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Photonen


Naturgesetze


Je weiter man in einer zusammenhängenden Kette von physikalischen Fragen "Warum ist das so?" vorankommt, um so mehr bekommen die Antworten Gesetzescharakter, umso mächtiger werden sie. Wenn die Antwort schließlich nur noch lauten kann: "Das ist eben so", ist man an das augenblickliche Ende dieser Kette und an ein unerklärbares Naturgesetz gelangt.

Es gibt heutzutage nicht mehr sehr viele Fragen, die wir nicht beantworten können und auf unerklärbare Naturgesetze stoßen. An oberster Stelle scheint mir z.Zt.noch das
Prinzip der Eindeutigkeit des Weltgeschehens (PEW) zu stehen, das besagt, dass jedes richtige Naturgesetz die Eigenschaft haben muss, keine Parallelwelten zu provozieren. Wenn jemand sagt, das sei ja wohl selbstverständlich, bestätigt er damit nur die Evidenz dieses Prinzips. Immerhin gehört das Gesetz über die Lorentzkraft in seiner immer noch gültigen Fassung ebensowenig zu den "richtigen" Gesetzen wie auch die noch heute gängige Meinung über die Dualität des Lichtes sowie auch die Spezielle und die Allgemeine Relativitätstheorie oder die Dualität der Materie nach de Broglie. Dennoch ist das Prinzip PEW selbst nicht konstruktiv, da es nur darüber entscheiden kann, ob ein anderes möglicherweise konstruktives Gesetz falsch ist und wird wohl in Vergessenheit geraten sein, wenn es seine Aufgaben erfüllt hat und die physikalischen Theorien dann keine mehrdeutigen bzw. sich widersprechenden Aussagen mehr machen.

Auf Rang 2 würde ich dann alle Elementarteilchen setzen mit ihren von Bezugssystemen unabhängigen Naturkonstanten, also dem Planckschen Wirkungsquantum, ihren trägen und Schweren Massen und ihren elektrischen Ladungen, sowie die Gesetze ihrer zugehörigen Felder, also dem Gravitations- und dem elektrischen Feld, und die Regeln der Newtonsche Mechanik zusammen mit Kräften dieser Felder. Das magnetische Feld selbst gehört nicht dazu, weil man es im Rahmen der Maxwell'schen Gleichungen, auf das elektrische Feld zurückführen kann. Die Maxwell-Gleichungen selbst lassen allerdings noch die Frage offen, ob es instantane Felder gibt, die zu ihren Quellen derart eng gehören, als seien sie überall im ganzen Raum starr mit ihnen verbunden.
Offen ist aber auch die wichtige Frage, woher die Elementar-Teilchen gekommen sind oder noch kommen, und warum es offenbar nur abzählbar viele verschiedene Sorten von Elementarteilchen gibt. Die Frage warum alle Teilchen einer Sorte exakt dieselben Eigenschaften haben, glaube ich verstanden zu haben (s. "
der Urknall" ).


Auf den nachfolgenden Rängen kommt dann die Unendlichkeit von Raum und Zeit, wobei aber die heutige Auffassung von dem Urknall gegen das PEW verstößt. Denn der Satz, "Es gibt einen Anfang der Zeit" ist ein Widerspruch in sich selbst, weil sich seine Aussage gegen seine stillschweigende Voraussetung wendet, nach der es eine nach beiden Seiten offene Zeitskala gibt, auf der auch der Anfangspunkt der Zeit irgendwo zu finden ist. Aus diesem Dilemma kommt man aber leicht heraus, wenn man in Analogie zu den Geschwindigkeiten sagt, physikalisch relevant seien nicht die Raumpunkte oder die Zeitpunkte sondern nur die Ortsabstände und die die Zeitabstände. Damit erübrigt sich die Frage nach der Unendlichkeit von Raum und Zeit. Darüber hinaus aber ändert sich mit dieser Auffassung außer beim Urknall nichts, dessen Beschreibung sich dann in die merkwürdige Behauptung verwandelt, dass es für die gesamte vorhandene Materie jeweils einen Zeitabstand gibt, an dessen einem Ende ihr Ortsabstand zu jeder anderen Materie gleich Null ist. Im übrigen aber ist man sicher nie auf die Idee gekommen, dass ein bestimmter Zeitpunkt oder ein bestimmter Raumpunkt physikalisch besonders ausgezeichnet wäre.

