenn beide eine Uhr bei sich tragen, vergeht auf der Uhr des Läufers weniger Zeit als auf der des ruhenden Zuschauers.
Henry in 1997-67:
Um nicht immer aus Wikipedia zu zitieren:
» Durch Einstein wurde unser Verständnis von Raum und Zeit radikal neu gestaltet: Phänomene wie Zeitdilatation und Lorentz-Kontraktion und die Verschmelzung von Raum und Zeit im Raum-Zeit-Kontinuum sind eine natürliche Konsequenz der Speziellen Relativitätstheorie. «
Ein Zitat aus http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/ von Dr. Andreas Müller.
Der Autor Dr. Andreas Müller ist Astrophysiker und wissenschaftlicher Koordinator im Exzellenzcluster "Origin and Structure of the Universe" der Technischen Universität München.
Michio Kaku (2008):
Im Prinzip könnte sich Staustrahltriebwerk — durch Aufsammeln im Weltraum reichlich vorhandenen Wasserstoffgases — bis in alle Ewigkeit selbst antreiben und schließlich weit entfernte Sonnensysteme erreichen.
Da die Zeit — laut Einstein — sich in der Rakete verlangsamt, könnte es möglich sein, astronomische Entfernungen zu überbrücken, ohne die Crew in einen Kälteschlaf versetzen zu müssen. Den Uhren an Bord zufolge würde man
- nach 11 Jahren Beschleunigung mit 1g den Sternhaufen der Plejaden erreichen, der 400 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
- Schon in 23 Jahren würde man zur Andromeda-Galxis gelangen, die 2 Mio Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
- Rein theoretisch könnte so ein Raumschiff innerhalb der normalen Lebensspanne eines Besatzungsmitglieds selbst noch die Grenze des [ von der Erde aus ] sichtbaren Universums erreichen, obgleich auf der Erde dann schon viele Milliarden Jahre vergangen sein mögen.
Michio Kaku (2008):
Mein Favorit unter den Kandidaten, die uns zu den Sternen bringen könnten, ist das Staustrahltriebwerk, denn:
Wasserstoff gibt es im Universum in Hülle und Fülle, und so ein Triebwerk könnte ihn auf seiner Reise einschaufeln und hätte somit eine unerschöpfliche Quelle für Rakententreibstoff. Der eingesammelte Wasserstoff würde auf einige Millionen Grad erhitzt, so dass er fusionierte und die Energie einer thermonuklearen Reaktion freisetzte.
Triebwerke dieser Art wurden 1960 vom Physiker Robert W. Bussard vorgeschlagen. Er berechnete das Gewicht eines Staustrahltriebwerks zu etwa 1.000 Tonnen um theoretisch einen ständigen Schub von 1g aufrecht erhalten zu können (1g = Schwerebeschleunigung — was mit dem Stehen auf der Erde vergleichbar ist).
Könnte ein Staustrahltriebwerk 1 Jahr lang mit 1g beschleunigen, würde es [ von der Erde aus gesehen ] 77 Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreichen, so dass dann interstellare Reisen möglich sein könnten.
Die Erfordernisse für ein Staustrahltriebwerk sind einfach zu berechnen, denn
- zum einen kennt man die durchschnittliche Dichte von Wasserstoffgas im Universum,
- und zum anderen können wir ungefähr errechnen, wie viel Wasserstoff verbrannt werden muss, um ständige Beschleunigung von 1g zu erreichen.
- Hieraus lässt sich die Größe der Schaufel ableiten, die notwendig wäre, den Wasserstoff einzusammeln (unter plausiblen Annahmen lässt sich ausrechnen, dass eine Schaufel von etwa 160 km Durchmesser ausreichen würde. Sie im Weltraum zu bauen könnte — dank der Schwerelosigkeit dort — tatsächlich machbar sein.
Hans-m in 2102-143:
Wie wir unsere Welt wahrnehmen hängt nur von den Informationen ab, die uns unsere Sinne liefern. Aber auch jene Ereignisse, die wir nicht wahrnehmen, sind trotzdem existent.
Daher dürfen wir das Universum nicht ausschließlich nach dem beurteilen, was es uns preisgibt.
Zitat von Dürr (S. 36-37, etwas gekürzt):
Die neue Weltsicht ist im Grunde holistisch, nicht atomistisch: Es existiert eigentlich nur das Eine, das Ungetrennte, das Untrennbare. ...
Das untrennbare Eine ist Prozesshaftes, Potentialität, aber nicht nur Möglichkeit, sondern auch das Vermögen zur Schaffung von Realität und von greifbar Seiendem [bestehend aus anfassbaren Objekten].
