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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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 TomS Verfasst am: 19. Jun 2023 08:35 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Mit … der Energie von 1000 Hiroshima-Bomben kann er viel eher etwas anfangen. |
Das wäre tatsächlich ein sinnvoller und von Einheiten unabhängiger Vergleich.
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In dem Vergleich wird offensichtlich die Einheit "Hiroshima-Bomben" verwendet.
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Ja, ganz ohne geht's nicht. Aber es liegt eine dimensionslose Zahl vor, die offensichtlich in allen Einheitensystemen (SI, CGS, natürlich, Planck ...) identisch ist. Das ist der Witz dabei.
Es ist ja nicht so, dass Gauss oder Planck mehr oder weniger Holz zum Kochen benötigten als wir, nur weil sie andere Einheiten verwendet haben.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | Aber wenn diese geheimnisvolle Energieform nicht-physikalisch ist, d.h. keine irgendwie geartete Verbindung zu physikalischen Vorgängen, Bewegungen, Kräften … existiert,
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Wie kommst Du darauf? |
Also entweder bewirk das Qi irgendwas Physikalisches, dann ist es zumindest theoretisch irgendwie messbar und mit bekannten Einheiten oder Größen vergleichbar (J, eV, # Hiroshima-Bomben), oder es hat keinerlei Verbindung zur Physik, dann kann man ihm keine physikalische Größe zuordnen.
Wie blau ist Liebe? Oder wieviel Energie steckt in Goethes Faust? Die ganze Diskussion ist sinnlos, wenn man diese Verbindung für das Qi nicht angeben kann. Du müsstest also schon sagen, wie dieses Qi mit Physik verknüpft ist.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Der Schuss geht argumentativ ohnehin nach hinten los, wenn der Kampfkünstler zu dem selben Trick greift und seinerseits mit c=1 argumentiert. |
Ach "Trick"?
Nein, denn wenn man c=1 setzt ändert sich ja dennoch nichts an der Energiemenge von 1kg Masse.
Nur ist dann c nicht mehr geeignet kg in Joule umzurechnen, die Argumentation muss aber - wie Du hier mehrfach schriebst - weiterhin grundsätzlich funktionieren, wenngleich nicht von jedem nachvollziehbar. |
Nein, kein Trick. Nur eine weitere Begründung.
Aruna: "c ist extrem groß, deswegen ist deine Menge Qi extrem groß, das klingt völlig unplausibel".
Wong: "c=1, deswegen ist meine Menge Qi durchaus plausibel".
Das zusammen ist schon ein Indikator dafür, dass der Zahlenwert bzw. die Maßeinheit von c nicht relevant sein kann.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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CarstenP
Anmeldungsdatum: 10.06.2023
Beiträge: 46
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| CarstenP Verfasst am: 19. Jun 2023 13:20 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Wie kann man denn eine Größenordnung ohne Zahlenwerte abschätzen? Das ist auch eine Berechnung, halt nur eine ungenaue. |
Da hast du in der Tat Recht. Ich habe mal ausgiebig mit ChatGPT über Astronomie gefaselt. Ich fragte diese unfassbar kluge KI folgendes: "Würde man das derzeit bekannte Universum so verdichten, dass es zu einem schwarzen Loch würde, welchen Radius hätte dann der Ereignishorizont?" Die Antwort war, dass dieses schwarze Loch den 5-fachen Radius des derzeit bekannten Universums hätte. Alle, die auch nur einen Hauch von Ahnung davon haben, was ein schwarzes Loch ist, wissen, dass das Quatsch ist. Warum ist das ChatGPT passiert? Weil es Rechnen sowohl mit dem englischen 100,000,000.00 als auch mit dem deutschen 100.000.000,00 gelernt hat und das dann gerne mal durcheinander bringt.
Wer c := 1 setzt, muss auch alle anderen Einheiten entsprechend neu definieren. Wer also Einheiten weg lässt bei Rechnungen, tut sich selbst keinen Gefallen. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5052
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| DrStupid Verfasst am: 19. Jun 2023 14:13 Titel: |
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| CarstenP hat Folgendes geschrieben: | | Die Antwort war, dass dieses schwarze Loch den 5-fachen Radius des derzeit bekannten Universums hätte. Alle, die auch nur einen Hauch von Ahnung davon haben, was ein schwarzes Loch ist, wissen, dass das Quatsch ist. |
Wie würdest Du denn ohne nachzurechnen darauf schließen, dass das falsch ist? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8584
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| jh8979 Verfasst am: 19. Jun 2023 19:31 Titel: |
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| CarstenP hat Folgendes geschrieben: |
Wer c := 1 setzt, muss auch alle anderen Einheiten entsprechend neu definieren.
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Nein. Der muss eine Einheit neu definieren. Die der Zeit oder die der Länge, je nachdem mit welcher man anfängt definiert c=1 dann die zweite.
| Zitat: |
Wer also Einheiten weg lässt bei Rechnungen, tut sich selbst keinen Gefallen. |
Es geht nicht um Einheiten weglassen, sondern Einheiten wählen. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 810
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| Aruna Verfasst am: 20. Jun 2023 06:30 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Mit … der Energie von 1000 Hiroshima-Bomben kann er viel eher etwas anfangen. |
Das wäre tatsächlich ein sinnvoller und von Einheiten unabhängiger Vergleich.
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In dem Vergleich wird offensichtlich die Einheit "Hiroshima-Bomben" verwendet.
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Ja, ganz ohne geht's nicht. Aber es liegt eine dimensionslose Zahl vor, die offensichtlich in allen Einheitensystemen (SI, CGS, natürlich, Planck ...) identisch ist.
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Welche Zahl soll das sein? 1000?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Es ist ja nicht so, dass Gauss oder Planck mehr oder weniger Holz zum Kochen benötigten als wir, nur weil sie andere Einheiten verwendet haben.
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Und dennoch meinst Du, es wäre ein Argument,
dass man durch den Wechsel des Einheitensystems aus einer unplausibel großen Menge Energie eine plausibel große machen könne?:
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Der Schuss geht argumentativ ohnehin nach hinten los, wenn der Kampfkünstler zu dem selben Trick greift und seinerseits mit c=1 argumentiert. |
Ach "Trick"?
Nein, denn wenn man c=1 setzt ändert sich ja dennoch nichts an der Energiemenge von 1kg Masse.
Nur ist dann c nicht mehr geeignet kg in Joule umzurechnen, die Argumentation muss aber - wie Du hier mehrfach schriebst - weiterhin grundsätzlich funktionieren, wenngleich nicht von jedem nachvollziehbar. |
Nein, kein Trick. Nur eine weitere Begründung.
Aruna: "c ist extrem groß, deswegen ist deine Menge Qi extrem groß, das klingt völlig unplausibel".
Wong: "c=1, deswegen ist meine Menge Qi durchaus plausibel".
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Diesen Dialog hast Du Dir offensichtlich ausgedacht, eventuell damit
Dein Trick funktioniert.
Tatsächlich habe ich nachlesbar mein Argument so wiedergegeben:
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | jemand meinte, die Zunahme an (Körper-)Masse (m) bei vielen langjährigen Taijiquan-Übenden mit der Anreicherung von Qi (=E) zu erklären, weil ja E=mc² und c² wäre nur ein Proportionalitätsfaktor.
Mein Gegenargument zu dieser Annahme wäre, dass man, um 10kg Körpermasse aus Energie zu "erzeugen", eben 898 PJ aufnehmen und speichern müsste.
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Also:
Aruna: "um 10kg Körpermasse aus Energie zu "erzeugen", müsste man 898 PJ aufnehmen und speichern. "
Lehrer: "c=1, deswegen ist die von mir behauptete Energiemenge durchaus plausibel".
Aruna: "Ach? Du meinst, wenn Du c=1 setzt, sind das Absaugen von 898 PJ aus der Umgebung zum Aufbau von 10kg Körpermasse plötzlich plausibel?"
Lehrer: "Nein, dann sind es ja nicht mehr 898PJ sondern 10 kg. Kann man auch viel leichter rechnen. 10kg sind 10kg sind 10kg...eigentlich trivial, die Äquivalenz von Masse und Energie, verstehe gar nicht warum da manche so ein Gewese drum machen."
Aruna: "Ist Dir klar, dass es praktisch einen Unterschied macht, ob eine Masse 10kg als innere Energie vorliegen, oder als kinetische Energie"?
Lehrer: "Das ist ja wohl Unsinn, da steht ja ein Gleichheitszeichen und links und rechts dasselbe...10kg sind 10kg sind 10kg..."
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 20. Jun 2023 07:49 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Es ist ja nicht so, dass Gauss oder Planck mehr oder weniger Holz zum Kochen benötigten als wir, nur weil sie andere Einheiten verwendet haben. |
Und dennoch meinst Du, es wäre ein Argument,
dass man durch den Wechsel des Einheitensystems aus einer unplausibel großen Menge Energie eine plausibel große machen könne? |
Wie kommst du drauf?
Umgekehrt: Ein Argument bzgl. irgendwelcher physikalischer Phänomene ist entweder in jedem Einheitensystem plausibel, oder in keinem. Wenn es von der Wahl des Einheitensystem abhängt - also in einem funktioniert, in einem anderen nicht - dann ist es falsch.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Diesen Dialog hast Du Dir offensichtlich ausgedacht, eventuell damit Dein Trick funktioniert. |
Welcher Trick?
Der fiktive Dialog zeigt lediglich, dass die Argumentation basieren auf dem Zahlenwert von c Blödsinn ist; nichts anderes behaupte ich.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | Tatsächlich habe ich nachlesbar mein Argument so wiedergegeben:
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | jemand meinte, die Zunahme an (Körper-)Masse (m) bei vielen langjährigen Taijiquan-Übenden mit der Anreicherung von Qi (=E) zu erklären, weil ja E=mc² und c² wäre nur ein Proportionalitätsfaktor.
Mein Gegenargument zu dieser Annahme wäre, dass man, um 10kg Körpermasse aus Energie zu "erzeugen", eben 898 PJ aufnehmen und speichern müsste.
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Ich wiederhole es gerne nochmal:
c² ist nur ein Proportionalitätsfaktor; reine Konvention. Wenn man die Einheiten so wählt, dass c=1, und wenn dein Argument dann nicht mehr funktioniert, dann ist dein Argument falsch.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Lehrer: "Nein, dann sind es ja nicht mehr 898PJ sondern 10 kg. |
Du musst schon richtig umrechnen. Eventuell machst du das ja mal explizit, dann verstehst du evtl., was da genau passiert.
- SI: Wenn jemand 1 kg an Masse zunimmt, dann erhöht sich seine Gesamtenergie um 8.987551787801 x 10^ 16 J.
- c=1, natural units: Wenn jemand 1 eV an Masse zunimmt, dann erhöht sich seine Gesamtenergie um 1 eV.
