Mich verwirrende Aussagen eines Physikers

Irena schrieb in Beitrag Nr. 1970-19:

Hallo Ernst,
Hallo Zara

Ernst Ellert II schrieb in Beitrag Nr. 1970-18:

Genau so ist es. Niemand hat vorher bei 2 Atomen an ein Molekül gedacht, welches groß wie ein Virus ist.

Genau so ist es nicht, weil Zara hat über Wassermolekül besprochen und behauptet, dass ER nicht vorher berechenbar. Unlogische Aussage, weil das Wassermolekül ist uns schon bekannt. Man braucht ihn nicht voraussehen bzw. berechnen. Man studiert vorhandene Moleküle/Stoffe und versucht zu verstehen, wie zu diesem bestimmten Aufbau kommen könnte. Mit dem erlangeten Wissen kreiert man neue Stoffe. Oder meinst du, dass sie zufällig entstehen? Sie kommen aus unserem Wissen sprich Berechnung. Das unserer Wissen nicht absolut ist, habe ich nicht behauptet.
(...)
Gruß

Hallo Irena und guten Morgen.
Deine Beweggründe für obigen Beitrag sind mir nicht bekannt.
Vielleicht lässt sich alles auf Mißverstandnisse zurückführen.
Deshalb stelle ich richtig:

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1970-17:

Irena schrieb in Beitrag Nr. 1970-16:

Die orbitale Ordnung der Elektronen und Beziehungen zwischen Elementen sind recht gut (dank der Quantenmechanik) erforscht

Selbst wenn sie noch so gut erforscht sind, werden sie prinzipiell nie exakt berechenbar sein. Berechenbar ist einzig das Wasserstoffatom. Was genau passiert, wenn du x Protonen, x Elektronen und ein paar Neutronen zusammen bringst ist unberechenbar.

Wie Du selbst lesen kannst ist nicht die Rede von Wassermolekülen, sondern "von orbitaler Ordnung und den Beziehungen zwischen Elementen" allgemein.
Und Zara.t. schrieb auch nur allgemein von "x Protonen, x Elektronen und ein paar Neutronen zusammen bringst".
Meine Einlassung bezog sich auf genau so einen Fall bei dem das einzelne Atom schon gut verstanden ist, (Rubidiumatom) aber niemand vorhersagen kann was geschieht wenn man sie gezielt manipuliert.

Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.

Irena schrieb in Beitrag Nr. 1970-19:

Hallo Ernst,
Hallo Zara

Ernst Ellert II schrieb in Beitrag Nr. 1970-18:

Genau so ist es. Niemand hat vorher bei 2 Atomen an ein Molekül gedacht, welches groß wie ein Virus ist.

(...)
Zudem geht in Deinem Beispiel nicht über zwei Moleküle. Es geht über eine Wolke aus Rubidiumatomen, die Forscher "in einer Magnetfalle festhielten, bis an den absoluten Nullpunkt kühlten und mit Laserpulsen bestrahlten". Wenn das Verhalten nicht berechenbar wäre, dann wäre es in jedem Experiment anderes Ergebnis. Genau das aber scheint nicht der Fall sein.

Gruß

Nochmal Hallo Irena, sei gegrüßt.
Nun zum 2. Teil Deines Beitrags 1970-19.
Du willst erklären was in dem Artikel steht... dabei kann ich Dir behilflich sein...
Ich habe auch nirgendwo etwas von "zwei Moleküle" geschrieben, sondern nur von 2 Atomen die ein großes Molekül bilden.
Bei der angegebenen Quelle http://www.faz.net/aktuell/wissen/physik-chemie/wel...
ist wörtlich zu lesen..

Zitat:

Zwei tiefgekühlte Rubiumatome verbinden sich zu einem gigantischen Objekt.
Dieses ist so groß wie ein Virus.
Zusammengehalten wird das Molekül von nur einem einzelnen Elektron.

Es ist nicht die Rede von zwei Molekülen wie Du oben behauptest.
Die Wolke aus Rubidiumatomen diente nur als Quelle für die einzelnen so genannten Rydbergatome.
(Rydbergatome sind stark angeregt mit Valenzelektronen die recht weit vom Atomkern entfernt sind)
Die dann paarweise also jeweils 2 Stück das "große Molekül" gebildet haben.

