Gesellschaft zur Förderung der wissenschaftlichen Physik e.V. - GFWP

Überprüfen wir das Gedankenexperiment zur Längenkontraktion. Der Gedanke ist, wenn wir uns mit 0,5 c von Punkt A zum Punkt B bewegen, dann verkürzen sich die Längen und gleichermaßen dehnt sich die Zeit. Man kann auch andere Geschwindigkeiten nehmen, es wird dadurch aber nicht besser. Der Weg von A nach B soll einfach 10 Lichtjahre sein. 

Wir haben nun die Geschwindigkeit und den Weg, jetzt fehlt uns noch eine „schöne“ Formel die uns sagt wie kurz oder lang unser Weg sein wird. Und die liefert uns die SRT. Die Berechnung teilt sich in mehrere Rechenwege. Erst muss der k-Faktor ermittelt werden erst dann wird die Längenkontraktion bestimmt. (Was immer der k-Faktor ist? K-Faktor hört sich an wie Kalfaktor.)

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Nach ihrem seltsamen Verhalten könnte man meinen, Naturwissenschaftler mieden Sozialkontakte und seien mit ihrer Arbeit im Labor – oder im Arbeitszimmer – voll zufrieden. Aber stimmt das?

In einer brillanten Biografie des wohl größten lebenden Mathematikers zeigt die Autorin Masha Gessen (selbst Mathematikerin): Zumindest Mathematiker zeigen Symptome des Asperger-Syndroms, das ist eine milde Form des Autismus, aber ohne geistige Beeinträchtigung. Typische Kennzeichen sind die Fähigkeit (und der Zwang) zum Systematisieren, die Unfähigkeit, sich in andere hinein zu versetzen, sowie die Gewohnheit, alles wörtlich zu nehmen. Deswegen sind sie resistent gegen Humor und Ironie.

Der Mann, den Gessen einfühlsam porträtiert, heißt Grigory Perelman. Ihm gelang die Lösung eines Jahrhundertproblems: Er bewies die Poincarésche Vermutung. Sie besagt, laienhaft ausgedrückt, dass alles, was irgendwie wie eine Kugel aussieht, tatsächlich auch eine Kugel ist. Für diesen Beweis gab es die renommierte Fields-Medaille (eine Art Nobelpreis der Mathematik) und einen Preis von einer Million Dollar vom Clay-Institut. Beides lehnte Perelman ab. Mehr noch: Er zog sich von der Welt und insbesondere von der Mathematik – also von seinem Leben – zurück, und seitdem hat niemand etwas von ihm gehört.

Gessen zeigt, dass Perelman infolge seiner Unfähigkeit, das Denken anderer zu begreifen (oder überhaupt in Betracht zu ziehen, dass andere Menschen anders denken könnten als er), an eine einzige Wahrheit glaubte. An seine Wahrheit. Die kannte er, und andere mussten sie natürlich auch kennen, ohne dass er es ihnen zu sagen brauchte. Dass dies nicht der Fall war, interpretierte er als Bosheit ihm gegenüber, als Betrug und Verrat. Und solche Sachen existierten nicht in seiner Welt, also wurde er damit auch nicht fertig.

Der Psychologe Simon Baron-Cohen vom “Autism Research Centre” in Cambridge entwickelte einen Test, der den Grad des Asperger-Syndroms feststellen soll. (Sie können den Test an sich selbst durchführen, siehe link unten.) Mathematiker schneiden deutlich höher ab als der Durchschnitt der Bevölkerung. Und theoretische Physiker, die ähnlich wie Mathematiker vorgehen? Zumindest P. A. M. Dirac (Nobelpreis für Physik 1933) war sicher ein ASperger. Denn wenn ihn Studenten baten, seine Gedanken nochmals darzulegen, da sie ihn nicht verstanden hatten, wiederholte er seinen Vortrag mit exakt den gleichen Worten. Und das ist typisch für Asperger.

Masha Gessen: Perfect Rigor: A Genius and the Mathematical Breakthrough of the Century. Erhältlich hier.

Der Test.

Peter Ripota

Durchstreifen wir in dreißig Jahren tropische Urwälder oder schneeverwehte Eiswüsten? Die Klimaforscher meinen, ersteres. Andere Wissenschaftler warnen: Eine neue Eiszeit steht unmittelbar bevor. Und wir Menschen beschleunigen diese Entwicklung auch noch durch unseren unsinnigen Kampf gegen das “Killergas” Kohlendioxid (CO2). Schlüssel- und Angelpunkt zu sind die Wälder, die tropischen ebenso wie die borealen (das sind die Wälder in der gemäßigten und nördlichen Zone).

