Physik

Kinematik bildet das vierte Kapitel zur Translationsmechanik des Lehrwerks Systemphysik für Fachhochschulen.  In der Einführungsphase werden Systeme mit einem systemdynamischen Tool (System Dynamics) modelliert, simuliert und validiert. Diese Methode fördert das saubere Analysieren und das strukturierte Denken. Nach einer intensiven Lern- und Erfahrungsphase werden die ausgereiften Modelle auf Modelica umgeschrieben und in einer speziell dafür geschriebenen Bibliothek hinterlegt.

Als Goethe in seiner monumentalen Farbenlehre (1810) versuchte, Newtons Theorie des Lichts und der Farben anzugreifen, setzte er eine Methode ein, die er als Vermannigfachung der Erfahrungen bezeichnete: Er variierte verschiedene Parameter der newtonischen Experimente, um neuen Spielraum für Alternativen zur Theorie Newtons zu gewinnen. Dabei erzielte er durchaus Erfolge. U.a. entdeckte er das Komplement zum newtonischen Spektrum (das aussieht wie dessen Farbnegativ und durch Vertauschung der Rollen von Licht und Finsternis entsteht). Ingo Nussbaumer hat Goethes Methode kongenial fortgeführt. Dabei hat er sechs weitere Farbspektren entdeckt. Sie entstehen, wenn man anstelle des Hell/Dunkel-Kontrasts (in Newtons und Goethes Experimenten) mit Paaren bunter Komplementärfarben arbeitet. Die neuen Farbspektren sehen genauso differenziert aus wie Newtons und Goethes Spektrum; doch anders als diese enthalten sie die unbunten "Farben" Schwarz und Weiß. Die vielfältigen Ordnungsbeziehungen und Symmetrien, die Ingo Nussbaumer in der Farbenwelt der insgesamt acht Spektren ausgemacht hat, verhelfen uns vielleicht zu einem tieferen Verständnis der Prinzipien menschlicher Farbwahrnehmung. Und sie tauchen die überkommenen Prinzipien der additiven und der subtraktiven Farbmischung in neues Licht.

Dieser Aufsatz wurde als Teil des Neujahrsblatt 2023 der naturforschenden Gesellschaft Schaffhausen verfasst. Weil ich einsehen musste, am Publikum vorbeigeschrieben zu haben, zog ich den Beitrag zurück. Technisch-naturwissenschaftlich interessierte Leserinnen und Leser sollten die hier dargelegten Gedankengänge trotzdem verstehen.

Denk Dir die Erdbewegung wie die Bewegung des Mondes, eine Seite immer der Erde zugewandt, sozusagen Phasen-verschränkt zur Sonne, als Basisbewegung und addiere nun dazu eine tägliche, 24-Stunden, Eigenrotation im Gegenuhrzeigersinn plus eine tägliche Achsen-Neigungs-Winkel-Rotation im Uhrzeigersinn, ein bisschen weniger als 1°; und das ist auch schon Alles!