Die zeitliche Evolution besteht in einem fortschreitenden Prozess der Differenzierung dieses Untrennbaren durch Errichtung von Grenzzäunen (physikalisch: auslöschende Überlagerung von Potentialwellen).
Man ist an Zellteilung erinnert, wo sich eine Zelle ja auch vermehrt durch Neubildung von Zellwänden.
Dies imitiert die Entstehung unabhängiger Subsysteme, die als Teile des Gesamtsystems fungieren und aus denen dieses Gesamtsystem "zusammengesetzt" erscheint. Dies ist aber nie der Fall, weil der Zusammenhang viel tiefer geht, so wie etwa die sichtbar getrennten weißen Schaumkronen auf stürmischer See ja auch nicht die Betrachtung rechtfertigen, das Meer sei aus Wellen und Schaumkronen zusammengesetzt.
Das Sinnstiftende im Zusammenwirken der Als-ob-Teile entsteht immer aus dem Ganzen, das sie einschließt. Dieses Ganze, Eine, ist immer da.
Auch wir, die wir alle hier im Raum leben, sollten uns nicht vorstellen, dass wir wirklich getrennte Teile dieser Wirklichkeit sind, lose zusammengehalten durch einige Licht-, Laut- und andere von der Physik identifizierbaren Signale, die wir uns zur Verständigung wechselseitig zuwerfen. Wir sind alle Teile dieses selben Einen, derselben Potentialität, und spüren das auch: Wie sonst nämlich könnten ein paar hingeworfene Worte und Sätze mit ihrem dürftigen, abzählbaren Informationsgehalt sich in unserem jeweiligen Bewusstsein so reich entfalten.
Zitat von Dürr, S. 44:Ich habe als Physiker 50 Jahre lang — mein ganzes Forscherleben — damit verbracht zu fragen, was eigentlich hinter der Materie steckt. Des Endergebnis ist ganz einfach:
Es gibt keine Materie!
Zitat von Dürr, S. 39-42, einiger Kürzungen wegen nicht ganz wörtlich:
Unsere Mesowelt ist eine statistisch ausgemittelte Mikrowelt (vergleichbar einem Ameisenhaufen, der von Ferne wie ein statischer Hügel aussieht, der beim genauen Hinsehen aber ungeheuere Beweglichkeit zeigt: Dass sich dies Gewimmel nicht auch im Großen ausprägt, liegt daran, dass für jede Ameise, die in einer Richtung läuft, es immer auch eine andere gibt, die das Umgekehrte macht, weshalb dann im Durchschnitt keine Bewegung des Ganzen sichtbar ist).
Dass diese Ausmittelung so vollständig gelingt, liegt wesentlich am 2. Hauptsatz der Thermodynamik, welcher besagt, dass in einem sich selbst überlassenen System jede Besonderheit, jedes Ausgezeichnetsein, im Laufe der Zeit zerstört wird (man denke an einen Schreibtisch, der, wenn wir nicht aufräumen, immer unordentlicher wird).
Deshalb verstehen wir nicht, wie es in der Natur mit ihrem starken Hang zur Unordnung überhaupt dazu kommt, dass sich bei der Evolution hochdifferenzierter Systeme (wie uns Menschen etwa) Unordnung über lange Zeit hinweg hinweg nicht durchsetzen kann.
Was also ist da passiert? Hat die Natur für ihren lebendigen Teil nicht vielleicht doch bei einer höheren Instanz eine Ausnahmeregelung den Zweiten Hauptsatz betreffend erwirkt?
Nach heutiger Einsicht scheint es keine solche Ausnahmeregelung zu geben. Die unbelebte wie die belebte Natur basieren auf derselben Art von Prä-Materie, die im Grunde eigentlich keine Materie ist. Sie kann sich auf verschiedene Weise organisieren:
- Einmal ungeordnet und unkorreliert. Dann wird das resultierende Gesamtsystem stumpf, langweilig, apathisch (und wir nennen es unbelebte Materie).
- Prä-Materie kann sich aber auch auf differenziertere, raffiniertere Weise formieren. Es entstehen dann Stukturen, in denen das im Grunde embryonal Lebendige selbst noch in der Mesowelt zum Ausdruck kommt und so lebendiger Organismus wird. Die eingeprägte Potentialität wird makroskopisch sichtbar. Das Gesamtsystem muss dazu weit weg von seinem Gleichgewichtszustand sein, um ein Ausmitteln seiner inneren Lebendigkeit zu vermeiden.
