Relativitätstheorie: Gigantisches Datenmanipulationssystem

[realitätsphysik]

Hallo Joachim Stiller,
für das Zwillingsparadoxon als solches lässt sich nicht so gut eine Umdeutung finden, weil es selbst ja schon eine Deutung ist. Das ZP ist die Prosa zu einer Sequenz von mathematischen Transformationen. Meines Wissens entstand die ZP-Prosa gerade, um die Absurdität der SRT zu "offenbaren". Leider ist der Schuss nach hinten losgegangen.

Erschwerend kommt hinzu, dass die am ZP beteiligten Rechenoperationen gezielt so gewählt sind, dass sie einer spezifischen Abfolge in der Realität entsprechen. Die Beziehung Formel<->Realität ist dort extra so gewählt, dass am Ende etwas "Paradoxes" herauskommt, nämlich die unterschiedlich gealterten Zwillinge. Alle formalen Entscheidungen folgen dieser Absicht.
Das (gefühlte) Paradox entsteht dadurch, dass die willentliche und willkürliche Zuordung Formel<->Realität im Verlauf der Rechnung immer unauffälliger wird. Die Rechnung reicht einfach den anfänglichen Zuordnungsakt unbemerkt weiter, von Transformation zu Transformation.
Während des Rechnens ist es nämlich Sitte in der theoretischen Physik, nicht zu deuten, sondern nur formal zu manipulieren. Man schaltet Gewissen und Gefühl aus und hantiert wie ein Roboter. Am Ende, nach dem deutungsfreien Marsch durch die Formeln erst darf man wieder spekulieren.
Die gleiche Sitte gebietet den Theoretikern außerdem, dass mit den Formelmanipulationen etwas Neues entstanden sein MUSS, dass sie also Kraft des robotermäßigem Arbeitens etwas vorher nicht Dagewesenes hervorholen.
In dieser Erwartung zeigt das ZP dann auch etwas "Neues", nämlich den Altersunterschied. Darüber freut man sich, hat aber vor lauter Konzentration übersehen, dass man selbst es war, der dieses (Deutungs-)Potential in die Formeln gelegt hat.

Im Klartext zeigt das: Logik ist nicht kreativ, im Gegensatz zur Deutung. Und die theoretische Physik windet sich seit über hundert Jahren vor den Konsequenzen dieser Tatsache.

Beantwortet das Deine Bitte?

Viele Grüße
rp

P.S.: Datenmanipulation ist dabei nichts anderes als ein unreflektiertes Übermaß an Deutungsbedürfnis.

[DerDicke]

Die gleiche Sitte gebietet den Theoretikern außerdem, dass mit den Formelmanipulationen etwas Neues entstanden sein MUSS, ...

Nein!
Ob das so ist zeigt erst die Erfahrung.
Formeln die was wert sind haben predictive Power, Formeln, die nichts wert sind haben die nicht.

[realitätsphysik]

Die gleiche Sitte gebietet den Theoretikern außerdem, dass mit den Formelmanipulationen etwas Neues entstanden sein MUSS, ...

Nein!
Ob das so ist zeigt erst die Erfahrung.
Formeln die was wert sind haben predictive Power, Formeln, die nichts wert sind haben die nicht.

Das stimmt, aber nur vordergründig. Denn Tatsache ist, dass die größeren theoretischen Neuerungen nicht Bekanntes formal nachvollziehen, sondern Vorhersagen für bislang unbekannte Parameterregionen produzieren.
Um das Bekannte präzise nachzuvollziehen, gibt es die Ingenieurswissenschaften, die durch Parameter-"Fitting" sehr viel "predictive power" leisten - ohne sich um die physikalischen Ursachen zu scheren. Ein Beispiel, bewusst physiknah gewählt:
-Die rein phänomenologisch-geometrische 6x6-Transportmatrix-Schreibweise für Teilchenpakete in Beschleunigern. Diese Matrix beschreibt einfach nur Länge, Breite etc. und Trends des Teilchenpaket-Ellipsoids.

