Einige Klarstellungen in Sachen Physik [Diskussion]

[irony]

Wenn jemand Informationen weitererzählt, weden diese Informationen falscher.

Häufig wird das so sein, aber es kann auch sein, dass jemand bestimmte Dinge als falsch erkennt und berichtigt.

Wenn in einem Forum jemand viel Fachsprache einfügt, versteht er in der Regel nichts und will sich profilieren. Ein Physiker erkennt das übrigens auf den ersten Blick, weil er genau weiß, was für Fachsprache nicht benutzt wird.

Auf eine Fachsprache zu verzichten ist keine Lösung. Es wird immer jemanden geben, der etwas richtig stellt.

Kein Physiker würde etwa das Wort „Quantenphysik“ verwenden.

Wie kommst du darauf? Es gibt Bücher, die so heißen, und nach dem, was ich sehen kann, von Physikern geschrieben wurden.

Die Relativitätstheorie enthält keinerlei seltsame Effekte.

Das hängt davon ab, was man unter "seltsam" versteht. Ich finde da einiges seltsam.

Wenn sie richtig erklärt wird, ist sie sogar sehr anschaulich, was in der Physik selten der Fall ist.

Was ist eine "richtige" Erklärung?

Populärwissenschaftliche Informationsquellen sind verdünnt, vereinfacht und enthalten kein verwendbares Fachwissen. Diese Quellen werden gemeinhin überschätzt. Mit dem aus Dokus/Magazinen gelernten Infos lässt sich nicht weiterdenken.

Weiterdenken kann man mit vielem. Manchmal reicht ein kleiner Hinweis, um in einer bestimmten Richtung weiter zu denken.


Das Hauptproblem ist, dass viele Leute etwas unkritisch von irgendwo her übernehmen, und das beschränkt sich nicht nur auf populärwissenschaftliche Informationsquellen. Auch wissenschaftliche Quellen enthalten Fehler.

[Mondwinter]

Wie kommst du darauf? Es gibt Bücher, die so heißen, und nach dem, was ich sehen kann, von Physikern geschrieben wurden.

Der Bergiff "Quantenphysik" ist ein Überbegriff und findet selten Verwendung, vor allem in Konversation. Wenn wir davon sprechen, dann reden wir über etwas Bestimmtes, meist die Quantenmechanik. Letzteres ist das Wort, das wir stattdessen fast immer benutzen.

Das hängt davon ab, was man unter "seltsam" versteht. Ich finde da einiges seltsam.

Was du in deinem Thread geschrieben hast war eine Frage zur Anwendung der Theorie in einem komplexen System (in diesem ein Quecksilberatom). Das ist nicht die Grundlagentheorie an sich. Die Theorie selbst ist völlig klar, wenn sie auch klar erklärt wird. Die Anwendung einer Theorie auf ein komplexes System ist dann in der Regel nicht mehr nachvollziehbar, weil zu viele Dinge auf einmal geschehen, die sich gegenseitig beeinflussen. Auch Ergebnisse aus der klassischen Mechanik sind nicht aus dem Stehgreif vorhersagbar, weil die betrachteten Systeme zu kompliziert sind, auch wenn die Theorie dahinter an sich simpel ist. Es ist gerade eine der faszinierenden Eigenarten der Realität, das enorme Komplexität aus sehr einfachen Regeln entsteht. Siehe dazu: Doppelpendel ( Double Pendulum - YouTube ).

Ein Lebewesen zum Beispiel ist eine hoch komplexe Struktur, entsteht aber nur aufgrund einer Feedbackschleife namens Evolution. Feedbackschleifen können unendliche hohe Komplexität aus simplen Regeln erzeugen, so etwa Fraktale.

Ach ja, und ich möchte dir nahe legen, dass wenn du etwas an der Grundlagentheorie seltsam findest, du sie eben einfach noch nicht ganz verstanden hast. An der Theorie liegt es nicht, sondern an den Erklärungen =)

Was ist eine "richtige" Erklärung?

Eine, die rein geometrisch ist. Die Relativitätstheorie ist nur Geometrie. Wenn eine Erklärung mit Einsteins Zügen anfängt, ist sie schon nutzlos.

