| 1. Bewegung von Körpern allgemein |
| |
Ein anderes Wort für Bewegung ist " Ortsveränderung". Die Aussage "Ein Körper (!) verändert seine Lage im Raum" meint, sein Abstand gegenüber einem anderen, als "ruhend" (unbewegt) angenommenen Körper verändert sich. Im allgemeinen - das sagt unsere Erfahrung - bewegt sich nichts "von allein". Man muß Gegenstände anheben, anschieben, drehen, ziehen oder loslassen. Wir wissen mit einer solchen Sicherheit, daß sich nichts "von allein" bewegt, daß wir prüfen, wenn etwas sich bewegt hat, was die Ursache gewesen sein könnte: Eine Tür fällt ins Schloß - wir wissen, daß es die Zugluft oder die Katze war und kein "Geist".
Bewegung ist in dieser Vorstellung an massebehaftete Körper gebunden. Zumindest wird immer - in der klassischen Vorstellung - ein fester, ein "feststehender" Körper als Bezugssystem benötigt. Die Bewegung eines Körpers ohne ein Bezugssystem, auf das sich diese Bewegung bezieht, ist nicht erkennbar, nicht denkbar, ist unmöglich.
Die Bewegung, die Lageveränderung von Körpern ist ein Vorgang, der in der Zeit abläuft. "In der Zeit" unterschiedliche Bewegungen werden als "schnell" oder " langsam" bezeichnet. Wenn man für eine bestimmte Entfernung, für eine vorgegebene Strecke viel Zeit benötigt, bewegt man sich langsam, benötigt man wenig Zeit, heißt diese Bewegung "schnell". Das ist eine alltägliche Erfahrung: Bewegung (Ortsveränderung) wird über die Zeit definiert, in der sie abläuft. Doch eigentlich ist es genau andersherum: nur wo Veränderung stattfindet, ist Zeit erkennbar. Unveränderliches "kennt keine Zeit" (die Zeit "steht still").
Das "Tempo" der Ortsveränderung bzw. der Bewegung, kann noch genauer quantifiziert (gemessen und berechnet) werden - und hier kommt die erste Verrücktheit der Physik: die Messung erfolgt in der physikalischen Größe "Geschwindigkeit", definiert als "Weg pro Zeiteinheit". Manchmal wird das sogar gedeutet als "Zeitabhängigkeit" der Bewegung.
(Ob es überhaupt eine "Zeitabhängigkeit" f(t) einer physikalischen Größe gibt, wird an anderem Ort noch ausführlicher zu betrachten sein.) |
Wundern Sie sich bitte nicht über scheinbar triviale Aussagen. Schneller als Sie denken taucht plötzlich eine Falle auf, die sich hinter dem Phänomen "Bewegung" versteckt.
|
| 2. Die Ruhe als praktisch unmöglicher Zustand |
| |
Wenn gesagt wird, ein Körper ist "in Ruhe", meint das, seine Lage verändert sich in Bezug auf den Bezugskörper nicht. Er ist also immer nur "relativ zu einem anderen Körper gesehen" in Ruhe. Ruhe ist etwas relatives, es gibt keine "absolute Ruhe". Alles fließt, alles ist in Bewegung, alles verändert sich ständig....
Theoretisch denkbar ist ein "abgeschlossenes System" (ein System, z. B. ein Körper ohne Wechselbeziehung mit seiner Umwelt). Nur in dieser Annahme kann man davon sprechen, daß der Körper unbewegt, "in Ruhe" sei. Dieses System hat nichts, demgegenüber es sich bewegen kann, es hat nichts, das sich ihm gegenüber bewegen kann. In einem solchen System sind "innere Bewegungen" möglich.
Jeder Körper im Weltall steht jedoch in Beziehung zu anderen Körpern, im Verhältnis zu denen er seinen Abstand ändert oder beibehält. Ein "abgeschlossenes System" ist eine physische Unmöglichkeit, ein "Gespenst", ein "Hirn-Gespinst".
Im Alltag spricht man von "in Ruhe", wenn sich Körper gegenüber der Erdoberfläche nicht bewegen. Doch da die Erde sich dreht, machen alle Körper auf der Erde diese Drehbewegung mit. Die gegenüber der Erdoberfläche ruhenden Körper auf der Erde sind "gleichzeitig" in Ruhe und in Bewegung. |
|
| 3. Wahl des Bezugssystems |
| |
Das Beispiel rechts zeigt, daß es für Bewegungsangaben und damit für Geschwindigkeitsangaben immer auf ein Bezugssystem ankommt, worauf sich die Ortsveränderung bzw. Geschwindigkeit eines Körpers bezieht.
