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Black Betty

Bermudadreieck-Umflieger

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Montag, 28. Januar 2008, 01:27

Physik und ihr Theorien

oh man ich weiß nicht warum ich mir das antue, aber irgendwie stoß ich immer wieder drauf, also:
ich meine, bzw hab ichs so verstanden, dass es folgende theorien der physik gibt:

-Quantenphysik
-mechanische Physik
-ralativitäts Theorie
(das wars schon?)

naja, so und nu möchte ich alles erklärt haben *grins*
nicht geteilgetreu, nur eine einfache zusammenfassung wie zb
quantenphsik
teilchen und atome die ....
mechanische pysik
wiederlegt die quantenphsik indem...?
relativitäts theorie
erklärt ... ?

also meines wissens nach sollte licht da eine wichtige rolle spielen - von wegen lichgeschwindigkeit. ist man schneller als das licht bleibt die zeit stehn/kehrt man in der zeit zurück?

oh gott ist das alles kompliziert :shock:
sind denn alle theorien wiederlegt worden?
:::...Man sagt die Zeit heiℓt aℓℓe Wunden, doch ωer sagt dass keine Narben zurückbℓeiben?...:::

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Gandalf1

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Dienstag, 19. Februar 2008, 20:18

Re: Physik und ihr Theorien

Hallo!

Quantenphysik:
Beschäftigt sich auf Grund der 'Quantentheorie' mit dem Verhalten von atomaren und subatomaren Systemen (diese Systeme werden zwar oft als 'Teilchen' bezeichnet. - Dies ist jedoch falsch, - da sich auf dieser Ebenen Materie eher als 'System' verhält (Stichwort: spukhafte Fernwirkung), das sich manchmal als "Teilchen" zeigt. Leider kommt dies in der allgemeinen Literatur darüber sehr wenig zum Ausdruck und führt daher zu vielfälttigen Mißverständnissen)

mechanische Physik:
Teilgebiet der Physik, die sich mit mechanischen Wechselwirkungen von Materie beschäftigt (im Vergleich zur Quantenphysik äußerst ungenau und daher nur für den "Alltag" brauchbar. Was aber nichts anderes heißt, das wir vorwiegend ("klassich") "mechanisch physikalsich denken"

Relativitätstheorie:
Befasst sich mit der Struktur von Raum und Zeit (und Gravitation) - Also das Verhalten von Materie "Im Großen".

QT und RT sind die Grundpfeiler der modernen Physik. Sind die am Besten bestätigten Theorien, die sich Menschen jemals ausgedacht haben. Da es jedoch (noch) Widersprüche zwischen QT und RT gibt, ist man noch auf der Suche nach einer "TOE" (= Theorie Of Everything)

V.a. die Quantenpohysik stellt enorme Herausforderungen für unser "Alltagsdenken" dar. Sie bietet jedoch im Gengenzug ein sehr tiefes Verständnis darüber, wie die Welt aufgebaut sein könnte.

Hier habe ich mal ein paar Stichpunkte darüber zusammengefasst. Vielleicht magst Du es, etwas "um die Ecke zu denken"

home2.vr-web.de/~gandalf/Quanten/VWT2.htm


Viele Grüße
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Realist2

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Samstag, 1. März 2008, 23:13

Re: Physik und ihr Theorien

ja im grunde hats gandalf schon gesagt. vielleicht noch mal mit meinen worten:

klassische Physik/Mechanik für alle typischen Gesetze die wir kennen.

quantenphysik spielt in der optik und bei sehr kleinen (sehr sehr sehr sehr kleinen) dingen eine rolle und brauch otto normal bürger eigentlich nicht zu interessieren, weil man quantenphysik eigentlich nicht verstehen kann. dafür ist die quantenphysik zu verrückt.

die spezielle relativitätstheorie erweitert die klassische theorie für den spezialfall, dass etwas beinahe so schnell wird wie licht.
die eigenzeit vergeht dann langsamer;
wenn man die lichtgeschwindigkeit erreicht bleibt auch die zeit stehen, also nur für sich selbst.
die masse nimmt zu und
für geschwindigkeiten gegen die lichtgeschwindigkeit bekommt man eine unendliche masse.
deswegen ist es auch unmöglich, die lichtgeschwindigkeit zu erreichen. man bräuchte unendlich viel energie zum beschleunigen...
von schneller als licht brauchen wir bei positiver masse denke ich gar nicht reden. und was anderes (tachyonen) ist bislang nur mathematische lösung und theorie...