Das riesige Feld der Lebensformen in unserer Welt ist durch
Charles Darwin entzaubert worden. Durch seine Evolutionstheorie ist das Leben in seinen vielen Erscheinungsformen zwar nicht berechenbar aber verständlich gemacht geworden. Dagegen ist die Welt des Mikrokosmos durch die Quantentheorie berechenbar geworden aber der Welle-Teichen-Dualismus für die Elementarteilchen ist noch immer nicht befriedigend verstanden worden, so gibt es z.B. die Frage, warum die Materiewellen nicht auseinander laufen. Zwar schildere ich in meinem Aufsatz "Clustertheorie" eine überprüfbare Vermutung zu diesem Problem, die aber bisher weder bestätigt noch widerlegt worden ist. Nach dieser Vermutung gibt es die Elementarteilchen ausschließlich in Form von Partikeln, und die Atome werden vom der Bohrschen Atommodell weitgehend zufriedenstellend beschrieben. Wir kennen sie aber nur in großen Gemeinschaften, in denen sie sich gegenseitig beeinflussen. Wegen dieser gegegnseitigen Beeinflussung korrelieren weit vonenander getrennte Atome miteinander und führen im Zusammenhang mit Elektronenstrahlen zu dem Eindruck, die Elektronen seien Wellen.

Dagegen bin ich überzeugt, den entsprechenden Dualismus für das Licht verstanden zu haben ("
Photonen"). - Solange man das Planck'sche Wirkungsquantum noch nicht auf Eigenschaften der Elemnentarteilchen zurückführen kann, sollte auch diese Konstante ebenfalls den bisher nicht erklärbaren Naturerkenntmissen zugerechnet werden.

Aus der Gravitation, dem elektrischen Feld und den Newton'schen Gesetzen der Mechanik resultieren Aussagen, die man ebenfalls "Gesetze" nennt. Hierzu gehört auch der Zusammenhang des magnetischen Feldes mit dem elektrischen Feld vermittels der magnetische Kraft, die man Lorentzkraft nennt ("
Lorentzkraft und ein neues Naturgesetz"). Gesetze dieser Art machen lediglich mit Hilfe von mathematischen Hifssätzen deutlich, zu welchen Konsequenzen diese beiden Felder unter den jeweiligen Versuchsabedingungen führen können, sie bringen aber selbst keine neuen unerklärbaren Naturerkenntnisse.

Zu solchen erklärbaren Gesetzen gehören auch die Beschreibungen aller Erscheinungen, die durch künstliche Einschränkungen in den Versuchsanordnungen bedingt werden, so z.B. Aussagen über das Verhalten einer Menge von Gas, die in ein Volumen ohne Energieaustausch eingesperrt ist, oder das Fischen mit grobmaschigen Netzen oder Versuche in einem Inertialsystem oder das Verhalten von großen Mengen von Elementarteilchen, welches dazu führt, dass nur gleichartige Teilchen auf Dauer zusammenbleiben können (Separation durch natürliche Entmischung. s."
Der Urknall").

Für mich aber liegt das große Geheimnis unserer Welt in der Frage, warum es die Welt, also überhaupt "Etwas" gibt, und nicht vielmehr das "Nichts". Angenommen, es hätte den Urknall gegeben, dann hätte es zwar 'vorher' keine Zeit gegeben, weil es vorher keine Materie gab. Aber es drängt sich dann sofort die Frage auf, was hat den Urknall bewirkt? Sicherlich ist diese Frage töricht, aber wir können nur mit erlebten Begriffen denken und kennen nur Ereignisse, die irgendwie bewirkt worden sind, und so ist es jedenfalls für mich "angenehmer", zu denken, dass es für unsere Welt keinen Anfang gegben hat. Aber wie auch immer, es bleibt ein ganz großer Raum offen für religiöse Antworten.