Und ganz offenbar zeigt unsere Diskussion, dass ich recht habe, wenn ich behaupte
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | ... c ist nur ein Proportionalitätsfaktor ... Die verursachten Zerstörungen der Atombombenexplosion sind unabhängig vom Einheitensystem. |
und
| TomS hat Folgendes geschrieben: | ... die maßgebliche Erkenntnis Einsteins ist die Äquivalenz von Masse und Energie, nicht dieser numerische Faktor ...
M.a.W.: Man diskutiert die notwendigen Begriffe und deren Zusammenhänge ... ohne diese Diskussion mit ... der Diskussion von Einheiten zu vermengen. Diverse Größen werden dimensionslos, die Zahl der Einheiten reduziert sich deutlich, die Einordnung von Größenordnungen erfolgt durch dimensionslose Verhältnisse. |
Wir verschwenden jetzt schon Tage mit der nutzlosen Diskussion über Einheiten, ohne dass du dein Argument einfach verständlich und eben ohne Rückgriff auf eine für dein Argument bedeutungslose Zahl präsentiert hättest.
Mein Verständnis: Du willst doch letztlich sagen, dass die vermeintliche Energie des Qi und die resultierende Energie- bzw. Massenzunahme des Kämpfers irgendeiner Anzahl N von Kernwaffenexplosionen entspräche, und dass die Annahme wegen des Wertes von N unplausibel klingt. Oder? Wozu brauchst du da jetzt den Wert von c?
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 20. Jun 2023 10:13, insgesamt einmal bearbeitet |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5052
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| DrStupid Verfasst am: 20. Jun 2023 09:49 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Mein Verständnis: Du willst doch letztlich sagen, dass die vermeintliche Energie des Qi und die resultierende Energie- bzw. Massenzunahme des Kämpfers irgendeiner Anzahl N von Kernwaffenexplosionen entspräche, und dass die Annahme wegen des Wertes von N unplausibel klingt. Oder? Wozu brauchst du da jetzt den Wert von c? |
Die Anzahl N ist ohne die dazugehörige Einheit Hiroshima-Bomben bedeutungslos. Du kannst Energie oder Masse nicht nur mit einer Zahl angeben. Du brauchst dazu auch immer eine aussagekräftige Einheit. Für Experten genügt dabei meistens eine klare Definition, wie das z.B. beim Elektronenvolt der Fall ist. Für Laien ist die Einheit meistens nur dann aussagekräftig, wenn sie sich darunter etwas Konkretes vorstellen können, was z.B. beim Elektronenvolt nicht der Fall ist. Das schränkt die Wahl der Einheiten stark ein. Außerdem sollten sie noch so gewählt werden, dass bei der dazugehörigen Zahl vor dem Komma eine möglichst kleine von Null verschiedene Zahl steht.
Dadurch ist es bei der Masse-Energie-Äquivalenz schon nicht mehr möglich, beide Größen in der gleichen Einheit anzugeben. Unter einer Masse von 1 kg kann sich jeder Laie etwas vorstellen. Unter einer Energie von 1 kg dagegen nicht. Umgekehrt haben viele Laien zumindest eine ungefähre Vorstellung davon, was eine Energie von 1 kWh bedeutet (insbesondere bei den aktuellen Strompreisen), aber sie können sich nicht vorstellen, welcher Masse das entspricht.
Um die Äquivalenz zu verdeutlichen muss man hier also für Masse und Energie unterschiedliche Einheiten wählen (wie z.B. g für die Masse und Hiroshima-Bomben für die Energie). Aber wenn man das tut, dann braucht man auch das c in E=mc². Das ist alles so trivial, dass ich mich wundern muss, wie man darüber diskutieren kann. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 20. Jun 2023 10:29 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Die Anzahl N ist ohne die dazugehörige Einheit Hiroshima-Bomben bedeutungslos. |
Nein. Man kann sich die Filme und die Zerstörung ansehen.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Du kannst Energie oder Masse nicht nur mit einer Zahl angeben. |
Das tue ich auch nicht. Ich spreche nicht von der Menge an Energie, sondern von einer Anzahl bzw. einem Verhältnis und somit einer dimensionslosen Zahl, die unabhängig von einem Einheitensystem ist.
Natürlich kann man etwas auf eine vertraute Einheit beziehen, wenn es nützlich ist, muss bzw. sollte man aber nicht, wenn es in die Irre führt.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Für Laien ist die Einheit meistens nur dann aussagekräftig, wenn sie sich darunter etwas Konkretes vorstellen können |
Der Laie kann sich unter 1 J was genau vorstellen? Einfach mal so in deinem Umfeld fragen ...
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Dadurch ist es bei der Masse-Energie-Äquivalenz schon nicht mehr möglich, beide Größen in der gleichen Einheit anzugeben. Unter einer Masse von 1 kg kann sich jeder Laie etwas vorstellen. |
Genau.
Deswegen erklärt man anschaulich, was tatsächlich geschehen würde, wenn man ein kleines Körnchen Materie vollständig in Strahlung umwandeln könnte. Das ist unabhängig von den verwendeten Einheiten.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Um die Äquivalenz zu verdeutlichen muss man hier also für Masse und Energie unterschiedliche Einheiten wählen. |
Wozu?
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Das ist alles so trivial, dass ich mich wundern muss, wie man darüber diskutieren kann. |
Vielleicht nochmal zum Ausgangspunkt der Diskussion. Es ging nämlich nicht um Einheitensysteme:
| TomS hat Folgendes geschrieben: | [Es geht nicht um rein qualitative] sondern um präzise mathematische d.h. strukturelle Erklärungen: warum ist etwas so, wie es ist? warum nicht anders? wie hängen Dinge miteinander zusammen? was folgt aus was? was bewirkt was? …
Dass Planeten auf elliptischen Orbits umlaufen ... ist völlig unabhängig vom Wert der Gravitationskonstanten G. Keplerschen Gesetze, Energie- und Drehimpulserhaltung, Laplacescher Vektor … dafür braucht niemand der Wert von G (auch G=1 ist verbreitet).
[Ein] konkrete Zusammenhang zwischen einzelnen Beobachtungen und Modellen oder Theorien [bedarf] quantitativer Resultate. Aber das ist doch erst der nächste Schritt. Bevor ich den Zusammenhang zwischen Theorie und Experiment betrachte, muss ich doch erst beides für sich verstanden haben. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5052
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| DrStupid Verfasst am: 20. Jun 2023 11:23 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Die Anzahl N ist ohne die dazugehörige Einheit Hiroshima-Bomben bedeutungslos. |
Nein. Man kann sich die Filme und die Zerstörung ansehen. |
Die zeigen auch nur, was diese Einheit praktisch bedeutet. Dadurch wird sie nicht verzichtbar.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich spreche nicht von der Menge an Energie, sondern von einer Anzahl bzw. einem Verhältnis und somit einer dimensionslosen Zahl, die unabhängig von einem Einheitensystem ist. |
Das sprechen wir nicht über das gleiche Thema. Die Zahl 1000 im obigen Beisipel ist nicht unabhängig von der Einheit "Energie einer Hiroshima-Bombe". Wenn die Einheit geändert wird, dann ändert sich auch die Zahl (z.B. in 15 Mt TNT Äquivalent).
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Deswegen erklärt man anschaulich, was tatsächlich geschehen würde, wenn man ein kleines Körnchen Materie vollständig in Strahlung umwandeln könnte. Das ist unabhängig von den verwendeten Einheiten. |
Nein, das ist nicht unabhängig von Einheiten, sondern man verwendet nur andere - anschaulichere Einheiten.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Um die Äquivalenz zu verdeutlichen muss man hier also für Masse und Energie unterschiedliche Einheiten wählen. |
Wozu? |
Das habe ich oben anhand von zwei Beispielen erläutert. Bei gleichen Einheiten für Masse und Energie kann sich ein Laie entweder das eine oder das andere vorstellen, aber nicht beides, weil man im Alltag praktisch nie mit einer anschaulichen Masse und der dazu äquivalenten Energiemenge zu tun hat. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 20. Jun 2023 12:23 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Die zeigen auch nur, was diese Einheit praktisch bedeutet. Dadurch wird sie nicht verzichtbar. |
Für das Qi-Thema schon, i.A. natürlich nicht.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich spreche nicht von der Menge an Energie, sondern von einer Anzahl bzw. einem Verhältnis und somit einer dimensionslosen Zahl, die unabhängig von einem Einheitensystem ist. |
Das sprechen wir nicht über das gleiche Thema. Die Zahl 1000 im obigen Beispiel ist nicht unabhängig von der Einheit "Energie einer Hiroshima-Bombe". Wenn die Einheit geändert wird, dann ändert sich auch die Zahl (z.B. in 15 Mt TNT Äquivalent). |
Nein, wir sprechen vermutlich nicht vom selben. Ich verstehe unter der Hiroshima-Bombe genau diese eine Hiroshima-Bombe. Was sonst? Was soll sich da ändern?
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Deswegen erklärt man anschaulich, was tatsächlich geschehen würde, wenn man ein kleines Körnchen Materie vollständig in Strahlung umwandeln könnte. Das ist unabhängig von den verwendeten Einheiten. |
Nein, das ist nicht unabhängig von Einheiten, sondern man verwendet nur andere - anschaulichere Einheiten. |
Weil du jetzt versuchst, alles als Einheiten zu betrachten. Das ist aber gerade nicht die Intention; ich würde schon zwischen einem Einheitensystem und einem einzelnen konkreten Beispiel unterscheiden.
Aber nochmal: Das war ursprünglich gar nicht die Diskussion. Es ging um strukturelle vs. quantitative Zusammenhänge, und es ging darum, dass strukturelle und quantitative Argumente nicht vom verwendeten Einheitensystem SI vs. G=c=1, abhängen. Die Genauigkeit von Atomuhren übertrifft nicht deswegen die von Quarzuhren oder Pendeluhren, weil man andere Einheiten verwendet.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5052
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| DrStupid Verfasst am: 20. Jun 2023 13:50 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich verstehe unter der Hiroshima-Bombe genau diese eine Hiroshima-Bombe. Was sonst? Was soll sich da ändern? |
An einem Kilogramm TNT ändert sich auch nichts. Aber wenn man es durch eine Hiroshima-Bombe ersetzt, dann schon. Eine Hiroshima-Bombe entspricht 15 Millionen kg TNT. Der Unterschied zwischen 1 und 15000000 sollte offensichtlich sein. Je nachdem, welche Einheit man wählt, erhält man für denselben Messwert unterschiedliche Zahlenwerte. Die Zahl ist nicht unabhängig von der Einheit.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Weil du jetzt versuchst, alles als Einheiten zu betrachten. Das ist aber gerade nicht die Intention; ich würde schon zwischen einem Einheitensystem und einem einzelnen konkreten Beispiel unterscheiden. |
Das hat nichts mit dem Einheitensystemen zu tun. Nenne mir Beispiele aus dem Alltag, bei dem man es mit einer handlichen Masse und dem dazugehörigen Energieäquivalent zu tun hat. Mir fällt dazu nichts ein.
