In Diskussionen um den Realismus der Quantenmechanik taucht immer mal wieder die Frage auf, ob das Problem des Realismus nicht eigentlich nur eines der Interpretation der Theorie ist, und weniger die Theorie selbst betrifft. Damit ergibt sich die Frage, was in diesem Zusammenhang eigentlich eine Interpretation ist und in welchem Verhältnis sie zur eigentlichen Theorie, aber auch zu deren mathematischem Formalismus und zu den Experimentellen Befunden steht.

Erstaunlicherweise taucht das Problem der Interpretation überhaupt erst mit der Quantenmechanik in der Physik auf, Newtons klassische Mechanik unterschied ebenso wenig zwischen Theorie und Interpretation wie die klassischen Feldtheorien und die Relativitätstheorien.

Beginnen wir trotzdem mit den physikalischen Theorien vor der Quantenmechanik, damit deutlich wird, wozu eine Theorie möglicherweise eine Interpretation braucht.

Theorie ohne Interpretationen

Jede physikalische Theorie besteht zunächst einmal aus ein paar Kernbehauptungen über das Verhalten eines physikalischen Systems. Diese Kernbehauptungen können in einer – scheinbar – mathematik-freien Sprache formuliert werden, scheinbar deshalb, weil sie in Sätzen formuliert werden, die “Je … desto…” Klauseln enthalten und damit auch in mathematischen Gleichungen formuliert werden können: “Je stärker die Kraft, die auf einen Körper wirkt, desto stärker die Beschleunigung des Körpers.” Dabei ist auch der Begriff “Beschleunigung” als “Änderung der Geschwindigkeit in einem festen kleine Zeitabschnitt” und der Begriff der Geschwindigkeit (“Änderung Ortes des Körpers in einem festen kleine Zeitabschnitt” wiederum ebenfalls in einer – scheinbar – mathematikfreien Sprache definierbar.

Die Aussagen der Theorie können in mathematische Gleichungen übersetzt werden, in einen mathematischen Formalismus (im Falle der klassischen Mechanik ist das der der Differentialrechnung und der partiellen Differentialgleichungen). Dann können alle mathematischen Erkenntnisse, die für diesen Formalismus entwickelt wurden, in der Theorie verwendet werden.

Der entscheidende Punkt ist, dass alle Ausdrücke, die in diesem mathematischen Formalismus stehen, aufgrund des Vorgehens bei der Aufstellung des Formalismus eine unmittelbare empirische Bedeutung haben: Wir wissen, das die Orst- und Zeitangaben im mathematischen Formalismus den Ort eines Körpers zu einem bestimmten Zeitpunkt betreffen und dass die Masse eines Körpers eben jenem “m” in Newtons Gleichung entspricht. Deshalb brauchen wir da keine Interpretation, wenn wir die Orte der beteiligten Körper zu einem Zeitpunkt kennen, dann liefert uns der Formalismus eben die Orte der Körper zu einem späteren Zeitpunkt und wir können im Experiment direkt nachsehen, ob die Theorie die richtigen Vorhersagen macht.

Die Dynamik in der Quantenmechanik

So ist das bei allen Theorien der Physik gewesen, bis die Quantenmechanik kam.

Die Dynamik quantenmechanischer Systeme wird allerdings ebenfalls durch eine relativ einfache Gleichung beschrieben, die Wellengleichung (Schrödingergleichung) die so heißt, weil sie mathematisch genauso aussieht wie eine Wellengleichung in der klassischen Mechanik, mit der man Wellenbewegungen beschreiben kann. Ihre Lösung liefert Wellenfunktionen. Aber Wellenfunktionen wovon? Was bewegt sich da als Welle?

Das Dumme ist, dass man diese Wellen nicht beobachten kann. Um zum Experiment zu kommen, zu dem, was man messen kann, braucht man eine weitere mathematische Konstruktion, und die hängt davon ab, wie man die Wellenfunktion interpretiert.