Wie werden Energie-und Impuls im elektromagnetischen Feld oder in der Materie transportiert? Im Gegensatz zum klassischen Zugang zur Mechanik, der aufbauend auf den Newtonschen Gesetzen Energie-, Impuls-sowie Drehimpuls über Erhaltungssätze einführt, wird hier der Energie-Impuls-Tensor, die Quelle des metrischen Feldes, an den Anfang gesetzt. Was ziemlich abstrakt klingt, ist in der Anwendung intuitiver und damit anschaulicher als Massenpunkte, die infolge ihrer Fernwechselwirkung relativ zum leeren Weltraum beschleunigt werden. Der Energie-Impuls-Tensor lässt sich in einen materiellen und einen elektromagnetischen Teil aufspalten, wobei letzterer direkt aus den Feldstärken berechnet werden kann. Bezüglich unserem Erlebnisraum, einem erdfesten Bezugssystem, zerfällt der Energie-Impuls-Tensor in vier Teile, welche Speicherung und Transport der Energie und der drei Komponenten des Impulses beschreiben. In einem ersten Schritt zeige ich am Beispiel des Plattenkondensators, dass Impuls bewegungslos durch das elektromagnetische Feld und durch die Materie hindurchfliessen kann. Dieser Impulstransport steht im Widerspruch zur naiven Vorstellung vom Strom als Bewegung. Der Energietransport durch das elektromagnetische Feld wird durch die erste Zeile des Energie-Impuls-Tensors beschrieben. Notwendige Bedingung für eine nichtverschwindende Energiestromdichte sind eine elektrische und eine magnetische Feldstärke. Im elektrischen Stromkreis kann der Energietransport entweder direkt mit dem elektromagnetischen Feld oder indirekt mit Strom und Spannung erklärt werden, wogegen jeder Erklärungsversuch mit Elektronen in einer logischen Sackgasse endet. Der mechanische Energietransport lässt sich nicht so einfach darstellen wie der elektrische. Hier formulieren wir den Energie-Impuls-Tensor zuerst im materiellen Bezugssystem des Energieleiters und transformieren dann ins erdfeste System. Durch diese Operation gewinnen wir eine Reihe von Zusatztermen, welche als Impulsdichte, als Massenstromdichte, als konvektive Impulsstromdichte, als kinetische Energie und als Energiestromdichte interpretiert werden können. Diese Herangehensweise zeigt klar, dass der mechanische Energietransport ein relativistischer Effekt des Impulsstromes ist. Die Relativitätstheorie, die dieser Betrachtung zugrunde liegt, degradiert die Gravitationskraft, die zentrale Grösse der Newtonschen Punktmechanik, zu einer Scheinkraft, welche durch eine Transformation aus dem frei fallenden ins erdfeste Bezugsystem entsteht. Dementsprechend sind kinetische und Gravitationsenergie reine Buchhaltungsgrössen, die einen vom Beobachter abhängigen Werte annehmen. Dieser Aufsatz basiert auf einem Vortrag, den ich am 17. Juni 2022 anlässlich des 31. Karlsruher Didaktik-Workshop halten werde.

Dies ist die Bachelorarbeit eines meiner Studenten.
Katholische Hochschule Nordrhein Westfalen
- Abteilung Münster -
Fachbereich Sozialwesen
Bachelor-Thesis im Studiengang Heilpädagogik

Diese Arbeit bleibt anonym auf Bitten meiner Studenten und aus Gründen der Diskretion.

Ich zitiere hier nur die Einleitung:

Das Thema meiner Bachelorarbeit hat seinen Ursprung in einem von der Katholischen Hochschule Münster angebotenen Seminar über Friedenspolitik. Andreu Miquel Ginestet Menke, der das Seminar geleitet hat, setzt sich weltweit sowohl politisch als auch pädagogisch für den Frieden ein.
Aufgrund meines politischen und wirtschaftlichen Interesses besonders im Zuge von sozialer Ungleichheit und Ungerechtigkeit auf der Welt habe ich mir schon häufig die Frage gestellt: Was kann ich beziehungsweise können wir als BürgerInnen - als Gesellschaft – tun, um die Welt friedlicher zu gestalten? Durch die Medien werden wir täglich mit Krieg und Gewalt, Hunger und Armut, Not und Elend auf der ganzen Welt konfrontiert. Wir fühlen uns einerseits hilflos, weil wir meinen, dass wir nichts dagegen tun können. Andrerseits ist es für uns zur ‚Normalität„ geworden die Not anderer Menschen zu sehen. Wenn wir all die schrecklichen Nachrichten, die uns Tag für Tag erreichen, an uns heran lassen würden, würden auch wir verzweifeln.
Können wir überhaupt noch Mitgefühl für die Opfer von Gewalt und Armut aufbringen? Ich bin mir da nicht ganz sicher. Denn, würden wir nicht alles in unserer Macht liegende tun, um diesen Menschen zu helfen und ihnen in ihrem Leid beizustehen, wenn wir wirklich mit ihnen ‚mit-fühlen„ würden, wenn wir Bilder von verhungernden Kindern, heimatlosen Menschen, verwundeten und getöteten Zivilisten sehen? Wir geben häufig die Verantwortung mit der Ausrede ab, dass wir, als kleiner Bürger in Deutschland, das Leid der Menschen in anderen Ländern doch in keinster Weise beeinflussen können. Aber ist dem wirklich so? Andere sagen sogar: ‚Was betrifft mich das Leid in den Kriegs-, Katastrophen- und Entwicklungsländern, wenn ich doch hier in Deutschland lebe.„ Es betrifft uns sehr wohl, denn die Welt besteht aus vernetzten Beziehungsgeflechten. Wie allen Menschen in Deutschland, Europa und der westlichen Welt bewusst sein sollte, verschulden wir mit unserem Konsum und unserer Politik sogar im Wesentlichen die zum Teil katastrophalen Situationen in den Kriegs- und Armutsgebieten durch zum Beispiel Rohstoffkriege und Ausbeutung von Entwicklungsländern durch ausländische Firmen. Wir leben mehr oder weniger bewusst auf Kosten von Millionen von Menschen, wir verursachen deren Leid und damit die weltweite Ungleichheit. Auch wenn wir das nicht tolerieren wollen, machen wir dennoch keine Anzeichen uns in irgendeiner Weise gegen diese Normalität, angeführt durch eine Form der Politik und Wirtschaft, zur Wehr zu setzen.
Bei all den weltweiten wirtschaftlichen, politischen und sozialen Problemen habe ich mir vor dem Schreiben dieser Bachelorarbeit die Fragen gestellt, ob wir in unserer heutigen Zeit überhaupt (noch) im Frieden leben? Was bedeutet Frieden überhaupt? Welche Ansätze bestehen, um Frieden schaffen zu können? In Bezug auf die Strategie zur Erlangung von Frieden liegt mir folgende Frage besonders am Herzen:
Wie kann die Profession der Heilpädagogik und in dem Zuge das (heil-)pädagogische Denken und Handeln, zu einem friedlichen Miteinander in der Welt beitragen? Die Fragen werde ich im Laufe der Arbeit beantworten.
Unabhängig von den theoretischen Grundlagen glaube ich, dass die Weitergabe des christlichen Glaubens grundlegend für ein friedliches Zusammenleben ist. Zudem hat Andreu Ginestet uns in dem Seminar über Friedenspolitik eine neue Perspektive auf die Welt und unsere Möglichkeiten sie von Krieg und Gewalt zu befreien, aufgezeigt. Andreu Ginestet ist Künstler, Soziologe und Systemtheoretiker. „Seine inter-disziplinären Beiträge zur Komplexität-Governance sind in Expertenkreisen bekannt und werden in Wirtschaft, Wissenschaft und Sicherheitskreisen, diskutiert und angewandt. Gemeinsam mit seiner Frau [Dr. Karolin Eva Kappler] hat er Konzepte zur Erlangung des Friedens entwickelt, die höchste Anerkennung genießen und Eingang bis hin zur NATO und dem Vatikan gefunden haben.“ (Junior Uni)
Ziel dieser Arbeit ist es zum einen für die Friedenspädagogik zu sensibilisieren und ihre Bedeutsamkeit für unsere Gesellschaft in Deutschland, Europa und der ganzen Welt darzustellen, da vielen Pädagogen der Begriff und seine Bedeutung noch vollkommen unbekannt ist. Zum anderen möchte ich die im Friedensseminar gewonnenen Erkenntnisse mit einigen Anregungen von Andreu Ginestet und meinen eigenen Überlegungen kombinieren und die Weiterentwicklung von Frieden in dem Sinne als für die Pädagogik, die Politik und die gesamte Menschheit friedensstiftende Strategie aufzeigen.

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The living symphony of life sounds from deep within the microphysical, representing the veritable completion of the fabled Great Chain of Being. This sketch from 2015 can be coordinated with a much more concrete, recent description of the fundamental physical system of living motion and psychical reality at issue (especially the chirality that deeply informs musical thematics) now to be found in the author's 'Carlyle and the Idea' (2018) at Academia.Edu, toward which interested readers of this rough sketch are directed as a kind of paved road ahead.