Bei der Masse kann man sich ein Gramm noch gut vorstellen. Aber selbst wenn wir großzügig sind und bis auf ein Milligramm runtergehen, wäre das Energieäquivalent immer noch größer als alles, was einem im Alltag über den Weg läuft. Deshalb haben Laien kein Gefühl dafür, was eine Energie von 0,7 g konkret bedeutet. Das sagt ihnen schlichtweg nichts. Das ändert sich auch nicht, wenn man Gramm in Unzen oder irgend eine beliebige andere Einheit umrechnet. Zwischen alltäglichen Massen und alltäglichen Energie würden immer viele Zehnerpotenzen liegen und Laien können schlecht mit Zehnerpotenzen umgehen.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Es ging um strukturelle vs. quantitative Zusammenhänge, und es ging darum, dass strukturelle und quantitative Argumente nicht vom verwendeten Einheitensystem SI vs. G=c=1, abhängen. |
Da musst Du schon konkreter werden. Der quantitative Zusammenhang E²=m²+p² gilt beispielsweise nur für c=1 und nicht im SI-System. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 20. Jun 2023 14:59 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | An einem Kilogramm TNT ändert sich auch nichts. Aber wenn man es durch eine Hiroshima-Bombe ersetzt, dann schon. Eine Hiroshima-Bombe entspricht 15 Millionen kg TNT. Der Unterschied zwischen 1 und 15000000 sollte offensichtlich sein. Je nachdem, welche Einheit man wählt, erhält man für denselben Messwert unterschiedliche Zahlenwerte. Die Zahl ist nicht unabhängig von der Einheit. |
Verstehe ich nicht.
Der Witz ist aber doch gerade, geeignete Verhältnisse zu verwenden.
Wenn ich sage, beim Ausbruch des Mount St. Helens im Jahre 1980 wurde ein Energieäquivalent von 26 Mt TNT freigesetzt, dann kann niemand was damit anfangen. Das gilt auch für 100 PJ (oder gerne auch in eV).
Wenn ich sage, das entsprach in etwa 1000 Trinity Tests, dann kann man sich das anhand von Photos und Filmen veranschaulichen. Der Krater wird ja nicht größer oder kleiner durch die verwendeten Einheiten.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Nenne mir Beispiele aus dem Alltag, bei dem man es mit einer handlichen Masse und dem dazugehörigen Energieäquivalent zu tun hat. Mir fällt dazu nichts ein. |
Mir auch nicht.
Es wird aber nicht besser, wenn man das in unanschauliche Einheiten übersetzt.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Es ging um strukturelle vs. quantitative Zusammenhänge, und es ging darum, dass strukturelle und quantitative Argumente nicht vom verwendeten Einheitensystem SI vs. G=c=1, abhängen. |
Da musst Du schon konkreter werden. Der quantitative Zusammenhang E²=m²+p² gilt beispielsweise nur für c=1 und nicht im SI-System. |
Es ging in dieser Argumentation gerade nicht um den quantitativen sondern um den strukturellen Zusammenhang, den ich für deutlich wichtiger bzgl. des Verständnisses halte; der physikalisch relevante Gehalt der Gleichungen E²=m²+p² und E²=(mc²)²+(pc)² ist identisch.
Falls dem nicht so ist, würde mich interessieren, was mir da entgeht.
Ausgangspunkt der Diskussion war Qi, und dass angeblich die "großen Energien E" im Vergleich zu den "kleinen Massen m" irgendwas mit der Größe des Wertes von c in SI-Einheiten zu tun hätten. Und das ist entweder falsch oder noch nicht einmal fasch. Das Energieäquivalent einer kleinen Erbse entspricht einer Hiroshima-Bombe - egal, ob man das jetzt im SI-System ausrechnet oder nicht. Deswegen ist das Einheitensystem sogar für einen derartigen quantitativen Vergleich irrelevant, ein geeigneter Vergleich funktioniert unabhängig vom Einheitensystem. Darum ging es mir.
Also zusammenfassend:
1) strukturelle Zusammenhänge erkennt man sehr gut ohne irgendwelche numerischen Werte
2) quantitative Zusammenhänge kann man häufig unabhängig von Einheitensystemen veranschaulichen
3) Argumente, die abhängig vom verwendeten Einheitensystem auf unterschiedliche Größen physikalischer Effekte führen, sind Quatsch
Ich halte (3) für so banal und trivial, dass ich jetzt wirklich keine Lust mehr habe, das noch irgendwie weiterzudiskutieren. Bei (1) und (2) ist zumindest noch die didaktische Zielsetzung und die Methode zu klären.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5052
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| DrStupid Verfasst am: 20. Jun 2023 16:23 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Der Witz ist aber doch gerade, Zahlen zu verwenden, die unabhängig davon sind. |
Dann versuch das doch mal.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich sage, das entsprach in etwa 1000 Trinity Tests |
Dann hast Du den Zahlenwert 1000 und die Einheit Trinity Test. Mit der Einheit kg TNT Äquivalent hättest Du für dieselbe frei gesetzte Energie einen völlig anderen Zahlenwert. Du sprichst aber ständig von Zahlenwerten, die unabhängig von Einheiten sind. Nenne mir dafür bitte ein Beispiel - nur ein einziges.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Es wird aber nicht besser, wenn man das in unanschauliche Einheiten übersetzt. |
Davon spreche ich doch die ganze Zeit. Sowohl die Einheit, als auch der Zahlenwert muss anschaulich sein.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Das Energieäquivalent einer kleinen Erbse entspricht einer Hiroshima-Bombe - egal, ob man das jetzt im SI-System ausrechnet oder nicht. |
Da verwendest Du zwar kein SI-System, aber es sind trotzdem Einheiten - nämlich die Masse einer kleinen Erbse und die Energie einer Hiroshima-Bombe.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Deswegen ist das Einheitensystem sogar einen derartigen quantitativen Vergleich irrelevant, der Vergleich funktioniert unabhängig vom Einheitensystem. |
Nein, es ist nicht irrelevant, weil der Vergleich zwar in allen Einheitensystemen funktioniert, aber nicht überall gleich gut. Dass z.B. 1 kg Energie in natürlichen Einheiten 1 kg Masse entspricht, ist zwar richtig, aber vollkommen nichtssagend. Gibt man dieselbe Energie stattdessen in rund 1400 Hiroshima Bomben an, dann sieht die Sache schon anders aus - obwohl sich inhaltlich nichts ändert.
Oder um es in Umkehrung Deiner obigen Aussage zu formulieren: Es wird besser, wenn man das in anschauliche Einheiten übersetzt. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 20. Jun 2023 16:37 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Das Energieäquivalent einer kleinen Erbse entspricht einer Hiroshima-Bombe - egal, ob man das jetzt im SI-System ausrechnet oder nicht. |
Da verwendest Du zwar kein SI-System, aber es sind trotzdem Einheiten - nämlich die Masse einer kleinen Erbse und die Energie einer Hiroshima-Bombe. |
Das ist ein konkretes Beispiel mit einer Zahl, unabhängig von einem Einheitensystem; letzteres erfordert mehr als genau ein einziges dimensionslosen Verhältnis.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | ]Deswegen ist das Einheitensystem sogar einen derartigen quantitativen Vergleich irrelevant, der Vergleich funktioniert unabhängig vom Einheitensystem. |
Nein, es ist nicht irrelevant … - obwohl sich inhaltlich nichts ändert. |
Du willst es nicht verstehen.
Ein Münchner bestellt in einem einzigen Bestellvorgang typischerweise die fünffache Menge Bier wie ein Kölner.
Warum hältst du dich eigentlich mit der Trivialität (3) auf? Ist das nur eine Strohmann-Diskussion für (1) und (2)? Das wäre doch wirklich spannend.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5052
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| DrStupid Verfasst am: 20. Jun 2023 16:59 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Das ist ein konkretes Beispiel mit einer Zahl, unabhängig von einem Einheitensystem; |
Nein, ist es nicht. Ein Einheitensystem, in dem die Energie in Hiroshima-Bomben und die Masse in kleinen Erbsen gemessen wird, mag ungewohnt sein, aber es ist trotzdem ein Einheitensystem.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | letzteres erfordert mehr als genau ein einziges dimensionslosen Verhältnis. |
Du hast doch gar kein dimensionslose Verhältnis, sondern ein Verhältnis mit der Dimension "Energie der Hiroshima Bombe / Masse einer kleinen Erbse".
Ich habe inzwischen selbst ein Beispiel gefunden, bei dem wirklich eine dimensionslose Zahl genügt, um den Unterschied zwischen Masse und Energie zu verdeutlichen. Unser Alltag wird im Wesentlichen durch chemische Reaktionen geprägt und der Massedefekt chemischer Reaktionen liegt in der Größenordnung von rund 1/100.000.000.000. Natürlich hat man da wieder das Problem mit absurd großen Zahlen. Aber wenn man vor einem Lagerfeuer sitzt und sich vorstellt, dass bei einer vollständigen Zerstrahlung der Masse 100 Milliarden Mal so viel Energie frei werden würde, dann weiß man zumindest, dass man nicht dabei sein will.
Verstehst Du jetzt, wovon ich rede? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 20. Jun 2023 19:06 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | … es ist trotzdem ein Einheitensystem. |
Wie du meinst.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Du hast doch gar kein dimensionslose Verhältnis, sondern ein Verhältnis mit der Dimension "Energie der Hiroshima Bombe / Masse einer kleinen Erbse". |
Ich habe eine Aussage der Form “… entspricht N Explosionen dieses Bombentyps”.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | Ich habe inzwischen selbst ein Beispiel gefunden …
Verstehst Du jetzt, wovon ich rede? |
Ja. Ich ich die ganze Zeit von nichts anderem rede.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 810
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| Aruna Verfasst am: 20. Jun 2023 20:55 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Lehrer: "Nein, dann sind es ja nicht mehr 898PJ sondern 10 kg. |
Du musst schon richtig umrechnen. Eventuell machst du das ja mal explizit, dann verstehst du evtl., was da genau passiert.
- SI: Wenn jemand 1 kg an Masse zunimmt, dann erhöht sich seine Gesamtenergie um 8.987551787801 x 10^ 16 J.
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Was ist an meiner Umrechnung nun falsch?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
c=1, natural units: Wenn jemand 1 eV an Masse zunimmt, dann erhöht sich seine Gesamtenergie um 1 eV.
