3. Missverständnis  — Wo bleibt die Mathematik? gepostet am 21. September, 2013  von sschirott

Missverständnis:   

Wenn   

man   

keine   

Mathematik   

anwendet,   

dann   

würde   

man

keine Wissenschaft betreiben.

Antwort:    Naturwissenschaft    beginnt    nicht    mit    Mathematik,    sondern    mit    der direkten   Beobachtung,   mit   dem   Experiment   und   speziellen   Einsichten   in   Ursache- Wirkungs-Beziehungen. Viele    heute    beliebte    mathematische    Konstrukte    wurden    zu    Beginn    des    20. Jahrhunderts   erfunden,   um   Aspekte   der   Schwerkraft-bezogenen   Theorie   zu   erklären. Nun   hat   sich   das   Bild   verändert   und   die   Schwerkraft   ist   nicht   mehr   souverän   auf   der makrokosmischen   Ebene.   Der   kosmische   „Container“   von   räumlichen   Objekten   ist   weder   ein   leeres   Vakuum   noch   ist es    ein    neutrales    Plasma-Medium,    wie    einst   Theoretiker    auf    der    Basis    begrenzter    Beobachtungen    angenommen haben. Wir    sehen    jetzt    massive    Ströme    von    geladenen    Teilchen,    die    von    unmessbar    fein    bis    explosionsartig energetisch   reichen   ─   ein   Universum,   komplexer   als   die   meisten   Theoretiker   des   20.   Jahrhunderts   es   sich   jemals vorgestellt   haben.   Gravitationsmodelle   anhand   einer   einzigen   Newtonschen   Gleichung   können   nicht   länger   Dinge beschreiben,       die       jetzt       im Himmel      über      das      gesamte elektromagnetische      Spektrum angezeigt werden. Die    neuen    Entdeckungen untermauern      das      Paradigma vom     Elektrischen     Universum und       es       wird       in       neuen mathematischen             Modellen ebenso      seine      Unterstützung finden.      Aber      diese      Modelle werden         nur         durch         die Anpassung       an       die       große Komplexität      der      elektrischen Stromkreise         im         Weltraum arbeiten. Führende     Experten     auf dem       Gebiet       der       Plasma- Wissenschaft      aus      dem      20. Jahrhundert        zogen        einige b    e    m    e    r    k    e    n    s    w    e    r    t    e      Schlussfolgerungen.    Basierend auf    Dingen,    die    sie    im    Labor gelernt    haben,    boten    sie    ein neues    Verständnis    der    elektrischen    Erscheinungen    im    Weltraum.    Der    prominenteste    dieser    Pioniere    war    der Nobelpreisträger   Hannes   Alfvén,   dessen   Arbeit   die   Grundsteine   für   die   Plasma-Kosmologie   legte.   Bei   gleichzeitiger Unterstützung   seiner   Arbeit   durch   strenge   mathematische   Analyse   warnte   Alfvén   wiederholt   vor   mathematischen Höhenflügen, die von Beobachtungen im Labor abgekoppelt sind. Nichtsdestotrotz   ist   die   Vorherrschaft   der   Mathematik   heute   ein   häufiges Thema   in   der   populären   Wissenschaft in   Rückbesinnung   auf   das   berühmte   Zitat   von   Galileo:   "   Der   Natur   großes   Buch   ist   in   der   Sprache   der   Mathematik geschrieben."    Aber    viele    führende    Wissenschaftler    haben    auf    die    Gefahr    hingewiesen,    die    sich    ergibt,    wenn Theoretiker die Mathematik über Beobachtung und kritische Untersuchung stellen. Heutige    Wissenschaftler    haben    die    Mathematik    anstelle    der    Experimente    gesetzt    und    sie    wandern    von Gleichung   zu   Gleichung   und   schließlich   bauen   sie   eine   Struktur,   die   in   keinem   Zusammenhang   mit   der   Realität steht.     ~Nikola Tesla Wenn   wissenschaftliche   Begründung   auf   die   logischen   Prozesse   der   Arithmetik   beschränkt   würden,   sollten wir in unserem Verständnis der physikalischen Welt nicht weit kommen.  ~Vannevar Bush Mathematik ist schön und gut, aber die Natur führt uns an der Nase herum. ~Albert Einstein Wenn   es   keinen   experimentellen   Test   gibt   und   die   Beobachtung   begrenzt   ist,   kann   eine   rein   mathematische Idee   die   Wirklichkeit   maskieren.   Das   Schwerkraft-zentrierte   Universum   nach   der   Theorie   des   20.   Jahrhunderts   gab uns   viele   Veranschaulichungen   dieses   Dilemmas.   Als   die   Astronomen   entdeckten,   dass   die   Rotation   der   Galaxien ihre   Gravitationsmodelle   verletzt,   wandten   sie   sich   an   etwas   Unsichtbares,   um   den   Schein   zu   retten.   