Die Realität verstehen

Der Weg der Menschheit zu Wissen,

•  von der Metaphysik auf einer scheinbar flachen Erde,

• über das geozentrische Weltbild mit sich scheinbar durch göttliche Kraft rückwärts bewegenden Planeten

• und einer Physikwissenschaft  höchster Präzision und grösster Diskrepanzen in einer scheinbar krümmbaren Zeit mit masselosen und virtuellen Teilchen.

Einleitung

• Die Entdeckungsgeschichte der Physikwissenschaft ist die Geschichte der menschlichen Wahrheitsfindung
• • Über Irrtumsauflösung zu Wissen 
  • Physikwissenschaft führt zu einer korrekten Einschätzung der Realität

• Die Realität ist physikalisch

• Physik ist einfach... und komplex

• Wissen zu erarbeiten ist schwieriger als es rückblickend scheint
• • Grundlegendes ist in der Physik oft schwer vorstellbar und nicht so, wie es scheint
  • Astrophysik und Raum - was ist wie gross und wie weit entfernt?
  • Teilchenphysik und Raum - was ist wie klein und wie dicht?

• Einordnung und Kapitelübersicht

Die Betrachtung der Physikgeschichte mit ihren Hindernissen und Irrtümern sowie Lösungsfindungen fördert das Realitätsverständnis. Ein irrtumsbefreites Realitätsverständnis wiederum ist Voraussetzung für anhaltendes Wohlsein.

Gleichzeitig entsteht durch die Betrachtung der Wissensentwicklung ein allgemeines Verständnis für das Entstehen und Auflösen von Irrtümern. 

Physikwissenschaftsgeschichte ist mehr als die Entdeckung und der Nachweis unsichtbar kleiner Teilchen und grosser summierter Kräfte. Sie ist auch mehr als der Weg zur Entdeckung elektrischer oder atomarer Verwendungsmöglichkeiten, chemischer Prozesse, technisch unterstützter Fortbewegung oder maschineller Datenverarbeitung und kabelloser Datenübermittlung. 

Die Geschichte der Physikwissenschaft fand zu jedem Zeitpunkt vor dem Hintergrund der bestehenden Weltbilder und deren Irrtümer statt. Das aktuelle Weltbild prägte die Forscher. Deren Ergebnisse und Findungen veränderten wiederum das jeweilige Denken und damit die Kultur und das Weltbild.

Theologie als Verfechtung metaphysischer Überzeugungen kann den Anspruch an die heutigen Standards der Wissenschaftlichkeit nicht mehr erfüllen. Ihr Anrecht auf eine eigene Fakultät ausserhalb der Geschichtswissenschaft ist in Frage gestellt. Ähnlich verhält es sich mit diversen Sparten der Philosophie, z.B. als Weisheitsliebe oder die Auseinandersetzung mit Metaphysik. Für die Nachvollziehbarkeit der Physikgeschichte bleibt beider begleitende Bedeutung wesentlich, sei es als wissenschaftsfördernd oder -hemmend.

Tatsächlich verhalfen die Prinzipien der antiken griechischen Philosophie der Physikwissenschaft zu ihrem Anfang und Fortschritt:

• Unvoreingenommenes Denken und Analysieren bei den Vorsokratikern (Kapitel 2) 

• Kriterien der Wahrheitsfindung bei Sokrates (Kapitel 2) und abschliessend im Skeptizismus(von altgr. σκέψις skepsis, Betrachtung, Untersuchung, Prüfung; Kapitel 3)

• Kriterien des wissenschaftlichen Denkens, Untersuchens und Ordnens (Kategorisierens) bei Aristoteles (Kapitel 3)

Im Zentrum philosophischer und theologischer Betrachtungen befand und befindet sich zudem vornehmlich das menschliche Befinden (Wohl- und Unwohlsein). Auch dies begleitet die Physikgeschichte durch jede Epoche: der Mensch auf der Suche nach Antworten, Linderung, Sicherheit, Harmonie und Ruhe. 