die allgemeine relativitätstheorie befasst sich mit den wirklich großen dingen mit großen massen, wie die sonne und die dadurch besondere bahn des merkurs und den einfluss von massen auf den raum selbst.

beweise? naja die theorien sind alle dazu in der lage aussagen über die natur zu treffen die ohne sie nicht erklärbar wären.

ist es bewiesen das es uns und diese realität überhaupt gibt, oder das es nicht nur eine scheinrealität unseres geistes ist?
naja gut, aber das ist philisophie....
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Sonntag, 2. März 2008, 14:37

Re: Physik und ihr Theorien

erstmal danke für die antworten =)

hmmm, klingt alles, wie ich schon ahnte, ziemlich kompliziert...

aber wenn ich dass jetzt richtig sehe is die mechanische physik nur ein "überbegriff" die im alltag verwendet wird und die quantenphysik zerlegt die mechanische dann nochmal ins kleinste detail?
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Realist2

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Sonntag, 2. März 2008, 20:29

Re: Physik und ihr Theorien

Zitat

aber wenn ich dass jetzt richtig sehe is die mechanische physik nur ein "überbegriff" die im alltag verwendet wird und die quantenphysik zerlegt die mechanische dann nochmal ins kleinste detail?


mechanische physik beschreibt mechanische dinge ja. die klassische physik beschreibt alle phänomene aus dem alltag.

mit der quantentheorie kannst du auch all diese phänomene beschreiben, wird aber viel zu kompliziert. deswegen untersucht man nur die wirklich kleinen dinge.

man nutzt auch keine wellenoptik oder sogar quantenoptik um einen strahlengang zu beschreiben, sondern ganz simple strahlenoptik.
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Sonntag, 2. März 2008, 22:34

Re: Physik und ihr Theorien

Hallo!

Zitat

mit der quantentheorie kannst du auch all diese phänomene beschreiben, wird aber viel zu kompliziert. deswegen untersucht man nur die wirklich kleinen dinge.


... das ist so falsch, wie es falscher nicht sein kann.

Zitat

aber wenn ich dass jetzt richtig sehe is die mechanische physik nur ein "überbegriff" die im alltag verwendet wird und die quantenphysik zerlegt die mechanische dann nochmal ins kleinste detail?


Nein - das ist genau der 'Kardinalfehler' den die meisten machen: Sie überziehen die QT mit (ihren eigenen) Erfahrungen aus der klassischen Physik. (und stehen dann mit "offenem Mund" vor der "unverstehbaren komplizeireten QT" - welch eine Ironie!)

Beispiele:
Quantensysteme können durchaus (weit) größer sein, als die Teile die sie zusammensetzen. (z.B. ein Atom) Sie bleiben über weitaus größere räumliche Entfernungen verbunden, als die größten klassisch physikalsichen Gebilde, die wir "als Teile der Wirklichkeit definiert" haben.

Quantensysteme sind immer Ganzheiten, während die klassische Physik "Teilchen" untersucht. So lässt sich z.B. ein und das gleiche Quantensystem einmal als Photonenpaar darstellen und ein andermal als Elektron.

Und ein weiterer ganz großer Trugschluss: Das energetische Kausalprinzip auf dem die klassische Wissenschaft baut, entpuppt sich bei näherer Betrachtung als 'Denkfehler' (wie man es z.B. mit dem EPR-Experiment belegen kann)

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Sonntag, 2. März 2008, 22:52

Re: Physik und ihr Theorien

:shock: naja, man lernt wohl nie aus!

ich dachte mit quantentheorie kann man auch alle klassischen phänomene erklären.

zumindest dachte ich immer, dass das unser prof speziell in quantenoptik erzählt hat...