Etwas anderes ist es, wenn Theorien einen Anspruch auf eine spezifische Deutung erheben, und nicht auf Vorhersage-Genauigkeit.
Ein Beispiel dafür: Das Gebot zur Suche nach "Dunkler Materie", weil sich Himmelskörper nicht an die Newton`schen "Gesetze" halten.

Hier wird die sog. "predictive power" offensichtlich mißbraucht: Man extrapoliert eine Beschreibung rein logisch auf neue Systeme, erkennt deren Ungenauigkeit und folgert: Die Beobachtung muss falsch sein. Das ist Datenmanipulation in Reinstform!
Oder etwas freundlicher ausgedrückt: Aus Denk-Gewohnheit sucht man den Fehler lieber im Experiment. Etablierte Forscher ändern offenbar lieber ihr Handeln als ihr Denken. Das ist in Ordnung als Lebensentwurf, aber es ist nicht in Ordnung, wenn man dieses Gebahren der ganzen Welt als "Naturgesetz" verordnen will. Dann wird aus der "predictive power" eine "manipulative power" im übelsten neurotischen Sinne.

Für SRT und ART findet man mit diesem Schema sehr, sehr viele Beispiele.

Viel Vergnügen bei der Suche wünscht das Labor der
realitätsphysik

[DerDicke]

Um das Bekannte präzise nachzuvollziehen, gibt es die Ingenieurswissenschaften, die durch Parameter-"Fitting" sehr viel "predictive power" leisten - ohne sich um die physikalischen Ursachen zu scheren.

Auch in den Ingenieurwissenschaften erhält man die bessere predictive Power durch Berücksichtigung physikalischer Ursachen.

Um das Bekannte präzise nachzuvollziehen, gibt es die Ingenieurswissenschaften, die durch Parameter-"Fitting" sehr viel "predictive power" leisten - ohne sich um die physikalischen Ursachen zu scheren.

Die reinen Fitting Modelle (also z.B. allgemeine Polynomansätze mit Koeffizientenbestimmung ohne sich um physikalische Zusammenhänge zu scheren) sind auch in den Ingenieurwissenschaften die Ausnahme

Etwas anderes ist es, wenn Theorien einen Anspruch auf eine spezifische Deutung erheben, und nicht auf Vorhersage-Genauigkeit.

Das stimmt! Denn ersteres ist Ontologie/Religion, zweiteres Physik

Ein Beispiel dafür: Das Gebot zur Suche nach "Dunkler Materie", weil sich Himmelskörper nicht an die Newton`schen "Gesetze" halten.

Hier wird die sog. "predictive power" offensichtlich mißbraucht: Man extrapoliert eine Beschreibung rein logisch auf neue Systeme, erkennt deren Ungenauigkeit und folgert: Die Beobachtung muss falsch sein.

Berechtigterweise, denn es ist näherliegend anzunahmen, daß man nicht alle Ernergie/Materie im Universum feststellen könne, als eine Falschheit der Newtonschen Gesetze anzunehmen.

Oder etwas freundlicher ausgedrückt: Aus Denk-Gewohnheit sucht man den Fehler lieber im Experiment.

und das ist auch gut so. Denn das Experiment an der prototypischen Versuchseinrichtung ist IMMER fehlerhaft/unvollständig.

wenn man dieses Gebahren der ganzen Welt als "Naturgesetz" verordnen will.

tut man ja nicht. Man verordnet dieses Gebaren sich selbst allenfalls als Arbeitsrichtlinie.

Beispiel? Oder, welcher Beobachter wird tatsächlich bewegt? Relativ zu was?

Koordinatensysteme sind mathematische Werkzeuge, die jeder der will, festlegt, wie er will. Nicht verstanden?

[realitätsphysik]

Hallo DerDicke,
auf drei Zeilen Deiner Antwort will ich eingehen:

Auch in den Ingenieurwissenschaften erhält man die bessere predictive Power durch Berücksichtigung physikalischer Ursachen.