Weiter ist auch die gegenwärtige, globale, ökologische Problematik Gegenstand der Physikgeschichte: der Mensch, der die technologischen Resultate der Physikwissenschaft für ein gesuchtes Wohlsein einsetzt, sei es für das angenehmere Überleben (Nahrung, Wohnung, Heizung, Kühlung, Komfort, Transport), zur Sicherheit (polizeilicher und militärischer Einsatz von Technologie) oder bei der Gestaltung der Arbeit und Freizeit (Infrastruktur, Konsum, Unterhaltung, Reisen) mit entsprechenden Übertreibungen in allen Bereichen.

Grundsätzlich ist Physik das Erforschen von Materie im Raum sowie der diesbezüglichen Wechselwirkungen.

Chemie und Biologie (u.a. auch Metabolismus, Genetik, Evolution) sind aus moderner Betrachtung ebenfalls Disziplinen der Physik. Alles was sich ereignet geschieht im Raum zwischen Teilchen, die sich bewegen, anziehen und abstossen, verbinden und trennen. Nur so wird Biologie von Grund auf verständlich. Leben ist Physik, Reizreaktionen und Instinkte sind Physik.

Spätestens das Computerzeitalter und das Erforschen künstlicher Intelligenz zeigen auf, dass auch Datenverarbeitung mechanische Physik ist, und somit auch Denken und Intelligenz. Unabhängig ob von Maschinen oder biologischen Organen ausgeführt, gehört dazu auch irrtümliches und kreatives Denken wie auch Entscheiden und Handeln.

Physik ist grundlegend simpel:

• Teilchen die sich durch den Raum bewegen und sich mit einer spezifischen Kraft anziehen und abstossen, verbinden und trennen,
• sowie Wellen, die sich im Anschluss an Impulse durch Teilchenansammlungen ausbreiten.

Mehr ist da nicht. (→ Elementarphysik)

Erst die Vielfalt der Teilchen-Kombinationsmöglichkeiten im Raum und deren unterschiedliche Ansammlungen (u.a. Festkörper, Flüssigkeiten, Gase), deren Grösse, Dichte, Geschwindigkeiten, Verbindungen und Vermischung macht die Realität und damit die Physikwissenschaft zu etwas sehr Komplexem. 

Mehrere Milliarden Jahre dauerte auf der Erde die natürliche Entwicklung für die Organbildung, damit eine Betrachtung und Analyse  der Realität möglich wurde.

Sobald die Menschen die physikalischen Grundregeln der Natur erkannt hatten, brauchten sie weniger als 200 Jahre um Maschinen herzustellen, die das menschlichen Wahrnehmungsspektrum sowie die menschliche Wahrnehmungspräzision und Datenverarbeitung bei weitem übertrafen, sowohl bezüglich Geschwindigkeit als auch bezüglich Präzision.

Fortschritt im Wissen beruht auf genauem

•  Betrachten, 

•  Analysieren,

•  Schlussfolgern

•  und Überprüfen.

Das Wissen und Verständnis früher Menschen entsprach dem Wissen heutiger Kinder. Als die Intelligenz der Menschheit fortgeschritten genug war um zu verstehen, war da im Gegensatz zu heute niemand, um Unverstandenes oder falsch Verstandenes korrekt zu erklären. 

Fundiertes Wissen war frühen Menschen weder zugänglich noch möglich. Es war nicht einmal vermutbar oder erahnbar. Das Leben und die kosmischen Bewegungen interpretierten die frühen Menschen als etwas von personifizierten Kräften Geschaffenes und im Alltag Gesteuertes. Das Denken und damit ihr eigenes Sein nahmen sie (wie auch viele Menschen noch heute) als etwas Immaterielles, vom Körper gesondert Existierendes wahr.

Die Menschen fanden in diesen Bereichen keine physische, realistische Antworten. Es entstand die Metaphysik.

Bei komplexen Themen wie physikalischen Strukturen und Vorgängen musste sich die Menschheit selbständig von a) völligem Nichtverstehen über b) Vermutungen, Irrtümer und Experimente zu c) jeweils bestmöglichem Wissen vorarbeiten.