Aus dem Beispiel ist zu ersehen, daß es "sinnvolle" und "sinnlose" Bezugssysteme geben kann. Niemand benötigt eine Geschwindigkeitsangabe in der Art: Gegenüber der Fliege im Zug hat sich der Zug mit 5 km/h bewegt.
Wenn man die verschiedenen Beispiele von Bezugssystemen vergleicht, wird eines ersichtlich:
Es ist immer zweckmäßig, zuerst die Masse eines Körpers im Verhältnis zur Masse eines anderen Körpers einzuschätzen: der massereicherer Körper wird dann sinnvollerweise als der "ruhende", als Bezugssystem angesehen, im Vergleich zu dem sich der leichtere Körper bewegt:
- die im Zug befindliche Fliege im Vergleich zum ("ruhenden") Zug
- der Zug im Vergleich zur
Erdoberfläche
- die Erde im Vergleich zur Sonne
- der Mond im Vergleich zur Erde oder zur Sonne
- der Mars im Vergleich zur Sonne.
Letzteres Beispiel hat noch einen anderen interessanten Aspekt:
Wenn man die Relativbewegung der Erde zur Sonne und die des Marses zur Sonne kennt, kann man aus beiden die Relativbewegung von Erde und Mars zueinander berechnen. Man darf jedoch nicht vergessen, daß sie als Basis die Beziehung beider zur Sonne hat. Eine Relativgeschwindigkeit zwischen beiden ist also eigentlich keine Geschwindigkeit, sondern eine Geschwindigkeitsdifferenz. |
Formal betrachtet, hat ein im Bett liegender Mensch folgende Bewegungszustände:
- in Ruhe gegenüber dem Bett, der Wohnung, der Erdoberfläche,
- in rotierender Bewegung (zusammen mit der ganzen Erde) gegenüber der Erdachse.
- in einer kreisförmigen Umlaufbewegung gegenüber der Sonne,
- diverse Relativ-Geschwindigkeiten gegenüber Mond, Venus; Mars usw. können angegeben werden, dürften jedoch wenig Sinn haben,
- in Bewegung gegenüber dem Zentrum unserer Galaxis, |
| |
Sehr hübsch wird dieses Problem auch an folgender Fragestellung deutlich:
"So könnte jedes Kind die
Sprache fälschen und sophistisch sagen, es komme
von Hamburg nach New-York, ohne daß es sich bewege; nur das Schiff bewege sich."
Mit dieser Formulierung wird das Grundproblem der Sicht auf Bewegungsvorgänge sehr schön deutlich: Es kommt immer auf das Bezugssystem an, so daß man hier sehr genau unterscheiden und formulieren muß:
Das Schiff bewegt sich mit allem, was auf ihm ist in seiner Ganzheit - also bewegt sich auch der Mensch mit ihm.
Gleichzeitig ruht der Mensch auf dem Schiff (gegenüber dem Schiff) oder er bewegt sich gegenüber dem Schiff durch eigene Kraftanstrengung.
Diese Sichtweise ist der formalen Logik fremd, der dialektischen Sicht wesenseigen.
Vielleicht hilft dieses Beispiel auch, sich der Sichtweise des Zenon und - soviel ich weiß - auch asiatischer Philosophie zu nähern, in der dieses Problem formuliert wird am Beispiel:
Der Pfeil ruht seinem Ziel entgegen.
Anders ausgedrückt:
Jeder Körper befindet sich zuerst einmal in dem selbstbezüglichen, für sich selbst ruhenden Bezugssystem seines eigenen Ortes, egal, ob dieser Ort anderen Orten (Raumpunkten) gegenüber in Bewegung ist oder nicht.
Erst nach der "Ortung" dieses Körpers im eigenen Bezugssystem kann die Frage aufgeworfen werden, wie es mit anderen Körpern bzw. Bezugssystemen zusammenhängt bzw. wechselwirkt. |
gefunden bei Mauthner über Descartes Wirbeltheorie - siehe in den Fremdtexten »
Mauthner, F.
In diesem
Zusammenhang ist der "Geschwindigkeits"-Rausch von Interesse: Autofahrer und andere genießen es, sich mit großer Geschwindigkeit gegenüber der Erde fortzubewegegen und gleichzeitig in bezug auf das Fahrzeug in Ruhe zu sein.