Weiterdenken kann man mit vielem. Manchmal reicht ein kleiner Hinweis, um in einer bestimmten Richtung weiter zu denken.

Mit populärwissenschaftlichen Dingen lässt sich nicht arbeiten, weil sie nicht technisch sind. Es gibt viele Leute, die sich Dokus anschauen oder ein Buch lesen und sich dann hinsetzen und versuchen sich zu überlegen, wie man in der Physik weitergehen könnte. Dann schicken sie es an berühmte Wissenschaftler. Jemand wie Richard Feynman hat ständig Briefe erhalten und sich auch in einem Vortrag darüber ausgelassen, dass dies herzlich wenig bringt. Er hat es verglichen damit, dass er versucht einen Tresor zu knacken und viele Dinge probiert und genau weiß, was er macht und wie er vorgeht. Und ein solcher Beitrag von einem Laien ist dann so, als würde jemand vorbeikommen und sagen: "Probier mal die Kombination 10 20 30". Er sagt, fast alle Laienbeiträge sind von dieser Art, und das kann ich ebenso bestätigen. Unter den Wissenschaftlern ist das sehr bekannt.
Wenn man sich die fachlichen Details anschaut stellt man fest, dass es doch eigentlich alles ganz anders ist, als populär dargestellt, und ohne die Mathematik hat man nichts, womit man arbeiten kann. Da ist man wie ein Bäcker ohne Teig.
Wenn man doch weiterzudenken versucht, rät man nur herum und erfindet mal schnell ein paar Dinge.

[irony]

Ach ja, und ich möchte dir nahe legen, dass wenn du etwas an der Grundlagentheorie seltsam findest, du sie eben einfach noch nicht ganz verstanden hast. An der Theorie liegt es nicht, sondern an den Erklärungen =)

Wenn jemand eine Theorie verstanden hat, heißt das noch nicht, dass er die Natur selbst verstanden hat. Ich bezweifele, dass irgendjemand Relativität wirklich bis ins Letzte verstanden hat.

Eine, die rein geometrisch ist. Die Relativitätstheorie ist nur Geometrie. Wenn eine Erklärung mit Einsteins Zügen anfängt, ist sie schon nutzlos.

Eine rein geometrische Erklärung mag an der Oberfläche einleuchtender sein, aber allein mit Geometrie kann man nicht alles erklären, sondern eben nur Dinge, die sich rein geometrisch erklären lassen. Wenn man natürlich eine Relativitätstheorie als das definiert, was sich rein geometrisch erklären lässt, dann ist es natürlich trivial, dass Relativitätstheorie nur Geometrie ist. Relativität ist ein Naturphänomen, und ich würde gerne einen wissenschaftstheoretischen Nachweis sehen, dass nur rein geometrische Relativitätstheorien das Naturphänomen Relativität vollständig und korrekt beschreiben.

Mit populärwissenschaftlichen Dingen lässt sich nicht arbeiten, weil sie nicht technisch sind. Es gibt viele Leute, die sich Dokus anschauen oder ein Buch lesen und sich dann hinsetzen und versuchen sich zu überlegen, wie man in der Physik weitergehen könnte.

Letzteres mag stimmen, aber mit populärwissenschaftlichen Dingen lässt sich sehr wohl arbeiten. Was man nicht tun kann, ist allein und ausschließlich mit populärwissenschaftlichen Dingen wissenschaftlich arbeiten, was sich allerdings von selbst versteht. Dass es Leute gibt, die Populärwissenschaftliches von Wissenschaftlichem nicht unterscheiden können, ist wieder ein anderes Problem.

[Mondwinter]

Wenn jemand eine Theorie verstanden hat, heißt das noch nicht, dass er die Natur selbst verstanden hat. Ich bezweifele, dass irgendjemand Relativität wirklich bis ins Letzte verstanden hat.

Ähm, also eigentlich ist die Relativitätstheorie mit das Einfachste, was es in der modernen Physik gibt. Sonderlich umfangreich ist die Theorie auch nicht. Das ist so ein verbreiteter Irrglaube, dass die SRT ganz an der Spitze stünde. Ist eigentlich das ABC der Physik.