Entsprechend lange hielten diverse Irrtümer an.  

An Blitze schleudernde Gottheiten glaubt heute kaum jemand mehr (Kapitel 1).

Doch es dauerte zehntausende Jahre der Fehlinterpretationen, bis um 1752 die natürliche Entstehung von Blitzen nachgewiesen werden konnte (Kapitel 8).

Weitere mindestens 200 Jahre dauerte es, um die tatsächlichen Vorgänge bei Blitzschlägen auf Teilchenebene relativ präzise zu verstehen. 

Schon die aktuelle Physiktheorie, noch mit vielen Diskrepanzen versehen, zeigt klar in Richtung Realität ohne metaphysische Aspekte.

• Der Erfolg physikalischer, unsichtbarer, drahtloser, elektromagnetischer Datenübermittlung liegt nahezu bei 100%.

• Der Erfolg von Prophezeiungen, Telepathie, Hellsehen, Beten oder Wünschen ist analog zur statistischen Wahrscheinlichkeit des Eintretens von Ereignissen und tendiert bei komplexen Umständen zu 0%.

Die Wissenschaftsgeschichte zeigt auf, wie äusserst anspruchsvoll das Erarbeiten von heute selbstverständlichem Wissen war. Viel erscheint den heutigen Menschen einfach und klar, z.B. dass die Erde die Sonne umkreist. Dies zu erkennen war zu früher Zeit den hervorragendsten Forschern mit bestem Bemühen, Betrachten und Analysieren nicht möglich.

Allein für diese rückblickend simpel scheinende Entdeckung benötigten die Menschen Zehntausende von Jahren. Nachdem die Idee der im Zentrum stehenden Sonne erstmals niedergeschrieben wurde brauchte es nochmals beinahe 2000 Jahre bis zur ersten überzeugenden Beweisführung (Kapitel 5). Im Anschluss an diesen ersten mathematisch hochwertigen Nachweis um 1600 vergingen nochmals Jahrzehnte bis zur Anerkennung unter Forscherkollegen und Jahrhunderte bis zu allgemeiner Anerkennung.

Überzeugungen vermitteln Lebenssicherheit, sie loszulassen bedeutet für viele ein mühsames Durchdenken und Überprüfen und/oder ein unangenehmes Zugeständnis eigener Fehlerhaftigkeit. 

Wir sehen ein Bild mit einem grossen Mann und einer kleinen Frau. Es handelt sich um eine optische Täuschung.

Bezugspunkte sowie Linien und deren perspektivischen Normalverläufe sind für unsere Bildinterpretation wichtig. Doch Linien können auch täuschen oder fehlen.

Erst wenn es gelingt, den Betrachtungswinkel zu verändern oder die realen Distanzen, Bewegungen, Richtungen, Raster und Proportionen festzustellen, können solche Irrtümer aufgelöst werden.

Das Auflösung der Täuschung: die Konstruktion des Raumes mit tatsächlichen und scheinbaren Distanzen. Durch das Guckloch ist kaum erkennbar, dass das Zimmer weder quadratisch noch kubisch ist.

Um eine vergleichbare optische Täuschung handelt es sich in der Physik z.B. bei den sich scheinbar rückwärts bewegenden Planeten vor dem Fixsternenhimmel (Kapitel 5) Dort kommt eine Überholbewegung hinzu: das überholte Objekt bewegt sich vorwärts. Vom überholenden Betrachter aus bewegt es sich während dem Überholvorgang relativ zum Hintergrund rückwärts.

Beim Sternenhimmel fehlt uns jegliche optische Orientierungshilfe für Entfernungen. Wir sehen alle Sterne als gleich weit entfernt, oder wir vermuten hellere Sterne als nahe oder gross.

So sieht Venus als kleiner, von der Sonne beschienener Planet deutlich heller und grösser aus als milliardenfach grössere, entfernte Sterne.

Sowohl beim Kosmos als auch bei den unsichtbar kleinen Teilchen ist die fortschreitende Wahrheitsfindung abhängig vom Vorstellungsvermögen bezüglich Grössenverhältnisse und Distanzen.