Und wenn jemand noch einen Beweis dafür braucht, dass der gesellschaftliche Werdegang nicht von großen Denkern abhängt, könnte man anführen, dass Albert Einstein, als er den dichten Nebel der gesellschaftlichen Zukunft durchdringen wollte, nichts Wesentliches zu sagen wusste und nur die alten und schal gewordenen Phrasen wiederholte - er, der große Ikonoklast des Denkens, unternahm auch nicht den geringsten Versuch, sich ihrer elenden Fesseln zu entledigen.

Unter dem Semmelweis-Reflex versteht man die reflexartige Ablehnung neuer Entdeckungen durch das wissenschaftliche Establishment, nur weil diese den weit verbreiteten Normen oder Überzeugungen widersprechen. Eine derartige, rational nicht fassbare Ablehnung hat der Karlsruher Physikkurs durch die Deutsche Physikalische Gesellschaft erfahren. Dass sich die Gutachter dabei auf unhaltbare Behauptungen stützen, Gegenbeispiele an den Haaren herbeiziehen und auch vor Verleumdungen nicht zurück schrecken, gehört zu den Regeln eines richtigen Kreuzzuges. Leidtragende dieser einer Wissenschaft unwürdigen Aktion sind Schülerinnen und Schüler sowie Studierende, die statt über zeitgemässe Themen zu neuen Erkenntnissen geführt, weiterhin mit den Altlasten vergangener Epochen zugemüllt werden .

Anmerkung: Dieser elektronische Text wird hier nicht in der Form wiedergegeben, in der er auf Papier erschienen ist. Zwar gibt es keine wesentlichen inhaltlichen Unterschiede zwischen den beiden Erscheinungsformen des Aufsatzes, wohl aber im Layout; insbesondere enthält die elektronische Fassung mehr Illustrationen.

Abstract: Als Goethe in seiner monumentalen Farbenlehre (1810) versuchte, Newtons Theorie des Lichts und der Farben anzugreifen, setzte er eine Methode ein, die er als Vermannigfachung der Erfahrungen bezeichnete: Er variierte verschiedene Parameter der newtonischen Experimente, um neuen Spielraum für Alternativen zur Theorie Newtons zu gewinnen. Dabei erzielte er durchaus Erfolge. U.a. entdeckte er das Komplement zum newtonischen Spektrum (das aussieht wie dessen Farbnegativ und durch Vertauschung der Rollen von Licht und Finsternis entsteht). Ingo Nussbaumer hat Goethes Methode kongenial fortgeführt. Dabei hat er sechs weitere Farbspektren entdeckt. Sie entstehen, wenn man anstelle des Hell/Dunkel-Kontrasts (in Newtons und Goethes Experimenten) mit Paaren bunter Komplementärfarben arbeitet. Die neuen Farbspektren sehen genauso differenziert aus wie Newtons und Goethes Spektrum; doch anders als diese enthalten sie die unbunten "Farben" Schwarz und Weiss. Die vielfältigen Ordnungsbeziehungen und Symmetrien, die Ingo Nussbaumer in der Farbenwelt der insgesamt acht Spektren ausgemacht hat, verhelfen uns vielleicht zu einem tieferen Verständnis der Prinzipien menschlicher Farbwahrnehmung. Und sie tauchen die überkommenen Prinzipien der additiven und der subtraktiven Farbmischung in neues Licht.

In this volume we present a collection of 7 lesson plans to explore the gender imbalances in science and particularly in physics. The aim of these teaching units is to understand how gender inequalities are constructed and reproduced during the interactions in the labs and class rooms while doing physics. On the one hand, the students will learn to uncover the often unconscious processes which lead to underrepresentation of women in physics at all levels. On the other hand, the basic structural dynamics linking gender effects in science and society are taken into account. The lesson plans have been designed and tested as a part of the International Summer Schools “Diversity in the Cultures of Physics”. This project is funded by DAAD / Erasmus+ since 2016, when a Strategic Partnership was formed to enhance the situation of female junior scientists. Scientists from the physics departments at Freie Universität Berlin, Universitat Autònoma de Barcelona, Universitat de Barcelona, the University of Manchester, the University of Sheffield and Uppsala Universitet joined this co-operation. Each lesson plan represents a teaching unit of 180 minutes that comprises discussion topics, references for reading materials and other resources, and interactive learning tasks. Taken together, the lesson plans provide the material for a full course on gender & physics covering a set of key issues based on research in science studies. Parts of the lesson plans can be integrated in either general courses on interdisciplinary gender studies or specific courses on gender in STEM. Individual units can supplement social and natural science courses, that wish to point out specific gender dimensions in a reputedly gender neutral field of knowledge production. The resources can be used in classrooms from undergraduate level onwards.

