By Josef Honerkamp
Es sind immer die gleichen Fragen, die einem Physiker in Gesellschaft interessanter und interessierter Menschen gestellt werden: was once wissen Physikerinnen und Physiker über die Welt und wie sicher wissen sie es? Wissen wir Menschen denn wirklich, was once Materie ist, und used to be Zeit - und wie die Welt entstanden ist? Müssen wir zugeben, dass es auch Fragen gibt, die guy nie verlässlich beantworten kann?
Josef Honerkamp, der mehr als 30 Jahre als Professor für Theoretische Physik lehrte, hat Begegnungen und Gespräche aus seinem Alltag zum Anlass genommen, über die faszinierendsten Fragen rund um die Physik nachzudenken: Über den Urknall und die Implikation von E=mc², über Zeit, Materie, Quanten, Zufall und die Realität, bis zu kritischem Rationalismus, Emergenz, Vorwissen, Wissenschaft und Technik, sowie die Physik aus der Gottesperspektive.
Mit 'Was wissen wir eigentlich?' ist so ein Lesebuch über spannende Themen der Physik und "darüber hinaus" entstanden - in einer section des Nach-Denkens über das, worüber der Autor jahrzehntelang gelehrt und geforscht hat. Diesen und ähnlichen Themen hat der Autor sich seit einigen Jahren auch in seinem Wissenschafts-Blog gewidmet, der im Blogportal www.scilogs.de von "Spektrum der Wissenschaften" unter dem Titel "Die Natur der Naturwissenschaften" erscheint.
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Example text
Betrachten wir dazu das Gas in dem größeren Volumen: Sein Zustand ist jeweils durch die Orte und Geschwindigkeiten aller Moleküle gegeben, die Menge der möglichen Zustände ist überwältigend groß. Darunter sind auch solche Zustände, bei denen alle Moleküle zurück durch die Tür in den kleinen Behälter fliegen würden. Gegenüber der Gesamtanzahl aller möglichen Zustände ist deren Anzahl aber so ungeheuer gering, dass das Gas praktisch nie in sie hinein gerät. Die Wahrscheinlichkeit für das Eintreten eines solchen Ereignisses innerhalb einer Zeit von Milliarden von Weltaltern ist immer noch vernachlässigbar.
Somit können wir diese Größe auf der linken Seite der Formel 4 Was bedeutet eigentlich Einsteins Formel E = mc²? 29 auch in der Speziellen Relativitätstheorie als Masse bezeichnen, müssen aber damit rechnen, dass sich nun auch neue Eigenschaften der Masse zeigen. Eine neue Eigenschaft der Masse Zunächst betrachten wir den Fall, dass sich der Körper in Ruhe befindet, also den Impuls null besitzt. Dann ergibt sich E = mc². (Dass sich auch E = –mc² ergeben kann und dass dieses historisch als Hinweis auf Antimaterie gesehen wurde, darauf will ich hier nicht eingehen).
2). 4 Was bedeutet eigentlich Einsteins Formel E = mc²? 31 Das System von zwei Photonen besitzt dann also eine Ruheenergie bzw. Masse, obwohl die Konstituenten des Systems, die Photonen, selbst keine Masse besitzen. Entscheidend für die Masse eines Gesamtsystems ist also dessen Ruheenergie; welche Masse dabei die Konstituenten haben, spielt keine Rolle. Es liegt somit der Extremfall vor, dass die Konstituenten, die beiden Photonen, gar keine Masse besitzen und die Masse des Gesamtsystems sich nur aus ihren elektromagnetischen Energien, den Photonenenergien, zusammensetzt.