Eine weitere Erfahrung in diesem Zusammenhang ist, daß man das Gefühl bekommen kann, die Straße "käme auf einen zu".
|
| |
Ähnlich ist es beispielsweise auf der Autobahn, wenn ich von einem Raser überholt werde - ich fahre gemächliche 130 km/h, der andere rast mit 200 km/h vorbei. Er ist 70 km/ h schneller als ich. Doch obwohl ich sagen kann, daß er im Verhältnis zu mir eine Geschwindigkeit von 70 km / h hat, ist diese Angabe physikalisch nicht exakt. Denn ich kann nicht als "ruhendes Bezugssystem" für das andere Auto betrachtet werden: da ist ein drittes - die Erde "dazwischen", in dessen Gravitationsfeld unser beider Bewegungen stattfinden. Das Problem ist außerdem, daß ich diese Geschwindigkeit(s-Differenz) nicht direkt messen kann, nur indirekt z. B. über ein Lichtsignal.
Ich komme später an anderer Stelle noch einmal auf dieses Beispiel zurück... |
Eine Geschwindigkeit kann man exakt und direkt nur messen - gemäß der Definition - indem man eine direkt gemessene Strecke und eine gemessene Zeit ins Verhältnis setzt. Eine direkte Längenmessung ist ein Vergleich mit dem "Urmeter". Längenmessungen mittels Lichtsignal sind demgegenüber "Sekundärmessungen" bzw. indirekte Messungen.
|
| 4. Unmögliche Aussagen über Bewegungen |
| |
Beispielsweise ist die folgende Ausssage:
"Eine Rakete bewegt sich mit halber Lichtgeschwindigkeit durchs All." entweder von vornherein physikalischer Unsinn oder sie setzt ein "absolut ruhendes Bezugssystem" voraus, gegenüber dem die Bewegung (Ortsveränderung) stattfinden könnte. In diesem Bezugssystem benötigt man eigentlich noch einen festen Punkt, gegenüber dem man die zurückgelegte Streckte messen könnte. Das ist so schwierig, besser gesagt, unmöglich, daß es vorgezogen wurde, ein "absolut ruhendes Bezugssystem" nicht zuzulassen. Der Begriff "Äther", der dieses Bezugssystem beschreiben sollte, wurde "abgeschafft". Das half der Physik aus der grenzenlosen Verlegenheit heraus, die Geschwindigkeit eines Körpers gegenüber diesem "ruhenden Äther" bzw. gegenüber einem absolut ruhenden Bezugssystem nicht messen zu können.
Man kann die Geschwindigkeit der Rakete in Bezug auf verschiedene andere Körper, ihre verschiedenen Relativgeschwindigkeiten angeben: zur Sonne, eine andere zur Erde oder zur Wega. Wie gesagt, es ist üblich, den nächstliegenden größeren bzw. schwereren Körper als Bezugssystem zu wählen. Man wählt am zweckmäßigsten den Körper, dessen Schwerefeld gegenüber der Rakete die größte Kraft ausübt. |
"Physikalischer Unsinn" meint, das ist ein Satz, der keine physikalisch sinnvolle Aussage bzw. der einen logischen Widerspruch enthält oder eine physikalische Definition nicht definitionsgemäß verwendet.
|
| 5. Bewegung ist an "Zeit" gebunden |
| |
Kein Körper kann "gleichzeitig" an verschiedenen Orten sein. Jede Ortsveränderung ist ein "in der Zeit stattfindender Prozeß". Der Ausdruck "zeitabhängig" hat sich dafür eingebürgert, ist jedoch unexakt.
"Gleichzeitig an verschiedenen Orten" können nur verschiedene Körper sein.
Die Zeit ist nach wie vor ein großes Rätsel. Auch Einsteins Relativitätstheorie hat dieses Rätsel nicht gelöst, sondern die Probleme mit der Zeit nur schlimmer gemacht.
Wenn etwas an zwei Orten "gleichzeitig" stattfindet, kann es sich folglich nicht um eine Ortsveränderung bzw. Bewegung eines Körpers handeln. Es sind zwei verschiedene Vorgänge. Meist geht man davon aus, daß zwei gleichzeitig stattfindende Vorgänge nicht durch Ursache-Wirkungsbeziehungen aneinander gekoppelt sind.
Sieht man sich jedoch eine Kreiswelle auf dem Wasser an, die "gleichzeitig" an verschiedenen Orten auftritt, hat man das nächste nachdenkenswerte Phänomen.