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Und wie unterscheidet sich das nun wesentlich von der fiktiven Aussage des Lehrers, dass eine Masse von 10kg einer Energie von 10kg entspricht?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
M.a.W.: Man diskutiert die notwendigen Begriffe und deren Zusammenhänge ... ohne diese Diskussion mit ... der Diskussion von Einheiten zu vermengen. Diverse Größen werden dimensionslos, die Zahl der Einheiten reduziert sich deutlich, die Einordnung von Größenordnungen erfolgt durch dimensionslose Verhältnisse. |
Und manche Leute, wie der zitierte Lehrer denken, dass man einfach so Energie in der GO von kg materialisieren könne, weil kg ist ja nix ungewöhnliches und c kann man auf 1 setzen...
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Wir verschwenden jetzt schon Tage mit der nutzlosen Diskussion über Einheiten, ohne dass du dein Argument einfach verständlich und eben ohne Rückgriff auf eine für dein Argument bedeutungslose Zahl präsentiert hättest.
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Wieso sollte ausgerechnet ich da in der Pflicht sein, der ich doch meine Unkenntnis darüber ausgedrückt habe, wie das gehen soll?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Mein Verständnis: Du willst doch letztlich sagen, dass die vermeintliche Energie des Qi und die resultierende Energie- bzw. Massenzunahme des Kämpfers irgendeiner Anzahl N von Kernwaffenexplosionen entspräche, und dass die Annahme wegen des Wertes von N unplausibel klingt. Oder?
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Das ist nur eine von vielen Möglichkeiten.
In meiner ursprünglich hier geposteten Variante sprach ich von 898 PJ, die ich mit 586 MJ in Beziehung setzte.
Ersteres als 10kg im SI-System in Joule umgerechnet, letzteres die physiologisch verwertbare Energie in 10kg Körperfett.
Ich dachte, in einem Physikerboard sollte das verständlich genug sein...
Ich kann das natürlich auch über TNT-Äquivalente in die Energiemenge, die bei Atombombenexplosionen umrechnen, aber ich könnte das auch mit dem jährlichen Stromverbrauch in Deutschland in Beziehung setzen oder dem physiologischen Brennwert von Schokoladenäquivalenten (500 kcal/100g).
Bei einem Kern- und Teilchenphysiker könnte ich das auch in eV umrechnen, aber ich glaube nicht, dass da der Durchschnittsmensch ein Gefühl dafür hat.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Wozu brauchst du da jetzt den Wert von c? |
Zum Ausrechnen?
Um darauf zu kommen, wieviel Gramm Massendefekt die bei der Hiroshima-Bombe freigesetzten Explosionsenergie entsprechen, habe ich die entsprechenden TNT-Äquivalente in Joule umgerechnet und
Dann hab ich den Umrechnung und dann den Joule-Wert durch 89.875.517.873.681.764m^2/s^2 geteilt.
Für den letzten Schritt brauchte ich den Wert von c im SI-Sytem.
89.875.517.873.681.764m^2/s^2 ist nur einer der möglichen Werte der Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat in verschiedenen Einheitensystemen.
Aber wenn ich Joule in Kilogramm umrechnen will (oder umgekehrt), dann scheint mir die Benutzung des Wertes der Lichtgeschwindigkeit im SI-System am naheliegendsten. |
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CarstenP
Anmeldungsdatum: 10.06.2023
Beiträge: 46
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| CarstenP Verfasst am: 20. Jun 2023 22:11 Titel: |
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@aruna: Das mit dem c := 1 (ich liebe :=, lies "ist definitionsgemäß gleich") ist gar nicht so schwer. Nimm an, du bist das Universum. Dann ist deine Größe definitionsgemäß deine Größe. Und weil du das Universum bist, hast du keine physikalischen Einheiten nötig. Und du kannst einfach mal festlegen, dass du U bist. Also nicht Toms 1, sondern dein U. Dann kannst du darum herum alles andere so hinschreiben, wie es mit U ist.
Womit du Recht hast, ist, dass im Schul- und auch im Uni-Unterricht in den ersten Semestern immer wieder (und zwar zurecht!) eingepaukt wird, dass Einheiten mitgerechnet werden müssen! Ich habe in einem anderen Thread schon angemerkt, dass da im Schulfernsehen die Einheit "Liter" nicht mitgenommen wurde und bei der Rechnung "Quadratliter" rausgekommen wären. (Den Vektorraum möchte ich mal sehen...)
Toms Argument (Tom? Korrigiere mich!) ist, dass du mit c := 1 die ganze SRT und ART auf eine viel hirnverträglichere Weise verstehen kannst. Anders als mit dem U wegen dir ist c0 halt ein Wert, der (+/- QP) universell ist, ohne dass man irgendwas annehmen müsste.
Aufgabe für dich: Sei f(x) = x². Rechne die Fläche auis, die der Graph dieser Funktion im Intervall [1; 4] mit der x-Achse einschließt. Das ist natürlich trivial. Aber nenne mal die Einheit! |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8584
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| jh8979 Verfasst am: 20. Jun 2023 22:27 Titel: |
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| CarstenP hat Folgendes geschrieben: |
Womit du Recht hast, ist, dass im Schul- und auch im Uni-Unterricht in den ersten Semestern immer wieder (und zwar zurecht!) eingepaukt wird, dass Einheiten mitgerechnet werden müssen! |
Du klingst, als stünde das im Widerspruch zu c=1. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 21. Jun 2023 00:23 Titel: |
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@Aruna - sind wir uns jetzt noch irgendwo uneins? Details bzgl. der Rechnungen mal außen vor, sehe ich in deinem letzten Beitrag nichts strittiges.
Ich kritisiere doch gar keine Umrechnung zwischen verschiedenen Einheitensystemen an sich. Ich sage lediglich, dass …
1) strukturelle Zusammenhänge vor und ohne Berechnung numerischer Werte verstanden werden können
2) quantitative Zusammenhänge auch unabhängig von Einheitensystemen veranschaulicht werden können
3) Argumente, die abhängig vom verwendeten Einheitensystem auf unterschiedliche Größen physikalischer Effekte führen, falsch sind.
Also natürlich kannst du die Effekte im SI-System berechnen, und ich kann das mittels natürlicher Einheiten tun. In beiden Fällen entspricht die freigesetzte Energie der Hiroshima-Bombe in etwa der Gesamtenergie einer Erbse - und diese letzte Aussage ist unabhängig vom verwendeten Einheitensystem.
D.h.
1) der generelle physikalische Gehalt und
2) die Konsequenzen bzgl. der Größenordnung der Effekte
der beiden Gleichungen E²=m²+p² mit c=1 und E²=(mc²)²+(pc)² im SI-System sind identisch.
Hast du da Einwände?
Wenn nein, dann habe ich dich wohl gründlich missverstanden.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5052
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| DrStupid Verfasst am: 21. Jun 2023 09:39 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe eine Aussage der Form “… entspricht N Explosionen dieses Bombentyps”. |
Die Aussage “… entspricht x J” hat exakt dieselbe Form. Du verwendest lediglich eine andere Einheit. Das bringt so nichts. Wir drehen uns sinnlos im Kreis. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 810
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| Aruna Verfasst am: 22. Jun 2023 04:28 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | @Aruna - sind wir uns jetzt noch irgendwo uneins?
|
Ich nehme an, weiterhin bezüglich der Notwendigkeit/des anschaulichen/didaktischen Mehrwertes des Hinweises auf den Zahlenwert und die Einheiten von c im SI-System im Rahmen der Diskussion mit einem physikalisch durchschnittlich gebildeten Deutschen.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Ich kritisiere doch gar keine Umrechnung zwischen verschiedenen Einheitensystemen an sich.
|
das hatte ich auch nie so verstanden
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Ich sage lediglich, dass …
1) strukturelle Zusammenhänge vor und ohne Berechnung numerischer Werte verstanden werden können
|
Mag sein, allerdings ist Physik meines Wissens keine Strukturwissenschaft, wie Mathematik, sondern eine Naturwissenschaft.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
2) quantitative Zusammenhänge auch unabhängig von Einheitensystemen veranschaulicht werden können
|
Davon bin ich noch nicht überzeugt. Aber es stehen hier auch unterschiedliche Auffassungen von "unabhängig von Einheitensystemen" im Raum (siehe Diskussion zwischen Dir und DrStupid)
Zur Auflockerung ein Witz:
Mensch beim Arzt:
Arzt: "Ich will offen zu Ihnen sein, ich kann nicht mehr viel für Sie tun"
Mensch: "Wie lange habe ich denn noch?"
Arzt: "Fünf"
Mensch: "Fünf was? Fünf Jahre? Fünf Monate? Fünf Wochen?
Arzt: "Vier"
Hat der Arzt hier Deiner Meinung nach die Restlebensdauer unabhängig von einem Einheitensystem veranschaulicht?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
3) Argumente, die abhängig vom verwendeten Einheitensystem auf unterschiedliche Größen physikalischer Effekte führen, falsch sind.
|
Ist das nun die gleiche Aussage wie:
>>> | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Deine Aussage war, c wäre groß, und das wäre irgendwie für dein Argument wichtig. Und mit c=1 wäre die Argumentation irgendwie nicht möglich.
Meine Aussage ist, dass wenn dein Argument essentiell davon abhängt, dass c groß ist, bzw. wenn es mit c=1 nicht funktioniert, dann ist dein Argument sicher falsch. Denn ich kann c=1 setzen, ohne dass sich an der Physik irgendetwas ändert - aber dein Argument funktioniert nicht mehr. Also muss es falsch sein.
|
<<<
?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Also natürlich kannst du die Effekte im SI-System berechnen, und ich kann das mittels natürlicher Einheiten tun. In beiden Fällen entspricht die freigesetzte Energie der Hiroshima-Bombe in etwa der Gesamtenergie einer Erbse
|
Wie berechnet man denn die Gesamtenergie einer Erbse bzw. einer Hiroshima-Bombe in natürlichen Einheiten?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
- und diese letzte Aussage ist unabhängig vom verwendeten Einheitensystem.
D.h.
1) der generelle physikalische Gehalt und
2) die Konsequenzen bzgl. der Größenordnung der Effekte
der beiden Gleichungen E²=m²+p² mit c=1 und E²=(mc²)²+(pc)² im SI-System sind identisch.
Hast du da Einwände?
|
Eine Frage: Wie sieht man E²=m²+p² an, dass da das m einer Erbse dem p einer Hiroshimabombenexplosion entspricht?