:cry:
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Montag, 3. März 2008, 00:21

Re: Physik und ihr Theorien

bringt mich schon etwas näher...

kann man die QT eigentlich wirklich nciht verstehn oder ist das bloß so'n spruch weil sie halt ziemlich schwierig ist?
weil irgendwie wird das ganze immer interessanter :shock:
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Misk

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Montag, 3. März 2008, 01:50

Re: Physik und ihr Theorien

Was heißt schon "Verstehen"?
Um die komplexen Gedankengebäude und Methoden der Quantenphysik zu verstehen, wirst du nicht umhin kommen, dich intensivst mit Mathematik zu befassen.
Nur Mathematik ist die geeignete Sprache umd diese Dinge hinlänglich zu beschrieiben. Zwar können mit Modellen und simplifizierten Darstellungen bestimtme Einzelaspekte ein wenig allgemeinverständlich annähernd ausgedrückt werden, doch zum Verständnis benötgist du Mathematik.
Der Kardinalfehler der insbesondere von Vertretern der Esoterikszene gerne begangen wird, ist, populärwissenschaftliche modellhafte und vereinfachte Erklärungen der Quantenphysik als "die" Quantenphysik zu verstehen. Weshalb Physiker und mathematisch besser Informierte angesichts dieser oft wirren und willkürlichen Scheinerklärungen meist nur müde lächeln und so etwas pauschal als "Quatsch" abtun, weil das eben vollkommendanben ist.

Also, wenn dich die Quantenphysik interessiert, dann befasse dich mit Mathematik.
Hier meine Literaturempfehlung zum Thema: Stephen Gasiorowicz, "Quantenphysik", gibt es zB bei amazon.de
Das aktuelle Userzitat:
Ein Atom besteht aus viel mehr "Luft" als aus Materie

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Montag, 3. März 2008, 22:46

Re: Physik und ihr Theorien

Hallo!

Zitat

ich dachte mit quantentheorie kann man auch alle klassischen phänomene erklären.


kann man defintiv nicht, da es sich hier um "Emergenzen" handelt, die nicht aus den Eigenchaften ihrer Teile herleiten lassen

de.wikipedia.org/wiki/Emergenz

Zitat

Um die komplexen Gedankengebäude und Methoden der Quantenphysik zu verstehen, wirst du nicht umhin kommen, dich intensivst mit Mathematik zu befassen.


Lass die Mathematik mal aus dem Spiel. Man kann sie ganz gut auch ohne Mathematik (wesentlich besser) verstehen. Mathematik verwirrt nicht nur Laien, sondern auch sehr viele Wissenschafter. Sie geben sich dann "Instrumentalistisch" und faseln nur noch von "zusammenbrechenden Wellenfunktionen", die sie dann mit der Wirklichkeit verwechseln, ohne diese jemals erklären zu können-

Wenn ich ein Bild beschreiben will, dann beschreibe ich es ja auch nicht mit Maßangaben über den Rahmen, Anzahl der Pixel und spektrometischen Analysen. Lasst Euch nichts anderes erzählen!

Ich kann an dieser Stelle nur nochmal anbieten,was ich selbst (an "bildhaftem") zusammengetragen habe.
z.B. hier: home2.vr-web.de/~gandalf/Quanten/VWT2.htm

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res

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Montag, 3. März 2008, 23:17

Re: Physik und ihr Theorien

Zur Emergenz, das Beispiel mit den Druck und Temperatur:
Man kann aber trotzdem aus mehreren Teilen Statisken machen und kann so Druck und Temperatur berechnen oder herleiten. Man muss es halt erstmal definieren und es wird auch mit Hilfe der Teilchen definiert.
Wollte das nur mal erwähnen, nicht das man denkt man kann mit der Quantemechanik solche Sachen nicht erklären.
Der Flügelschlag eines Schmetterlings über der Karibik kann einen Wirbelsturm in China auslösen.
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12

Dienstag, 4. März 2008, 01:05

Re: Physik und ihr Theorien

@Gandalf1:
so nett und gut gemeint deine Webseite, für die du hier (übrigens an falscher Stelle, denn dafür gibt es einen eigenen Werbebereich hier im Forum) Werbung machst, so weist sie doch erhebliche und bedenkliche Schwächen auf, die darauf hindeuten, dass du die mathematischen Grundlagen der Quantenphysik nicht wirklich verstehst oder aber aus irgendwelchen Gründen nicht beachtest.
So erwähnst du etwa (wie es häufig bei esoterisch beeinflussten Menschen in Zusammenhang mit Quantenphysik der Fall ist) den so genannten "Quanten-Zeno-Effekt". Dabei behauptest du, dieser Effekt sei eine Tatsache. Dies ist jedoch so nicht der Fall. Quantenmechanische Messprozesse sind für Laien oft problematisch.

