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Zeit

Thema erstellt von Gerhard 
Krümel
leben ist durch die ständige wandlung und anpassung von energieformen entstanden (evolution) ,alles ist ständig im wandel (eigendlich "lebt" alles) ,nur wir definieren "leben" anders. wir (menschen) denken wir haben alles im griff ,jedoch was nach "uns" kommt ,wer kann das schon sagen. unsere erde ist im laufe der milliarden jahren ständig im wandel gewesen ,nur das zusammenspiel von verschiedenen faktoren (entstehung einer atmosphäre usw.) hat unser leben erst möglich gemacht ,ja wir sind als lebensform so sehr angepasst ,dass wir glauben wir können alles. wir können bestimmt sehr viel ,aber die technologie vom "leben" noch lange nicht(hoffendlich).
wir stehen erst am anfang der komlpexen energieform "mensch" ,wir können z.b. gehirnströme messen ,aber nicht sagen was man dabei denkt. wir haben eine hardware und können sie nur zu teil nutzen. was alles möglich ist ,werden wir "in unserem leben" nicht kennenlernen ,aber wir können (auch durch das internet) versuchen einen kleinen teil davon zu verstehen.
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Manuel
André, du hast echt den Dreh raus, über das, was du so schreibst :-)


Eine Frage von einem früheren Beitrag: "Was ist Leben?" von Erwin Schrödinger. Würdest du
das wirklich empfehlen? Ich habe es nicht gelesen würde es aber kaufen, wenn du es (das
Buch) gut fändest.


Ein Tipp meinerseits: "Vom Quark zum Jaguar" von Murray Gell-Mann. Schwierig zum Ver-
stehen (d.h. es braucht Ausdauer), aber man erlangt unglaublich geniale Erkenntnisse zum
Thema Komplexität. Das Leben ist nicht das Hauptthema des Buches, aber er beschreibt es
als Beispiel in seinen Kapiteln. In Bezug auf Vorher: "Phasenübergang" wird dort auch erwähnt,
ist dort allerdings nur ein Begriff von vielen...

Mir hat das Buch bestimmt gut getan, denn Gell-Mann hebt u.a. das hervor, was in der heutigen
Zeit leider (und auch von mir) vernachlässigt wird: Das vernetzte Denken. Damit meine ich
zum Beispiel, dass bei der Definition "Leben" nicht nur auf die physikalische Definition geschaut
werden muss, sondern auch andere Faktoren miteinbezogen werden müssen.
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Beiträge: 683, Mitglied seit 18 Jahren
Wenn ich darf, möchte ich aus neutralem naivem Blickwinkel gerne etwas hinterfragen hinsichtlich der These "totes kann man nicht lebendig machen".

Kann eine lebende Netzwerkorganisation (z.B. ein Geier) wachsen, indem sie Bereiche einer fremden, absterbenden Netzwerkorganisation (z.B. eines Kadavers) assimiliert?

Ich hatte nämlich gerade den folgenden Gedankengang:

Wenn die Übergangsphase vom Leben zum Tode (oder umgekehrt) sprachlich nicht definiert ist, lässt sich das Thema vermutlich auch nicht sprachlich diskutieren ("aus tot mach neu", was heißt "machen" hier genau?).

Zumal zweitens auch nicht klar ist, welches der vielen quasi-hierarchisch angeordneten Netzwerke (Welt, Galaxie, Sonnensystem, Erde, Geologie, Fauna, Flora, Quantenwelt etc.) die eigentliche Diskussionsebene darstellt. Je nach Blickwinkel könnte man doch, wie Zara sagt (zurecht, meiner Ansicht nach), das gesamte Universum als lebend bezeichnen?

Der Tod-Leben-Tod-Zyklus der gesamten Welt könnte man vielleicht auch betrachten als ein satt klingender Dauerton, der viele harmonische Obertöne besitzt. Schwingungen. Wildes Auf und Ab auf jedem Frequenzband. Eine Trägerwelle und deren Trägerwellen und deren Trägerwellen etc. Jede Nullpassage einer einzelnen Trägerwelle symbolisiert ein Kommen und ein Gehen. Tod und Geburt der Galaxien. Tod und Geburt der Sterne. Tod und Geburt der Planeten. Tod und Geburt der Fauna- und Flora-Einheiten. Tod und Geburt von Quanten. Tod und Geburt von ...