Für die sogenannte Kopenhagener Interpretation ist die Wellenfunktion eine Aussage dafür, wie wahrscheinlich es ist, dass man bei der Messung an einem Ort ein Teilchen misst. Diese Interpretation fügt dem mathematischen Formalismus im engeren Sinne (der Schrödinger-Gleichung) einen weiteren mathematischen Formalismus hinzu, den des “Kollapses” der Wellenfunktion. Bei der Messung, so die Kopenhagener, “kollabiert” die Wellenfunktion, während sie kurz vor der Messung weit verteilt ist, wird nun die Wahrscheinlichkeit des Ortes des Teilchens an einem Punkt = 1 und überall woanders ist er = 0.

Andere Interpretationen fügen der Schrödinger-Gleichung andere mathematische Formalismen hinzu. Für deBroglie und Bohm z.B.ist die Wellenfunktion eine Führungswelle, und die Teilchen bewegen sich tatsächlich entlang echter Bahnen nach den Vorgaben dieser Führungswelle. Die Bewegungsgleichungen der Teilchen kommen also zum Formalismus hinzu.

Andere Interpretation oder andere Theorie?

Vielleicht sollte man sagen, dass es sich nicht um andere Interpretationen einer Theorie, sondern um andere Theorien handelt. Sie haben alle nur eines gemeinsam: Die Schrödinger-Gleichung. Aber schon in der Frage, was die Ausdrücke in dieser Gleichung eigentlich bedeuten, wovon die Gleichung eigentlich eine Dynamik beschreibt, unterscheiden sie sich. Und jede fügt der Schrödinger-Gleichung eine andere Mathematik hinzu, um zu den experimentellen Ergebnissen zu kommen.

Warum machen sich Physiker überhaupt die Mühe, Alternativen zur Kopenhagener Interpretation zu entwickeln? Schließlich ist diese sehr erfolgreich, sie kann Verläufe von Experimenten sehr gut vorhersagen und hat inzwischen viele technische Anwendungen gefunden, und weitere sind zu erwarten.

Es ist das Unbehagen das dann doch viele Physiker beschleicht wenn sie gefragt werden, was uns die Quantenmechanik eigentlich sagt. David Mermin hat es in seinem berühmten Satz auf den Punkt gebracht:

If I were forced to sum up in one sentence what the Copenhagen interpretation says to me, it would be ‘Shut up and calculate!’ [Wenn ich gezwungen wäre in einem Satz zusammenzufassen, was mir die Kopenhagener Interpretation sagt, wäre es “Halt den Mund und rechne!”]

Diese Einstellung, die Werner Heisenberg so schön verteidigt hat, führt die Physik über die Verfeinerungen der Quantenmecahnik und der Standardmodells der Teilchenphysik schließlich zur Stringtheorie und damit vielleicht in eine Sackgasse. Man beginnt sich wieder die Frage zu stellen, wovon der mathematische Formalismus eigentlich handelt, wo die Realität in den Gleichungen bleibt, was die Ausdrücke in den Gleichungen eigentlich bedeuten. Aber der Sinn von “Realität” ist fraglich geworden und die Bedeutung von “Bedeuten” selbst ist in Vergessenheit geraten. Deshalb muss man bei diesen Fragen wieder ansetzen.

Kommentare (26)

  1. #1 Ulf Lorenz
    Juli 20, 2010

    “Newtons klassische Mechanik unterschied ebenso wenig zwischen Theorie und Interpretation wie die klassischen Feldtheorien und die Relativitätstheorien.”

    Da faellt mir spontan ein: Und was ist mit dem Aether? Und soweit ich mich entsinne, hat Lorentz seine Transformation als mathematische Spielerei betrachtet, im Gegensatz zu Einstein (das allerdings nur vom Hoerensagenlesen).