Vor kurzem hat ein deutscher Klimaforscher (dessen Namen wir lieber vergessen wollen) allen Ernstes vorgeschlagen, die noch verbliebenen Wälder abzuholzen, da sie Tonnen von CO2 in die Luft entlassen. Dazu die Klimaforscher Bala Govindasamy, Ken Caldeira und Philip Duffy vom Lawrence Livermore National Laboratory (Atmospheric Science Division, Livermore, Kalifornien): Durch Computersimulationen fanden sie heraus, dass die Abkühlung der Erde zwischen 1000 und 1900 durch die Abholzung der Wälder und den Übergang zur Landwirtschaft zustande kam. Der Grund für die Abkühlung: Wälder sind dunkel und absorbieren viel Sonnenlicht. Getreide ist hell und schickt die warmen Sonnenstrahlen wieder zurück ins All. CO2 spielte bei der Simulation keine Rolle. Berücksichtigt man das auch noch, ist der beste Schutz gegen die Erwärmung der Erde tatsächlich – logisch, wissenschaftlich abgesichert – :Holzt alle Wälder ab. Und freut euch auf die neue Eiszeit, also auf das Ende der menschlichen Zivilisation.

Peter Ripota

Während ich abends sinnierend auf der Terrasse sitze, beobachte ich das faszinierende Treiben der Glühwürmchen. Ich sehe sie ungefähr eine Sekunde lang, dann sind sie wieder für eine Sekunde verschwunden. Mit einiger Mühe kann ich die Bahn eines Würmchens während der Dunkelphase rekonstruieren und manchmal auch vorausberechnen.

Ich bin ein schlechter Quantenphysiker. Denn soeben habe ich Dinge angenommen, die zwar jeder gesunde, normale, vernünftige und mit der Wirklichkeit zurecht kommende Mensch auch akzeptiert, nicht aber ein Quantenphysiker: Ich nahm an, dass die Würmchen in der Zeit, da ich sie nicht sehe, tatsächlich weiter existieren. Und dass sie in dieser Zeit eine eindeutige Flugbahn besitzen. Wie kann ein Mensch nur so verquer denken!

Als echter Quantenphysiker muss ich vielmehr annehmen, dass

(a) die Würmchen keine Bahn besitzen, wenn ich sie nicht sehe, und, als Übersteigerung:

(b) in dieser Zeit gar nicht existieren. Oder, wie es Albert Einstein mal ironisch-drastisch ausdrückte:

Wenn ich den Mond nicht sehe, dann existiert er auch nicht.

So jedenfalls sah Niels Bohr die Sache, der Ober-Guru und selbst ernannte Philosoph der Quantenphysik, vor dem alle in die Knie gingen. Und wenn er wieder eines seiner unsäglichen Bonmots von sich gab (Beispiel: Das Gegenteil einer großen Wahrheit ist wieder eine große Wahrheit), dann jubelte die Welt und nahm die Worte dankbar auf. So wie Friedrich von Weizsäcker, als er einst Bohr besucht und ihn, wie üblich, nicht verstanden hatte. Anstelle anzunehmen, Bohr, der Papst der Quantenphysik, hätte möglicherweise gar nichts Großartiges geäußert, quälte sich Weizsäcker “in endlosen einsamen Spaziergängen” damit ab herauszufinden, wie jemand denken und argumentieren müsse, um Bohr Recht zu geben. Da hat’s die katholische Kirche leichter. Deren Papst ist per Dekret unfehlbar.

Peter Ripota

Die SRT hat bisher dem Energieerhaltungssatz entsprochen. Trotz dieser Erfahrung wird nachfolgend eine bestimme Kategorie von Fallkonstellationen angesprochen, die nach Auffassung des Verfassers  die Einhaltung des Energiesatzes in der SRT   zumindest fraglich erscheinen lässt. Die Kritik resultiert dem Grunde nach aus der SRT-Folgerung, dass zwei (oder auch mehr) Ereignisse, die in einem System  gleichzeitig stattfinden, diese in dem dazu relativ bewegten System nicht als gleichzeitig  wahrgenommen werden. Dadurch differieren auch die Energiezustände zeitlich gesehen und weisen daher in der Summe nicht mehr der Gesamtenergie auf. Oder umgekehrt:  die Einhaltung des Energieerhaltungssatzes erzwingt, dass in beiden Systemen die betrachteten Ereignisse gleichzeitig stattfinden, was natürlich der SRT widerspricht.  