Ja, aber die physikalischen Ursachen in der Natur sind nicht identisch mit unseren Formeln. Man kann beides geistig zwar annähern, aber Formeln bleiben immer zeitlich begrenzt verständliche Hilfsmittel (sehr ähnlich wie unsere Sinneswahrnehmungen im übrigen). Als Ingenieur arbeitet man teleologisch, d.h. z.B. mit der Absicht zur Konstruktion einer Maschine. Dabei nutzt man alle Kanäle, nicht bloß Formeln. Physikalische Ursachen sind dabei vor allem von intuitiver Relevanz. Nur dort, wo man nicht kreativ vorgeht, verlässt man sich auf bewährte Formeln - völlig egal wer sie gefunden hat oder wie sie entstanden sind.
In der Physik ist das anderes, dort arbeitet man retrospektiv, d.h. in der Absicht, die passenden Zeichen und Formeln für etwas schon Vorhandenes zu finden. Deine "predictive power" müssen insbesondere den Theoretikern dann andere darbringen, dass machen nicht sie selbst. Und das Hierarchiegefälle zwischen Theoretikern und Experimentalphysikern ist hinlänglich bekannt: Letzere sind gewissermaßen die "Sachbearbeiter" des "Vorstands". Und ein guter Sachbearbeiter muss eben manchmal Daten frisieren. Wer etwas anderes behauptet, hat nie in einer "angesehenen" (im SInne von "beachteten") Institution gearbeitet.

... wenn Theorien einen Anspruch auf eine spezifische Deutung erheben, und nicht auf Vorhersage-Genauigkeit.

Das stimmt! Denn ersteres ist Ontologie/Religion, zweiteres Physik

Ich wünschte, Deine Unterscheidung entspräche der Realität. Ein Beispiel: Ein "Beweis" für "Zeitdilatation" der SRT: Man wählt z.B. in der Laserspektroskopie mit schnellen Ionen den unmessbaren Parameter t aus, und behauptet, der muss sich geändert haben, wenn die Absorptionsbanden der Ionen sich unter der Geschwindigkeit verschieben. Das kann sein, aber es ist eine reine Deutung, ohne jegliche formale oder experimentelle Notwendigkeit. Mindestens in diesem Beispiel hat die akademische Physik also religiöse bzw. "ontologische" Allüren.
DerDicke, was meinst Du, gehört solche Weltbildpflege zu den Aufgaben der Physik?

Denn das Experiment an der prototypischen Versuchseinrichtung ist IMMER fehlerhaft/unvollständig.

Und was auf dieser Welt ist nicht für Fehler oder Unvollständigkeiten anfällig? Der Geist? Oder die Gewohnheit..? ..oder Einstein ?

Für jeglichen Hinweis dankbar verbleibt
realitätsphysik

[DerDicke]

Ein Beispiel: Ein "Beweis" für "Zeitdilatation" der SRT: Man wählt z.B. in der Laserspektroskopie mit schnellen Ionen den unmessbaren Parameter t aus, und behauptet, der muss sich geändert haben, wenn die Absorptionsbanden der Ionen sich unter der Geschwindigkeit verschieben.

Die Situation ist ganz einfach die, daß man entweder die Zeitachse oder die quantenmechanischen Grundlagen der Absorption verbiegen muß.

Das kann sein, aber es ist eine reine Deutung, ohne jegliche formale oder experimentelle Notwendigkeit.

Keine Deutung, sondern einfach occams razor: Die Verbiegung der Zeitachse folgt bereits aus der Invarianz von c -> keine weitere ad hoc Annahme nötig.

Und was auf dieser Welt ist nicht für Fehler oder Unvollständigkeiten anfällig? Der Geist? Oder die Gewohnheit..? ..oder Einstei

Viel einfacher: Die Theorien sind bis zu 300 Jahre bewährt, der Versuchsaufbau 3 Tage alt.
Wo also sucht man den Fehler zuerst?

[realitätsphysik]

Lieber DerDicke,

zunächst konkret zu Deinen beiden Aussagen.
Ad 1:

Die Situation ist ganz einfach die, daß man entweder die Zeitachse oder die quantenmechanischen Grundlagen der Absorption verbiegen muß.

