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Warum stürzt das Elektron nicht in den Kern?
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Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Warum stürzt das Elektron nicht in den Kern?
 
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Anmeldungsdatum: 04.08.2006
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BeitragVerfasst am: 29 Okt 2006 - 14:12:10    Titel:

Hallo!

Ich glaube aber, dass es gar nicht der Punkt ist, ob die vorhandenen Theorien wirklich alles exakt vorhersagen können oder nicht. Selbst wenn wir eine Theorie hätten, die universal alle möglichen Beobachtungen ganz genau vorhersagt, dann bleibt immer noch die Frage: Warum ist diese Theorie genau so? Was ist der Grund dafür, dass diese und jene Gleichung gerade so sein muss?

Ich persönlich denke, dass es wirklich zwingende und ganz logische Gründe gibt für alles. Wahrscheinlich könnte es gar nicht anders sein, wenn man die wirklichen Zusammenhänge kennen würde. Und hier ist natürlich die Frage schon ganz berechtigt, ob man denn überhaupt die Möglichkeit hat, diese Grundlagen erkennen zu können, wenn man selbst in dieser physikalischen Welt lebt.

Ein Bsp.: Vielleicht gibt es ein "übernatürliches" Wesen mit einem großen Computer und wir leben in einer von diesem Computer simulierten Welt, sind also selbst nur Daten in diesem Computer und unsere physikalischen Gesetze nur irgendwelche "Unterprogramme" oder so. Wir könnten das nie im Leben heraus finden, weil jede Messung, die wir machen ja wieder nur virtuell innerhalb dieses Computers abläuft und auch nur eine Art Simulation ist.

Aber hier ist halt einfach die Frage, ob das dann überhaupt wichtig für uns ist. Wenn wir erkennen, dass Teilchen auch Welleneigenschaften haben und identische Teilchen wirklich ununterscheidbar sind und so weiter, dann kann man damit auch wieder Schlüsse ziehen, die etwas über die grundlegende Struktur aussagen. Wir werden das dann zwar nie wirklich testen können, weil viele verschiedene Strukturen möglich wären, die alle zu den selben Gleichungen führen, also auch zu den selben experimentellen Ergebnissen, aber immerhin haben wir eine gewisse Vorstellung, in welche Richtung das ganze geht.

Ich glaube zumindest daran, dass wenn man eine grundlegendere Theorie findet, dass man dann auch eine genauere Vorstellung bekommt, was dem allem zugrunde liegen könnte, wenn auch nicht unbedingt muss. Letztendlich bleibt aber das alles immer nur ein Modell, das wird man nicht ändern können.

Das ganze hat aber überhaupt nichts damit zu tun, ob die Theorien sehr mathematisch sind oder nicht. Für mich ist Mathematik einfach nur "formalisierte Logik". Wenn eine Theorie ziemlich kompliziert wird, dann kann man eben nur noch mit strenger Mathematik damit irgendwas machen. Dabei bleibt zwar die "Vorstellbarkeit" auf der Strecke, aber das hat einfach etwas mit unserer mangelhaften menschlichen Intelligenz zu tun. Dafür kann die Physik und auch die Mathematik nichts. Vielleicht ist das der ganzen Physik zugrunde liegende Konstrukt tatsächlich so kompliziert, dass es ein Mensch nicht intuitiv erfassen kann und dann braucht man halt die Mathematik. Das bedeutet aber noch lange nicht, dass eine Theorie nur eine Art Rechenvorschrift darstellt und hinten dann irgendwas rauskommt, das mit Messungen übereinstimmt, wenn man nur das richtige vorne reingesteckt hat. Man kann die Logik einer Theorie auch schon einigermaßen durchblicken und sich auf einer etwas abstrakteren Ebene sicher auch vorstellen, bis zu einem gewissen Grad.

Wenn man z. B. in der QM sich damit abfindet, dass Teilchen eben spezielle Eigenschaften haben, die makroskopische Körper zwar prinzipiell auch haben, die dann aber nicht mehr so direkt beobachtbar und erfahrbar sind, dann finde ich das schon noch ok.
Nehmen wir nur mal die Newtonsche Mechanik. Dort glauben wir noch, dass alles irgendwie logisch ist und intuitiv verstehbar. Aber eigentlich ist diese Mechanik weniger grundlegend, als die QM. Wenn man es genauer betrachtet, werden in der Newtonschen Mechanik viel mehr Annahmen gemacht, die nicht erklärbar sind durch die Theorie, als in der QM. Uns erscheint es nur so logisch, weil wir es halt so von Kind auf gewohnt sind.

Ich persönlich finde diese Zusammenhänge gerade besonders interessant und finde, dass gerade das der Grund ist, warum man noch viel mehr Physik betreiben sollte. Wenn wir überhaupt die Möglichkeit haben, diesem "Pudels Kern" näher zu kommen, dann sicher nur indem wir alles noch viel genauer untersuchen und Theorien finden, die alles noch viel genauer berechenbar machen. Wenn wir diese haben, dann können wir uns Gedanken machen, was der Grund dafür sein könnte, dass die Theorie gerade so aussieht, wie sie ist.