Eine rein geometrische Erklärung mag an der Oberfläche einleuchtender sein, aber allein mit Geometrie kann man nicht alles erklären, sondern eben nur Dinge, die sich rein geometrisch erklären lassen. Wenn man natürlich eine Relativitätstheorie als das definiert, was sich rein geometrisch erklären lässt, dann ist es natürlich trivial, dass Relativitätstheorie nur Geometrie ist. Relativität ist ein Naturphänomen, und ich würde gerne einen wissenschaftstheoretischen Nachweis sehen, dass nur rein geometrische Relativitätstheorien das Naturphänomen Relativität vollständig und korrekt beschreiben.

Da haben wir das Problem, dass man ohne die Mathematik nicht sehen kann, dass es nur Geometrie ist. Es ist keine vereinfachte Erklärung der Theorie, sondern es ist die Theorie. Da ist auch nichts so definiert worden oder irgendwie willkürlich. Es gibt nicht verschiedene Relativitätstheorien.
Die Raumzeit ist eine Geometrie, und somit werden alle Bewegungen als Bewegungen durch diese Geometrie beschrieben. Relativität ist an sich kein "Phänomen", es ist eine Symmetrie - die Symmetrie, dass die Naturgesetze in jedem Koordinatensystem die gleiche Form haben. Wenn man hinzufügt, dass sich alle Gegenstände mit Lichtgeschwindigkeit durch die Geometrie der Raumzeit bewegen, folgt daraus sofort die gesamte Mathematik.

[Spocky]

@ Mondwinter: Zu den grünen Spiegeln: Gilt das nicht nur für Glasspiegel? Dass die gründ sind, sieht man ja, wenn man von der Seite draufschaut, aber das gilt ja für die meisten "farblosen" Gläser. Metallspiegel dürften in der Regel aber nicht grün sein

[Mondwinter]

Dass Spiegel grün sind sieht man eigentlich nur, wenn man zwei davon gegenüber stellt und dann reinschaut. Das sieht dann so aus: http://cdn.petapixel.com/assets/uplo...unnel_mini.jpg
Ein Spiegel reflektiert Licht grüner Wellenlänge am besten, sodass bei jedem Kontakt ein bisschen mehr von den anderen Farben absorbiert wird und grün übrig bleibt. Ob sich da nun verschiedene Arten von Spiegeln unterscheiden weiß ich nicht zu sagen - das hab ich nicht getestet

[Spocky]

Du solltest das unbedingt mal mit Metallspiegeln testen, denn es würde mich schon ordentlich wundern, wenn das da auch so wäre

[Mondwinter]

Hmm, aber Metallspiegel gibt es doch garnicht mehr, die sind spätestens sei 1980 aus der Astronomie verschwunden und durch Glaskeramiken ersetzt. Oder meinst du etwas anderes?
Ich denke, jeder Spiegel, den man heutzutage zu Gesicht bekommt, sollte von der grünen Sorte sein. Wenn es doch Spiegel aus ganz anderem Material geben sollte, dann hat er wohl einfach eine andere Farbe, denn nichts kann perfekt reflektieren

[Spocky]

Jein, es gibt einen Grenzwinkel der Totalreflexion. Der ist in der Mineralogie wichtig und bezeichnet den flachen Winkel, unter dem ein einfallender Lichtstrahl komplett reflektiert und nicht mehr in den Kristall reingebrochen wird. Dieser ist charakteristisch für bestimmte Materialien und kann zu deren Identifikation beitragen.

Ich mein natürlich nicht nur astronomische Spiegel. Ein Spiegel ist ja zunächst erstmal alles, in dem man sich auch selbst sehen kann und das funktioniert gerade auch bei Metallen recht gut. Dass man die heute nicht mehr hernimmt, liegt hauptsächlich am Preis.