Zitat

Der wesentlichste Grund dafür, dass dieses Paradoxon überhaupt als solches erscheint und dass die Diskussion häufig nicht präzise ist, liegt darin, dass das Konzept einer quantenmechanischen Messung nicht genau definiert ist. Die meisten "Messungen", die im Labor durchgeführt werden, führen nicht zu einer Reduktion des Wellenpaketes, sondern werden so durchgeführt, dass das System möglichst wenig gestört
wird. Das Projektionspostulat geht letztlich auf Experimente von der Art des Stern-Gerlach Versuchs zurück, welche für die Entwicklung der Quantenmechanik sehr wichtig waren, welche aber keineswegs den Laboralltag repräsentieren.
Als Gegenbeispiele können z.B. die magnetische Resonanz dienen, bei denen kontinuierlich eine Komponente des Kernspins beobachtet wird, wobei die zeitliche Entwicklung exakt nach der Schrödingergleichung verläuft, ohne dass es zu einem Zeno Effekt kommt.
=> e3.physik.uni-dortmund.de/~suter ... sungen.pdf
Beim Quanten-Zeno-Effekt reden wir also von einem Gedankenexperiment, es stellt erneut eher bestimmte Funktionsweisen unseres Denkens dar, weniger die physikalische Realität.
Das aktuelle Userzitat:
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Dienstag, 4. März 2008, 10:45

Re: Physik und ihr Theorien

Zitat

Zur Emergenz, das Beispiel mit den Druck und Temperatur:
Man kann aber trotzdem aus mehreren Teilen Statisken machen und kann so Druck und Temperatur berechnen oder herleiten. Man muss es halt erstmal definieren und es wird auch mit Hilfe der Teilchen definiert.
Wollte das nur mal erwähnen, nicht das man denkt man kann mit der Quantemechanik solche Sachen nicht erklären.


jetzt versteh ich glaube ich was gandalf mir sagen will. mir ist schon klar, dass man im makroskopischen letztlich durch die quantentheorie nur wahrscheinlichkeiten berechnen kann, aber das beispiel mit der temperatur ist gut.

mir ist schon klar, dass man nicht mit der quantentheorie nicht sagen kann, der und der stoff hat die temperatur, sondern zu 99,98% die temperatur, zu 0,01 % die temperatur+1 , ... etc., allerdings ist dann vielmehr die definition "feste temperatur" falsch. die temperatur ist nun mal eine beschreibung für die durchschnittliche kinetische energie eines körpers. in dem fall ist es doch egal, wie die atome sich verhalten, weil sich alles im großen und ganzen rausmittelt, sodass die unterschiede zwischen der beschreibung durch quantentheorie und klassischer theorie praktisch von keiner bedeutung sind.
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Dienstag, 4. März 2008, 21:57

Re: Physik und ihr Theorien

Hallo!

Zitat

... die darauf hindeuten, dass du die mathematischen Grundlagen der Quantenphysik nicht wirklich verstehst oder aber aus irgendwelchen Gründen nicht beachtest.


Was haben mathematische Grundlagen mit dem "verstehen" der QT zu tun? Es gibt viel mehr mathematische Formeln als wissenschaftliche Theorien. Mathematische Formeln folgen aus erklärenden Theorien - und nicht umgekehrt. Das ist seit Galileo Galilei so und wird nur manchmal von Instrumentalisten vergessen, die jedoch gar nicht den Anspruch erheben überhaupt etwas erklären zu wollen. Wer anderes behauptet, zeigt das er von wissenschaflticher Erkenntnistheorie keine Ahnung hat (um dies analog Deinen Worten zu formulieren)

Zitat

Quantenmechanische Messprozesse sind für Laien oft problematisch.