Stellen Sie sich ein physikalisches Pendel vor (als herabhängenden, beweglichen Stab mit einem Gewicht unten). Es pendelt beim Anstoßen vorhersehbar und berechenbar um seine unter stabile Gleichgewichtslage. Dreht man aber Stab und Gewicht weit weg von unteren, stabilen Gleichgewicht nach ganz oben, so gibt es dort eine weitere Gleichgewichtslage. Sie ist instabil, und so wissen wir nicht, ob das Pendel auf die eine oder die andere Seite fallen wird. In diesem Instabilitätspunkt wird die inhärente Lebendigkeit des Systems sichtbar, weil es von winzig kleinen Unterschieden abhängt, ob der Pendel zum einen oder zum anderen Bewegungsablauf veranlasst wird. Die Naturwissenschaft kennt viele Systeme mit solch eingeprägten, dynamischen Instabilitäten. Sie führen zu, wie man sagt, "chaotischem" Bewegungsverhalten: Kleine Veränderungen in den Ursachen bewirken extrem große Unterschiede in den Folgen: Der Schlag eines Schmetterlings kann einen Taifun auslösen.
Leben — belebte makroskopische Oranismen — erfordern Strukturen in der Nähe inhärenter Instabilitäten. Aber Instabilitäten kippen. Um sie also lange in der Balance zu halten, müssen sie dauernd nachjustiert werden durch etwas, das sie neu austariert (intelligente Zuführung von Energie).
Diese Situation steht nicht im Widerspruch zum 2. Hauptsatz der Thermodynamik (d.h. zur allgegenwärtigen, dominanten Tendenz zur Unordnung). Denn es ist ja auch unsere ordnende Hand, die unseren Schreibtisch immer wieder in Ordnung bringen kann. Sie darf dabei aber nicht nur werkeln; sie muss darauf achten, was sie tut: Sie muss intelligent sein, den sonst beschleunigt sie nur den Prozess hin zur Unordnung.
Lebendige Systeme brauchen deswegen ... Intelligenz, eine geistige Führung, die prinzipiell im immateriellen Form-Grund verankert ist und sich in der Milliarden Jahre langen Evolution des Biosystems durch ein Plus-Summen-Spiel in komplexen Verästelungen immer höher entwickelt hat.
Grtgrt in 2102-145:...das, was das Universum uns über sich preisgibt — nur einen extrem kleinen Teil aller existierenden Dinge, Ereignisse und ihrer Eigenschaften zum Gegenstand hat, m ü s s e n wir geradezu damit rechnen, dass es deutlich anders ist als wir denken.
Hans-m in 2104-3:
Geist ohne Körper ist wie ein Programm ohne Prozessor.
Für jeden Gedanken, den wir haben, benötigen wir unser Gehirn.
Unser Körper, in dem Fall das Gehirn, ist somit die Hardware, ohne die die Software (Bewusstsein) nicht existieren würde.
Richard Feynman:
» Wir müssen stets Raum für Zweifel lassen: Es kann sonst kein Dazulernen — keinen Fortschritt — geben.
Man kann nichts Neues herausfinden, wo nicht vorher eine Frage gestellt wurde.
Doch um zu fragen, bedarf es des Zweifelns. «
Lee Smolin (2019):
» Die Wissenschaft macht Fortschritte, wo wir falsifizierbare Theorien erfinden
— auch wenn sie dann schließlich widerlegt werden.
Die Wissenschaft fährt sich fest, wo Theoretiker nicht falsifizierbare Theorien in die Welt setzen. «
E... aus 1057-182:Das Photonen keine Ruhemasse haben erlebst Du täglich. Deine Netzhaut verarbeitet die Informationen die das sichtbare Licht im Sinne des Wortes an sie heran trägt. Dabei genügt die Energie des ankommenden Lichts um die Fotorezeptoren (rot-, grün- und blauempfindlich) so zu reizen das sie die optischen Reize ans Gehirn weiterleiten .....
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...Wenn Du schon mal ein KFZ gesehen hast mit einem kräftigen Hagelschaden, dann weist Du was Deiner Netzhaut blühen würde, wenn Licht eine Ruhemasse hätte, die mit knapp 300.000 Kilometern pro Sekunde permanent in Deiner Netzhaut einschlägt. Die Netzhaut wäre binnen kurzem unbrauchbar und das Auge würde erblinden.
Okotombrok aus 1057-180:Außerdem hat noch ie jemand beobachtet, dass sich Ruhemassen mit c ausbreiten.
Harti aus 1057-161:Das Photon hat keine Ruhmasse, weil es nicht ruhen kann.