Ein Netzwerk aus Netzwerken. Ein Gesamtton aus Obertönen. Über welchen Teilabschnitt der Welt diskutieren wir, wenn wir von toten und lebenden Netzwerkorganisationen reden? Welches Einzelnetzwerk, welcher Oberton, ist gemeint?

Der Begriff "Leben" ist vom Menschen erfunden und soll einen bestimmten Sachverhalt bezeichnen. Bisher verhandeln wir also nicht über Naturgesetze an sich, sondern über den genauen Wortlaut einer Überschrift. Das ist reine sprachliche Vereinbarungssache. Wenn wir ein paar Dutzend Menschen aus diversen Kulturkreisen und Interessensgebieten befragen würden, bekämen wir am Ende sicherlich fast genauso viele unterschiedliche Definitionen von "Leben". Daher nochmal die spezielle Frage:

Kann eine lebende Netzwerkorganisation (z.B. ein Geier) wachsen, indem sie Bereiche einer fremden, absterbenden Netzwerkorganisation (z.B. eines Kadavers) assimiliert?

Cheers,
|-|ardy
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Manuel
Interessanter Gedankengang! Im Beitrag 332-73 sagt André etwas ganz Wichtiges, nämlich dass der Mensch aus Atomen besteht, diese eigentlich tot sind, der Mensch (oder etwas Komplexes als Ganzes) wir jedoch als lebend resp. tot-lebend bezeichnen. Auf komplexe Systeme trifft dies auch zu, wenn du jedoch sagst, "Tod und Geburt von Quanten", dann steht dies doch im Widerspruch mit der Quantentheorie, demzufolge wir bestimmen können, ob etwas tot oder lebendig ist, und zwar mit dem Zusammenbruch der Wellenfunktion.

Deine Theorie stimmt also nur für komplexe Systeme. Meine Antwort zu deiner Frage: Ja, sie kann wachsen, denn die Artenvielfalt nimmt ab... Somit wird eine einzelne Netzwerkorganisation komplexer, aber auf Kosten anderer Netzwerkorganisationen. Ein komplexes System kann aber auch ohne Absterben eines anderen Systems wachsen - das andere System muss lediglich vorhanden sein. Laut der Thermodynamik MUSS ein komplexes System auch wachsen - ein "Durcheinander" von einfachen komplexen Systemen geht in "Geordnete" höher komplexe Systeme auf.

Unter "Wachstum" verstehe ich das Wachstum der Intelligenz. "Wachstum" ist Definitionssache.
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Beiträge: 683, Mitglied seit 18 Jahren
Bei meinem unpräzisen Satz "Tod und Geburt von Quanten" dachte ich an alle erdenklichen dynamischen Prozesse in der Quantenwelt wie Fusion, Spaltung, Strahlung etc., ganz gleich, welchen Einfluss der Beobachter hier hat.

Noch eine Gedanke:

Ist das, was wir Atom nennen, nicht auch eine in sich vernetzte Ansammlung von weiteren Einzelpartikeln, von Zuständen oder Eigenschaften, von Organisationen, eine vernetzte Ansammlung von zwiespältigen Wellenphänomenen?

Ist eine unkontrollierte Kettenreaktion durch Uranspaltung nicht ähnlich entropisch wie eine organische Zellteilung? Das Uran-Atom spaltet sich und reproduziert Hälften aus ähnlichen Hälften etc. solange "Nährstoffe" vorrätig sind. Die Eigenschaften oder Zustände der Hälften unterscheiden sich mindestens in Ort und Zeit, sind also quantenlogisch nicht exakt identisch, -- so wie organische Zellteilung der Makrowelt keine exakt identischen Zellen reproduziert. Und: Energie gelangt aus den Systemen heraus, sowohl in der organischen Reproduktion (Gase, Wärme, Sekrete) wie auch in der Uranspaltung (Strahlungspartikel). War die allerletzte Kernkraftreaktion von Tschernobyl einige Sekunden lang so etwas wie eine Lebensform?