"Newtons experimentum crucis hat ein komplementäres Gegenstück, d.h. ein Experiment, in dem die Rollen von Licht und Schatten genau ausgetauscht sind. Statt wie Newton in der Dunkelkammer zu experimentieren, müssen wir das Komplement des experimentum crucis in einer Streulichtkammer aufbauen (deren Wände sog. Lambertstrahler sind). Wenn es dieses umgestülpte Experiment wirklich gibt, dann liefert es für jeden newtonischen Beweis einen umgestülpten Gegenbeweis, dessen Konklusion die Heterogenität der Schatten wäre (also die Behauptung, dass nicht weißes Licht, sondern schwarze Schatten eine heterogene Mischung verschiedenfarbiger Strahlen mit unterschiedlichen Brechungseigenschaften seien). Dass Newtons experimentum crucis in diesem Sinne umgestülpt werden kann, wird von Newtons eigener Theorie impliziert. Mehr noch, inzwischen ist der empirische Nachweis der Umstülpung gelungen.

Anders als in der auf Papier erschienenen Version des Aufsatzes haben wir in dieser elektronischen Version jede Abbildung gegenüber derjenigen Textseite gesetzt, wo sie erwähnt wird; allerdings verkleinert. Mit einem Klick auf jede Abbildung springen Sie ans Ende des Textes in den größer gesetzten Abbildungsteil; dort finden Sie auch ausführliche Erklärungen der Abbildungen."

"Impuls und Energie" bildet das zweite Kapitel zur Translationsmechanik des Lehrwerks Systemphysik für Fachhochschulen.  In der Einführungsphase werden Systeme mit einem systemdynamischen Tool (System Dynamics) modelliert, simuliert und validiert. Diese Methode fördert das saubere Analysieren und das strukturierte Denken. Nach einer intensiven Lern- und Erfahrungsphase werden die ausgereiften Modelle auf Modelica umgeschrieben und in einer speziell dafür geschriebenen Bibliothek hinterlegt.

Wer eine philosophische Bedeutungstheorie aufstellen möchte, sollte u.a. den Begriff der Synonymie (Bedeutungsgleichheit) zu klären versuchen. Ein Hauptproblem für dies bedeutungstheoretische Projekt hängt mit dem Holismus der Quine/Duhem-These zusammen: Dieser holistischen These zufolge findet die Überprüfung unserer Behauptungen über die Welt nicht auf der Ebene des einzelnen Satzes statt, sondern auf der Ebene ganzer Theorien (Abschnitt I). Wenn wir z.B. aus Davidsons Bedeutungskonzeption Aufschlüsse über Synonymie
extrahieren wollen, dann stolpern wir über Quines Holismus. Falls
Davidsons Theorie gar nicht für Synonymie aufkommen möchte, ist diese Theorie zumindest unvollständig (Abschnitt II). Dies Verdikt trifft natürlich nur zu, wenn es überhaupt möglich ist, im Rahmen von Quines Holismus einen Begriff der Synonymie einzuführen. Dass dies möglich ist, zeige ich (gegen Quine) im Abschnitt III, indem ich verifikationalistische und falsifikationalistische Theoriestücke zu einer neuen empiristischen Bedeutungstheorie ausbaue, in deren Rahmen
sinnvoll über Synonymie gesprochen werden kann. Im Abschnitt IV wird dies positive Resultat zur Verteidigung des Begriffs des analytischen Satzes herangezogen.

Dieser Hypertext bietet die leicht überarbeitete Version eines Aufsatzes, der in den Facta Philosophica 4, Heft 2 (Oktober 2002), pp. 239-270, erschienen ist. Er unterscheidet sich nicht inhaltlich, wohl aber formal von der gedruckten Version -- und zwar nicht nur in Layout, Paginierung und Rechtschreibung, sondern auch durch eingebaute Querverbindungen zwischen Fußnotenzeichen im Haupttext und zugehörigen Anmerkungen.