Betrachtet man einen ausgedehnten Körper, dann muß man genauer definieren, was man unter "Ort" versteht. Denn er ist natürlich "gleichzeitig" in mehreren verschiedenen Raumpunkten anwesend. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, ist es zweckmäßig, als Ortsveränderung des Körpers die des Schwerpunktes zu betrachten.
|
In dieser Aussage ist stillschweigend vorausgesetzt, daß man sich auf einen Punkt des Körpers, in der Regel den Schwerpunkt bezieht.
Der "logische" Umkehrschluß zu dieser Aussage heißt:
"Wo ein Körper ist, kann nicht gleichzeitig ein anderer sein."
Im Grunde genommen sind beide Aussagen in dieser Absolutheit falsch: Jeder ausgedehnte Körper ist "gleichzeitig" an verschiedenen Orten - und an jedem Ort überlagern sich mindestens die Gravitationsfelder mehrerer Körper, wenn nicht gar im atomaren Bereich die Elektronenhüllen mehrerer Atome. Zu letzterem siehe z. B. in Rutherford |
| 6. Geschwindigkeit und Gemächlichkeit |
| |
Man mißt, "wieviel Ort sich in einer bestimmten Zeit ändert". Warum mißt man nicht, wieviel Zeit man für eine bestimmte Ortsveränderung benötigt?
Wenn man als Maß für die Bewegung nicht die
"Geschwindigkeit v ", eine bestimmte |
Wegstrecke s pro Zeiteinheit t
v = s / t |
( i. a. in Meter pro Sekunde, m / s, bzw. in Kilometer pro Stunde, km/h angegeben) definieren würde,
sondern die - ich nenne diese physikalische Größe einmal so -
die Zeit, die für einen konkreten Weg benötigt wird,
eine bestimmte
Zeiteinheit pro Wegstrecke
g = t / v |
als Maß der Bewegung gewählt hätte, hätte das Auswirkungen auf unser physikalisches Gesamtverständnis?
Das hätte unvorstellbar große Auswirkungen! |
Hier ein erster Erklärungsversuch für meine Behauptung:
Je langsamer sich ein Körper bewegt, desto größer ist der Betrag der "Gemächlichkeit" (oder "Langsamkeit"). Es wird viel Zeit benötigt, eine bestimmte Strecke zurückzulegen, als hat das Maß dieser Bewegung einen hohen Wert.
Man kann es auf die Formel bringen:
| Langsame Bewegung |
= |
viel Zeitaufwand wird benötigt |
| |
= |
die Meßgröße "Gemächlichkeit hat einen hohen Wert |
| Schnelle Bewegung |
= |
wenig Zeitaufwand wird benötigt |
| |
= |
die Meßgröße hat einen niedrigen Wert |
Man kann es auch ganz allgemein für Prozesse formulieren:
Je größer der Aufwand an Zeit, desto langsamer verändert sich etwas. Geht die Zeit für eine konkrete Veränderungsmöglichkeit gegen unendlich, verändert sich nichts mehr.
Das berücksichtigt, daß es in Wirklichkeit keine "Zeitabhängigkeit" einer physikalischen Größe gibt. Der Ort eines Körpers ist keine Zeitfrage, sondern eine Frage der Kräfte, die auf ihn wirken, und der Masse, die er hat. Die Zeit ist nur unser Maßstab zum Messen von Veränderungen. Veränderung in der Zeit und "Zeitabhängigkeit" sind zwei verschiedene Dinge.
|
Prozeß- ein in der Physik äußerst wichtiges Wort - ist der allgemeine Begriff , die Verallgemeinerung für alle physikalischen Phänomene, in denen sich eine physikalische Variable in der Zeit ändert |
| |
Messe ich statt der Geschwindigkeit die Gemächlichkeit, die Zeit für das Zurücklegen einer bestimmtem Wegstrecke, gibt es von vornherein keine Möglichkeit, eine "Momentgeschwindigkeit" zu denken bzw. zu messen: man benötigt als Voraussetzung der Angabe eines Wertes eine tatsächlich stattfindende Ortsveränderung, eine Wegstrecke und eine Zeitdifferenz.
Der Weg wird als Basisgröße genommen und die Veränderung des Ortes als in der Zeit geschehend. Das verändert die Sichtweise: die Zeit ist nur Meßgröße, Vergleichsgröße einer Ortsveränderung: je mehr Zeit ich benötige, desto langsamer bewege ich mich. das bedeutet zu. B.:
Geht für eine bestimmte Strecke, die zurückgelegt werden soll, die Zeit gegen unendlich
ruht der Körper.
