ECHTZEITHALLE e.V. MÜNCHEN
HomeGesamtarchivBilderMonatsmusikMonatsklangMathematische MusikKunst & Wissenschaft

Sonderveranstaltung der Echtzeithalle

UNSCHÄRFE und RAUSCHEN

Art Lecture - Impulsvortrag

Eine Größe im SI System der Physik besteht i.a. aus einer numerischen Zahl (d.h. vor dem Komma, nach dem Komma, und ggf. deren Zehnerpotenz) sowie ihrer Einheit und ihrem Fehler. Absolut gesehen ist die Zehnerpotenz der Größe die wichtigste, wenn es darum geht, mehrere Größen nach ihrer „relativen Größe zu sortieren“, was aber nur für Größen gleicher Einheiten sinnvoll ist. Der Fehler ist ein Maß für die Genauigkeit, mit der diese Größe angegeben werden kann. Die Güte einer Messung wird hauptsächlich durch die Genauigkeit der verwendeten Messapparatur bestimmt. Aber es gibt auch andere Parameter, die Einfluss auf die Größe haben. Das kann zum Beispiel Temperatur, Druck oder Ortsabhängigkeit der Größe sein. Daher werden solche Messungen in Tabellen oder als Verlaufsgraphiken dargestellt.

Was bedeuten nun Unschärfe und Rauschen? Rauschen ist eine Überlagerung von vielen Wellen verschiedener Frequenzen und Amplituden, siehe Wikipedia: Rauschen. Dabei kann man eine einzelne Welle z.B. durch eine Selektion mittels eines Filters sicht- bzw. hörbar machen.

Die Unschärfe einer Größe ist etwas anderes: eine Größe ist nicht beliebig exakt messbar (Heisenberg‘sche Unschärfe Relation). Eine Größe kann niemals genauer angegeben werden als ihre Planck Einheit. Diese „Unschärfen“ sind extrem klein. Unterhalb der „Planck Größen“ ist daher prinzipiell keine Aussage über eine Größe möglich. Man kann es sich so vorstellen, dass die physikalische Größe fluktuiert, d.h. ihr Wert schwankt zwischen dem kleinsten und dem größten Wert ihrer Planck Größe, dabei ist ihr exakter Wert prinzipiell nicht messbar. Soweit zur Physik, die unsere materielle und energetische Natur mittels Mathematik beschreibt.

Die Mathematik selbst kann darüber hinaus aber noch mehr, denn s i e kann tatsächlich e x a k t sein. Jede natürliche Zahl ist exakt, sie hat keine Fluktuation, keine Schwankungen, keine Fehler, keine undefinierten Nachkommastellen usw. Rationale Zahlen z.B. können entweder endlich viele oder unendlich viele Nachkommastellen haben. Darin zeigt sich deutlich eine andere Qualität dieser Zahlen. Kommen wir nun zurück zur Natur und ihren von uns definierten „Naturkonstanten“. Unter konstant versteht man „Zeitunabhängigkeit“, d.h. die Größe hat unabhängig von der Zeit immer den gleichen Wert. Diese Naturkonstanten wurden gemessen und da sowohl unsere Messapparaturen als auch unsere Modelle von der Natur immer filigraner wurden, konnten ihre Werte im Laufe der Jahrhunderte auch immer genauer angegeben werden. Das Universum, unser Kosmos, besteht schon sehr lange und wird es auch noch. Daher ist es doch durchaus vorstellbar, dass unsere bisherigen „Naturkonstanten“ auch mathematisch exakt sein könnten? Materie- und Energiegrößen würden weiterhin um diese exakten „Naturkonstanten“ schwanken, d.h. die Thesen von Heisenberg und Planck bleiben weiterhin unangetastet gültig, nur die „Naturkonstanten“ würden mathematisch exakte Werte haben und daher ihrem Namen als Konstanten auch gerecht werden. In meinem 336. Montagsgespräch in der Echtzeithalle e.V. München am 23. Mai 2016 habe ich einen Vorschlag gemacht, welche Zahlen m.E. als „exakte“ Naturkonstanten in Frage kommen würden. Das sind genau diejenigen Primzahlen, deren Quotient mit der Primzahl 137 (als „exakte Feinstrukturkonstante“) bis auf zwei Stellen nach dem Komma mit den Zahlenwerten der heute aktuellen Naturkonstanten (im SI Sytem, ohne Zehnerpotenzen und ohne Einheiten) übereinstimmen. Diese Primzahlquotienten sind exakt definiert, d.h. auch ihre Nachkommastellen schwanken nicht. Es zeigt, dass die Relationen dieser Primzahlen nicht nur untereinander sehr gut zusammen harmonieren sondern auch all ihre Relationen zur fundamentalen Feinstrukturkonstante von Sommerfeld und Eddington (er hatte zuerst 136, später dann die Primzahl 137 vorgeschlagen) abbilden. Neun Naturkonstanten-Beispiele mit ihren korrespondierenden Primzahlen sind in der dargestellten Graphik angegeben.

In dieser Veranstaltung wird das Thema in meiner art-lecture vertieft und es werden Kompositionen von Dieter Trüstedt basierend auf den aktuell gültigen Naturkonstanten sowie mit den von mir vorgeschlagenen Primzahlen vorgestellt. Ihre Unterschiede werden dargestellt als akustisches, experimentelles Beispiel für Unschärfe und Rauschen, in diesem Fall von gemessenen zu mathematisch definierten Naturkonstanten.....

Jutta Köhler

zurück

 
Letzte Änderung: 17.09.2016
 · Copyright © 1999 - 2024 Echtzeithalle e.V. · https://echtzeithalle.de?category=docu&year=2016&dir=doku&page=Sonderveranstaltung2016-a.htm