Genau so ist, um diesen Ives-Stilwell-Experiments-Nachfahren zu erklären, MUSS man den Einfluss der Bewegung der Ionen irgendwie einbeziehen. Dabei hat man jedoch eine WAHL-Freiheit bzw. eine Deutungs-UNSCHÄRFE. Denn experimentell gibt es nichts außer der Frequenz-Quantifizierung der Absorptionsverschiebung.
Man kann also nicht eindeutig feststellen, was die tiefere Ursache der Verschiebung ist. Man muss folglich spekulieren. Verschweigt man diesen Freiheitsgrad, dann offenbart man seine Zugehörigkeit zu einem Voraussetzungs-System, z.B. der Setzung c=const, aber man macht keine grundlagenorientierte Wissenschaft mehr.

Ich will hier nicht weiter werten, ob das gut oder schlecht ist. Es soll genügen klarzustellen, dass man mit dieser Art Experiment keine eindeutige Aussage über die Passgenauigkeit von SRT, Natur und menschlichem Geist machen kann. Fakt ist, dass es anschauliche und einfachere Alternativen gibt, z.B. eben durch Annahme eines atomaren Reibungsphänomens. Occams Rasiermesser schneidet sich ins eigene Fleisch, wenn es solche Alternativdeutungen angeht.

Ad 2:

Die Theorien sind bis zu 300 Jahre bewährt, der Versuchsaufbau 3 Tage alt.
Wo also sucht man den Fehler zuerst?

Welchen Versuchsaufbau meinst Du? Ein echtes Naturgesetz jedenfalls muss keine Rücksicht auf Alter oder Tradition nehmen, und schon erst recht nicht auf menschliche Gewohnheiten. Die "Dunkle Materie" beispielsweise, die verdächtig nach Ptolemäischen Epizyklen klingt, die kümmert sich auch nicht um die Newton'schen "Gesetze". Genauer: sie kümmert sich nicht um unser Voraussetzungssystem, das z.B. aus "Gravitation muss von Massen ausgehen" etc. besteht. Menschliche Gewohnheiten liegen manchmal falsch, auch wenn sie 1000 oder 6000 Jahre alt sind. Erfreulicherweise liegt es in unserer Macht, sie zu ändern!

Nebenbei bemerkt sind Newtons fast 350 Jahre alten "Gesetze" nichts weiter als umformulierte Kepler-Phänomenologie, die keinerlei Massenbezug enthalten. Das war Old Isaacs Deutungshypothese, nicht schlecht ausgedacht an sich, aber eben nicht wirklich genau, siehe die liebe Mühe, mit der man heute seiner Gravitations-"Konstanten" nachjagt. Auch hier sucht man schon seit einigen Jahrzehnten den Fehler im Versuchsaufbau - und findet ihn nicht. Wenn Occams Rasiermesser hier oder gar bei den großen Teilchenbeschleuniger ansetzte, da gäbe es einiges zu tun...

Ich frage Dich, DerDicke also ein zweites Mal:
Wer oder was auf dieser Welt ist Deiner Meinung nach nicht für Fehler oder Unvollständigkeiten anfällig?
Und findest Du, dass Weltbildpflege zu den Aufgaben der Physik gehört?

Viele Grüße
realitätsphysik

[DerDicke]

Genau so ist, um diesen Ives-Stilwell-Experiments-Nachfahren zu erklären, MUSS man den Einfluss der Bewegung der Ionen irgendwie einbeziehen. Dabei hat man jedoch eine WAHL-Freiheit bzw. eine Deutungs-UNSCHÄRFE. Denn experimentell gibt es nichts außer der Frequenz-Quantifizierung der Absorptionsverschiebung.

Fakt ist, dass es anschauliche und einfachere Alternativen gibt, z.B. eben durch Annahme eines atomaren Reibungsphänomens.

Die Zeitdilatation ist die einfachere Alternative. Denn die wird durch c=const frei Haus geliefert, während Ihre Ätherreibung ad hoc angenommen werden muß.
Daher wird Ihre Ätherreibung beim jetzigen Wissensstand zu Recht durch occam gekappt.
Ihnen steht frei Ihre Ätherreibung in die Schrödinger Gleichung einzubauen und zu zeigen, daß dadurch mehr Axiome/Postulate/Annahmen wegfallen als hinzukommen. Dann, aber nur dann wird occams razor genau Ihre Arbeit machen.