In dieser Definition ist auch von vornherein augenscheinlich, daß die Änderung eines Ortes, die Überwindung einer bestimmten, konkreten, endlichen Strecke durch ein und dasselbe Objekt nicht in der Zeiteinheit „null” möglich ist:
Ein Körper kann nicht "gleichzeitig" an verschiedenen Orten sein. Also gibt es für ihn eine "Höchstgeschwindigkeit", mit der er sich von einem Ort zum anderen bewegen kann. Damit taucht das nächste Rätsel, das nächste Phänomen auf, das genauer untersucht werden muß:
die Suche nach den physikalischen Ursachen, Hintergründen dieser Höchstgeschwindigkeit bzw. Grenzgeschwindigkeit: |
Ich werde zu dieser Behauptung, es gäbe keine Zeitabhängigkeit, noch einige Ausführungen machen. Jetzt geht es erst einmal um die Auswirkungen dieser Definition der "Gemächlichkeit" auf das physikalische Weltbild. |
| 7. Grenz-Geschwindigkeit für Körper |
| |
Ich gehe davon aus, daß der Beobachter sich auf dem als "ruhend" angenommenen Körper befindet. Will er die Bewegung eines anderen Körper feststellen, muß er ihn sehen. Einen Körper, der sich - einmal ganz theoretisch angenommen - mit (Über-)Lichtgeschwindigkeit vom Beobachter entfernt, kann dieser genauso wenig sehen, wie er einen Körper hören kann, der sich mit (Über-) Schallgeschwindigkeit entfernt (Auslöschung der Schallwellen innerhalb des Machschen Kegels bei Überschallgeschwindigkeit).
Von einem Körper, den ich nicht sehen kann, kann ich nicht sagen, ob er existiert. Es sei denn, ich spüre sein Gravitationsfeld und es sei denn, die Gravitation ist nicht an eine Geschwindigkeit gebunden, sondern "instantan". Das meint, ich spüre sie "ohne Verzögerung". Das sind vorerst jedoch nur Spekulationen. |

siehe auch
die FRAGEN-Übersicht:
Fragen
|
| |
Sicher gibt es die Sichtweise Einsteins auf die Fragen der Bewegung von Körpern und Licht. Doch mir geht es darum, eine andere Sichtweise auf ihre Denk-Möglichkeit und Brauchbarkeit zu überprüfen. Deshalb muß ich hier so tun, als gäbe es die Relativitätstheorien nicht. Nur so kann ich ggf. neue Erkenntnisse über Bewegung und Licht finden. |
|
| 8. Ein alternativer Denk-Ansatz |
| |
In der klassischen Lehrmeinung sind diese Gedanken von vornherein "verboten". Doch ich habe bei Günther Baer einen Gedankenansatz gefunden, der die Relativbewegung zweier Körper gegeneinander mit einer Differenzgeschwindigkeit von
| |
 |
gesprochen:
(delta v) ist größer als c ,
(delta v) : Körpergeschwindigkeits - Differenz,
c : Lichtgeschwindigkeit |
nicht mehr prinzipiell ausschließt.
Sein Gedanke ist, daß Körper von einer "latenten Materie" bewegt werden, die sich wirbelförmig bewegt.
Nimmt man nun
zwei unterschiedlich schnell gegeneinander bewegte Wirbel dieser "latenten Materie" und stellt sich in jedem dieser Wirbel feste Körper vor, die mitbewegt werden, dann haben die Körper in den zwei Wirbeln keinen Einfluß auf die Körper und ihre Bewegung im jeweils anderen Wirbel. Zwischen diesen Bewegungen besteht keine Kopplung, kein Zusammenhang. Sie sind völlig unabhängig voneinander. In diesem Fall ist es durchaus denkbar, daß gegenläufige Rotationen zu einer Differenzgeschwindigkeit von eben doch
führen könnten. Denn die Bewegungen im jeweiligen Wirbel müssen immer auf den relativen Ruhepunkt der Rotationsachse des eigenen Wirbels bezogen werden.
Die denkbare, aber unmögliche Beschleunigung eines Körpers relativ zu einem Bezugskörper von ruhend auf Lichtgeschwindigkeit bleibt von dieser Sichtweise unberührt!!
Mit anderen Worten, man muß verschiedene Relativbewegungen von Körpern gegeneinander unterscheiden und vor allem translatorische und Drehbewegungen sehr genau auseinanderhalten.
|
gefunden bei Günter Baer in www.spur-aktuell.de
Mit dem Tod von Herrn Baer wurde diese Seite aus dem Netz genommen. Es gibt jedoch die Seite wwww.miriup.de/spur,
auf der sein Buch noch zu finden ist. |
| 9. Moment-Geschwindigkeit als physikalischer Unsinn |
| |
Die nicht existierende Momentgeschwindigkeit:
In der Schule berechnen die Schüler, kaum, daß sie die Gleichung für die Geschwindigkeit kennengelernt haben, die sogenannte "Momentgeschwindigkeit". Der "gesunde Menschenverstand" akzeptiert das sofort: Wenn ich eine Stunde lang mit einem Auto mit 100 km/h fahre, habe ich - so scheint es - diese Geschwindigkeit doch " in jedem Augenblick" der Fahrtzeit.