Das Vorstellungsvermögen ist von zentraler Wichtigkeit.

Die Ergebnisse der Physikwissenschaft sind erstaunlich:

• Bekanntlich ist das Sonnensystem äusserst gross und leer.

• Feste Materie ist allerdings noch deutlich leerer als unsere Himmelsumgebung.

Die realen Distanzverhältnisse:

Die Sonne passt ca. 4'000 Mal in den Zwischenraum zu Pluto.

Das Proton im Wasserstoffatom passt ca. 20'000 Mal in den Zwischenraum zum Elektron.

Zudem ist auch das Proton selber wiederum nahezu leer. Ein Proton besteht aus drei Unterteilchen (Quarks), deren Durchmesser ca. 1700 Mal kleiner als der Protondurchmesser ist.

Die Raumfüllung durch die Quarks im Proton liegt weit unter einem Milliardstel.

Unsere Alltagsgegenstände, unsere Umgebung und auch wir selber bestehen gemäss dem allgemein akzeptierten Wissensstand zu weit über 99% (beinahe 100%) aus Raum,... 

 ...und dennoch halten Dinge zusammen, haben eine Festigkeit und sind sichtbar. 

Dermassen leer ist z.B. Gold:

Wenn man sich die Quarks im Atomkern von Gold als 1mm kleine Kügelchen vorstellt, dann befinden sich im dreidimensionalen Umkreis von ca. 10 Metern 591 solche Kügelchen (in Dreiergruppen: 79 Protonen und 118 Neutronen). Diese bilden den "festen" Kern.

Weitere 79, zehnmal kleinere Kügelchen (ca, 1/10mm, die Elektronen) befinden sich verteilt in einer Kugel von ca. 400 Metern Durchmesser.

In dieser Veranschaulichung übertrifft die Grösse eines Goldatoms die Grösse des Wembley-Stadions (300x315m).

• Im Raum des Anstosskreises befindet sich ein geordneter "Moskitoschwarm" (die 591 Quarks des Atomkerns).

• 79 winzige Blütenpollen (Elektronen) sind ebenfalls geordnet auf das Stadion verteilt, sowie darüber, darunter und etwas ausserhalb (400 m Umkreis).

• Bekannte, bisher mechanisch unerklärte Kräfte halten diese Teilchen sowohl geordnet zusammen als auch auf Distanz: vom benachbarten Atom (bzw. "Stadion") können unter normalen Umständen die "Pollen" (Elektron) nicht in diesen Raum eindringen.
  
  Die Kräfte sind dermassen, dass sie bei analog zusammengesetzten Uranatomen (705 Quarks, 92 Elektronen) mit relativ geringen Mengen und ausgelösten Kettenreaktionen ganze Metropolen mit Energie versorgen oder auch zerstören können.

Unser menschlicher Körper ist noch leerer:

Das für die Gewebebildung wichtigste Atom Kohlenstoff (ca. 28% unseres Gewichts) hat in der Stadion-Analogie im Anspielkreis nur 36 Mücken (36 Quarks, d.h. 6 Protonen und 6 Neutronen) und in der gesamten Umgebung nur 6 Pollen (Elektronen), und zwar ebenso in einem Raum, der die Grösse des Wembley-Stadions übertrifft.

• Die beiden anderen häufigen Elemente im menschlichen Körper haben bei ähnlicher Grösse ähnlich wenige bzw. noch deutlich weniger Teilchen: 
• • Sauerstoff: 48 Quarks, 8 Elektronen, ca. 55% unseres Körpergewichts,
  • Wasserstoff. noch deutlich leerer: 3 Quarks und 1 Elektron, ca. 10% unseres Körpergewichts,
• sowie weitere Elemente mit 2 bis 0.2% des Körpergewichts: Chlor (105 Quarks, 17 Elektronen), Phosphor (93 und 15), Kalium (117 und 19) und Schwefel (96 und 16) → 99.35% des menschlichen Körpergewichts,
• plus diverse weitere Elemente mit minimalem Anteil.