Dein unterstrichener Satz beweist das es sich nur um ein Missverständnis handeln kann...
Der Kern des Artikels ist ja nicht die Atomwolke als Quelle für zu selektierende Atome, auch nicht das Verfahren die einzelnen Atome anzuregen um so genannte Rydbergatome zu erzeugen. Das sind alles schon lange bekannte und auch in Versuchen bestätigte Verfahren und somit bekannte und erprobte Vorgänge.
Warum sollte es da immer andere Ergebnisse geben?

Aber das zwei Rydbergatome zusammen ein so großes Molekül bilden und dabei nur von einem Elekton zusammengehalten werden,
das war neu und vorher nicht vorhersehbar und auch nicht berechenbar.

Am besten liest Du nocheinmal in Ruhe nach was in dem Artikel steht.

Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.

Ernst Ellert II schrieb in Beitrag Nr. 1970-21:

Und Zara.t. schrieb auch nur allgemein von "x Protonen, x Elektronen und ein paar Neutronen zusammen bringst".
Meine Einlassung bezog sich auf genau so einen Fall bei dem das einzelne Atom schon gut verstanden ist, (Rubidiumatom) aber niemand vorhersagen kann was geschieht wenn man sie gezielt manipuliert.

wenn man das gleiche Experiment wiederholt und gleiche Ergebnisse bekommt, dann man über Vorhersagen und Berechenbarkeit sprechen kann. Prinzipiell.

Ernst Ellert II schrieb in Beitrag Nr. 1970-22:

[
Aber das zwei Rydbergatome zusammen ein so großes Molekül bilden und dabei nur von einem Elekton zusammengehalten werden,
das war neu und vorher nicht vorhersehbar und auch nicht berechenbar.

Es ist sogar mir mit meiner dürftigen physikalischen Kennntnissen nachvollziehbar. Bei der Tiefstkühlung eben ist genug schon ein Elektron um die Zusammenhalt zu bewahren.

Auch dass es alles ganz neu war, wage ich zu bezweifeln. Ich fragte doch, warum zu diesem Experiment kam? Aus Spiellust? Es war schon irgendwelche Verdacht, der zu diesem Experiment führte.

Irena schrieb in Beitrag Nr. 1970-24:

(...)
Ich fragte doch, warum zu diesem Experiment kam? Aus Spiellust? Es war schon irgendwelche Verdacht, der zu diesem Experiment führte.

Hey Irena, sei gegrüßt.
Vielleicht ist "Spiellust" nur ein anderes Wort für "Neugier"?
Ich persönlich bin froh, dass es noch Wissenschaftler gibt, die neuguerig sind und aus diesem Grund nicht aufhören zu "suchen".
Diese Neugier schenkt uns immer wieder neue Erkenntnisse welche nicht möglich wären wenn die Forscher sich auf alten "Lorbeeren" ausruhen würden.

Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.

neugier ist allgemein ein Merkmal des Menschen und viele höheren Tiere. Die Forscher experimentieren nicht in eigenen Garage. Ihre Experimente kosten Geld. Daher stehen sie auch unter Druck das Geld für ihre Experimente zu treiben. Sie müssen beweisen, dass ihre Experimente sinnvoll sind.

Wenn Andere 200 Jahre in der Wissensentwicklung zurück sind, dann kann es nur zu deinem Vorteil sein, die Physik ist größer als dein Feld, denn der Mensch hat die Physik künstlich unterteilt aber die Naturgesetze gelten in jeder Dimension.
Während du auf das Geld für Versuche wartest, kannst du auch weiter gehen und dein Handwerkzeug verbessern.
Oder es der experimentellen Physik überlassen, deinen Versuch durchzuführen.
Zum Beispiel verwendet man meinen Versuch Linearbewegung in Drehbewegung umzuwandeln dazu, um mit Laser zu kühlen.
Ich habe meine Information und kann weiter und Andere haben auch ihren Vorteil.
Vielleicht ist dein Versuch unnötig und wurde in einem anderen Bereich schon getätigt.
Die Naturgesetze gelten vor und hinter dem Ereignishorizont.