Damit verstößt der Lehrplan und der Lehrer - sicher unbewußt - bereits gegen die Definition der Geschwindigkeit:
Weg strecke pro Zeit spanne.
Eine Geschwindigkeit ist nur über einen Mindestzeitraum und eine Mindeststrecke angebbar. Indem eine "Momentgeschwindigkeit" suggeriert wird, lange, bevor die Schüler anfangen können, über das Paradoxon der Bewegung nachzudenken, umgeht man unbequeme Fragen grundsätzlicher, philosophischer Natur über die Bewegung, die seit Zenon bis heute nicht wirklich beantwortet werden können, denen man sich im Rahmen der Physik auch nicht nähern kann.
Der nächste Haken, das nächste mathematische und physikalische Problem ist, daß man eine Momentgeschwindigkeit nicht wirklich messen bzw. berechnen kann:
Moment oder
"im Augenblick" heißt, es gibt keine Zeit- Spanne:
D t = 0 (delta t gleich null)
In der Zeit "Null" legt der Körper auch keinen Weg zurück. Es gilt:
D s = 0 (delta s gleich null)
Damit ergibt sich die Gleichung:
Ds / Dt = 0 / 0 (delta s durch delta t gleich null durch null)
( = "beliebig",
nicht eindeutig bestimmbar;
Die Gleichung 0 / 0
hat unendlich viele Lösungen).
Die Grenzwertbildung ist zwar mathematisch möglich, aber sie ist trotzdem kein Beweis für die physikalische Behauptung einer Momentgeschwindigkeit. Man kann das Paradoxon der Geschwindigkeit nicht "weg-rechnen".
Mit anderen Worten: eine Momentgeschwindigkeit ist ein physikalischer Blödsinn, der nur dem "Gefühl" aus dem Alltag geschuldet ist:
Noch einmal zu obigem Beispiel:
Wenn ich eine Stunde lang mit 100 km / h auf der Autobahn gefahren bin, " hatte ich die ganze Zeit" diese Geschwindigkeit. Doch eine Geschwindigkeit kann man in diesem Sinne nicht haben. Das ist das Problem der Sprache, der Substantivierung von Tätigkeiten:
"Geschwindigkeit haben" meint, sich zu bewegen. In einem Augenblick, in einem "Moment', an einem Zeit-PUNKT bewege ich mich nicht. .... - das alte Paradoxon. |
Man beachte die beiden Formulierungen:
- "Ich hatte doch die ganze Zeit ..."
und
- " In jedem Augenblick hatte ich ..."
Ich biete diese Aussagen vorerst nur an. Doch es lohnt sich, über diese beiden Formulierungen einmal nachzudenken.
|
| 10. Objektkonstanz |
| |
Im Alltag nehmen wir die Körper als stabile, in der Zeit beständige, relativ unveränderliche, "mit sich selbst identische Objekte" wahr. Rollt ein roter Ball hinter ein Hindernis, schauen wir, wann er am anderen Ende hervorkommt: unsere Erfahrung hat uns gelehrt - und uns nie enttäuscht - daß ein Körper nicht einfach verschwindet oder auftauchen kann. Kommt der rote Ball nicht hervor, wissen wir, daß er dahinter liegen muß. Ein anderes Wort für Objektkonstanz ist "Identität". Der Körper existiert kontinuierlich in der Zeit.
Wenn man es ganz genau betrachten wollte, müßte man zugeben, daß man sich dieser Objektkonstanz und Kontinuität nicht absolut sicher sein kann. Vielleicht "verschwindet" er nur für einen nicht wahrnehmbaren und nicht meßbaren kurzen Augenblick und taucht dann sofort wieder auf? Ich vergleiche es mit den Bildern eines Filmes: wir "sehen" eine Bewegung, obwohl wir wissen, daß wir nur schnell wechselnde statische Bilder sehen.
