Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 107

Das allgemeine Interesse am Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist erstaunlich groß, und das liegt vielleicht daran, dass seine Aussagen weit mehr mit unserem Alltag zu tun haben als andere physikalische Gesetze. Und das Interessante ist: Es gibt so viele Erfahrungen, die den Satz zu bestätigen scheinen, und es gibt ebenso viele Erfahrungen von denen man den Eindruck hat, dass sie dem Satz widersprechen.

In seiner populärsten Version besagt der Satz, dass die Unordnung immer größer wird, wenn man keine Energie aufwendet, um die Ordnung aufrecht zu erhalten. Diese Formulierung ist wunderbar alltagstauglich: Der Blick in jedes Kinderzimmer bestätigt den Eltern, dass der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik gültig ist, und wer aus dem Sommerurlaub zurückkehrt und in den Garten schaut, in dem das Unkraut sprießt, verflucht die universelle Gültigkeit des Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik.

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Autor: Jörg Friedrich· 30.11.09 · 13:01 Uhr· 107 Kommentare

Gesetze und Theorien in der Biologie

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 12

Im zweiten Teil der Reihe "Philosophie und Wissenschaften" geht es um die Biologie. Die Vielzahl der philosophisch interessanten Themen, die die Biologie bereithält, kann hier gar nicht annähernd dargestellt werden. Insbesondere hält die Biologie nicht nur erkenntnistheoretische, sondern auch ethische und anthropologische Herausforderungen für den Philosophen bereit. Hier möchte ich aber nur auf einige Aspekte zu sprechen kommen die besonders schön zeigen, wie Philosophen und Spezialwissenschaftler sich gegenseitig unterstützen können und wie aus dieser spannungsreichen Diskussion auch wieder für andere Wissenschaften Anregungen gewonnen werden können.

Auch die Biologen sprechen von Theorien und Gesetzen - so, wie es auch Physiker, Chemiker, Ökonomen und Literaturwissenschaftler tun. Aus der Physik ist uns dabei seit langem die Idee geläufig, dass Theorien im Kern aus mathematisch formulierten Grundaxiomen (den Gesetzen) bestehen, aus denen dann, für spezielle Bedingungen, weitere Gesetze abgeleitet werden können, schließlich können für bestimmte kontrollierbare Bedingungen Vorhersagen berechnet werden, die in Experimenten überprüft werden können.

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Autor: Jörg Friedrich· 27.11.09 · 16:44 Uhr· 12 Kommentare

Die Welt der Mathematik

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 44

Die Straße zur Realität beginnt bei der Mathematik, und sie endet bei ihr. Diesen Eindruck gewinnt man jedenfalls, wenn man das Inhaltsverzeichnis des Buches "The Road to Reality" von Roger Penrose liest. Abschnitt 1.2 auf Seite 9 heißt "Mathematical Truth" und kurz vor dem Ziel, wenn die Seitenzahl längst die 1000er-Marke durchbrochen hat, finden sich die Überschriften "Mathematical driven fundamental physics" und "Our mathematical road to reality".

Das Buch ist, trotz seiner Dicke, äußerst lesenswert (und für den Themenkreis, der behandelt wird, ist es noch dünn) - aber man sollte, wenn man über die ersten 10% hinaus will, wenigstens den Mathematik-Leistungskurs im Abi mit Freude und Erfolg absolviert haben. Die Straße zur physikalischen Realität ist mit mathematischen Konstruktionen gepflastert, und das Schuhzeug, das den Wanderer zum Ziel trägt, sollte dem entsprechen.

Aber wenn der Weg zur Wirklichkeit ein mathematischer ist, ist es die Wirklichkeit selbst auch? Und sind diese mathematischen Konstruktionen, seien es natürliche und komplexe Zahlen, Geraden und Manigfaltigkeiten, Vektoren, Tensoren, Hilberträume und Symmetriegruppen, Teil der Realität?

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Autor: Jörg Friedrich· 20.11.09 · 13:20 Uhr· 44 Kommentare

Wissenschaft und Philosophie

Kategorie: Geistes- & Sozialwissenschaften  ·  Kommentare: 102

Die Verbindungen zwischen Philosophie und Wissenschaften sind mal loser, mal fester. Es gibt viele erfolgreiche Wissenschaftler, die gut ohne philosophische Überlegungen auskommen, und die die Fragen der Philosophen als spitzfindig, das Wundern über Selbstverständlichkeiten als kindisch, zuweilen als nervig empfinden.

Auf der anderen Seite gibt es - gerade wenn sich eine Wissenschaft einer besonderen Herausforderung gegenübersieht, sich in Zeiten der Krise oder des Umbruchs befindet, gerade unter den führenden Wissenschaftlern, den revolutionären Köpfen, solche, die sich bei der Philosophie Rat suchen oder selbst zu Philosophen werden. In der Physik sind Einstein und Heisenberg ebenso Beispiele dafür wie Penrose und Smolin, aber auch Evolutionsbiologen und Neurowissenschaftler werden schnell zu Philosophen, wenn die Zeiten stürmisch und die Fragen der Disziplin grundsätzlich werden.

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Autor: Jörg Friedrich· 20.11.09 · 09:24 Uhr· 102 Kommentare