  2. #2 Jörg Friedrich
    Juli 20, 2010

    In diesem Zusammenhang scheint mir der Licht-Äther nur ein Beispiel dafür zu sein, dass vor der Quantenmechanik keine konkurrierenden Interpretationen nebeneinander existieren konnten. Man fragte sich sehr schnell: Wie ist es wirklich? Gibt es den Äther nun oder gibt es ihn nicht? Und wenn es ihn nicht gibt, was ist dann das Träger-Medium des Lichts (oder was ist das Licht, wenn es keine Welle im Äther ist?

  3. #3 Ockham
    Juli 20, 2010

    Und wenn es ihn nicht gibt, was ist dann das Träger-Medium des Lichts (oder was ist das Licht, wenn es keine Welle im Äther ist?

    Es gibt ein mechanisches Modell, ausgehend von der Überlegung, daß eine Welle nicht selbst “etwas” ist, sondern das ist, was “etwas” tut. Man kann Licht als Teilchen (Photon) verstehen, daß durch überlagerte Spins eine Welle erzeugt.

    http://milesmathis.com/photon2.html
    QCD -> http://milesmathis.com/quark.html

  4. #4 schnablo
    Juli 20, 2010

    Der entscheidende Punkt ist, dass alle Ausdrücke, die in diesem mathematischen Formalismus stehen, aufgrund des Vorgehens bei der Aufstellung des Formalismus eine unmittelbare empirische Bedeutung haben

    Da sind Sie – mit Verlaub – mal wieder weit uebers Ziel hinausgeschossen. Unsicheres empirisches Fundament faengt bereits bei Kraeften an. Elektromagnetische Felder fuehlt man in der Regel auch nicht und fuer Gibbs Freie Energie oder den Kruemmungstensor gilt dasselbe.

    Ausserdem habe ich den Eindruck, dass Sie die Motive derjenigen, die sich nicht um Interpretationen zu kuemmern scheinen, missverstehen. Den Formalismus kann man im Gegensatz zur Interpretation im Experiment testen. Die mathematischen Ergaenzungen die Sie erwaehnt haben aendern ja die Vorhersagen nicht, sondern machen lediglich aus der ontischen Wahrscheinlichkeit eine epistemische. Der gemeine Physiker kann das aber wie gesagt nicht herrausfinden und bleibt daher so nahe wie moeglich an der Realitaet, am Messbaren. Da sollten gerade Sie doch Verstaendnis haben.
    Wenn man zwischen verschiedenen Formulierungen derselben Theorie zu waehlen hat, nimmt man dann eben das was am besten zum Rechnen ist. Teilchenbahen, die man prinzipiell nicht messen kann (oder kann man? Bin kein Experte), sind in dieser pragmatischen Sichtweise sicher keine Hilfe.
    Es ist vielleicht wie mit Newton, LaGrange oder Hamilton. Was ist jetzt wirklich real, Kraft, Wirkung oder LaGrange-Funktion?

  5. #5 Jörg Friedrich
    Juli 21, 2010

    @schnablo: Direkt im dem Satz, der dem von Ihnen zitierten folgt, steht, warum das der entscheidende Unterschied ist: Die Gleichungen der “Theorien ohne Interpretationen” enthalten Orts- und Zeitangaben von messbaren Eigenschaften der betrachteten Systeme, seien es Massen, Temperaturen, Feldstärken usw. Dabei ist es egal, ob Sie die klassische Mechanik z.B.in ihrem Langrangeschen, Hamiltonschen oder Newtonschen Formalismus ansehen.

    Die Schrödinger-Gleichung enthält aber keine solchen Angaben. Da brauchen Sie die Interpretation (z.B. den Kollaps mit seinem Wahrscheinlichkeits-Kalkül) um vom Formalismus (im engeren Sinne) zur Messbaren Eigenschaft zu kommen. Deshalb ist es genau umgekehrt, als Sie es darstellen: Man kann den Formalismus nicht im Gegensatz zur Interpretation im Experiment testen, sondern man braucht die Interpretation, um den Formalismus im Experiment zu testen.