Irena schrieb in Beitrag Nr. 1970-20:

naja, wie erklärst du denn, dass bei der bestimmten Bedingungen "du x Protonen, x Elektronen und ein paar Neutronen" entsteht immer ein flüssiges Wasser bzw. Eiskristale oder Gasgemisch aus gleichen Molekülen. Wenn bestimmte Bedingungen zu immer gleichne Ergebnissen führen, sind sie nicht berechenbar?!

hallo Irena,

das Wasserstoffatom mußten wir im Studium rechnen. Nichtrelativistisch mit Hilfe der Schrödingergleichung ohne Berücksichtigung von Spin. Ich hab die blöde Rechnerei mit Kugelfunktionen und Legendrepolynomen gehaßt. Damals (70iger Jahre) wurde gelehrt, dass die höheren Atome prinzipiell nicht berechenbar seien.

Ich stelle hier nun die These auf, dass die Qualitäten der chemischen Elöemente nicht von Anfang an (Urknall?) determiniert waren. Es gab Möglichkeiten, andere Qualitäten wären möglich gewesen. IMHO sind die chemische Elemente das Produkt eines emergenten Prozesses. Aber nicht nur die chemischen Elemente: alle Substanzen die wir kennen. Eine der vielen Fragen die auftauchen, wenn wir diese These untersuchen lautet: warum ist Eisen immer das gleiche Eisen, Wasser immer das gleiche Wasser....?

Eine andere Frage: warum ist die Welt in der wir leben so optimal für die Entstehung von Leben geeignet???

Oder eine scheinbar weitabliegende Frage: Gab es sowas wie einen Urknall?

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1970-28:

wurde gelehrt, dass die höheren Atome prinzipiell nicht berechenbar seien.

Da sprechen wir anscheint von verschiedenen Dingen.

Ich weiß es nicht, ob hier das Wort "prinzipiell" passt, da ich es etwas anders kenne: Ein Atom stellt so komplexes Quantensystem dar, dass es praktisch unmöglich ist, es in einem Rechenverfahren darzustellen. Aber würde ich hier auch nicht auf dem bestehen, da unsere Auseinandersetzung eher der Definition bzw. Verständnis der Berechenbarkeit gilt.
Es scheint, dass du es nur mit mathematischen Gleichnis gleichsetzt: kann ein System durch ein Gleichnis beschrieben werden, ist er berechenbar, kann nicht - dann eben nicht berechenbar. Für mich ein System ist berechenbar, wann ich sein Verhalten bei bestimmten Bedingungen voraussehen kann. Die mathematische "Simulation" ist hier nicht notwendig. Daher betrachte ich auch ein Teilchen, das mathematisch exakt beschrieben werden kann, als unberechenbar, weil sein Verhalten ist nicht voraussehbar.

Wie auch sein sollte, ein Atom wäre nicht berechenbar nur aus der Perpektive der Quantenwelt. Aus der klassischen Perspektive verhält das Atom sich durchaus berechenbar, nur mit der Mathematik der klassischen Physik.

Zitat:

Ich stelle hier nun die These auf, dass die Qualitäten der chemischen Elöemente nicht von Anfang an (Urknall?) determiniert waren.

Spontan würde ich dir zustimmen. Nach einer Überlegung würde ich es eher als ein embryonale Entwicklung eines Tieres sehen. In dem Fall gilt eine Determinierbarkeit, wenn auch mit gewissen Freiheitsgrad. Aus dem Ei des Frosches wird ein Frosch, wenn es auch ein Individuum seiner Art sein sollte. Daher wenn es auch widersprüchlich klingt, denke ich, dass hier zwei Phänomene gleichzeitig an Werk sind: sowohl Determinierbarkeit (ein Frosch!) als Indeterminierbarkeit (der Frosch!).

Zitat:

Es gab Möglichkeiten, andere Qualitäten wären möglich gewesen.

Ich denke "was wäre, wenn" bringen uns nicht weiter, weil es ein Gedankenspiel ohne Sinn ist.