Gruß
Marco
rasputin_at
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Anmeldungsdatum: 28.10.2006
Beiträge: 6

BeitragVerfasst am: 29 Okt 2006 - 18:13:28    Titel:

@Marco und breeze: Ich danke Euch sehr für Eure Beiträge - Wirklich beeindruckend. Ich hab' das Gefühl, dass Ihr meine Problemstellung verstanden habt. Und das Gefühl "verstanden zu werden" ist immer gut.

@Marco
Zitat:
...dass gerade das der Grund ist, warum man noch viel mehr Physik betreiben sollte.


Im Gegensatz dazu ist das für mich aber keine Motivation nach einer noch genaueren Theorie zu suchen. Stellt Euch doch vor, Ihr würdet mit Eurem Erkenntnisstand, den Ihr hier bewiesen habt, nicht nach Dingen suchen, die vielleicht in zehn Generationen nicht gefunden werden können, sondern konkret z.B. in der Wirtschaftspolitik oder Makroökonomie Weichen stellen, die Wohlfahrt heben.

Kurz gesagt: Mich bedrückt der Umstand, dass die Physik die besten Köpfe schröpft, ohne Ihnen etwas zu offenbaren. Denn nicht einmal erfassen zu können, warum Atome stabil sind, macht mich nach einem langem Studium richtig böse.

Da widme ich mich doch lieber der Musik, die keinen scheinheiligen Anspruch auf Verständnis stellt, sondern einfach "nur" ist.
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Anmeldungsdatum: 04.08.2006
Beiträge: 2792
Wohnort: Heidelberg

BeitragVerfasst am: 29 Okt 2006 - 19:10:49    Titel:

rasputin_at hat folgendes geschrieben:
@Marco und breeze: Ich danke Euch sehr für Eure Beiträge - Wirklich beeindruckend. Ich hab' das Gefühl, dass Ihr meine Problemstellung verstanden habt. Und das Gefühl "verstanden zu werden" ist immer gut.

Ich denke schon, dass ich Dich verstehe. Solche Gedanken, wie Du, hatte ich auch schon öfter und, wie auch breeze sagt, diese Erkenntnis ist erstmal enttäuschend. Ich finde aber, dass man einen "Kampf" nicht unbedingt aufgeben muss, nur weil man erkannt hat, dass man wahrscheinlich keine Chance hat, wirklich zu gewinnen! Wink

rasputin_at hat folgendes geschrieben:
Im Gegensatz dazu ist das für mich aber keine Motivation nach einer noch genaueren Theorie zu suchen. Stellt Euch doch vor, Ihr würdet mit Eurem Erkenntnisstand, den Ihr hier bewiesen habt, nicht nach Dingen suchen, die vielleicht in zehn Generationen nicht gefunden werden können, sondern konkret z.B. in der Wirtschaftspolitik oder Makroökonomie Weichen stellen, die Wohlfahrt heben.

Kurz gesagt: Mich bedrückt der Umstand, dass die Physik die besten Köpfe schröpft, ohne Ihnen etwas zu offenbaren. Denn nicht einmal erfassen zu können, warum Atome stabil sind, macht mich nach einem langem Studium richtig böse.

Ich denke schon, dass auch unsere nicht perfekten Theorien/Modelle schon einiges Gutes bringen (natürlich auch schlechtes, Atom-Bombe, etc.). Z. B. werden viele Ergebnisse der physikalischen Forschung auch in der Medizin benutzt. Das fängt beim Röntgengerät noch lange nicht an und hört beim Strahlentherapie noch lange nicht auf. Letztendlich ist das Zusammenspiel der Naturwissenschaften wichtig und das bringt den Menschen sicher auch vieles positives, nicht nur in der Medizin. Viele Erfindungen setzen gute physikalische Theorien voraus ("gut" hier im Zusammenhang, dass eben ein möglichst exaktes Ergebnis vorausgesagt wird).
Also auch unsere vorhanden Theorien, die nicht wirklich das "warum" erklären können, können trotzdem sehr wertvoll sein und zum Wohle aller Menschen eingesetzt werden.
Trotzdem interessiert mich eigentlich genau so die Frage nach dem "warum". Ich denke, dass wir da schon auch durch solche Theorien näher kommen können. Es gibt dabei auch ein paar sehr grundlegende Erkenntnisse, finde ich, wie z. B. der Zusammenhang zwischen Symmetrien und Erhaltungssätzen, etc.

Bei der Makroökonomie sehe ich das anders: Eigentlich wäre die Lösung so was von einfach. Wenn die Menschen alle etwas intelligenter wären, könnten wir alle glücklich zusammen leben, keiner müsste hungern und keiner müsste übermäßig viel arbeiten. Jeder könnte die meiste Zeit seinen Lebens einfach das tun, was er möchte. Aber nein, wir müssen kostbare Resourcen durch Kriege und alle möglichen anderen sinnlosen Aktionen verschleudern. Einzelne können gar nicht genug von allem bekommen und andere haben nicht mal genug, um ihre Kinder auch nur ansatzweise satt zu bekommen. Also wenn das nicht bescheuert ist... Die Lösung wäre eigentlich so einfach, aber doch unmögliche, weil wir Menschen einfach zu dumm sind.
Ich bin eher der Meinung, dass man mit Psychologie da mehr erreichen könnte...