Du bist also kein Laie? Wieso behauptest Du dann diesen Schwachfug:

Zitat

Beim Quanten-Zeno-Effekt reden wir also von einem Gedankenexperiment, es stellt erneut eher bestimmte Funktionsweisen unseres Denkens dar, weniger die physikalische Realität.


de.wikipedia.org/wiki/Quanten-Zeno-Effekt
Der Quanten-Zeno-Effekt wurde von mehreren Gruppen weltweit mithilfe von Methoden der Lasertechnik und Atomphysik experimentell bestätigt (Quellangaben im Text, übrigens die gleichen, die in Deinem link erwähnt werden)

Was hat das mit der "Funtkionsweise des Denkens" zu tun? Selbst in dem von Dir verlinkten Text ist nicht in einer Silbe davon die Rede, sondern nur darüber, das "dass Konzept einer quantenmechanischen Messung nicht genau definiert ist" und "
So what?
Da es sich bei der QT um keine lokal-realistische Theorie handelt, kann "der Messende" niemals vom "zu Messenden" getrennt betrachtet werden und es wird hier zwangsläufig zu selbstbezüglichen Definitionen kommen! Auch der weiter im Text geschilderte Einwand (mit dem vielsagendem Zitat: "Ohne das Paradoxon hier wirklich auflösen zu wollen"), dass eine kontinuierliche Messung in der Schrödingergleichung ihren Niederschlag finden müsste, geht in's Leere. Es bricht ja nicht die Schrödingergleichung zusammen (wie gerne geschwafelt wird), sondern der physikalische Messvorgang führt zu einem irreversiblen Ergebnis. Viele Messvorgänge führen wiederum zu einer 'Verteilung', die man zu einer Gleichung zusammenfassen kann

Im übrigen wüsste ich gern um die "bedenklichen Schwächen" meiner website, wenn es um die QT geht, da ich selbstverständlich von einem "Profi" dazulernen möchte. (Aber etwas Substanzielleres als das bisher gezeigte sollte dann schon kommen)


@Realist2

Zitat

jetzt versteh ich glaube ich was gandalf mir sagen will. mir ist schon klar, dass man im makroskopischen letztlich durch die quantentheorie nur wahrscheinlichkeiten berechnen kann, aber das beispiel mit der temperatur ist gut.


Leider 2 x nein
a) Die Quantentheorie ist defintiv keine Wahrscheinlichkeitstheorie. (Welche mit "Zufäälen" zu tun hat) Quantenphänomene erschweinen zwar (echt) "zufällig" (nicht determiniert). Sind es aber nicht. (Sonst könnte ein Quantencomputer niemals brauchbare Berechnungen anstellen) Sie sind nur "unvorhersagbar" in dem Sinn, das wir prinzipiell niemals den Rechenweg (=Beweisvorgang) eines QC nachvollziehen können. Quantentheorie hat absolut nichts mit 'messtechnischer Unschärfe' zu tun, die im mikroskopischen Bereich auftreten kann, wenn wir z.B. Maschinen bauen oder zum Mond fliegen wollen (und den "wahrscheinlichen Landeplatz" einer Sonde ermitteln wollen)


b) Das Beispiel mit der Temperatur ist 'schlecht'. Da es sich hier 'nicht' um ein Emergenzphänomen handelt, sondern um einen Begriff, der Molekularbewegungen zusammenfasst. Die Temperatur eines Stoffes ist unmittelbar auf die Eigenschaften seiner Teile zurückzuführen.
- Das ist aber das genaue Gegenteil wie Emergenz definiert ist:

Mit Emergenz wird die Fähigkeit von Systemen beschrieben, strukturelle Komplexität aufzubauen. Emergente Ordnungen bezeichnen also Phänomene, die nicht allein auf die Eigenschaften ihrer Elemente zurückzuführen sind, sondern ein "Darüber hinaus" erkennen lassen.

Ein gutes Beispiel für Emergenz wäre: Die Gesetze der Biologie (z.B. Vererbung) lassen sich nicht auf die Gesetze der Physik zurückführen (obwohl sie innerhalb der Gesetze der Physik gültig sind)


Viele Grüße
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Dienstag, 4. März 2008, 23:24

Re: Physik und ihr Theorien

Zitat

Ein gutes Beispiel für Emergenz wäre: Die Gesetze der Biologie (z.B. Vererbung) lassen sich nicht auf die Gesetze der Physik zurückführen (obwohl sie innerhalb der Gesetze der Physik gültig sind)

Es ging aber um die klassische Mechanik und nicht um Biologie und ich bin sicher, dass man mit genügend Anlauf (einen gigantischen Anlauf) auch die Biologie anhand der QM erklären könnte (zumindest theoretisch). Also wäre es schön wenn du ein Beispiel aus der klassischen Mechanik bringen könntest.
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