|-|
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Beiträge: 1.851, Mitglied seit 18 Jahren
Feuer ist ein dissipatives System fern vom Gleichgewicht, es frißt andere Lebewesen und scheidet sie als Asche wieder aus. Solange es was zu fressen gibt vermehrt es sich rasend.
Aber seine inneren Prozesse werden natürlich nicht von einem symbolisch gespeicherten Programm gesteuert. Es ist unfähig sich evolutiv weiterzuentwickeln.
Also lebt es nicht.
Ähnlich wäre die Argumentation zur Kernspaltung.
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Beiträge: 1.851, Mitglied seit 18 Jahren
Manuel schreibt: "...dann steht dies doch im Widerspruch zur Quantentheorie, derzufolge wir bestimmen können, ob etwas tot oder lebendig ist, und zwar mit dem Zusammenbruch der Wellenfunktion."
Könntest du diesen Satz bitte näher erläutern ?
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Beiträge: 683, Mitglied seit 18 Jahren
Was ist ein "symbolisch gespeichertes Programm"?

Warum ist die Programmvererbung während einer Kettenreaktion keine Vererbung eines "symbolisch gespeichertes Programmes"?
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Beiträge: 683, Mitglied seit 18 Jahren
"Es ist unfähig sich evolutiv weiterzuentwickeln."

Es gibt Arten, die haben sich seit Jahrmillionen nicht mehr evolutionär weiterentwickelt. Sie haben in ihrer Generationsstruktur sozusagen ein optimales Gleichgewicht erlangt.

Kann man solche nicht-evolutionären Arten als lebendig bezeichnen?
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Beiträge: 683, Mitglied seit 18 Jahren
"... Feuer ist ein dissipatives System fern vom Gleichgewicht ... ... Es ist unfähig sich evolutiv weiterzuentwickeln ..."

Hieß es nicht, dass gerade die Abwesenheit eines Gleichgewichtes eines der Merkmale der Evolution ist?
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Beiträge: 1.851, Mitglied seit 18 Jahren
"Was ist ein "symbolisch gespeichertes Programm"?
Den Begriff hab ich von André übernommen, vielleicht kann er ihn erklären.

Feuer ist ein dissipatives System fern vom Gleichgewicht ... = ein Merkmal von lebendigen Systemen. Claro. Und es frißt. Und scheidet aus. Also Stoffwechsel. Alles Merkmale von Leben.
Aber : kein Programm, keine Evolution. Notwendig, um als lebendig zu gelten ?
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Beiträge: 683, Mitglied seit 18 Jahren
Ich gehe davon aus, dass mit dem Begriff "Programm" ein fast vollständig vorprogrammierter Funktionsablauf gemeint ist; eine Gesetzmäßigkeit sozusagen, die Funktionsabläufe auslöst und wiederholt, wobei bei jeder Wiederholung mindestens ein Parameter leicht verändert wird. Muss diese Parameterveränderung notwendigerweise eine neue Augenfarbe sein, oder reicht es auch, wenn die Funktion beispielsweise nur eine raumzeitliche Parameterveränderung erfährt (also wenn nur der raumzeitliche Ort, an dem die Funktion ausgeführt wird, sich jeweils ändert)? Raumzeitliche Veränderungen schaffen neue raumzeitliche Bedingungen. Ist das verständlich, was ich meine? Übertreibe ich?
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Beiträge: 726, Mitglied seit 18 Jahren
Vielleicht sollte man sich nicht so sehr am Wort "Programm" festhalten.

Ich denke, der entscheidende Punkt ist der folgende:

Zwar sieht eine Holzflamme wesentlich anders aus als eine Methanflamme, und diese wieder anders als eine Magnesiumflamme, aber wenn wir z.B. Magnesiumband mit einem Streichholz anzünden, oder aber mit einem Bunsenbrenner, dann gibt das dieselbe Tochterflamme (eben eine Magnesiumflamme). Man kann also am Nachkommen (Magnesiumflamme) nicht feststellen, ob der Vorfahr (die Flamme, mit der das Magnesium angezündet wurde) eine Holzflamme (Streichholz) oder eine Methanflamme (Bunsenbrenner) war. Sprich, es gibt keine intrinsische Information, die an die Nachkommen weitergegeben wird.

Umgekehrt kann man z.B. Nachkommen von Doggen problemlos von Nachkommen von Schäferhunden unterscheiden. Selbst bei Mischlingen wird man entweder doggentypische oder schäferhundtypische Eigenschaften finden, oder beides bei einer Mischung zwischen Dogge und Schäferhund.