Gruß
Marco
Selektron
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Anmeldungsdatum: 05.06.2006
Beiträge: 193

BeitragVerfasst am: 29 Okt 2006 - 19:27:05    Titel:

@rasputin_at

Ich bin fester Überzeugung, dass es "uns" (die Lebewesen, die ich mit "uns" bezeichne, würde man heute vielleicht nicht als solche bezeichnen) eines Tages gelingen wird, die Quantenmechanik zu verstehen.

Ich verstehe deine Positionen und die vieler anderer nicht. Warum ist es frustrierend die QM nicht zu verstehen. Ich finde es faszinierend und es vergeht kein Tag an dem ich nicht an die "Nicht-Lokalität" denken muss.

edit: Du erinnerst mich irgendwie an Faust, der angeblich ein perfektes Abbild eines Naturwissenschafters darstellen sollte und mir beim Lesen nur ein Schmunzeln auf dem Gesicht entlockt hat, wobei unsere Deutsch-Lehrerin davon überzeugt war, dass alle Naturwissenschaftler Faust entsprechen würden^^ Genauso wie Faust strebe ich nach einem tieferen Verständnis der Wirklichkeit und unterscheide mich doch grundlegend von diesem. Ich bin erfreut darüber, dass unsere Welt eine schier unendliche Anzahl an Geheimnisen beherbergt und wir vermutlich niemals zum Kern vorstoßen werden, um letzlich zu verstehen, was denn genau die Welt im Innersten zusammenhält Laughing
breeze
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Anmeldungsdatum: 20.01.2006
Beiträge: 510

BeitragVerfasst am: 29 Okt 2006 - 22:19:22    Titel:

@rasputin: ich glaube, es ist gut, auf allen Feldern des Lebens, "beste Köpfe" sitzen zu haben. Wir brauchen nicht NUR sehr gute Physiker. Aber wir brauchen AUCH sehr gute Physiker. Ich denke mit Grauen daran, was diesem Planeten energetisch und umwelttechnisch bevorsteht. Es wird massenhaft exzellente Physiker brauchen, um die Energieprobleme der nächsten Generationen zu lösen. Und die meisten davon werden nur sehr am Rande mit virtuellen Teilchen zu tun haben. Aber wir brauchen auch in allen anderen Disziplinen "beste Köpfe". Denn wir arbeiten nirgends mit exakten Daten. Gerade in den wissenschaftlichen Disziplinen ist man Genauigkeit und Exaktheit gewohnt, oder sie hat zumindest einen sehr hohen Stellenwert. DIes vermittelt dann den Eindruck der absoluten Erkenntnis. In anderen Disziplinen, wie der Wirtschaft oder der Sozialwissenschaft ist man sich bewußt, daß Exaktheit nicht existiert und man bestenfalls statistisch oder eben empirisch vorgehen kann. Daher ist die Frustration in diesen Bereichen vielleicht auch nicht so groß, wenn man feststellt, daß der Baum der Erkenntnis doch erheblich höher ist, als man ihn in einem Leben klettern kann. Ich bin im nachhinein auch immer etwas erstaunt, wie sicher ich in der Schule noch war, dass die Physik heute praktisch alles erklären kann. Heute bin ich eher dankbar, daß sie das nicht kann. Und die Idee mit der Musik: wir brauchen auch "beste Köpfe" in der Musik. Nur auch dort ist die Erkenntnis ein sehr großer Baum ...

Grüße,
breeze
ulrich.thon@googlemail.co
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Anmeldungsdatum: 08.01.2011
Beiträge: 2

BeitragVerfasst am: 08 Jan 2011 - 18:13:57    Titel: electro & Kern

hallo Rasputin,
als hausverständliche Antwort mag Dir vielleicht dienen, dass Materie, also die Leptonen, wozu das Elektron zählt, eine duale Natur haben, also auch eine Wellennatur. Wenn Du dir also das Elektron als eine elektromagnetische Welle vor stellst, dann ist es Dir möglich, Dir das Elektron überall im Atom vorzustellen und wegen so eines kleinen Atomkernes hört das Elektron nicht auf zu existieren, genau so wenig wie das Radio nicht auf hört zu dudeln, wenn du Dich den elektromagnetischen Wellen des Radiosenders in den Weg stellst. Elektron und Proton ziehen sich aufgrund ihrer entgegengesetzen Ladungen nur in soweit an, als das die Ladungen sich mögen und als Atom neutral erscheinen. Ansonsten wird der Atomkern von den Kernkräften beherrscht, die auf normalem (Temperatur-) Energieniveau mit der elektromagnetischen Kraft des Elektrons nicht reagieren. Gut verständliche Info findest Du auch unter www.particleadventure.org

Gruß Ulrich
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