Die strukturelle Ähnlichkeit steht doch in krassem Widerspruch zur erfahrbaren Unterschiedlichkeit, bezüglich der Größe des Effekts. |
|
|
Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 810
|
| Aruna Verfasst am: 22. Jun 2023 04:28 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | @Aruna - sind wir uns jetzt noch irgendwo uneins?
|
Ich nehme an, weiterhin bezüglich der Notwendigkeit/des anschaulichen/didaktischen Mehrwertes des Hinweises auf den Zahlenwert und die Einheiten von c im SI-System im Rahmen der Diskussion mit einem physikalisch durchschnittlich gebildeten Deutschen.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Ich kritisiere doch gar keine Umrechnung zwischen verschiedenen Einheitensystemen an sich.
|
das hatte ich auch nie so verstanden
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Ich sage lediglich, dass …
1) strukturelle Zusammenhänge vor und ohne Berechnung numerischer Werte verstanden werden können
|
Mag sein, allerdings ist Physik meines Wissens keine Strukturwissenschaft, wie Mathematik, sondern eine Naturwissenschaft.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
2) quantitative Zusammenhänge auch unabhängig von Einheitensystemen veranschaulicht werden können
|
Davon bin ich noch nicht überzeugt. Aber es stehen hier auch unterschiedliche Auffassungen von "unabhängig von Einheitensystemen" im Raum (siehe Diskussion zwischen Dir und DrStupid)
Zur Auflockerung ein Witz:
Mensch beim Arzt:
Arzt: "Ich will offen zu Ihnen sein, ich kann nicht mehr viel für Sie tun"
Mensch: "Wie lange habe ich denn noch?"
Arzt: "Fünf"
Mensch: "Fünf was? Fünf Jahre? Fünf Monate? Fünf Wochen?
Arzt: "Vier"
Hat der Arzt hier Deiner Meinung nach die Restlebensdauer unabhängig von einem Einheitensystem veranschaulicht?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
3) Argumente, die abhängig vom verwendeten Einheitensystem auf unterschiedliche Größen physikalischer Effekte führen, falsch sind.
|
Ist das nun die gleiche Aussage wie:
>>> | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Deine Aussage war, c wäre groß, und das wäre irgendwie für dein Argument wichtig. Und mit c=1 wäre die Argumentation irgendwie nicht möglich.
Meine Aussage ist, dass wenn dein Argument essentiell davon abhängt, dass c groß ist, bzw. wenn es mit c=1 nicht funktioniert, dann ist dein Argument sicher falsch. Denn ich kann c=1 setzen, ohne dass sich an der Physik irgendetwas ändert - aber dein Argument funktioniert nicht mehr. Also muss es falsch sein.
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<<<
?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Also natürlich kannst du die Effekte im SI-System berechnen, und ich kann das mittels natürlicher Einheiten tun. In beiden Fällen entspricht die freigesetzte Energie der Hiroshima-Bombe in etwa der Gesamtenergie einer Erbse
|
Wie berechnet man denn die Gesamtenergie einer Erbse bzw. einer Hiroshima-Bombe in natürlichen Einheiten?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
- und diese letzte Aussage ist unabhängig vom verwendeten Einheitensystem.
D.h.
1) der generelle physikalische Gehalt und
2) die Konsequenzen bzgl. der Größenordnung der Effekte
der beiden Gleichungen E²=m²+p² mit c=1 und E²=(mc²)²+(pc)² im SI-System sind identisch.
Hast du da Einwände?
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Eine Frage: Wie sieht man E²=m²+p² an, dass da das m einer Erbse dem p einer Hiroshimabombenexplosion entspricht?
Die strukturelle Ähnlichkeit steht doch in krassem Widerspruch zur erfahrbaren Unterschiedlichkeit, bezüglich der Größe des Effekts. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 810
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| Aruna Verfasst am: 22. Jun 2023 04:43 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: |
Wie berechnet man denn die Gesamtenergie einer Erbse bzw. einer Hiroshima-Bombe in natürlichen Einheiten?
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Ich hab schon mal eine KI gefragt (also nach der Erbse):
Frage:
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | wie berechnet man das Energieäquivalent der Masse einer Erbse in natürlichen Einheiten? |
Antwort:
| KI hat Folgendes geschrieben: | Die Äquivalenz von Masse und Energie ist ein Naturgesetz, das von Albert Einstein im Rahmen der speziellen Relativitätstheorie entdeckt wurde. Es besagt, dass die Masse m und die Energie E eines Objekts zueinander proportional sind: E = mc²1. Hierbei ist c die Lichtgeschwindigkeit1.
Um das Energieäquivalent der Masse einer Erbse zu berechnen, müsste man zunächst die Masse der Erbse in Kilogramm messen und dann mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit multiplizieren. Die Einheit der resultierenden Energie wäre Joule (J). In natürlichen Einheiten wird die Lichtgeschwindigkeit c gleich der Zahl 1 gesetzt, wodurch sich die Masse-Energie-Äquivalenz E = mc² zu E = m vereinfacht2. |
Meint die jetzt, das geht nicht, oder dass in natürlichen Einheiten die Energie in Joule der Masse in kg entspricht?  |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 22. Jun 2023 10:20 Titel: |
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Meine 2ct:
Natürliche Einheiten bedeuten nur, dass Masse und andere Energieformen in denselben Einheiten gemessen werden. Egal, ob kg oder J oder eV oder was auch immer.
Das ist dann am praktischsten, wenn Masse und die anderen Energieformen in der gleichen Größenordnung sind. Das war in den ersten Minuten des Universums der Fall.
Heute ist das Universum ausgekühlt, fast alle Energie ist zu Ruhemasse "kondensiert". Deswegen sind typische Energien sehr viel kleiner als die Masse und typische Geschwindigkeiten sehr viel kleiner als c. Und das spiegelt sich in den typischen Einheiten wider, die wir verwenden: Ein Meter ist sehr viel kleiner als eine Sekunde, ein Joule sehr viel kleiner als ein Kilogramm.
Von daher haben die großen Zahlen, mit denen wir bei der Umrechnung konfrontiert sind, durchaus eine Bedeutung: Wenn mal ein Zehnmillionstel der Masse in Energie umgewandelt wird, sind wir zutiefst beeindruckt. Wenn es sogar in den Promillebereich geht wie bei Kernspaltung, dann ist das dermaßen weit außerhalb der Erfahrungswelt, dass man mit üblichen Einheiten gar nicht mehr mit dem Stellenzählen nachkommt. Dann verwendet man so anschauliche Beispiele wie Hiroshima-Bomben.
Fazit: Unsere Einheiten sind nicht vom Himmel gefallen. Ob man J hernimmt oder MJ ist geschenkt, aber auf jeden Fall sind Energieeinheiten naturgemäß viel kleiner als Masseeinheiten. Weil wir (und vermutlich auch alle Aliens) Niedrigenergiewesen sind.
Zuletzt bearbeitet von Ich am 22. Jun 2023 23:27, insgesamt einmal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 22. Jun 2023 11:28 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | @Aruna - sind wir uns jetzt noch irgendwo uneins? |
Ich nehme an, weiterhin bezüglich der Notwendigkeit/des anschaulichen/didaktischen Mehrwertes des Hinweises auf den Zahlenwert und die Einheiten von c im SI-System im Rahmen der Diskussion mit einem physikalisch durchschnittlich gebildeten Deutschen. |
Nicht unbedingt.
Wenn Energieangaben in kJ, MJ ... verständlich sind, dann Ok. Da wir aber häufig trotzdem veranschaulichen, also "X (Kampfsport) entspricht 10 KJ, Y (Atombombe) jedoch soundsoviel GJ", was spricht denn bitte gegen "Kampfsport entspräche einer Trillionstel einer Atombombe"?
Natürlich muss ich die Zahl in irgendeinem Einheitensystem berechnen, aber die Einheiten tragen doch keinerlei Bedeutung, nur der Vorgang an sich, also eine Trillion Kämpfer vs. eine Explosion.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Ich sage lediglich, dass …
1) strukturelle Zusammenhänge vor und ohne Berechnung numerischer Werte verstanden werden können
|
Mag sein, allerdings ist Physik meines Wissens keine Strukturwissenschaft, wie Mathematik, sondern eine Naturwissenschaft. |
In Summe geht es um die Struktur (1) sowie um das Experiment. Die Rechnerei mit Zahlen ist für's echte Verständnis letztlich bedeutungslos.
Was wir jedoch nachweislich erleben - anhand der Fragen meiner Tochter, hier im Forum, nach meiner Erinnerung sowie der einiger Bekannter ... - ist eine völlige Umkehrung, nämlich der Fokus auf Rechnen mit Zahlen.
Das Verständnis von Längenkontraktion, Zeitdilatation usw., d.h. das Verständnis struktureller Zusammenhänge ist nahe Null. Experimente finden ohnehin nicht statt. Aber die Schüler können die verkürzte Länge eines Raumschiffs in Metern berechnen, ohne zu wissen, dass es gar nicht verkürzt sondern rotiert erscheinen würde. Thema zu 99% verfehlt.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | 2) quantitative Zusammenhänge auch unabhängig von Einheitensystemen veranschaulicht werden können
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Davon bin ich noch nicht überzeugt. Aber es stehen hier auch unterschiedliche Auffassungen von "unabhängig von Einheitensystemen" im Raum (siehe Diskussion zwischen Dir und DrStupid) |
Wenn man alles, was ein Vergleich ist, als Einheitensystem bezeichnet ...
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Zur Auflockerung ein Witz ... |
Physiker beim Ernährungsberater
Ernährungsberater: "Lassen Sie mal 2.3 MJ täglich weg."
Physiker: "Sie meinen die Tafel Schokolade?"
Bis hierher ist lediglich eine Frage der Auffassung.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | 3) Argumente, die abhängig vom verwendeten Einheitensystem auf unterschiedliche Größen physikalischer Effekte führen, falsch sind. |
Ist das nun die gleiche Aussage wie:
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Deine Aussage war, c wäre groß, und das wäre irgendwie für dein Argument wichtig. Und mit c=1 wäre die Argumentation irgendwie nicht möglich.
Meine Aussage ist, dass wenn dein Argument essentiell davon abhängt, dass c groß ist, bzw. wenn es mit c=1 nicht funktioniert, dann ist dein Argument sicher falsch. Denn ich kann c=1 setzen, ohne dass sich an der Physik irgendetwas ändert - aber dein Argument funktioniert nicht mehr. Also muss es falsch sein. |
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Ja!
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Wie berechnet man denn die Gesamtenergie einer Erbse bzw. einer Hiroshima-Bombe in natürlichen Einheiten? |
Gegenfrage: wie berechnest du das in SI-Einheiten?
Ok.
Freiwerdende Energie bei einer Atombombe:
Masse bzw. Energie-Äquivalent einer Erbse:
... TomS schaut in irgendwelchen Tabellen irgendwelche Werte nach - letztlich berechnen wir beide nämlich gar nichts *) - und gelangt zu der Erkenntnis, dass ...
Ui.
Und weil die eigentliche Frage lautet, wieso man beim Essen von Erbsen von dieser riesigen Energie nichts mitbekommt, setze ich noch einen drauf.