Diese Eigenschaft ist es auch, die notwendig für die Evolution ist: Die Nachfahren ähneln den Vorfahren. Und zwar stärker, als sich verschiedene Vorfahren untereinander unterscheiden. Deshalb braucht eine Evolution auch eine stabile Grundlage: Wenn sich die Gesetze, die die Informationsspeicherung regeln, willkürlich ändern würden, dann wäre eine Evolution nicht möglich. Nur eine hinreichend stabile "naturgesetzliche Grundlage" erlaubt eine Evolution. In der Tat zeigt sich das auch in der biologischen Evolution recht deutlich: Die eine Sache, die sich im Prinzip ändern könnte (der genetische Code, also vereinfacht gesagt die Übersetzungstabelle Basentripel->Aminosäure), wird von der Evolution äußerst präzise bewahrt. Das ist natürlich nur deshalb möglich, weil der Speicher für diesen Teil (der ja auch ein Teil des genetischen Programms ist) selber hinreichend stabil ist. Wenn z.B. in den hierfür notwendigen Genen bei jeder Zellteilung eine Mutation aufträte, dann wäre das Leben vermutlich längst ausgestorben.

Aber auch wenn z.B. die Elementarladung ständigen Schwankungen ausgesetzt wäre, dann würde das die Erbsubstanz destabilisieren, weil das schwankende Bindungsenergien und somit ständig schwankende Bindungsgesetze mit sich brächte. Damit wäre eine zuverlässige Informationsspeicherung in den Genen nicht möglich, und wenn sich das Leben überhaupt hätte entwickeln können, dann hätte es nicht lange überlebt. Wobei die hypothetische "Elementarladungs-Instabilität" sich in einem Punkt wesentlich von einer Code-Instabilität unterscheidet: Der genetische Code ist selbst Teil des genetischen Programms, also letztlich auch Teil der Information, die explizit weitergereicht wird. Deshalb kann die Evolution hier stabilisierend wirken: Vorfahren mit funktionierendem Code haben in der Regel Nachkommen mit funktionierendem Code; die wenigen Ausnahmen überleben nicht. Die Konstanz der Elementarladung hingegen ist etwas, was auf einer tieferen Ebene sitzt, auf einer, die die biologische Evolution nicht kontrolliert, sondern auf der sie aufbaut. Deshalb könnte sie auch nicht solche Schwankungen verhindern. Bei hinreichend langsamer (über sehr viele Generationen hinweg) und hinreichend begrenzter Änderung könnte sich vielleicht eine Anpassung ergeben, bei kürzerfristig oder stark schwankenden Naturgesetzen dürfte sich wohl kein Leben entwickeln können.

Ich merke, ich bin abgeschweift, also zurück zur Definition von Leben. Vorschlag für eine Arbeitshypothese:

Ein lebendes System ist ein System im Fließgleichgewicht, welches in der Lage ist, wesentliche individuelle System-Charakteristika an Nachkommen weiterzugeben.
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Beiträge: 139, Mitglied seit 18 Jahren
wenn es einen gott gibt, ist er dann ein lebendes system? :-)
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Beiträge: 1.177, Mitglied seit 18 Jahren
Zitat: "Ein lebendes System ist ein System im Fließgleichgewicht, welches in der Lage ist, wesentliche individuelle System-Charakteristika an Nachkommen weiterzugeben."

Ja, das ist sogar noch besser, finde ich.

Zitat: "wenn es einen gott gibt, ist er dann ein lebendes system? :-)"

Hehe, aber dann wäre er ja nach "allgemeiner menschlicher Vorstellung" eines Gottes, kein Gott mehr - Gott ist ein Ideal, dass Leben ist aber stets unvollkommen.


Zitat:
--
Eine Frage von einem früheren Beitrag: "Was ist Leben?" von Erwin Schrödinger. Würdest du
das wirklich empfehlen?
--

Ja, ich finde es sehr gut, ist ein Klassiker, darfst nur nicht beim lesen vergessen, wie alt es ist. ;)


Zitat: "... nur das zusammenspiel von verschiedenen faktoren (entstehung einer atmosphäre usw.) hat unser leben erst möglich gemacht ..."