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Klaus Badke

Richard Feynman war es wohl, der aller Welt stolz verkündete: Die Quantenphysik ist die allergenaueste aller physikalischen Theorien. Indes: Das ist einer der großen Mythen, der immer wieder verbreitet wird. Tatsache ist: Die Quantenphysik liegt in einigen Bereichen nicht nur um ein paar Prozentpunkte falsch; ja, sie liegt, wie im Bereich der Heisenbergschen Unschärfe, nicht nur um einige Zehnerpotenzen falsch; nein, in einem wichtigen Gebiet liegt sie unendlich falsch. Wollen Sie wissen, warum?

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Ist Sachverstand von Übel?
Sind kritisch Denkende geisteskrank?
Oder der Untergang der abendländischen Denkkultur

Aus der Homepage von Helmut Hille

Die anonymen Einsteinfreunde, bei denen ich das Eingangszitat fand, sind auf die Verachtung des “gesunden Menschenverstandes” auch noch mächtig stolz und können das Zitat daher gar nicht oft genug bringen. Ihre Verkehrtheit geht so weit, dass sie jeden, der diesen gesunden Menschenverstande anmahnt, zumindest für geistig angekränkelt (sie nennen sie “cranks”) bis verrückt halten und ihn aus ihrer Deckung heraus mit Häme überschütten. Mit dem Sachverstand ging gleich auch noch der Anstand verloren. Aber es ist auch klar, dass es um eine Theorie nicht zum Besten bestellt ist, die solche anonyme Verleumder wie esowatch.com nötig hat. Aber es soll noch schlimmere geben, die blinden Hass auf Kritiker der Einsteinschen Theorie pflegen, der leicht den Volksverhetzungsparagraphen erfüllen würde, weshalb sie ja im Dunkeln bleiben. Dabei merken sie gar nicht, dass ihre Pamphlete allein schon der beste Beweis dafür sind, wie wenig das, was sie meinen verteidigen zu müssen, noch mit Wissenschaft zu tun hat. “Wann immer sich Menschen mit einem starken gemeinsamen Glaubenssystem zusammenschließen, tritt meistens das Schlechteste zutage.” (Jaron Lanier, Computerpionier über Mobbing im Netz, SPIEGEL 4/2010).

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Ein Leserbrief von Norbert Derksen
zum Artikel “Wie fehlerhaft ist Klimabericht?”,
SÜDKURIER Nr. 17 / MP vom 22. 1. 2010, Seite 4

Eine “Peinliche Panne“, wie der Untertitel lautet, wäre es dann, wenn es nicht schon der Normalfall wäre. Treuherzig fragt der Verfasser des Artikels: “Darf sich ein Gremium, dessen wichtigstes Gut die Glaubwürdigkeit ist, Fehler erlauben?” Offensichtlich hat er noch gar nicht bemerkt, daß die Realität diese Frage längst positiver beantwortet hat, als er zugestehen möchte, ist es doch ausgerechnet der Klimapapst Mojib Latif, der sich völlig ungestraft in seinen Vorträgen immer wieder auf Einstein beruft und dadurch jede Glaubwürdigkeit verliert. Und Prof. Dr. Ottmar Edenhofer vom PIK (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung) übersieht, daß die bloße Anzahl der sogenannten “Experten” so lange nicht relevant ist, wie diese ein lemmingartiges Verhalten an den Tag legen und unaufhaltsam alle in eine Richtung streben, was bereits Galilei bitter erfahren mußte. Der Klimaforscher Dr. Hans von Storch räumt freimütig ein: “Manchmal machen Wissenschaftler falsche Aussagen“, wobei sich der Kenner sofort fragt: “Wieso manchmal?” In der Physik beispielsweise ist das doch gang und gäbe. In Unkenntnis oder Verleugnung dieser wahren Verhältnisse fährt von Storch fort: “Das dürfen sie. Das geht gar nicht anders.” Hier ist allerdings sorgfältig zu unterscheiden: Sie dürfen es nämlich nur dann, wenn es unbewußt geschieht. In den physikalischen Forschungs- und Lehranstalten passiert dies jedoch, sofern nicht eine besondere Form von Debilität vorliegt, aus purem Eigennutz wider besseres Wissen, so daß diesen angeblichen “Koryphäen” in erster Linie von solchen mit Halbwissen angereicherten Zeitgenossen Glaubwürdigkeit attestiert wird, die keinen Unterschied zwischen Kilowatt und Kilowattstunde machen, wie im heutigen “Click” wieder zu beobachten. Wenn Dr. Hans von Storch meint, der “Review-Prozess”, der in diesem Fall nicht funktioniert habe, gewährleiste normalerweise Plausibilität und Stimmigkeit, so hat er sich noch nicht in die Relativitätstheorie vertieft, die doch gerade auf solchen groben Fehlern beruht, vor
denen nach Ansicht des Verfassers ein solcher Review wenigstens schützen sollte. Daß letzteres ein frommer Wunsch bleiben muß, liegt schlicht und ergreifend daran, daß unter strengster Zensur vom Review-Prozess alle aufrechten Wahrheitsverfechter ausgeschlossen werden, die nicht zum Nachbeten bereit sind. 