Man kann also nicht eindeutig feststellen, was die tiefere Ursache der Verschiebung ist.

"Tiefere Ursachen" ist zu religiös angehaucht. DerDicke favorisiert die Formulierung "mächtigere Beschreibung".

Man muss folglich spekulieren. Verschweigt man diesen Freiheitsgrad, dann offenbart man seine Zugehörigkeit zu einem Voraussetzungs-System, z.B. der Setzung c=const, aber man macht keine grundlagenorientierte Wissenschaft mehr.

Eine "grundlagenorientierte Wissenschaft" hat nach Ihrer Ansicht also bei Betrachtung eines jeden Einzelphänomens das Rad neu zu erfinden?

Wer oder was auf dieser Welt ist Deiner Meinung nach nicht für Fehler oder Unvollständigkeiten anfällig?

nichts.

Und findest Du, dass Weltbildpflege zu den Aufgaben der Physik gehört?

nein.

[realitätsphysik]

Sehr geehrter DerDicke,

Die Sache mit der "Ätherreibung" vs. "c=const frei Haus" ist also offenbar Geschmackssache, solange man nicht die Axiome dahinter zählt - ein bemerkenswerter Zwischenstand!
Nur Axiome zählen - das ist nicht so leicht, wie sie es darstellen. Schön wärs zwar, aber der beste Trick, Axiome loszuwerden bleibt immer noch: weniger Fragen stellen. Axiome kann man ehrlicherweise nicht zählen, schlicht weil ignorierte Voraussetzungen grundsätzlich eben nicht sichtbar sind. Daraus folgt: Wissenschaft ist - wie alles andere auch - auf eine Spur guten Willens angewiesen.
Ansonsten verkommt sie zum resignierten Optimierungsdienst, der sich alle Umwege und neuen Räder "erspart". Ist es das, warum sie "mächtigere Beschreibungen" bevorzugen?

In diesem Sinne scheinen Sie auch dem Mehrheitsprinzip mehr zu vertrauen als dem Wahrheitsprinzip. Ist das so? Was ist Ihrer Meinung nach die Aufgabe der Physik, wenn sie weder unfehlbar ist noch die Weltbildpflege zur Aufgabe hat?

MfG
rp

[DerDicke]

Die Sache mit der "Ätherreibung" vs. "c=const frei Haus" ist also offenbar Geschmackssache, solange man nicht die Axiome dahinter zählt - ein bemerkenswerter Zwischenstand!

Eine "Theorie" die für jedes Einzelphänomen mit zusätzlichen ad-hoc-Annahmen neu zurechgezimmert werden muß ist von äußerst begrenztem Nutzen.

Axiome kann man ehrlicherweise nicht zählen, schlicht weil ignorierte Voraussetzungen grundsätzlich eben nicht sichtbar sind.

Die ignorierten Voraussetzungen könnte es durchaus geben. Es ist die Aufgabe dieses Forums sie offenzulegen. Eine Anmerkung der Art, man könnte dieses oder jenes Phänomen ja auch durch ein ad-hoc herbeigezaubertes Reibungsmodell erklären leistet in dieser Richtung jedoch leider keinen Beitrag.

Ansonsten verkommt sie zum resignierten Optimierungsdienst, der sich alle Umwege und neuen Räder "erspart".

Die Sackgassen sind nötig und werden auch beschritten, man betrachte nur die gescheiterten Bemühungen von Maxwell über Lorentz bis hin zu Sommerfeldt zur Konstruktion eines elastomechanischen Äthers.

In diesem Sinne scheinen Sie auch dem Mehrheitsprinzip mehr zu vertrauen als dem Wahrheitsprinzip. Ist das so?

Im Gegenteil. DerDicke bevorzugt das Minimalitätsprinzip (s. occam).
Ihr "Wahrheitsprinzip" bleibt eine leere Worthülse, solange es nicht durch objektive Kriterien untersetzt ist.

Was ist Ihrer Meinung nach die Aufgabe der Physik, wenn sie weder unfehlbar ist noch die Weltbildpflege zur Aufgabe hat?

Modelle zu liefern, die brauchbare Vorhersagen ermöglichen.