Ein Beispiel für eine eingebildete Objektkonstanz: In einer Lichterkette leuchtet nacheinander jeweils das nächste Lämpchen auf. Obwohl wir wissen, daß die eine Lampe ausgeschaltet wird, die andere angeschaltet wird, haben wir doch den Eindruck, als würde das Licht von einer Lampe zur nächsten hüpfen. Unsere Wahrnehmung gaukelt uns auch hier eine "Objektkonstanz" bzw. eine Bewegung vor, die nur eine "Scheinbewegung" ist. |
Gedanken-Experiment am Rande:
Wenn nun jemand hinter dem Hindernis den roten Ball wegnimmt und statt dessen einen blauen weiterrollen läßt, suchen wir nach einer Erklärung für die Farbänderung des Balles. Wir kämen kaum auf die Idee, daß er ausgetauscht wurde. So stark ist die "Objekt-Konstanz" in unserem Alltagsbewußtsein verankert.
|
| 11. Die Geschwindigkeit als Alltags-Maßstab - die Gemächlichkeit als physikalisch exakte Größe |
| |
Für den Alltag ist es sicher nicht notwendig bzw. sinnvoll, die Geschwindigkeit von Körpern durch eine andere Größe zu ersetzen, dazu ist sie zu gut an unsere Alltagsvorstellungen angepaßt, haben wir uns zu sehr daran gewöhnt, beispielsweise zu sagen: "Das Auto macht 160 Sachen." oder: "Den haben sie mit über 180 Stundenkilometer geblitzt." Wir haben dank auto-mobiler Bewegung ein Gefühl für Geschwindigkeits-Angaben bekommen, das nicht einfach beiseite geschoben werden kann.
Doch für das tiefere Verstehen der Bewegung aus philosophischer und physikalischer Sicht halte ich die Gemächlichkeit für unverzichtbar. |
|
| 12. Schwung holen - Kraft übertragen |
| |
Unsere Erfahrung sagt, daß eine Kraft direkt am Körper angreifen muß, damit er sich bewegt. Er kann gestoßen oder gezogen werden. Voraussetzung, daß die Kraft wirksam sein kann ist, daß der "Kraftgeber" den zu bewegenden Körper berührt. Stangen, Seile, Ketten, Kolben, Zahnräder sind nur Beispiele für "kraftübertragende Elemente". Telekinese - die "Fernbewegung" von Gegenständen, möglichst noch als "durch Gedankenkraft bewegt" erscheint nach dem physikalischen Wissen unserer Zeit als unmöglich, unvorstellbar, entsprechende "Vorführungen" als Trick.
Ein Geheimnis ist die Gravitation: obwohl man nicht sieht, wie sie wirkt, wie sie ihre Kraft überträgt, kann sie - scheinbar ohne "kraftübertragendes Element" - Gegenstände bewegen.
Wie man ein schaukelndes Kind anschiebt, damit die Schaukel immer höher fliegt, ist eine Frage der Erfahrung. Im Physik-Unterricht wird es nicht gelehrt:
Man kann nur wenig Kraft übertragen, wenn man versucht, die Schaukel am Tiefpunkt anzuschieben. Durch die hohe Eigengeschwindigkeit muß man die Geschwindigkeit des "Kraftgebers", der eigenen Hand, zuvor der Schaukelgeschwindigkeit angenähert haben. Das "frißt" Energie. Deshalb weiß man, daß man die Schaukel am besten beschleunigt in ihren relativen Ruhepunkten am Ende der Pendelbewegung, wenn sie umkehrt. Da kann man seine ganze Kraft auf die Schaukel übertragen...
Was diese Beobachtung mit der sogenannten " Geschwindigkeitsabhängigkeit der Masse" zu tun hat, ist eine ebenfalls spannende Frage.
|
|
| 13. Fortpflanzung einer Bewegung und Scheinbewegung |
| |
Im allgemeinen kann man lineare Bewegungen (die einen Anfang und einen Endpunkt haben wie die Fahrt mit dem Zug von einem Ort in einen anderen, das Anheben einer Tasche vom Fußboden auf den Stuhl), periodischen Bewegungen (die ständig "hin und hergehen" wie ein Pendel, eine Schaukel, eine Wippe, eine Fähre), die auch Schwingungen genannt werden, und Drehbewegungen bzw. Rotationen unterscheiden. Bei letzteren gibt es wieder zwei Formen: die "Eigenrotation" um eine innere Achse ( ein Kreisel, ein Uhrzeiger, die der Erde) und die Drehung bzw. Rotation um um ein äußeres Zentrum (Bewegung der Erde um die Sonne). Diese beiden Formen sind mitunter nicht genau zu trennen: die Bewegung eines Diskusses vor dem Wurf beispielsweise kann als Rotation des Diskus um ein äußeres Zentrum - den Sportler - oder als Eigenrotation des Gesamtsystems Diskus-Sportler betrachtet werden.