Aber hier muss man auch immer die Komplexität der Zusammenhänge beachten. Denn ganz speziell unser Leben wurde erst durch "Leben" möglich gemacht. Lebenwesen sind entscheident an den Stoffkreisläufen auf der Erde beteiligt. Die Lebensformen dieses Planeten sind für das "chemische Ungleichgewicht" der Atmosphäre verantwortlich.

Die Grundlage für unsere Existenz wurde vom Leben erst geschaffen. Es reguliert sogar die Temperatur dieses Planeten und genau solche Dinge sollten Politiker unbedingt begreifen, das wir Teil dieses Systems sind und jede Manipulation auf uns zurückfällt und unüberschaubare Konsequenzen hat.

Die Forschung an komplexen Netzwerken die auf natürliche weise zwischen Chaos und Ordnung entstanden sind, zeigt, dass sie gegen einige "Angriffe" recht gut gerüstet sind, doch wenn man es übertreibt kann das gesamte System plötzlich in viele Teilsysteme zerfallen, die alle für sich gesehen nicht lange existieren können und schließlich komplett zerfallen.
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Manuel
Eine Antwort auf eine frühere Frage von zara. t.:

Unter Zusammenbruch der Wellenfunktion versteht man (jetzt mal ganz einfach erklärt), dass ein System, das anfänglich einen undefinierten Zustand (z.B. Ortsangabe, Existenz/nicht-Existenz) besitzt, durch eine Art Welle beschrieben werden kann, es lässt sich nur durch gewisse Wahrscheinlichkeiten beschreiben. Wenn dann diese "Welle" zusammenbricht, zerbricht die Ungewissheit, und es lassen sich klare Informationen über das System (Quant, Teilchen) aussagen.

Der Bug besteht nun darin, dass der Physiker quasi bestimmen kann, wie die End-Informationen sein können, je nachdem, wie er ein System untersucht. Mehr dazu gibts in spannenden Büchern...
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Beiträge: 726, Mitglied seit 18 Jahren
Korrektur: Beim "Zusammenbruch" der Wellenfunktion geht das System in einen anderen Zustand über, der auch durch eine Wellenfunktion beschrieben wird. Nur, daß in diesem System die Meßgröße einen definierten Wert hat (aber dafür andere Größen, die vorher einen definierten Wert hatten, nicht mehr). Deshalb spricht man auch meist nicht vom "Zusammenbruch", sondern von der "Reduktion" der Wellenfunktion.

Außerdem ist der Zustand vorher nicht undefiniert. Vielmehr kann man nur für klar definierte Zustände eine Wellenfunktion angeben (für nicht vollständig definierte Zustände muß man auf die Dichtematrix ausweichen). Allerdings ist in diesem definierten Zustand der Wert bestimmter Observablern nicht definiert.

Beispiel: Ein (in einem definierten Zustand befindliches) Spin-1/2-System hat in genau einer Richtung den definierten Wert ħ/2 für die entsprechende Komponente des Drehimpulses, und in die Gegenrichtung logischerweise den Wert -ħ/2. In die anderen Richtungen ist die Drehimpulskomponente unbestimmt. Maximale Unbestimmtheit (die beiden möglichen Ergebnisse sind gleichwahrscheinlich) gibt es bei Messungen genau senkrecht zur ursprünglichen Richtung.

Mißt man nun in einer anderen als der ursprünglichen Richtung, so entscheidet sich durch die Messung die Spinkomponente in die Richtung der Messung, und der Zustand ändert sich in genau den Zustand, bei dem in Meßrichtung der gemessene Wert der Spinkomponente definiert ist und den gemessenen Wert hat ("Reduktion der Wellenfunktion"). In der vorherigen Richtung nun die Spinkomponente undefiniert.

Beispiel: Ich messe bei einem Elektron in z-Richtung Spin up (also +ħ/2). Nun ist der Spin in z-Richtung (und damit natürlich auch in die negative z-Richtung) festgelegt (wenn ich nochmal in z-Richtun messe, dann bekomme ich mit Sicherheit wieder Spin Up). In x-Richtung hingegen ist der Spin völlig undefiniert.

Mache ich nun eine Messung in x-Richtung, dann kann ich mit gleicher Wahrscheinlichkeit Spin Up oder Spin Down erhalten. Auf jeden Fall ist danach aber der Spin in x-Richtung definiert (und hat den gemessenen Wert), während der Spin in z-Richtung undefiniert ist.