  6. #6 schnablo
    Juli 21, 2010

    Ich will ja nicht verneinen, dass die QM sich von frueheren Theorien unterscheidet, aber die fehlende empirische Grundlage fuer “Ausdrücke, die in diesem mathematischen Formalismus stehen” ist nichts Neues gewesen.
    Die Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte ist durch das Betragsquadrat der Wellenfunktion gegeben. Das ist die Verbindung zwischen Formalismus und Experiment. Selbstverstaendlich stimmen die verschiedenen Interpretationen darin ueberein und unterscheiden sich nur in Dingen, die nicht nachpruefbar sind, sonst haette man sich ja bereits fuer eine von ihnen entschieden. Und Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichten kann man natuerlich messen, Wellen- oder Hamiltonfunktion hingegen nicht.

  7. #7 Jörg Friedrich
    Juli 21, 2010

    Die Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte ist durch das Betragsquadrat der Wellenfunktion gegeben. Das ist die Verbindung zwischen Formalismus und Experiment.

    Der erste Satz ist der Kern einer Interpretation, nämlich der Kopenhagener Deutung. Und eben damit illustrieren Sie sehr schön, was ich sagte: Dass die Interpretation die Verbindung zwischen dem Kern der Theorie (in unserem Falle der Schrödinger-Gleichung) und dem Experiment ist.

    Eine “Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte” können Sie übrigens nicht messen, Sie können nur den Ort eines Partikel-Ereignisses messen. Wenn Sie das oft tun, dann messen Sie Häufigkeiten von Partikelereignissen. Die Verbindung zwischen Theorie und Experiment (z.B. beim Doppelspalt-Experiment) erfolgt durch Gleichsetzung von relativer Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit. Das ist dann natürlich in Ordnung, wobei die Kopenhagener Deutung ja die Frage unbeantwortet lässt, wo das Teilchen ist, wenn nicht gemessen wird und es damit auch kein Partikel-Ereignis gibt. Aber entscheidend ist, dass dem voraus die Interpretation der Lösung der Schrödingergleichung (genauer gesagt, des Betragsquadrats der Wellenfunktion) als Wahrscheinlichkeit eines Partikelereignisses ist.

  8. #8 schnablo
    Juli 21, 2010

    Wenn Ihnen die Haeufigkeitsinterpretation der Wahrscheinlichkeit nicht zusagt, dann bekommen sie prinzipielle Probleme mit jedweder physikalischen Messung. Es gibt ja immer Unsicherheiten und eigentlich muesste man auch in der klassischen Mechanik (zumindest wenn man Experimente beschreiben will) mit verschmierten Werten rechnen.
    Man misst ja auch nicht einen einzelnen Wert, sondern wiederholt die Messung mehrfach und interpretiert die erhaltene Verteilung als Resultat einer zugrundeliegenden Wahrschlichkeitsdichte.

    Da ist eine Wahrscheinlichkeitsdichte in der QM eventuell nicht prinzipiell verschieden. Die Frage ist, ob diese ebenfalls epistemischen (Bohm, es gibt einen Wert man weiss ihn einfach nur nicht) oder ontischen (Kopenhagen, siehe z.B. auch Popers Propensitaeten) Charakter hat. Aber statistisch und fuer die Messung ist diese Unterscheidung von keinerlei Relevanz.

  9. #9 schnablo
    Juli 21, 2010

    Ich will natuerlich nicht abstreiten, dass die Bestimmung von Wahrscheinlichkeit durch rel. Haeufigkeit prinzipiell problematisch ist. Es gibt nur leider keine echte Alternative.

  10. #10 Jörg Friedrich
    Juli 21, 2010

    Ich hatte zur Gleichsetzung von Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit ausdrücklich geschrieben “Das ist in Ordnung” – wie kommen Sie darauf, dass mir das nicht zusagt? Natürlich kann man das erkenntnistheoretisch debattieren ohne Ende, aber das ist gar nicht mein Thema.

    Die Kopenhagener Deutung macht überhaupt keine ontischen Aussagen, und sie hat insbesondere nichts mit Karl Popper Propensitäts-Konzept zu tun, aber das nur nebenbei.

