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Das Weltbild der klassischen
Physik
H. P. Lovecraft,
1933 |
 Skizzen und Animationen zur Quantenphysik |
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| Verläßt man heute die Schule, ganz gleich mit welchem Abschluß, nimmt man in der Regel das Weltbild der klassischen Physik mit ins weitere Leben. Das heißt, man darf dann glauben, für jede ausreichend genau dargestellte Situation in der Realität gäbe es Formeln zur Vorausberechnung der weiteren Entwicklung. So gibt es Formeln die uns genau sagen, wie schnell ein aus einem Flugzeug geworfener Stein nach zwei Sekunden ist und welche Strecke er bis dahin zurückgelegt hat. Es gibt Formeln zur Vorhersage von Sonnenfinsternissen, Formeln zur Beschreibung der Ausbreitung von elektromagnetischen Feldern und Formeln zum Berechnen der Flugbahn von Mond- und Marsraketen. |  Klassische Mechanik: alles ist sauber über Formeln geregelt.
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Die Grundpfeiler
der klassischen Physik (bis etwa 1910 anerkannt):
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| All diese Formeln gestatten kein Wenn und Aber, sie funktionieren einwandfrei. Jede Formel liefert stets ein exaktes Ergebnis und dies wird in der Realität so auch eintreffen. Ansonsten waren entweder die Ausgangsdaten oder die Formel falsch. Ein aus der Ruhelage fallengelassener Stein wird nach einer Sekunde bei einer Erdbeschleunigung von 10m/s2 im luftleeren Raum immer genau 5m zurückgelegt haben und nicht manchmal 4m und manchmal 6m. Ein freier Wille hätte hier keinerlei Gestaltungsfreiraum. |  Sucbegriffe
zum Thema deterministische Weltbilder:
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 Das
Bild links zeigt einen Ausschnitt aus einem abgeschlossenen Raum, in
dem Stahlkugeln
umherfliegen. Die Bahn der Kugeln folgt fest Naturgesetzen:
Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel. Und eigentlich müßte
es möglich sein, die Bahn des Balles für Jahrtausende, ja bis
in alle Ewigkeit, im voraus zu berechnen. |
"Schwarmwelt"
der klassischen Physik
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Auch dieses
Geschehen befriedigt ganz unser Gefühl von  Gesetzmäßigkeit:
Die Kugeln tun genau das, was man von ihnen erwartet. Man hat nicht den
Eindruck, dass hier irgend etwas "Übernatürliches" oder
"Zufälliges" passiert. |
<= Pendelstoß als Beispiel für Naturgesetzlichkeit | |||||
| Es gibt zwar auch Bereiche in denen uns die physikalischen Formeln nicht allzusehr weiterhelfen. Aber dies, so die klassische Physik, hat eher berechnungspraktische denn fundamentale Gründe. Zur Erstellung von Wettervorhersagen genügt es nicht, einige thermodynamische Grundgesetze auf das Gas anzuwenden, das unsere Atmosphäre ist. Viel zu kompliziert ist die Oberflächenform der Erde, viel zu schwankend die Sonneneinstrahlung und viel zu groß die Datenmenge die erfasst und berechnet werden müsste. Könnte man aber alle wichtigen Daten auf einen Schlag erfassen und gäbe es einen ausreichend leistungsfähigen Computer, ließe sich wohl auch das Wetter für beliebige Zeiträume vorhersagen. So legt es uns die klassische Physik nahe. Denn aus was sonst außer kleinsten Teilchen die sich nach festen Gesetzen verhalten sollte unsere Welt denn sonst bestehen? |  Ein Fachartikel aus dem Jahre 2001 "Ende des
Schmetterlingseffekts" zeigt, wie selbst kompliziertes
Wettergeschehen vorhersagbar gemacht werden kann. |
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  Da auch wir
Menschen und
alles andere leztendlich aus nichts anderem zu bestehen scheinen als
aus kleinsten Teilchen oder Energie, so ist auch unser Verhalten nichts
anderes als die Summe der naturgesetzlich geregelten Bewegungen dieser
Teilchen. |
Buchtipp: Kurzbeschreibung eines konsequent materialistischen
Ansatzes aus dem Jahre 1936 |
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 Seine "klassischen"
Erfolge erzielte das Weltbild Weltbild seit dem 16. Jahrhundert vor
allem auf eindrucksvolle Weise in der Astronomie. Die
Bewegung der Planeten scheint auf alle Ewigkeit festen Naturgesetzen zu
folgen, egal wie kompliziert diese auch sein mögen. Kopernikus,
Galilei, Kepler, Newton, Brahe, Leibniz und viele andere
Wissenschaftler legten die berechnungstechnischen Grundlagen
dafür, dass die moderne Ingenieurskunst Maschinen höchster
Zuverlässigkeit bauen kann. |
 Keplers Planetengesetz:
so bewegen sich unsere Planeten aber auch die
Kometen um die Sonne. Das Gesetz gilt uneingeschränkt und immer. |
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| Auf den Punkt
gebracht lautet ein wesentlicher Grundpfeiler der klassischen Physik:
Aus einem bestimmten Zustand kann immer nur genau ein Folgezustand
entstehen. Werfe ich einen Stein in die Luft, wird er immer wieder nach
unten fallen und nicht vielleicht auch schon einmal nach oben. Dieses
Prinzip wird mit dem Begriff „Kausalität“
bezeichnet:
Alles hat einen Grund, nichts passiert wirklich zufällig oder aus irgend einer Laune heraus. |
Suchbegriffe
zum Thema modellhafter Abbildung von Kausalität:
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 Das
Bild rechts steht sinnbildlich für die gesamte Welt, wie sie aus
Sicht der klassischen Physik bestand:
Dieses Weltbild hatte Bestand bis etwa zum ersten Weltkrieg. Erst durch die experimentellen Befunde aus dem Bereich der Mikrophysik häuften sich die Zweifel an der Gültigkeit der oben genannten Prämissen. In den 1920er Jahren dann wurde das Weltbild der klassischen Physik durch die Quantenphysik abgelöst. |
Quantenphysik
Die Relativitätstheorie |
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