Zitat:

IMHO sind die chemische Elemente das Produkt eines emergenten Prozesses. Aber nicht nur die chemischen Elemente: alle Substanzen die wir kennen. Eine der vielen Fragen die auftauchen, wenn wir diese These untersuchen lautet: warum ist Eisen immer das gleiche Eisen, Wasser immer das gleiche Wasser....?

Unter Emergenz versteh ich was ganz anderes. So etwa Entstehung einer Rotation bei zu bildendem Stern zähle ich zu emergenten Eigenschaften. Oder das Umkippen der Verhältnisse in einem mehrzelligen System. Wenn die Zellen zusammengetan haben, jede für eigenen Vorteil, beginnt das Ganze der einzelnen Zelle diktieren, wie sie sich verhalten soll - auch gegen ihr Überlebenstrieb. Jetz nicht das Ganze dient der Einzelnen, das Einzelner dient dem Ganzen.

Sicher hat auch ein Atom emergente Eigenschaften. Es sind seine klassische Merkmale, die ihn auch schön berechenbar (nach meine Definition :-)) machen.

Guten Abend Irena,

zum Thema >Emergenz< hab ich mal gegoogelt.

Zitat von wikipedia:

Die Emergenz (vom lateinischen emergere für „das Auftauchen“, „das Herauskommen“ oder „das Emporsteigen“) ist die spontane Herausbildung von neuen Eigenschaften oder Strukturen eines Systems infolge des Zusammenspiels seiner Elemente. Dabei lassen sich die emergenten Eigenschaften des Systems nicht – oder jedenfalls nicht offensichtlich – auf Eigenschaften der Elemente zurückführen, die diese isoliert aufweisen.
...
Unvorhersagbarkeit

Wird ein neues Subsystem in ein bestehendes System integriert, also mit den anderen Systemelementen durch Wirkbeziehungen verknüpft, kann das System neue, emergente Eigenschaften aufweisen, die nicht vorhersehbar waren. So definiert der Evolutionsbiologe Ernst Mayr: [Emergenz ist] In Systemen das Auftreten von Merkmalen auf höheren Organisationsebenen, die nicht aufgrund bekannter Komponenten niedrigerer Ebenen hätten vorhergesagt werden können....
....
Damit im Zusammenhang steht auch die von Donald Davidson in der Philosophie des Geistes entwickelte Vorstellung der „abwärtsgerichteten“ Kausalität von geistigen auf physikalische Prozesse.

......
Philip W. Anderson: „In jedem Stadium entsteht die Welt, die wir wahrnehmen, durch »Emergenz«. Das heißt durch den Prozeß, bei dem beträchtliche Aggregationen von Materie spontan Eigenschaften entwickeln können, die für die einfacheren Einheiten, aus denen sie bestehen, keine Bedeutung haben.

aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Emergenz#Unvorhersagba...

Ich habe den Wikipediaartikel jetzt erst gelesen, meine vorherigen Bemerkungen waren davon also nicht beeinflusst. Eigentlich sollte man zu dem Thema einen eigenen Thread eröffnen.

Grüße
zara.t.

Mit Emergenz habe ich mich schon seit langen beschäftigt. Auch kenne ich WIKI - Beschreibung. Selbst der Druck oder Temperatur wird als emergente Eigenschaften beschrieben. Ich dennoch betrachte den Phänomen der Emergenz aus der Perpektive der Synergetik (http://de.wikipedia.org/wiki/Synergetik) bzw. Selbstorganisation. In dem Sinne der Druck ist keine emergente Eigenschaft.

Du hast recht, es ist wert eigenes Threads. leider ist das Thema zu gewichtig um nur vorübergehend zu diskutieren und ich habe zunächst keine Zeit. Aber ich werde vorbeischauen.

Wer das Ganze wegen der Komplexität nicht versteht, sollte die Faktoren und deren Ursachen einzeln abklären.
Wobei die Ursachen Ergebnis anderer Ursachen sind.
Das Ergebnis der Quantenbewegung variiert = die Ursache nicht!
Vorsagen bringt keinen Vorteil- Jeder muss es selbst erarbeiten-Dann ist Widerspruch gegen eigene Erkenntnis sinnlos.