    Der Punkt, auf den es hier wirklich ankommt, ist, dass die Schrödinger-Gleichung keine Terme für Eigenschaften von Systemen enthält, die man messen kann. Um zum Experiment zu kommen, braucht man einen weiteren Formalismus, z.B. die Wahrscheinlichkeits-Berechnung der Kollapses bei der Kopenhagener Interpretation oder die Bewegungsgleichung der Teilchen, die durch die Führungswelle gesteuert werden, bei deBroglie/Bohm. Dieser weiter Formalismus ist die Interpretation, und er ist es, der zum Experiment führt.

  11. #11 schnablo
    Juli 21, 2010

    Ich nahm an, dass Ihre Behauptung hinsichtlich der Nichmessbarkeit von Wahrscheinlichkeitsdichten, sich auf die Probleme mit der Ableitung aus rel. Haeufigkeiten bezog. Wenn dem nicht so ist, will ich dazu nichts gesagt haben, aber dann versteh ich die Aussage nicht.

    In der Kopenhagener Interpretation gibt es ontische Wahrscheinlichkeiten. Das ist ja wohl offensichtlich. Popper hat versucht ontische WK zu verstehen und hat – dass ist genauso offensichtlich – die QM im Auge gehabt, da nur dort ontische WK zu finden sind. Es sei denn man folgt Bohm, dann gibt es ueberhaupt keine.

    Der Punkt, auf den es mir ankommt ist, dass Sie in beiden Interpretationen am Ende mit einer Wahrscheinlichkeit(sdichte) dastehen und dass diese in beiden Faellen identisch ist. Es sind eben prinzipiell keine Unterschiede zwischen beiden Interpretationen im Experiment festzustellen. Das ist ja das Problem. Wir in der paradoxen Situation, dass die Schroedinger-Gl. nachweislich sehr nahe an irgendeiner Wahrheit ist, aber die Frage “Kollaps der Wellenfunktion oder Teilchenbahnen auf der Fuehrungswelle” nicht beantwortet werden kann.

  12. #12 Ralph Ulrich
    Juli 21, 2010

    Was nie berücksichtigt wird bei der Diskussion innerhalb der Quantenmechanik, ist ein radikal einsteinscher Blick auf die Realität: Wenn das Photon vor 14 Milliarden Jahren ins Vakuum losfliegt, ist, bis es heute bei uns auftrifft, keinerlei Zeit vergangen für es selbst. Aus seinem eigenen Blick heraus, ist es, weil es sich ja während seines ganzen Fluges durch das Vakuum im selben Augenblick aufhält, also das längste Teilchen des Kosmos. Da kann es kein Teilchen in einer Flugschiene sein, weil es in seinem Augenblick genauso lang wie sein Flug ist. Bis es irgendwo interagiert bei uns.

  13. #13 schnablo
    Juli 21, 2010

    Nicht ganz. Wenn Sie sich wirklich in ein lichtschnelles Bezugssystem begeben, hat das Universum in Flugrichtung keine Ausdehnung mehr (Laengendilatation). Das zeigt eigentlich schon, dass es nicht unbedingt eine gute Idee ist, die spezielle Relativitaetsth. auf diese Art anzuwenden. Einige Dinge werden unendlich andere null – nicht gut.

  14. #14 Ockham
    Juli 21, 2010

    @ Ralph Ullrich
    Bravo! Und seit dem sind unzählige “neue” Photonen auf die Reise gegangen, die ebenfalls überall gleichzeitig sein müßten – obwohl ein einziges eigentlich ausreichen sollte das ganze Universum zu erleuchten und zu erhitzen. Da ist man versucht zu glauben, im All ist es nur dunkel, weil und wenn wir hinschauen… aber wahrscheinlich erzählt als nächstes jemand was von der Inflation.