Doch darüber hinaus gibt es ein anderes Phänomen, das ebenfalls als "Bewegung" bezeichnet wird: wenn eine sogenannte "Welle sich bewegt". In Analogie zur Bewegung eines Körpers denkt man sich nun, daß auch "die Welle" etwas ist, ein Objekt mit einer selbständigen Existenz. "Objektkonstanz" (siehe oben, Punkt 10) heißt das Wort, das sich dahinter verbirgt und das das komplizierteste Problem beim Verstehen der Wirklichkeit überhaupt ist. Doch die Welle "bewegt sich" nicht. Die Welle ist kein "Ding" sondern nur die Substantivierung einer Tätigkeit. In der Welle pflanzt sich nur eine örtliche Bewegung fort. Die Bewegung einer Welle ist eine Scheinbewegung wie das "hüpfende" Licht.
Warum unterscheide ich "Fortpflanzung" von "Bewegung"?
Sie kennen die Laola-Welle im Stadion. Bewegt sich da etwas oder pflanzt sich da etwas fort? Was bewegt sich, was pflanzt sich fort?
Ich schlage vor, die sogenannte Wellenbewegung nicht Bewegung, sondern exakter "Fortpflanzung einer Schwingungsbewegung" zu nennen. In einer Welle bewegt sich kein "Ding" mit der Welle von Anfang bis Ende. Es gibt keine "Objektkonstanz", kein "identisches Objekt", das am Entstehungsort der Welle und an ihrem Ende "das gleiche" ist.
Es gibt nur "Energie" (was immer das sein mag), die übertragen bzw. "weitergereicht" wird wie ein Wassereimer in einer Menschenkette.
| |
Nur, wenn diese beiden Begriffe "Bewegung eines Körpers" und "Fortpflanzung einer Schwingungsbewegung in Gestalt einer Welle" streng getrennt werden, hat es überhaupt Sinn, sich den Fragen der Ausbreitung des Lichtes anzunähern. Nur so ist es möglich, die verschiedenen Phänomene physikalisch exakt voneinander zu trennen und sie richtig zu verstehen. |
|
|
|
| 14. Die Verzögerung |
| |
Wieder sollen einige anschauliche Beispiele zeigen, was ich meine: Stellen Sie sich vor, der Chorleiter gibt das Signal für den gemeinsamen Beginn des Singens. Nur einer der Sänger trieft und setzt zu spät ein - mit Verzögerung. Die anderen beginnen gleichzeitig zu singen, er "hinkt hinterher".
Analog wäre es, wenn sich in meiner Umgebung alles in Bewegung setzt und nur ein Ding dieser Bewegung erst später folgt, womöglich noch mit einer geringeren Geschwindigkeit als das Ganze. Was würde ich dann sehen?
Ich hätte den Eindruck, dieses einzelne Ding würde sich von mir entfernen.
Was wäre das nun für eine Bewegung?
Ein drittes Beispiel ist das Anheben einer Stange (an einem Ende) und eines Seiles:
Bei einer Stange folgen alle ihre Bestandteile der Bewegung "instantan", sofort, ohne Zeitverzug (Verzögerung). (Ich lasse einmal die äußerst geringe und im normalen Vorgang nicht wahrnehmbare Verzögerung durch die doch stattfindende molekulare Kraftübertragung unberücksichtigt gegenüber dem Vorgang im Seil.)
Bei einem Seil folgen die weiter entfernten Teilstücke der Anfangsbewegung nur mit Zeitverzögerung. Dadurch entsteht , bewege ich das Seil auf und ab, der Eindruck einer sich fortpflanzenden Wellenbewegung. Das Erklärungswort heißt "Kopplungsfaktor" und wird noch für einige Unruhe auf dieser Website sorgen. |
|
| 15. Die Dreh-Bewegungen |
| |
Es lohnt sich, einmal darüber nachzudenken, wie unterschiedliche Beobachter die Dauer eine Drehbewegung wahrnehmen.
1. Unabhängig vom Abstand zum rotierenden Körper zählt jeder Beobachter die gleiche Anzahl von Umdrehungen. Lediglich die Wahrnehmung des Anfangs bzw. Endes der Drehbewegung ist abhängig vom Abstand des Beobachtes zum Objekt. D. h. ein entfernterer Beobachter nimmt die Drehbewegung "zeitversetzt" wahr - nicht "zeitverzögert". |
|
|