Wird nun wieder in z-Richtung gemessen, so kommt mit gleicher Wahrscheinlichkeit Spin Up und Spin Down heraus.
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Beiträge: 683, Mitglied seit 17 Jahren
Wäre es richtig, das folgendermaßen zu beschreiben(?):

Sowohl der Impuls als auch der Ort eines Teilchens lassen sich als Welle bzw. als Interferenz vieler Wellen darstellen.

Der 'Impuls' ist eine ganz simple Welle mit Amplitude und Frequenz. Die Frequenz bestimmt den 'Impuls'.
Ungefähr so:

WWWWW = schnell

VVVVVVV = langsam

Der 'Ort' ist die Summe von quasi unendlich vielen Wellen verschiedener Frequenzen, die an einer Stelle (und damit zwangsweise NUR an einer) einen gemeinsamen Wellenberg haben. Diese Stelle ist dann der Ort.
Ungefähr so:

VVVVVVVVVVVVVVV
\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\
WWWWWWWWWW
.................^................ Ort (alle Spitzen an der selben Stelle) (Ort ist hier abhängig vom Browser-Zeichensatz, also nicht unbedingt dort, wo ich ihn markiert habe, und evtl. gar nicht vorhanden)

(Bei nur 3 verschiedenen Frequenzen wiederholt sich das Muster natürlich schnell, aber schon bei nur abzählbar unendlich vielen Frequenzen gibt es nur noch ein einziges Maximum ;).

Man mißt entweder den Ort oder den Impuls oder eine Überlagerung von beidem, aber das was man mißt, läßt sich in jedem Fall als Überlagerung von beliebig vielen (am besten unendlich vielen) Wellen darstellen.

Für Programmierer:
Man nehme unendlich viele Wellen und addiere sie.
Dabei gibt es zwei Extremfälle:
1. alle sind völlig gleich
2. alle sind völlig unterschiedlich

Bei 1. haben wir es mit einem Impuls zu tun, bei 2. mit einem Ort.
Das sind aber nur die Extremfälle.
Dazwischen gibt es unendlich viele andere Möglichkeiten, die wir dann 'Überlagerung der Zustände' nennen. Nur wird hier deutlich, daß die Überlagerung eigentlich der Normalzustand ist, und die Varianten 1. und 2. sind extrem seltene Extreme. Extreme, auf denen komischerweise unser klassisches Denken basiert.
Wir kennen's halt nicht anders.

Wenn man es wörtlich nähme, müßte man unter 'Reduktion des Wellenpaketes' eigentlich das VERSCHWINDEN des Ortes verstehen (also das Gegenteil von dem Manifestieren eines Ortes, was man sich gemeinhin unter 'Zusammenbruch der Wellenfunktion' vorstellt), denn beim Impuls sind ja alle unendlich vielen Wellen völlig gleich, nicht beim Ort.
Oder, Timeout? ;)
Signatur:
Ich leide nicht unter Realitätsverlust - ich genieße ihn!
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Beiträge: 683, Mitglied seit 17 Jahren
p.s.: ich hätte oben vielleicht 'Teilchencharakter' schreiben sollen statt 'Ort'.
Eine Bewegung stellen wir uns vor als ein Teilchen, daß sich von Ort zu Ort bewegt.
Das ist unser Problem, wie es schon Zenons Problem war.
Stellt man sich die Welt jedoch als Wellengebilde vor, so ist der Teilchencharakter die eigentliche Kuriosität, nicht die Bewegung.
Klassisch setzt sich eine Bewegung aus vielen verschiedenen (aufeinanderfolgenden) Teilchenzuständen zusammen.
Modern setzt sich ein Teilchen aus vielen verschiedenen Bewegungszuständen zusammen.
Signatur:
Ich leide nicht unter Realitätsverlust - ich genieße ihn!
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Krümel
ist nicht bereits die tatsache das es energie überhaupt gibt ,leben? ist leben energie? energie im sinne von materieller bewegung? ohne energie gibt es kein leben. oder?
der veränderungsprozess der energie durch bewegung der materie ist ,für mich ,leben. dadurch lebt ,meiner ansicht ,alles. würden wir darüber mal nachdenken ,wäre vieles bestimmt einfacher zu erklären.
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