Norbert Derksen

Die Sache war die: Einstein suchte zehn Jahre lang nach der richtigen Form seiner Formeln für die ART. Sie mussten “kovariant” sein, also für jedes Koordinatensystem passen, und das war gar nicht so einfach. David Hilbert, von vielen als der größte Mathematiker des 20. Jahrhunderts bezeichnet (neben oder mit Kurt Gödel), fing die Arbeit an diesen Formeln aber erst im Sommer 1915 an, nach einem Besuch und Vortrag von Einstein. Bereits im November des gleichen Jahres hatte er sie. Einstein erfuhr davon und bat um eine Kopie des (noch nicht veröffentlichten) Manuskripts, die er von Hilbert auch sofort erhielt. Und dieses Manuskript war für Einstein ein einziges Ärgernis. Erst mal fing Hilbert seine Abhandlung so an:

Die tiefgreifenden Gedanken und originellen Begriffsbildungen …

Aha: Jetzt kommt “von Albert Einstein”. Mitnichten!

… von Gustav Mie …

Verdammt, wer ist denn das? Aber es kommt noch schlimmer: Das mathematische Glied, das Einstein so lange gesucht hatte, nämlich der Ausdruck “- ½g^mnR” (für Fachleute: die Spur des Ricci-Tensors), tauchte bei Hilbert auf, fehlte aber bei Einstein – und die Formeln stimmten, waren kovariant, beschrieben die Welt, und ihre Ableitung strotzte auch noch von mathematischer Eleganz.

Wie würden Sie reagieren, wenn Sie zehn Jahre vergeblich an einem Problem arbeiten und dann erkennen müssen, dass ein anderer die Sache in ein paar Monaten geschafft hat? Einstein reagierte auf seine übliche Art: Er übernahm sofort das fehlende Glied und beschuldigte Hilbert (nicht direkt, nur in einem Brief an einen Freund), von ihm, Einstein, abgeschrieben zu haben! Dass er das Glied übernommen hat, weiß man von seinem früher eingereichten Manuskript, wo es fehlt – in der endgültigen Version taucht es dann auf, nachdem Einstein Hilberts Abhandlung gelesen hatte. Und vor allem: Einstein fügte das Glied einfach ein, ohne Ableitung. Hilbert dagegen leitet die ganze Formel nach einem einheitlichen mathematischen Verfahren ab, nachvollziehbar, korrekt und elegant.

Anstatt nun Hilbert für dessen Freundlichkeit zu danken, wirft er ihm in einem Brief vor, nicht originell gewesen zu sein, denn diese Gedanken, die Hilbert da der Öffentlichkeit vorstellen wolle, hätte er, Einstein, schon vor drei Jahren gehabt, allerdings bedauerlicherweise nicht veröffentlicht.

Irgendwie haben sich die Herren dann doch geeinigt. Hilbert brauchte keinen Streit mit zweitrangigen Amatör-Mathematikern. Einstein konnte sich keinen öffentlichen Disput mit einem erstrangigen Mathematiker leisten. So schrieb Einstein an Hilbert einen Brief der Versöhnung:

Es gab gewisse Ressentiments zwischen uns, deren Ursachen ich nicht weiter analysieren möchte. Ich habe gegen das Gefühl der Bitterkeit angekämpft, welches damit verbunden war, und das mit vollem Erfolg. Jetzt denke ich wieder von Ihnen mit unverminderter Freundlichkeit und ich bitte Sie, das gleiche mit mir zu machen.

Es ist, objektiv gesehen, eine Schande, wenn zwei Männer, die sich ein wenig von dieser schäbigen Welt befreit haben, einander nicht Freude bereiten.