  15. #15 Ralph Ulrich
    Juli 21, 2010

    @schnablo zu “in Flugrichtung keine Ausdehnung”
    … erwischt. Aber egal, wie lang das Photon sich selbst empfinden mag, mir kommt es drauf an zu zeigen, dass der nächst mögliche Punkt in direkter Nachbarschaft in Zeit UND Raum das Auftreffen auf den Versuchsapparatus ist, wenn es vor 14 Milliarden Jahren losfliegt.

    Das “Wunder”, warum ein Photon beim Losfliegen in der Vergangenheit wissen muss, wie es empfangen wird, ist keins mehr, weil es vor 14 Milliarden Jahren eben direkten SofortKontakt mit seinem Empfangsteil hat.

  16. #16 Der Webbaer
    Juli 22, 2010

    Aber der Sinn von “Realität” ist fraglich geworden und die Bedeutung von “Bedeuten” selbst ist in Vergessenheit geraten. Deshalb muss man bei diesen Fragen wieder ansetzen.

    Nehmen wir einmal Schrödis Katze, hier beißt sich doch der “realistische” Beobachter am unklaren Zustand des Tiers, der ihm paradox erscheint.
    Aber wo ist das Problem? Doch nur im binären Denken des Interpretierenden, der sich herausgefordert fühlt.

    “Halt den Mund und rechne!” scheint hier ein sehr guter Rat, der Interpretationen vorbeugt.

    MFG
    Wb

  17. #17 Ulf Lorenz
    Juli 22, 2010

    @ JF

    “In diesem Zusammenhang scheint mir der Licht-Äther nur ein Beispiel dafür zu sein, dass vor der Quantenmechanik keine konkurrierenden Interpretationen nebeneinander existieren konnten. Man fragte sich sehr schnell: Wie ist es wirklich? Gibt es den Äther nun oder gibt es ihn nicht?”

    Nun, ich bin in Wissenschaftshistorie nicht wirklich bewandert, wenn also meine nachfolgenden Aeusserungen schlicht falsch sind, bitte korrigieren.

    Ihren Ausfuehrungen zufolge hat man schnell festgestellt, dass die Aethertheorie Mist ist, und sie fallengelassen; meiner Meinung nach ist diese Interpretation nicht richtig, zumindest wenn man die Situation vor 1905 betrachtet. Man konnte sich einfach nicht vorstellen, dass es Wellen ohne zugrundeliegendem Medium geben koennte, also hat man den Aether postuliert (ein anderer Grund ist, dass die Elektrodynamik nicht invariant unter Galilei-Transformation ist, aber lassen wir das mal beiseite). Andererseits strapaziert die Vorstellung eines Aethers, der alle anderen Stoffe durchdringt und sich nicht so richtig nachweisen laesst, ebenfalls massiv die Vorstellungskraft, daher bezweifle ich (auch aufgrund vager Erinnerungen and Texte) dass die Aethertheorie unumstritten war, d.h. es gab durchaus konkurrierende Erklaerungen

    Fuer die Diskussion um die QM zeigt die Aethertheorie dann schoene Parallelen auf. Ich habe zwei Interpretationen des gleichen experimentellen/theoretischen Sachverhalts (Schwingung des Aethers vs. Schwingung des EM-Feldes), denen gewissermassen unterschiedliche Weltbilder zugrundeliegen, die aber in der Praxis unwichtig sind.

    Im Fall des Aethers verfluechtigten sich dann etliche anfaengliche Vorteile, nachdem Einstein zeigen konnte, dass man die Elektrodynamik mit der Lorentz-Transformation wunderbar behandeln kann, aber das kam erst spaeter.

  18. #18 cubefox
    Juli 25, 2010

    Andere Interpretationen fügen der Schrödinger-Gleichung andere mathematische Formalismen hinzu. Für deBroglie und Bohm z.B.ist die Wellenfunktion eine Führungswelle, und die Teilchen bewegen sich tatsächlich entlang echter Bahnen nach den Vorgaben dieser Führungswelle. Die Bewegungsgleichungen der Teilchen kommen also zum Formalismus hinzu.