[Mondwinter]

Das stimmt zwar, aber perfekte Totalreflexion sollte nie vorkommen, weil das Material auf atomarer Ebene ja nicht völlig glatt ist So exakt ist die Natur nur in besonderen Ausnahmen, wie bei Graphen.
Es sollte immer ein kleiner Teil des Lichtes absorbiert werden, und wenn man es hin und her spiegeln ließe, dann sollte sich auch wieder eine Farbe zeigen.

Hier ist eine Absorptionsanalyse einiger Metalle http://www.rsc.org/ej/JM/2010/c0jm01...m01319f-f4.gif
Man sieht z.B. bei Kupfer und Gold, dass kaltes Licht absorbiert und nur die warmen Anteile reflektiert werden. Daher auch ihre warmen Farben. Bei Silber und Platin ist es anders herum, weshalb sie bläulich sind. Silbrige Metalle sind alle bläulich, also kann man davon ausgehen, dass ein Metallspiegel blau wäre.

[Spocky]

Ja, da hast du natürlich Recht.

Ein Goldspiegel wäre natürlich gelb/golden und ein Kupferspiegel natürlich rötlich, aber dazu muss man ja kein Fachmann sein

Das mit dem blau hatte ich schon ein wenig vermutet. Natürlich kann man auch Glasspiegel mit anderen Farben produzieren. In meiner Diplomarbeit hab ich (u. a.) aus verschiedenen Gesteinen Glastabletten hergestellt, um über eine Röntgenfluoreszenzanalytik deren Chemismus zu analysieren. Diese Gläser hatten sehr unterschiedliche Farben.

[Mondwinter]

Coole Sache, dass mit deinen Gläsern! Farben lassen sich ohnehin auf sehr interessante Weise herstellen, wenn man sich nur mal einen blauen Morphofalter anschaut ( https://upload.wikimedia.org/wikiped..._butterfly.jpg ), oder das blau schimmernde Gefieder einer Elster. Beim Falter wird die Farbe nur durch winzige Löcher erzeugt.

Aber was den Spiegel angeht: man kann ihn auch dazu bringen, bestimmte Farben nicht zu reflektieren, indem man nur schwarze Streifen an den richtigen Stellen ausschneidet. Das Licht nimmt nicht nur den direkten Weg über den Ein- und Ausgangswinkel, sondern geht eigentlich über alle Winkel gleichzeitig ( in der Art ). Eine bestimmte Wellenlänge reflektiert sich an Stellen mit bestimmten Abständen auf dem Spiegel. Wenn man sie löscht, dann eliminiert man die Farbe. So werden Hologramme hergestellt. Das ist ganz ähnlich zu dem, was beim Morphofalter von Natur aus eingebaut ist.

Na ja, ich habe meinen Text im Thread mal korrigiert und rede da jetzt von handelsüblichen Spiegeln

[Spocky]

Farben sind allgemein sehr faszinierend. Schau dir mal Gesteine im Dünnschliff durch ein Polarisationsmikroskop an. Unser Dozent musste uns da schon ab und zu ermahnen, wir sollen doch "mikroskopieren und nicht kaleidoskopieren"

Zu "blau" fällt mir in dem Zusammenhang auch noch ein, dass es da auch noch das so genannte "Anomal Entenblau" gibt, das unter bestimmten Voraussetzungen das Grau 1. Ordnung ersetzen kann. Mit Entenblau ist dabei die Farbe gemeint, die bei Stockenten am Flügel sowohl bei Männchen als auch Weibchen vorkommt.

[Wolf4310]

Silbrige Metalle sind alle bläulich, also kann man davon ausgehen, dass ein Metallspiegel blau wäre.

Demnach müssten aber doch Spiegel blau und nicht grün sein?
Normale Haushaltsspiegel sind ja Metallspiegel hinter einer Glasschicht.

[Mondwinter]

Demnach müssten aber doch Spiegel blau und nicht grün sein?
Normale Haushaltsspiegel sind ja Metallspiegel hinter einer Glasschicht.

Mit Metallspiegel meine ich ohne Glas. Zusammen mit Glas wird es dann grün, weil das Absorptionsverhalten des Glases auch noch dazu kommt. Hier ist ein paper dazu, falls es jemanden wirklich interessiert: http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA523782