So   wurde   die „Dunkle    Materie“    in    das    Lexikon    der    Astronomen    aufgenommen.    Die    Theoretiker    haben    sich    die    Existenz unsichtbarer    Materie    vorgestellt,    wo    immer    es    nötig    war,    damit    die    gravitative    Beschreibung    von    Galaxien funktionierte.     Ihre     Leitidee     hat     tatsächlich     funktioniert.     Bald     begannen     die     wissenschaftlichen     Medien „Entdeckungen“    der    Dunklen    Materie    zu    melden.    Später    berichtete    man,    dass    einige   Astronomen    sie    „sehen“ könnten. Sie „sahen“ sie durch die Verwendung zusätzlicher Mathematik, erweitert durch Computersimulationen. Die   populäre   Vorstellung   von   den   Schwarzen   Löchern   entstand   in   der   gleichen   Weise.   Es   geschah,   als   wir begannen,   die   großen   Energien   in   den   Zentren   von   Galaxien   zu   beobachten.   Die   Energien   waren   so   hoch,   dass   die Schwerkraft    dafür    nicht    in    Frage    kam.    Theoretiker    wurden    dann    verleitet,    einen    mathematischen    Kunstgriff    zu verwenden,   sie   „entdeckten“   die   erschreckende   Größe   von   Schwarzen   Löchern.   Unbestritten,   die   Mathematik   der Schwarzen   Löcher   verletzt   alle   klassische   Physik.   Die   Berechnungen   provozierten   auch   ein   Maß   an   Humor,   wenn Theoretiker   durch   Null   dividierten.   Doch   die   Theorie   der   Schwarzen   Löcher   verfing   ─   eine   fiktive   Projektion   erwuchs allein aus theoretischen Gleichungen. Wir   wollen   kein   Missverständnis   aufkommen   lassen.   Wenn   wir   wissen,   was   wir   berechnen,   funktioniert   Mathe. Und   das   gilt   nicht   nur   in   der   Fertigung,   wo   Präzision   im   Vordergrund   steht.   Planeten   und   Monde   ziehen   weiter   auf   in hohem    Maße    vorhersehbare    Umlaufbahnen.    Basierend    auf    Schwerkraft    führen    wir    Raumsonden    zu    Planeten, Kometen    und    Asteroiden.    Wir    messen    die    „Masse“    durch    ihre    Gravitationswirkung    auf    Raumfahrzeuge.    Die Rechnung ist eindrucksvoll genau. Was gibt es da zu bestreiten? Das   eigentliche   Problem   ergibt   sich   aus   der   Richtung   der   modernen   Entdeckung.   Viel   zu   viele   Grundsätze   der Schwerkraft-zentrierten   Theorie   werden   durch   die   großen   Überraschungen   des   Raumfahrtzeitalters   widerlegt.   Diese Erkenntnis    untermauert    das    Elektrische    Universum,    was    eine    Herausforderung    für    die    Standardtheorie    ist: Theoretiker   der   Elektrodynamik   erinnern   daran,   dass,   wenn   ein   ganzes   Paradigma   in   Zweifel   gezogen   wird,   es   an   der Zeit   ist,   alle   Annahmen   zu   überdenken.   Dies   ist   notwendig,   auch   wenn   das   akzeptierte   Paradigma   durch   seine mathematischen   Grundlagen   erhärtet   ist.   Es   ist   Zeit,   wieder   auf   die   Beweise   zu   sehen.   Achten   Sie   auf   die   neuen Daten.   Und   am   wichtigsten,   folgen   Sie   den   Überraschungen,   den   Dingen,   die   nicht   passen.   Unter   solchen   Umständen werden Beweise oft schreiend ihre Botschaft uns mitteilen, sobald bisher nie gesehene Schlüssel-Muster entstehen. Es     scheint     wahrscheinlich,     dass     die     wichtigsten     neuen     Richtungen     in     der     Physik     multidisziplinäre Mustererkennung    beinhalten    werden,    um    die    Dynamik    der    institutionalisierten    Theorie    zu    brechen.    Zu    lange ignorierte   Fragen   müssen   in   den   Vordergrund   und   ins   Zentrum   gebracht   werden.   Direkte   Beweise   steigen   dann   nach oben,   nicht   die   Mathematik.   Das   wichtigste   zuerst.   Entstehen   die   beobachteten   Effekte   wirklich   vernünftigerweise aus   den   neu   vorgeschlagenen   Ursachen?   Vereinheitlicht   die   neue   Perspektive   die   Fakten,   die   zuvor   widersprüchlich erschienen?     Wie     gut     sind     die     neuen     Daten     aus     dem     Weltraum     in     Übereinstimmung     mit     kontrollierten Laborexperimenten? Natürlich   wird   die   Mathematik   folgen,   sobald   sich   ein   neues   Paradigma   entfaltet.   In   der Tat   werden   jetzt   äußerst fähige   Mathematiker   vom   Thunderbolts   Project   angezogen,   um   neue   Möglichkeiten   für   unser   Elektrisches   Universum zu quantifizieren. Übersetzung M. Hüfner