    Welche Formalismen fügt eigentlich die Viele-Welten-Interpretation der Schrödinger-Gleichung hinzu? Sie scheint ja neben Kopenhagen die beliebteste Interpretation zu sein.

    Diese Einstellung, die Werner Heisenberg so schön verteidigt hat, führt die Physik über die Verfeinerungen der Quantenmecahnik und der Standardmodells der Teilchenphysik schließlich zur Stringtheorie und damit vielleicht in eine Sackgasse.

    Warum? Was hat die Einstellung der Kopenhagener Interpretation mit der Stringtheorie zu tun? Die anderen Interpretationen sind damit doch genauso kompatibel. Ich sehe da keinen Zusammenhang.

    Nehmen wir einmal Schrödis Katze, hier beißt sich doch der “realistische” Beobachter am unklaren Zustand des Tiers, der ihm paradox erscheint. Aber wo ist das Problem? Doch nur im binären Denken des Interpretierenden, der sich herausgefordert fühlt.

    Der Zustand des Tiers ist nicht paradox, denn die Dekohärenz sorgt dafür, dass sich die Katze (wie auch andere makroskopische Objekte) nicht in einem Überlagerungszustand aus Tod und Leben befindet. In der Bohmschen Mechanik und der Viele-Welten-Interpretation gäbe es ihn afaik ohnehin nicht.

  19. #19 Jörg Friedrich
    Juli 25, 2010

    @Ulf Lorentz: Ich wollte eigentlich nicht den Eindruck erwecken, dass ich der Meinung wäre, man hätte relativ schnell herausgefunden dass der Äther “Mist” ist 😉 Ich selbst bin ja eigentlich sogar der Ansicht, dass man den Äther zu früh verworfen hat und dass er in neuen Konzepten vom Vakuum wieder auflebt – auch wenn man das aus forschungstaktischen Gründen nie wieder Äther nennen wird – das Wort ist “verbrannt”. Ich finde den Vergleich zur Äther-Hypothese aber interessant und werde mir die geschichte noch mal genauer anschauen.

    @cubefox: Ich hatte Ihnen ja schon im anderen Ordner geschrieben, was m.E. die Kopenhagener Art, Physik zu betreiben, mit den heutigen Problemen der Physik zu tun hat. Für die Stringtheorie hat Lee Smolin das in seinem Buch “The trouble with physics” sehr schön dargestellt.

  20. #20 perk
    Juli 26, 2010

    Ich selbst bin ja eigentlich sogar der Ansicht, dass man den Äther zu früh verworfen hat und dass er in neuen Konzepten vom Vakuum wieder auflebt

    ist ja schließlich nur was vollkommen verschiedenes…
    (das zugegeben nur in abstrakten sprachlichen bildern, die zur populären darstellung dienen sollen, leichte ähnlichkeiten aufweist) aber es erwartet ja niemand von ihnen dass sie sich mit vakuum (grundzustand des leeren raumes (also eigenschaft der raumzeit)) und äther (ausbreitungsmedium des lichtes) auskennen

  21. #21 Ulf Lorenz
    Juli 27, 2010

    @JF

    “Ich selbst bin ja eigentlich sogar der Ansicht, dass man den Äther zu früh verworfen hat und dass er in neuen Konzepten vom Vakuum wieder auflebt”

    Ich wuerde perk nicht im Stil, aber in der Sache zustimmen. Selbst die Idee des Aethers im 19. Jahrhundert unterscheidet sich konzeptionell von dem “fuenften Element”, das die Griechen eingefuehrt hatten (auch wenn der Name und die Anspielung sehr gut gewaehlt wurden).

    Wenn man also neue Vakuumkonzepte hat, kann man sie vielleicht augenzwinkernd mit Aether bezeichnen, aber es ist trotzdem nicht zwangslaeufig dasselbe wie das nun klassische Aetherkonzept.