Hilbert bedankte sich für diese Freundlichkeit und bemerkte in seinem endgültigen Manuskript:

Die Differentialgleichungen, die sich ergeben (gemeint sind Hilberts Gleichungen) stimmen, wie mir scheint, mit denen der großartigen Theorie der Allgemeinen Relativität überein, die von Einstein in seinen späteren Publikationen begründet wurde.

Wer zwischen den Zeilen liest, erkennt viel Ironie und wenig Anerkennung. Immerhin, Einstein hatte gesiegt. Auch wenn ein so angesehener Physik-Historiker wie Jagdish Mehra am Ende seiner Untersuchung “Einstein, Hilbert, and the Theory of Gravitation” zu dem Schluss kommt:

Einstein hat sich Hilberts Beitrag zu den Feldgleichungen der Gravitation ‘angeeignet’, als einen Gang seiner eigenen Ideen.

Es hilft nichts: Die kovarianten Gravitationsgleichungen werden seit dem Jahr 1920 Einstein zugeschrieben, und dass er den entscheidenden Teil abgeschrieben hat, wird in keiner Einstein-Biografie erwähnt. Und dass Hilberts Brief verstümmelt wurde, um seine Priorität zu verschleiern, auch das interessiert heute niemand mehr.

Peter Ripota

Sie kennen sicher das Märchen vom Schneewittchen, dessen böse Stiefmutter den Spiegel fragt, wer denn die Schönste im Lande sei. Der Spiegel antwortet wahrheitsgemäß: Die Königin wäre zwar schon sehr schön, Schneewittchen aber noch tausendmal schöner. Kein Märchen: CO₂ ist tatsächlich ein Treibhausgas, aber es gibt ein anderes, weit verbreitetes Gas, das 10- bis 100mal wirkungsvoller als Kohlendioxid die Erde erwärmt: ganz gewöhnlicher Wasserdampf. Ohne ihn frören wir wie auf dem Mars. Er ist für ca. 30° Erwärmung zuständig, CO₂ und sämtliche andere Treibhausgase für maximal 1,5°. Da wir ja den Klimawandel stoppen, die Erwärmung verhindern und alles beim Alten lassen wollen; und da unsere Wälder sehr viel Wasserdampf in die Atmosfäre pusten, bleibt als logische Konsequenz nur, was ich im letzten Blog schon gefordert habe: Holzt alle Wälder ab. Und tötet alle Kühe, Termiten und Kamele, denn die produzieren Methan, ein anderes Treibhausgas. Zynisch? Mitnichten! In der Münchner “Abendzeitung” las ich am 14.1.2010 folgendes:

“Sydney. Vor kurzem hat die Erschießung von tausenden von Kamelen in Australien für Empörung gesorgt, jetzt hat ein Politiker das Massaker mit dem Hinweis auf den Klimaschutz zu rechtfertigen versucht. Jedes Kamel rülpse im Jahr eine Tonne Treibhausgase in die Luft, meinte John Cobb. Wenn die gesamte Herde von schätzungsweise einer Million Tieren getötet werde, spare das mehr klimaschädliches Gas ein, als wenn 300.000 Autos aus dem Verkehr gezogen würden.”

Weil das auch für andere Tiere und Pflanzen gilt (und wirklich logisch klingt, was in keiner Weise mit “vernünftig” oder gar “moralisch” zusammen hängt), mein Rat: Baut einen Zoo, aber nicht für Tiere und Pflanzen, die erholen sich von selbst. Sondern für den Menschen – denn dort gehört er hin.

Wieso wird das nicht nur harmlose, sondern lebensnotwendige CO2 eigentlich so verteufelt? Sollte die Menschheit wieder einem alten Muster folgen und die Schuld ganz gebündelt auf ein einziges Agens konzentrieren? Früher waren es die Hexen, die Ketzer, die Freimaurer, die Juden, die Männer, die Frauen, die Wölfe, der Kartoffelkäfer. Heute ist ein Gas. Doch CO₂ ist in keiner Weise giftig, nicht einmal für den Menschen. Die gesamte Pflanzenwelt braucht das Gas; je mehr davon, desto üppiger gedeiht sie. Umgekehrt: Ohne CO₂ würden die Pflanzen eingehen und alle Lebensformen verhungern. Mit der allgemeinen Temperatur ist CO₂ auch nicht korreliert: Vor 50 Millionen Jahren gab es etwa zehnmal mehr CO₂ als heute – und da herrschte Eiszeit!

Peter Ripota