A) Nehmen wir an, ich könnte die in der chemischen Struktur der Erbse gespeicherte Energie durch Stoffwechselvorgänge für meine Bewegungen vollständig nutzbar machen. Dann weiß ich (oder schaue nach), dass wir je Atom von Energien im eV Bereich reden (damit überschätzt man die Energie deutlich, aber egal)
B) Nehmen wir an, ich könnte eine derartige Masse Plutonium vollständig spalten. Dann berechne ich die Anzahl der Plutoniumkerne N und ihre jeweilige Masse von ca. 239 * 1 GeV; das selbe mache ich mit den Spaltprodukten X inklusive der Neutronen.
C) Nehmen wir an, ich könnte die in den Atomkernen der Erbse gespeicherte Energie vollständig nutzbar machen, diese also vollständig zerstrahlen - eine halbe Erbse und eine halbe Anti-Erbse. Dann berechne ich die Anzahl der Nukleonen N und schaue ihre Massen nach, also ca. 1 GeV je Nukleon.
Damit erhalte ich die freiwerdende Energie, insbs. als kinetische Energie, Strahlung, Wärme ...
 \sim N_\text{Pu} \cdot 200 \, \text{MeV}) **)
und stelle fest, dass
Du gehst ähnlich vor, schaust aber in anderen Tabellen die Werte in SI-Einheiten nach (und verrechnest dich noch bei den Zehnerpotenzen). Zuletzt vergleichen wir noch die Verhältnisse der Energien und finden identische Werte für diese Verhältnisse (nein, du nicht ...). War das Einheitensystem jetzt irgendwie wichtig?
(B) ist übrigens die einzige Rechnung, die wenigstens ein klein wenig strukturelles Verständnis liefert **)
*) die Massen "from scratch" berechnen kann heute niemand, man muss also auf irgendwelche Tabellen zurückgreifen; wenn's dich interessiert, gerne neuer Tread
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | Eine Frage: Wie sieht man E²=m²+p² an, dass da das m einer Erbse dem p einer Hiroshimabombenexplosion entspricht?
Die strukturelle Ähnlichkeit steht doch in krassem Widerspruch zur erfahrbaren Unterschiedlichkeit, bezüglich der Größe des Effekts. |
Zunächst bemisst sich Größe der Effekte nicht nach beliebigen Zahlen. 1 PJ ist nicht einfach nur groß, es ist groß, weil ich zu etwas bekanntem ins Verhältnis setze. Dieses Verhältnis ist dann unabhängig von willkürlichen Konstanten wie z.B. c. Beispiel: Ein Atom ist winzig klein, oder? 0.1 nm. Aber es ist auch ziemlich groß nämlich ggü. einem Nukleon mit nur ca. 1 fm. Ist es jetzt klein oder groß? Kommt darauf an.
E²=m²+p² irritiert dich deswegen, weil du irgendwie große Zahlen erwartest. In SI-Einheiten siehst du die unmittelbar und bist zufrieden. Aber warum? Einfach nur weil sie groß sind? Oder weil sie groß sind im Bezug auf was? Das ist doch der Punkt.
**) Übrigens muss man beim strukturellen Verständnis der Frage zur freiwerdenden Energie etwas genauer hinschauen. Für die Kernspaltung von Plutonium (ohne Betrachtung der kinetischen Energie des einlaufenden Neutrons) gilt
Dabei steht i für Pu und X, wobei X alle Spaltprodukte (zwei Kerne, einige Neutronen und einige gamma-Quanten) umfasst.
Die kinetische Energie je i ist dann
Also folgt für die gesamte kinetische Energie der Spaltprodukte
 = \sum_X E_X - \sum_X m_X = m_\text{Pu} + m_{n} - \sum_X m_X )
wobei ich im letzten Schritt die Energieerhaltung
verwendet habe.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 22. Jun 2023 13:02, insgesamt 14-mal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 22. Jun 2023 11:44 Titel: |
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@Ich - alles klar, aber das ist ja genau das Argument:
Nicht die Einheiten erklären die Größenordnungen, sondern die Einheiten sind so gewählt, weil sie für die jeweiligen Größenordnungen praktisch sind.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5052
|
| DrStupid Verfasst am: 22. Jun 2023 13:57 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Natürlich muss ich die Zahl in irgendeinem Einheitensystem berechnen, aber die Einheiten tragen doch keinerlei Bedeutung, nur der Vorgang an sich, also eine Trillion Kämpfer vs. eine Explosion. |
Es ist noch gar nicht lange her, da konnte man das Kilogramm noch in die Hand nehmen. Das wurde mittlerweile zwar umdefiniert, aber auch die neue Definition kann man im Labor umsetzen. Physikalische Einheiten sind Vergleichsgrößen mit einer konkreten praktischen Bedeutung und Werte entsprechender physikalischer Größen werden in vielfachen dieser Vergleichsgrößen angegeben. Das ist so elementar für eine exakte empirische Wissenschaft wie die Physik, dass ich ernsthaft erschüttert bin, hier so eine Diskussion zu erleben. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 22. Jun 2023 14:03 Titel: |
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Dann nimm mal ein Coulomb in die Hand, oder ein Ampere (ah, zu groß, ein Milliampere). Wie wär's mit einem J/K?
Tut mir natürlich leid, wenn dich das so erschüttert. Aber die obige Diskussion steht ja auch gar nicht im Widerspruch zu
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Physikalische Einheiten sind Vergleichsgrößen mit einer konkreten praktischen Bedeutung und Werte entsprechender physikalischer Größen werden in vielfachen dieser Vergleichsgrößen angegeben. Das ist so elementar für eine exakte empirische Wissenschaft wie die Physik, dass ich ernsthaft erschüttert bin, hier so eine Diskussion zu erleben. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5052
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| DrStupid Verfasst am: 22. Jun 2023 14:22 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Dann nimm mal ein Coulomb in die Hand, oder ein Ampere (ah, zu groß, ein Milliampere). Wie wär's mit einem J/K? |
Was versuchst Du mir damit zu sagen? Hoffentlich nicht, dass diese Größen keinerlei Bedeutung tragen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 22. Jun 2023 15:17 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Dann nimm mal ein Coulomb in die Hand, oder ein Ampere (ah, zu groß, ein Milliampere). Wie wär's mit einem J/K? |
Was versuchst Du mir damit zu sagen? Hoffentlich nicht, dass diese Größen keinerlei Bedeutung tragen. |
Zunächst mal nur, dass man sie nicht in die Hand nehmen kann und dass sie völlig unanschaulich sind. Dann, dass sie für's Verständnis von Elektrodynamik und Thermodynamik nichts taugen, sondern dass man zuerst Elektrodynamik und Thermodynamik zu einem gewissen Grad verstanden haben muss, bevor man diese Einheiten irgendwann irgendwie wirklich braucht.
Gerade gegoogelt, nur kurz überflogen, keine Ahnung ob das insgesamt taugt:
https://www.physi.uni-heidelberg.de/~eisele/lehrer/huefner.pdf
Aber darin findet man
sowie "Die multiplikative Konstante in der Definition der Entropie ist im gewissen Sinn willkürlich. Identifiziert man sie jedoch mit der Boltzmann Konstante, werden viele Formeln einfacher". Genau.
Sowie "... die Logarithmusfunktion hat die wichtige
Eigenschaft, dass der Logarithmus eines Produktes gleich der Summe der
Logarithmen ist ... Für zwei Systeme, die nichts miteinander zu
tun haben, ist die Zahl der Möglichkeiten gleich dem Produkt der
Einzelmöglichkeiten. Das überlegt man sich leicht an dem Beispiel der
Reihungen von Büchern in zwei völlig getrennten Bibliotheken. Damit gilt für zwei nicht in Kontakt stehenden Systeme 1 und 2"
Sehr gut.
Vermisst da jetzt jemand irgendwelche Zahlen? Vielleicht den Wert der Boltzmann-Konstanten?
Nochmal zum Ausgangspunkt:
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Es gibt zwei didaktische Todsünden in der Physik:
a) Begriffe statt Verständnis. „Die Hangabtriebskraft!“. Schön. Woraus resultiert sie, was bewirkt sie, wie berechnet man sie, wie hängt sie von welchen Umständen und Parametern ab …? Gerne auch Formeln anstelle von Verständnis: „F=ma“. Toll. Bewirkt jetzt die Kraft eine Beschleunigung oder umgekehrt? Wie wär’s stattdessen mit „a=F/m“? Später dann gerne „E=mc²“ …
b) Ausrechnen von Werten. Das ist aber meist nur Rechentechnik, das muss man können, zum Verständnis trägt es jedoch wenig bei. Man hat halt das Gefühl, etwas geschafft zu haben; da steht jetzt eine Zahl. Und? |
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5052
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| DrStupid Verfasst am: 22. Jun 2023 15:35 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Zunächst mal nur, dass man sie nicht in die Hand nehmen kann und dass sie völlig unanschaulich sind. |
Dann geht Deine Antwort an meiner Aussage vorbei. Alle physikalischen Einheiten haben eine praktische Bedeutung. Aber nicht alle sind anschaulich. Das sind zwei Paar Stiefel. Um eine Masse oder eine Energie zu quantifizieren, braucht man eine Einheit. Eine dimensionslose Zahl genügt nicht - auch nicht bei c=1. Weil aber nicht jede Einheit anschaulich ist, hängt das praktische Verständnis der Masse-Energieäquivalenz davon ab, welche Einheiten man bei der Erklärung wählt - oder mit anderen Worten, welches Einheitensystem man verwendet. Natürliche Einheiten sind hier z.B. vollkommen nutzlos, weil 1 kg = 1 kg genauso richtig wie nichtssagend ist. SI-Einheiten sind schon besser, aber damit können Laien nicht sehr viel anfangen. Erbsen als Masseeinheit und Atombomben für die Energie passen viel besser. Physikalich ist das alles dasselbe aber die Verständlichkeit unterscheidet sich dramatisch. |
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CarstenP
Anmeldungsdatum: 10.06.2023
Beiträge: 46
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| CarstenP Verfasst am: 22. Jun 2023 16:50 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Es geht nicht um Einheiten weglassen, sondern Einheiten wählen. |
Das hast du gut ausgedrückt, aber ich finde es ganz klassisch und altbacken schon ganz gut, wenn man auch mit c := 1 und so die Berechungen am Ende, quasi zum allgemeinen Verständnis, nach der Lösung des Problems mal auch noch in SI-Einheiten hinschreibt. Nicht allen geht hier locker solcher Schwups von der Hand, auch wenn ich sie selbst mag.
Irgendwann ist dieses Forum mal von Google komplett durchwühlt oder im Netz von GPT und Freunden, und dann sollte eine entsprechende Suchanfrage auf etwas treffen, mit dem was anfangen kann, auch wenn man nicht schon einen Dr. hat. |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 477
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 22. Jun 2023 19:56 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Das Verständnis von Längenkontraktion, Zeitdilatation usw., d.h. das Verständnis struktureller Zusammenhänge ist nahe Null. Experimente finden ohnehin nicht statt. Aber die Schüler können die verkürzte Länge eines Raumschiffs in Metern berechnen, ohne zu wissen, dass es gar nicht verkürzt sondern rotiert erscheinen würde. Thema zu 99% verfehlt. |
Wie meinst du das?