Angesichts der modernen Wissenschaftsentwicklung schlägt Michael Friedman vor, Kants Begriff vom apriorischen Urteil zu relativieren. Ein apriorischer Satz muss laut Friedman nicht ein für allemal und mit Notwendigkeit apriori gelten; vielmehr gilt ein Satz apriori RELATIV zu der Theorie, deren Möglichkeitsbedingung er ausspricht. Meiner Ansicht nach geht diese Liberalisierung des kantischen Programms zu weit. Wir sollten uns nicht mit bloß relativ apriori gültigen Sätzen abspeisen lassen. Ich gehe über Friedmans Vorschlag hinaus, indem ich einem Satz ABSOLUTE Apriorität zuspreche, wenn er relativ zu jeder Theorie apriori gilt. Es gibt mindestens drei Beispiele für absolut apriorische Sätze: (1) "Nicht alle Sätze sind zugleich wahr und falsch". (2) "Nicht alle Veränderungen ereignen sich rein zufällig". (3) "Es gibt einen physikalischen Raum". Beispiele (2) und (3) sind überraschenderweise synthetische Urteile apriori.

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A connected discussion of Absolute Physics and modern cosmology emphasizing gravitation and inertia, with concluding remarks on the rageful “spiritus mundi” that is said to stalk the World.

1- Abstrakt
Der Mond verwendet das pythagoreische Dreieck in seiner bewegung
- Der Radius des Mondapogäums = 406000 km und sein Umfang = 2,55 mkm - Aber - Die Mondverschiebungen betragen insgesamt 29,53 Tage = 2,5986 mkm
- Die Entfernung 2,5986 mkm = 2π x 413600 km
- Diese interessanten Daten sagen uns, dass sich der Mond im Laufe eines Monats durch eine Umlaufbahn mit einem Radius von 413600 km um die Erde drehen sollte
- Bedeutet das, dass sich der Mond im Laufe eines Monats mit einer Entfernung um die Erde dreht, die größer ist als sein aktueller Apogäumradius, und sich nicht mehr durch eine nahe Umlaufbahn drehen kann? - Aber das passiert nicht? Wie der Mond dieses Dilemma lost?
- Der intelligente Mond erzeugt zwischen seiner täglichen erschiebungsrichtung (88000 km) und der horizontalen Ebene der Mondumlaufbahn einen Winkel (θ).
- Die tatsächliche Verschiebung durch die Umlaufbahn ist also (L = 88000 km cos θ) und kürzer als die Verschiebung (88000 km), und aus diesem Grund ist die Gesamtverschiebung während 29,53 Tagen kürzer als 2,5986 mkm und kann sein nur 2,55 mkm
- Da der Apogäradius des Mondes = 406000 km beträgt und nicht 413600 km entspricht, beweist diese Tatsache, dass der Mond das pythagoreische Dreieck in seiner Umlaufbahnbewegung verwendet. –

Gerges Francis Tawdrous +201022532292

Warum fällt es KulturwissenschaftlerInnen und NaturwissenschaftlerInnen oft so schwer, zusammenzuarbeiten? Warum scheint man sich über die selbstverständlichsten Dinge nicht einigen zu können? – Im Mittelpunkt der Studie stehen vier Disziplinen: Literaturwissenschaft, Geschichte, Biologie und Physik. Ziel ist es, Wissenschaft als kulturelle Praxis darzustellen, um auf dieser Ebene einen geteilten Verständnishorizont zu eröffnen. Das Konzept der Wissenschaftskulturen eignet sich, um über die Verschiedenheit der Disziplinen ins Gespräch zu kommen und die jeweiligen »Disziplinierungen« aufzubrechen.
Die AutorInnen zeigen, wie StudentInnen in ihren Disziplinen sozialisiert werden, welcher Habitus dort angebracht ist, worüber man spricht und wie man argumentiert bzw. welche Themen mit Tabus belegt sind. Sie erforschen den fachspezifischen Humor ebenso wie wissenschaftliche Stammesriten und die je besonderen Traditionen des Kritisierens.