    Apropos: Wie rueckt man eigentlich die Zitate korrekt ein? Ich sollte vielleicht mal damit anfangen…

  22. #22 perk
    Juli 27, 2010

    mit <blockquote> testtext </blockquote>

  23. #23 Jörg Friedrich
    Juli 28, 2010

    Schauen Sie sich mal an, wie sich das Atom Demokrits vom Atom Rutherfords und vom Atom Bohrs unterscheidet. Was ihnen allen gemeinsam ist: Die Annahme, dass es einen Grundbaustein gibt, von denen man nur genug zusammenfügen muss, um ein sichtbares Stück eines Elementes zu erhalten.

    Die Bedeutung von “Atom” ist also nicht die Referenz auf ein Ding oder eine Menge von Dingen, sondern eine Funktion im Verständnis der Welt.

    So ist es mit fast allen solchen elementaren Entitäten, z.B. auch mit dem Elektron.

    Und mit der gleichen Berechtigung könnte man heute auch wieder vom Äther sprechen. Dass man es nicht (oder nur selten, es gibt durchaus Leue, die das machen) tut ist darin begründet, dass die “Widerlegung der Existenz” des Äthers allen Beteiligten noch zu gut in Erinnerung ist.

    Soviel in aller Kürze. Ich werde das auch noch mal detaillierter schildern.

  24. #24 perk
    Juli 28, 2010

    Was ihnen allen gemeinsam ist: Die Annahme, dass es einen Grundbaustein gibt, von denen man nur genug zusammenfügen muss, um ein sichtbares Stück eines Elementes zu erhalten.

    nein das haben sie nicht gemeinsam, das ist nur eine kurzdarstellung des demokritschen atommodells, die sie auf die anderen beiden übertragen

    die anderen beiden gingen aber nicht von der annahme aus dass da was wäre.. sie hatten beobachtungsdaten sie wussten schon von welchen größenordnungen sie sprechen und welche grenzen ihres modells damit einhergehen
    ihnen war klar welche objekte sie meinten wenn sie sagten diese bestünden aus atomen (da ging es um festkörper flüssigkeiten und gase), demokrit hingegen meinte alles

    ja sein atom erfüllte nur eine funktion im verständnis der welt, sie war grundprinzip und ende der erkenntnis: atom war das kleinste unteilbare element und alles war darin zerlegbar

    bei rutherford und bohr hingegen war es ein physikalisch untersuch- und beschreibbares objekt in einer gewissen größenordnung und einem gewissen massenbereich das auf dieser größenordnung festkörper, flüssigkeiten und gase konstitiuierte

    der unterschied dieser auffassungen scheint gering ist aber für die frage ob die ideen gleich sind zentral: wir und bohr/rutherford wissen was wir mit atom meinen, und demokrit wusste was er mit atom meinte.. und wir meinen nicht das gleiche

    Die Bedeutung von “Atom” ist also nicht die Referenz auf ein Ding oder eine Menge von Dingen

    für rutherford und bohr war sie es ganz offensichtlich doch..

  25. #25 beka
    Juli 28, 2010

    @perk: Die Menschen vor 2500 Jahren waren für ihre Zeit und ihre Verhältnisse genauso dumm und schlau wie wir für unsere Zeit und unsere Verhältnisse dumm und schlau sind. Nur haben wir inzwischen deutlich mehr Möglichkeiten, dumm und schlau zu sein.

    Das Baukastenprinzip aus theoretischen Überlegungen von Leukipp und Demokrit war immerhin so gut, dass wir heute noch das Wort “atomos” von Demokrit dafür verwenden.

  26. #26 perk
    Juli 30, 2010

    worauf wollen sie hinaus?
    es geht hier um die frage ob theorien gleich sind nur weil sie jemandem auf dem level abstrakter sprachlicher bilder ähnlich vorkommen..
    ganz konkret um diese ansicht:

    Ich selbst bin ja eigentlich sogar der Ansicht, dass man den Äther zu früh verworfen hat und dass er in neuen Konzepten vom Vakuum wieder auflebt