Das hier?
| Zitat: |
Ähnliches gilt bei der Rotation von Körpern, wo anhand des Ehrenfestschen Paradoxons demonstriert werden kann, dass in der SRT keine starren Körper existieren können. Für Einstein war dieser Zusammenhang ein wichtiger Schritt zur Entwicklung der allgemeinen Relativitätstheorie, da für einen mitrotierenden Beobachter der Raum unter anderem wegen der Lorentzkontraktion eine nichteuklidische Geometrie annimmt. |
https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkontraktion#Scheinbare_Paradoxien |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 810
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| Aruna Verfasst am: 22. Jun 2023 21:46 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Physiker beim Ernährungsberater
Ernährungsberater: "Lassen Sie mal 2.3 MJ täglich weg."
Physiker: "Sie meinen die Tafel Schokolade?"
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Was soll daran witzig sein?
Dass ein Ernährungsberater 2,3 MJ sagt, statt 2.300 kJ?
Oder dass ein Physiker den physiologischen Brennwert von Schokolade kennt?
Witzig wäre es meines Erachtens, wenn der Physiker gesagt hätte:
"Sie meinen 25 Nanogramm Schokolade?"
Mit c=1 wäre es natürlich wieder weniger witzig.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Dann berechne ich die Anzahl der Nukleonen N und schaue ihre Massen nach, also ca. 1 GeV je Nukleon.
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Aha, Du rechnest also mit Teilchenzahlen?
Vor vier Tagen schrieb ich:
>>> | Aruna hat Folgendes geschrieben: |
Wenn man den gleich 1 setzt, wie will man dann argumentieren?
Natürlich ist der nicht weg, aber dann müsste ich mit auf die innere Energie der Stoffmenge von Substanzen beziehen, die üblicherweise die Körpermasse ausmachen. Aber das würde doch die Erklärung verkomplizieren und nicht vereinfachen und vor allem: Rechnen würde ich dennoch.
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<<<
Das das das Ganze verkomplizieren würde, hast Du ja gerade eindrücklich gezeigt.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Du gehst ähnlich vor, schaust aber in anderen Tabellen die Werte in SI-Einheiten nach (und verrechnest dich noch bei den Zehnerpotenzen).
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Wie kann ich mich verrechnet haben, Da ich ja laut Deiner Aussage gar nicht gerechnet habe?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
E²=m²+p² irritiert dich deswegen,
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Wie kommst Du darauf, dass mich E²=m²+p² irritiert?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
In SI-Einheiten siehst du die unmittelbar und bist zufrieden. Aber warum? |
Weil man damit besser und verständlicher dafür argumentieren kann, dass das Energieäquivalent von einigen Kilogramm ziemlich viel Energie für die Lebenswelt eines Niedrigenergiewesens (wie von Ich beschrieben) ist.
Würde eine normale Personen-Waage Gigawattstunden anzeigen, oder Joule dann wäre es für den Durchschnittsmenschen eher unmittelbar einsichtig, dass er die überschüssigen Kilos größtenteils in Form von Materie aufgenommen hat. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 22. Jun 2023 23:22 Titel: |
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Aruna, du kritisierst ein paar zugegebenermaßen schwache Witze, aber sagst nichts
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Freiwerdende Energie bei einer Atombombe:
Masse bzw. Energie-Äquivalent einer Erbse:
Und weil die eigentliche Frage lautet, wieso man beim Essen von Erbsen von dieser riesigen Energie nichts mitbekommt, setze ich noch einen drauf.
A) Nehmen wir an, ich könnte die in der chemischen Struktur der Erbse gespeicherte Energie durch Stoffwechselvorgänge für meine Bewegungen vollständig nutzbar machen. Dann weiß ich (oder schaue nach), dass wir je Atom von Energien im eV Bereich reden (damit überschätzt man die Energie deutlich, aber egal)
B) Nehmen wir an, ich könnte eine derartige Masse Plutonium vollständig spalten. Dann berechne ich die Anzahl der Plutoniumkerne N und ihre jeweilige Masse von ca. 239 * 1 GeV; das selbe mache ich mit den Spaltprodukten X inklusive der Neutronen.
C) Nehmen wir an, ich könnte die in den Atomkernen der Erbse gespeicherte Energie vollständig nutzbar machen, diese also vollständig zerstrahlen - eine halbe Erbse und eine halbe Anti-Erbse. Dann berechne ich die Anzahl der Nukleonen N und schaue ihre Massen nach, also ca. 1 GeV je Nukleon.
Damit erhalte ich die freiwerdende Energie, insbs. als kinetische Energie, Strahlung, Wärme ...
und stelle fest, dass
|
dazu?
Es ging darum, etwas zu erklären. Die einzige wirkliche Erklärung steckt in B. Alles andere ist das Sammeln von Zahlen, die man für sich betrachtet nicht versteht sondern allenfalls zur Kenntnis nimmt - unabhängig von den verwendeten Einheiten. Leider ist die Erklärung für A und insbs. C extrem kompliziert. Nimmt man jedoch A und C als gegeben hin, dann folgt aus der Erklärung für B und der Vergleich mit A und C ein gewisses Verständnis der relevanten Größenordnungen.
Also - siehe oben:
1) strukturelle Zusammenhänge erkennt man sehr gut ohne irgendwelche numerischen Werte - siehe B
2) quantitative Zusammenhänge kann man häufig unabhängig von Einheitensystemen veranschaulichen - siehe dimensionslose Verhältnisse
3) Argumente, die abhängig vom verwendeten Einheitensystem auf unterschiedliche Größen physikalischer Effekte führen … - ist nicht relevant; man könnte die Rechnung auch im SI System durchführen; der Wert von c in irgendeinem System ist für (2) irrelevant.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | In SI-Einheiten siehst du die unmittelbar und bist zufrieden. Aber warum? |
Weil man damit besser und verständlicher dafür argumentieren kann, dass das Energieäquivalent von einigen Kilogramm ziemlich viel Energie für die Lebenswelt eines Niedrigenergiewesens (wie von Ich beschrieben) ist.
Würde eine normale Personen-Waage Gigawattstunden anzeigen, oder Joule dann wäre es für den Durchschnittsmenschen eher unmittelbar einsichtig, dass er die überschüssigen Kilos größtenteils in Form von Materie aufgenommen hat. |
Verstehe ich nicht.
Wir vergleichen drei Zahlen bzw. berechnen zwei Zahlenverhältnisse. Letztere sind dimensionslos. Das Joule ist also überflüssig und für die Fragestellung zudem denkbar unpraktisch. Erkläre mir doch bitte, wie man für eine Überlegung auf Basis dimensionsloser Größen deiner Meinung nach „[in SI-Einheiten] besser und verständlicher argumentieren kann“.
Wenn dir meine zitierte Erklärung als Antwort auf deine Frage nicht gefällt, dann modifiziere sie doch bitte so, dass sie besser ist, also einfacher oder umfassender. Bisher hast du selbst jedenfalls noch gar nichts erklärt.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 810
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| Aruna Verfasst am: 23. Jun 2023 02:32 Titel: Teil 1, der Witz |
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Zunächst mal zu dem Witz:
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aruna, du kritisierst ein paar zugegebenermaßen schwache Witze, |
Ja, und das ist IMO gar nicht so unaussagekräftig für unsere Diskussion:
Ich habe gefragt, was an dem Witz witzig sein sollte und ihn so korrigiert, dass er witzig ist.
Viele Witze erscheinen lustig, weil die etwas Vertrautes in einen unerwarteten/neuen Kontext stellen, oder etwas zunächst Ungewöhnliches durch einen Perspektivwechsel verstanden wird.
In der von Dir erzählten Version erzählt er nichts für mich Ungewöhnliches.
Ein Ernährungsberater nennt ein anzustrebendes Energiedefizit und der Beratene rechnet das in eine Menge eines bestimmten Nahrungsmittel um.
So what?*
In der von mir korrigierten Version versteht der Beratene eben nicht "physiologischen Brennwert", sondern "innere Energie" und rechnet das gemäß
E=mc² [c wie es beliebt] in eine Masse um, die nun weitaus geringer ist, als das, was man üblicherweise in dem Kontext erwarten würde (25ng statt 100g)
Das führt dann zur Verwirrung und die Auflösung dieser Verwirrung drückt sich in einem Gefühl der Heiterkeit aus.
Um den Witz zu verstehen (die Verwirrung aufzulösen) muss man natürlich draufkommen, wie der Physiker auf die ungewöhnlich geringe Menge Schokolade kommt. Dazu muss man zumindest nachvollziehen können, was denn E=mc² [c wie es beliebt] in Bezug auf Energien im Megajoulebereich für die entsprechenden Massenäquivalente in (Zehnerpotenzen von) Gramm bedeutet.
Und das schnell genug, dass der oben entstandene erheiternde Auflösungseffekt auftreten kann. Denn wenn es zu lange dauert, oder sogar erklärt werden muss, greift das nicht und man verdreht eher die Augen oder sagt "oh Mann"...
Eventuell wird der Witz von Physikern, denen innere Energien näher sind, als physiologische Brennwerte, nun in meiner Version nicht verstanden, weil die nun die Antwort des Physikers vollkommen normal empfinden.
Die empfinden dann eventuell Deine Version tatsächlich witzig, weil die es ungewöhnlich finden, dass ein Physiker 2,3 Megajoule in 100g umrechnet.
Und erwähnenswert finde ich eben auch, dass, wenn man den Witz so erzählt, dass beide die gleichen Einheiten für Energie und Masse [im Folgenden Beispiel, aber nicht notwendig MJ] verwenden, der überhaupt nicht mehr zündet:
Physiker beim Ernährungsberater
Ernährungsberater: "Lassen Sie mal 2.3 MJ täglich weg."
Physiker: "Sie meinen die 2,3 MJ Schokolade?"
Es ist nicht mehr erkennbar, dass oder ob der Physiker etwas anderes versteht, als das, was der Ernährungsberater meint.
Die Information, welche der beiden möglichen Bedeutungen von 2,3 MJ Schokolade [physiologischer Brennwert oder Masse] von dem Physiker verstanden wird, wird nicht mehr mitgeliefert.
So wird dann jeder gemäß seinen kognitiven Voreinstellungen das verstehen, was er gewohnt ist, und daran nichts ungewöhnlich finden.
(Man würde dann den Witz eventuell darin suchen, dass der Physiker unbedingt Schokolade weglassen will und nicht andere Energielieferanten einschränken.