Die Materie eines erwachsenen Menschen (70 kg, als Würfel ca. 40x40x40cm) schrumpft beim abstandslosen Aufhäufen der Quarks und Elektronen auf einen Würfel mit weniger als zwei Hunderttausendstel Millimetern Seitenlänge.

Neutronensterne bestehen aus solch stark komprimierter Materie. Ein Neutronenstern entsteht aus einem Stern mit der ca. zehnfachen Masse unserer Sonne. Nach der Supernova eines solchen Sterns bleibt dessen verdichteter Kern zurück, mit einem Durchmesser von ca. 10 Kilometern und einer Masse von ca. 1.2 Sonnen. Damit beinhaltet ein Neutronenstern mit 10 Kilometern Durchmesser mehr Materie als unser gesamtes Sonnensystem.

Wie die Physikwissenschaft von völliger Ahnungslosigkeit zu solch ausserordentlichem Wissen gelangte und dieses auch nachweisen kann, zeigt die Physikgeschichte auf.

• Rein physikalisches Zeitalter
• • Supernova  =>  Sonnen- und Planetenbildung  =>  Evolution  =>  Intelligenz

• Zeitalter der Entfremdung und der Metaphysik (Vorwissenschaftliche Zeit, Kapitel 1)
  Irrtümer, Konflikte und Kulte
• • Vorwissenschaftliches, physikalisches Wissen: was ist und was funktioniert

• • Frühes wissenschaftliches Zeitalter (ab 600 v.u.Z.) 

    • Frühe fortschrittliche Mathematik

    • Philosophie: echtes Wissen - Sokrates, Kapitel 2

    • Philosophisches Forschen: ALLES durchdenken, erforschen und ordnen - Aristoteles, Kapitel 3)

• • Das Mittelalter, ca 500 - 1500): metaphysische Wahrheitsdiktatur und wissenschaftliche Stagnation (Kapitel 4)

• • Physikwissenschaftliches Zeitalter (ab ca. 1600)

    • Anhaltende Fortschritte in der Mathematik

    • Datensammlung und -Auswertung (Das heliozentrische Weltbild - Johannes Kepler, Kapitel 5)

    • Experimente und Analysen (Gedachtes gilt es mittels Experimenten zu überprüfen - Galileo Galilei, Kapitel 6)

    • Mathematisch bewiesene Naturgesetze ohne mechanische Erklärung (Ich anerkenne, was ich nicht weiss - Isaac Newton, Kapitel 7)

    • Elektrizität (Nach 200 Jahren Forschung Strom erzeugen ohne zu wissen was es ist - Alessandro Volta, Kapitel 8)

    • Elektromagnetismus: Licht, Raum, Materie und Technologie (Michael Faraday, James Clerk Maxwell und Max Planck, Kapitel 9)

    • Eine gekrümmte Zeit mit Eigenrealitäten sowie masselosen und virtuellen Teilchen (Albert Einstein, Kapitel 10)

• • Spätes wissenschaftliches Zeitalter
  • • Abschluss einer widerspruchsbefreiten Grundlagenforschung: Elementarteilchen, Mechanik, Raum, Astronomie, Elektromagnetismus, Chemie, Biologie, Genetik, biologische Bedürfnisstruktur
    • Auflösung von Irrtümern, Blockaden und Emotionen (Renaturierung), Beendigung der Selbst- und Artgefährdung. 
      
      Falls dies rechtzeitig gelingt:

• • Realistisches, renaturiertes Zeitalter
• • • Reorganisation
  • • eigenes Denken, eigenes Leben, eigene Tätigkeit, eigener Konsum
    • Ökologie
    • globale Ressourcen: Gewinnung und Verteilung

Die aus dem Internet verwendeten Bilder enthalten einen Quellenvermerk. Besten Dank den Urhebern sowie für eine Mitteilung bei Nichteinverständnis und im Allgemeinen bei der Entdeckung von Ungenauigkeiten in den Formulierungen (elementarphysik@proton.me).