Interessantes zu Theoretischer Physik

Was verstehen Physiker unter Materie?

Und was genau ist denn nun eigentlich Realität?

     

Es gibt eine nur vordergründige Antwort auf die erste dieser Fragen, dann aber auch eine wirklich genaue:

Die KI Llama-3.1-70b-instruct antwortet mir:
    In der Elementarteilchenphysik wird unter "Materie" die Gesamtheit aller Teilchen und Kräfte verstanden, die den Aufbau und das Verhalten von Materie auf der kleinsten Skala bestimmen.

    Dies umfasst sowohl die Teilchen, die die Materie aufbauen, als auch die Kräfte, die diese Teilchen miteinander wechselwirken lassen.
Die KI reka-flash-20240722 sagt etwas leicht Anderes:
    In der Elementarteilchenphysik bezieht sich der Begriff "Materie" auf die fundamentalen Bausteine des Universums, die aus Elementarteilchen zusammengesetzt sind.

    Diese Teilchen haben Masse und können Wechselwirkungen mit anderen Teilchen eingehen.
Meiner Ansicht nach sollte man sagen:

    Materie (im klassischen Sinne) nennt man alle Fermionen, da ihnen Ruhemasse und Ausdehnung zukommt.

    Materie generell ist alles, was aus Elementarteilchen im Sinne des Standardmodels besteht (Photonen und Gluonen mit eingeschlossen).

Erst Quantenphysik (genauer: Quantenfeldtheorie) liefert uns noch mehr Einsicht:

Licht ist pure Energie.

Gleiches aber gilt für Materie. Jedes Stück Materie ist letzlich nur mehr oder weniger stehende Welle im Feld der physikalischen Grundkräfte.

Genauer:

    Da unsere Sinne die Wirklichkeit nicht so wahrnehmen können, wie sie wirklich ist, ersetzt unser Denken sie durch ein geeignetes "Bild" (= unsere Auffassung der Wirklichkeit, die wir dann Realität nennen).

    Materie ist Teil dieser Realität (= Interpretation).

    So wie unterschiedliche Farben letztlich nur unterschiedliche Wellenlängen elektromagnetischer Strahlung sind, ist Materie stets nur bestimmte Verteilung von Kräften, die uns makroskopisch als etwas Anfassbares erscheint.


Das also ist es, was Hans-Peter Dürr (Heisenbergs Nachfolger auf dessen Lehrstuhl) gemeint hat, als er in Vorträgen für Nichtphysiker oft erklärt hat "Es gibt keine Materie". Stattdessen zu sagen "Materie ist nicht das, was man sich als Laie darunter vorstellt", wäre treffender gewesen (und sicher auch das, was er wirklich gemeint hat).