Man könnte statt MJ auch eV hinschreiben, dann wäre es ungewöhnlich, dass auch der Ernährungsberater in eV rechnet, was dann aufgelöst wird, dadurch, dass der Client ein Physiker ist.)
Es geht also nach meinem Eindruck durch c=1 Information verloren, die notwendig ist, um Zweideutigkeit zwischen physiologischem Brennwert und
innerer Energie aufzulösen.
Und die gleiche Information fehlt dann eben IMO auch in der Argumentation gegenüber dem Taijiquanlehrer.
Der Witz in meiner Version wäre daher m.E. auch eine gute Entgegnung auf die Aussage des Taijiquanlehrers.
*)ich habe natürlich einen Restverdacht, dass Du mich "testen" wolltest, ob ich merke, dass MegaJoule keine besonders großen Energiemengen sind im Kontext der Ernährung.
Auf den restlichen Beitrag gehe ich später ein.... |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 810
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| Aruna Verfasst am: 25. Jun 2023 16:33 Titel: |
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das war noch offen:
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Aruna, du kritisierst ein paar zugegebenermaßen schwache Witze, aber sagst nichts
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Freiwerdende Energie bei einer Atombombe:
Masse bzw. Energie-Äquivalent einer Erbse:
Und weil die eigentliche Frage lautet, wieso man beim Essen von Erbsen von dieser riesigen Energie nichts mitbekommt, setze ich noch einen drauf.
A) Nehmen wir an, ich könnte die in der chemischen Struktur der Erbse gespeicherte Energie durch Stoffwechselvorgänge für meine Bewegungen vollständig nutzbar machen. Dann weiß ich (oder schaue nach), dass wir je Atom von Energien im eV Bereich reden (damit überschätzt man die Energie deutlich, aber egal)
B) Nehmen wir an, ich könnte eine derartige Masse Plutonium vollständig spalten. Dann berechne ich die Anzahl der Plutoniumkerne N und ihre jeweilige Masse von ca. 239 * 1 GeV; das selbe mache ich mit den Spaltprodukten X inklusive der Neutronen.
C) Nehmen wir an, ich könnte die in den Atomkernen der Erbse gespeicherte Energie vollständig nutzbar machen, diese also vollständig zerstrahlen - eine halbe Erbse und eine halbe Anti-Erbse. Dann berechne ich die Anzahl der Nukleonen N und schaue ihre Massen nach, also ca. 1 GeV je Nukleon.
Damit erhalte ich die freiwerdende Energie, insbs. als kinetische Energie, Strahlung, Wärme ...
und stelle fest, dass
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dazu?
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hatte ich doch
Ich wies darauf hin, dass ich selbst schon geschrieben hatte:
| Zitat: | Wenn man den [Proportionalitätsfaktor] gleich 1 setzt, wie will man dann argumentieren?
Natürlich ist der nicht weg, aber dann müsste ich mit auf die innere Energie der Stoffmenge von Substanzen beziehen, die üblicherweise die Körpermasse ausmachen. Aber das würde doch die Erklärung verkomplizieren und nicht vereinfachen und vor allem: Rechnen würde ich dennoch.
|
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Es ging darum, etwas zu erklären. Die einzige wirkliche Erklärung steckt in B.
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Die Erklärung für was?
Im Wesentlichen steht da  angewandt
auf die Spaltung von  Plutonium-Nukleonen.
Das ist ein Spezialfall von E=m.
Was erklärt das bezüglich der Frage, ob es plausibel sei, dass ein Mensch nicht als Masse vorliegende Energie direkt aufnimmt und das seine Körpermasse in merklichem Ausmaß (also im kg-Bereich) erhöhen würde.
Und insbesondere wie erklärt es das besser, als wenn man einfach die Energie in Einheiten umrechnet, die dem Gegenüber vertraut sind?
Da muss ich doch auch noch wissen, wie viele Nukleonen eine entsprechende Menge Körperfett hat und wie misst man überhaupt die Nukleonen- bzw. Atommasse?
Geht das ohne Rückgriff auf SI oder ähnliche Einheiten?
Misst ein Massenspektrometer nicht in g/Ladung?
Kann man Atommassen oder Nukleonenmassen direkt in eV messen?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
3) Argumente, die abhängig vom verwendeten Einheitensystem auf unterschiedliche Größen physikalischer Effekte führen … - ist nicht relevant; man könnte die Rechnung auch im SI System durchführen; der Wert von c in irgendeinem System ist für (2) irrelevant.
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ja, das kann ich auch umdrehen:
Wenn ich in irgendeinem System das Verhältnis zwischen alltäglichen Massen und alltäglichen Energien ausrechnen kann, muss dieses Verhältnis auch in anderen Einheitensystemen das gleiche sein.
Dann wähle ich geschickterweise das Einheitensystem, das schon mit alltäglichen Massen und Energien arbeitet. Da hat halt halt der Proportionalitätsfaktor eine GO von 10^16 und ist zufällig die Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat.
Ich kann auch die Atommasse hernehmen, dann habe ich, falls man die direkt messen kann, die Energie in eV aber dann einen Umrechnungsfaktor in der GO von 10^23 um von Atommassen auf alltägliche Massen zu kommen.
Dann habe ich die Energie in eV und müsste die nochmal in üblicheren Energeieinheiten ausdrücken, falls ich will, dass das Gegenüber noch folgen kann.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | In SI-Einheiten siehst du die unmittelbar und bist zufrieden. Aber warum? |
Weil man damit besser und verständlicher dafür argumentieren kann, dass das Energieäquivalent von einigen Kilogramm ziemlich viel Energie für die Lebenswelt eines Niedrigenergiewesens (wie von Ich beschrieben) ist.
Würde eine normale Personen-Waage Gigawattstunden anzeigen, oder Joule dann wäre es für den Durchschnittsmenschen eher unmittelbar einsichtig, dass er die überschüssigen Kilos größtenteils in Form von Materie aufgenommen hat. |
Verstehe ich nicht.
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Wenn der Lehrer anhand seiner Waage nicht eine Massenzunahme von 5 kg Anzeigen würde, sondern das Energieäquivalent in Gigawattstunden dann käme er vielleicht gar nicht auf die Idee, dass er solche Energiemengen als masselose Energie aufgenommen hat.
Falls er das nicht abschätzen kann, kann man das mit dem jährlichen Stromverbrauch in Deutschland in Beziehung setzen.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Wir vergleichen drei Zahlen bzw. berechnen zwei Zahlenverhältnisse. Letztere sind dimensionslos. Das Joule ist also überflüssig und für die Fragestellung zudem denkbar unpraktisch. Erkläre mir doch bitte, wie man für eine Überlegung auf Basis dimensionsloser Größen deiner Meinung nach „[in SI-Einheiten] besser und verständlicher argumentieren kann“.
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Es war ja umgekehrt. Du solltest mir erklären, wie man für meine Überlegung mit c=1 besser und verständlicher argumentieren kann.
Da ging es um das Verhältnis von masseloser Energie im Verhältnis zu als Masse vorliegender Energie.
Dieses Verhältnis ist nun offensichtlich nicht vom Einheitensystem unabhängig und trivial 1.
Wenn man die Frage umstellt, auf das Verhältnis von in Masse vorliegender Energie und die daraus üblicherweise physiologisch verwertbare Energie, in Deiner Berechnung  , also GeV/eV.
Das wäre dann 10^9
Um das in SI zu berechnen, muss ich wissen, dass die dichteste Speicherform für physiologische Energie Körperfett ist, mit ca. 29.200 kJ oder 2,92 10^7 J
Das Energieäquivalent von 1kg Körperfett ist rund 9 * 10^16 Joule, Das Verhältnis kommt ungefähr hin mit dem Faktor in der GO 10^9 oder einer Milliarde.
Wenn man also statt Nahrungsenergie als Masse zuzuführen, die direkt als masselose Energie aufnimmt, nimmt man nur ein Milliardstel der Masse zu, als üblich. Mikrogramm statt Kilogramm.
Kommt also auf das gleiche raus, mein Argument ist in allen Einheitensystemen richtig. Nur in SI halt IMO leichter vermittelbar.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Bisher hast du selbst jedenfalls noch gar nichts erklärt. |
doch, ich habe z.B. mehrfach erklärt, warum die Hypothese des Taijiquanlehrers unplausibel ist. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18138
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| TomS Verfasst am: 27. Jun 2023 00:25 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | Die Erklärung für was?
Im Wesentlichen steht da angewandt
auf die Spaltung von Plutonium-Nukleonen.
Das ist ein Spezialfall von E=m.
Was erklärt das bezüglich der Frage, ob es plausibel sei, dass ein Mensch nicht als Masse vorliegende Energie direkt aufnimmt und das seine Körpermasse in merklichem Ausmaß (also im kg-Bereich) erhöhen würde. |
In dem man die Energie mit anderen typischen Energieskalen wie z.B. der atomarer Prozesse vergleicht.
In welcher Form soll denn Energie aus der Spaltung (B) gespeichert werden, wenn diese je Atom um viele Größenordnungen über den typischen atomaren Werten (A) liegt? Die Atome und Moleküle würden vollständig zerstört werden.
Es reicht für das Verständnis also aus, zu wissen, dass je Atom bzw. Atomkern Energien im Bereich sichtbaren oder maximal UV-Lichts (A) bzw. Röntgen- bis harte Gammastrahlung (B) auftreten. Es schadet nicht, auch noch Zahlen berechnen zu können, aber Zahlen ohne deren Verständnis nützen nichts.
Und relevanten Vergleiche wie
sind eben unabhängig von irgendwelchen Einheiten.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 27. Jun 2023 11:54, insgesamt einmal bearbeitet |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 27. Jun 2023 11:05 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: |
Mit c=1 wäre es natürlich wieder weniger witzig.
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Tatsächlich ändert "c=1" nichts dramatisch an den Naturgesetzen, die entsprechenden Gleichungen bleiben im wesentlichen gleich, aber es hat Auswirkungen auf die Einheiten physikalischer Größen. Da Theoretiker aber selten messen, ist es da auch egal.
Denn die Lichtgeschwindigkeit ist
Setzt man c=1 dann bedeutet das:
Hier bleiben Sekunde und Meter wie sie sind. Es hat aber implizite Auswirkungen auf abgeleitete Einheiten und explizite Auswirkungen auf Einheiten, wo c explizit auftritt.
zB. implizit..
Geschwindigkeit
Beschleunigung
zB. explizit für E=m (wenn man die Energieeinheit belässt)..
mit
} \, 1 \, [kg'] = \frac{1}{\{c^2\}} \, [kg])
Für die Kraft dann
Arbeit
Aus (*) sieht man auch, dass
1J Energie der kleinen Masse (in SI-Einheit) von [kg]/{c^2} entspricht.
Dieses Verhältnis bleibt bei allen Einheiten gleich.. |
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