Relativitätstheorie Archive - Kortizes-Podcast

Freigeist 77 • Subjekt vs. Objekt – Der Mensch in der Physik • Hör-Kolumne von Helmut Fink

Die Kontroverse um das Verhältnis von beobachtendem Subjekt und beobachtetem Objekt zeigt sich auch in der Geschichte der Physik. In dieser Folge seiner Hörkolumne ordnet Helmut Fink bedeutende Stationen der Debatte ein, darunter die Diskussion zwischen Max Planck und Ernst Mach Anfang des letzten Jahrhunderts. Während der Philosoph Mach als Positivist Sinneswahrnehmungen als alleinige Quelle für Erkenntnis in der Wissenschaft ansah, vertrat der Physiker Planck einen wissenschaftlichen Realismus, nach dem die Außenwelt unabhängig vom Beobachter gestaltet ist.
Die Fortschritte in der Physik haben Planck Recht gegeben. Das gilt auch nach Etablierung der Quantentheorie, die im 20. Jahrhundert vieles in der Physik revolutioniert hat. Mitunter wird die Quantentheorie fälschlich so ausgelegt, dass der menschliche Beobachter die Messungen beeinflussen würde. Das würde dem Menschen wieder einen Platz in der theoretischen Physik einräumen und dem Fach den humanistischen Aspekt zurückgeben, heißt es dann. Wie Fink in seiner Hörkolumne zeigt, ist die Konsequenz aus den Erkenntnissen der theoretischen Physik jedoch eine andere – nämlich die Bestätigung für die Position des wissenschaftlichen Realismus, der davon ausgeht, dass eine Außenwelt unabhängig von uns existiert.

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01.04.2025|

Podcast-Gespräch • Olaf Steinkamp • Wo stehen wir mit dem Standardmodell der Teilchenphysik?

»Wir Physiker sind alles andere als glücklich, wenn unsere Theorien zu gut funktionieren«, sagt Prof. Dr. Olaf Steinkamp von der Universität Zürich. Warum, erklärt er im Gespräch mit Konstantin Haubner vom Kortizes-Team.
Olaf Steinkamp arbeitet an der Universität Zürich und forscht am Teilchenbeschleuniger LHC am Europäischen Kernforschungszentrum CERN. Dort laufen umfangreiche Experimente zum Standardmodell der Teilchenphysik, das die derzeit bekannten Teilchen und ihre Wechselwirkungen sehr erfolgreich beschreibt. Dieses Bild wird durch die theoretische Forschung bestätigt. Dennoch kann das Standardmodell bedeutende kosmologische Beobachtungen wie Dunkle Materie und Dunkle Energie nicht erklären. Auch viele Kenngrößen, die sich aus der Theorie nicht ableiten lassen, müssen anhand von Experimenten ermittelt und dann ins Modell eingefügt werden.

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15.08.2024|

Podcast-Gespräch • Bruno Leibundgut • Das dunkle Universum – Wie Dunkle Materie und Dunkle Energie den Kosmos beherrschen

Die Schwerkraft im Universum scheint deutlich stärker zu sein, als man allein aufgrund der sichtbaren Materie und Einsteins Relativitätstheorie annehmen würde. Deshalb vermuten Astrophysiker, dass neben der bekannten Materie noch ein anderer, exotischer Stoff existiert, die Dunkle Materie. Zusammen mit der rätselhaften Dunklen Energie, die für die Beschleunigung der Expansion des Weltalls verantwortlich gemacht wird, macht sie den überwiegenden Teil der Masse im Weltall aus. Dagegen bestehen nur etwa 4 Prozent des Universums aus Elementarteilchen, wie wir sie kennen. Der Astronom Prof. Bruno Leibundgut von der Europäischen Südsternwarte gehörte dem Team an, das 1998 die beschleunigte Expansion des Universums entdeckte und damit entscheidende Evidenz für die Existenz der Dunklen Energie lieferte. Im Gespräch mit Konstantin Haubner erläutert er, wie diese Erkenntnisse unser Bild vom Universum und seiner Entstehung verändern und welche neuen Fragen sie für die Forschung aufwerfen.

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15.06.2024|

Freigeist (70) • Kant und die Evolutionäre Erkenntnistheorie • Hör-Kolumne von Helmut Fink

Vor 300 Jahren, 1724, wurde Immanuel Kant geboren, dessen Gedanken die Philosophie bis in die Gegenwart geprägt haben. Helmut Fink nimmt diesen Jahrestag zum Anlass für eine kritische Betrachtung von Kants Erkenntnistheorie.
In seiner Schrift »Kritik der reinen Vernunft« (1781) versuchte Kant nichts Geringeres, als die Rechtmäßigkeit des Erkenntnisanspruchs der reinen Vernunft zu erörtern – und zwar mit dem Mittel der Vernunft. Als Antwort auf den Streit zwischen Empirismus und Rationalismus entwickelte er die Transzendentalphilosophie. Nach Kants Ansicht bringt der Mensch die Bedingungen für Erkenntnis schon mit, sodass wir wahrgenommene Erscheinungen der Außenwelt überhaupt als Objekte erkennen können. Kant ging dabei vom Stand der Wissenschaft seiner Zeit aus und betrachtete die Newtonsche Physik als allgemeingültig. Doch im 20. Jahrhundert haben Relativitätstheorie und Quantentheorie gezeigt, dass die Newton‘sche Physik lediglich einen Sonderfall beschreibt. Im Lichte der modernen Physik erweist sich auch Kants Erkenntnistheorie als überholt. Gleichwohl bleibt die Frage bestehen, warum unsere Vorstellungen die Außenwelt meist korrekt repräsentieren. Wie Helmut Fink zeigt, bietet die Evolutionäre Erkenntnistheorie hier einen tragfähigen Ansatz zur Erklärung, der den Stand der modernen Wissenschaft berücksichtigt.

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01.02.2024|

Freigeist (56) • Nobelpreis für die Grundlagen der Quantentheorie • Hör-Kolumne von Helmut Fink

Mit Verleihung des diesjährigen Physiknobelpreises für Forschungen zur Quantenverschränkung ist eines der faszinierendsten Gebiete der modernen Physik in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Der US-Forscher John F. Clauser, sein französischer Kollege Alain Aspect und der Österreicher Anton Zeilinger haben in den letzten Jahrzehnten wegweisende Experimente mit verschränkten Photonenpaaren erdacht und durchgeführt. Dabei wurde nachgewiesen, dass die Messwerte an zwei verschränkten Teilsystemen so stark korreliert sein können, dass es keine klassische Erklärung durch lokale verborgene Variable für dieses Verhalten gibt

Helmut Fink erläutert die Bedeutung dieser Erkenntnis für unser Naturbild und blickt auf die Debatten um die Quantentheorie von den 1930er Jahren bis heute zurück. Anschließend gibt er einen Ausblick auf Anwendungsfelder für die Quantentechnologie. So können verschränkte Quantenzustände als Ressource für hochleistungsfähige Quantencomputer und die Technologie der Quantenverschlüsselung dienen. Auch die Übertragung eines Quantenzustands auf ein anderes System, die sog. Quantenteleportation, nutzt die Eigenschaften der Verschränkung aus.

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01.11.2022|