Quarks, Quasare, Quintessenz Materie Materie
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Materie Atomisten Epikur Quarks, Quasare, Quintessenz Antike Reminiszenzen im Weltbild der modernen Physik und Kosmologie Elemente Empedokles Atome Kontinuum Vakuum a n t i k Korpuskeln 17. – 19. Jhd. Elementarteilchen kein Vakuum Aether feinstofflich Aristototeles Stoa Pneuma Feld 20. Jhd. Quantenmechanik: Bruno Binggeli Departement Physik, Universität Basel Teilchen-Welle-Dualität Heisenbergsche Unschärferelation Materie Atomisten Epikur Atome Empedokles Vakuum a n t i k Korpuskeln 17. – 19. Jhd. Elementarteilchen Materie Elemente 20. Jhd. Kontinuum kein Vakuum Aether feinstofflich Aristototeles Stoa Pneuma Feld Quantenfeldtheorie: Atomisten Epikur Elemente Empedokles Atome Kontinuum Vakuum a n t i k Korpuskeln 17. – 19. Jhd. Elementarteilchen 20. Jhd. kein Vakuum Aether feinstofflich Aristototeles Stoa Pneuma Feld Elementarteilchen sind nicht beständig! Quantisierung der Felder! Wechselwirkungsprozesse beschrieben als Austausch „virtueller“ Teilchen. Endgültiger Sieg des „Atomismus“? Erzeugung Vernichtung Kollisionen im Beschleuniger Materie Atomisten Epikur Atome Empedokles Vakuum a n t i k Korpuskeln 17. – 19. Jhd. Elementarteilchen Materie Elemente 20. Jhd. Kontinuum kein Vakuum Aether feinstofflich Aristototeles Stoa Atomisten Epikur Pneuma Feld Elemente Atome Vakuum a n t i k Korpuskeln 17. – 19. Jhd. Elementarteilchen „Vakuum“ (plenum!) Atomisten Epikur Atome Vakuum a n t i k Korpuskeln 17. – 19. Jhd. Elementarteilchen 20. Jhd. kein Vakuum Aether feinstofflich Aristototeles Stoa Pneuma Feld (plenum!) „Vakuum“ der modernen Physik ist nicht leer ! Aristoteles: „Urmaterie“ Substrat, Stoff ohne Form, reine Potentialität Heraklit: „Alles fliesst“ Stoff ist ewiges Werden, Sein steckt im Logos Symmetrien Elemente Empedokles 20. Jhd. Kontinuum „Vakuum“ Ein See virtueller Teilchen, die fortwährend erzeugt und wieder vernichtet werden . . . Materie Empedokles Kontinuum kein Vakuum Aether feinstofflich Aristototeles Stoa Pneuma Feld ??? „Quantenverschränkung“ Teilchen sind strikte nicht separierbar! Alles ist akausal miteinander verbunden. Platons „Weltseele“? Stoische „Sympathie“? Das neuplatonische „Eine“? . . . Feuer Luft Wasser Erde Platon (Timaios): Die eigentlichen Bausteine sind immaterielle Dreiecke. Das Wesen der Wirklichkeit steckt in Symmetrien. (Zahl, Proportion, Harmonie) Symmetrien Symmetrien Die Gesetze der Physik beruhen auf Symmetrien . . . und deren Brechung. CPT-Theorem Symmetrien Symmetrien „Kräftestammbaum“ „Q u a r k s“ Auf der Suche nach der höchsten Einheit und Symmetrie . . . Baryonen: 3 Quarks Proton Mesonen: 2 Quarks Symmetrien Symmetrien Pythagoras Stringtheorie „Supersymmetrie“ Teilchen als Vibrationszustände Robert Fludds Monochord (ca.1600) Kosmos Je weiter entfernt, desto tiefer in der Vergangenheit... Kosmos Aristotelische Ortslehre: Verknüpfung von Ort und Körper . . . . . . von Raum und Materie. supralunar: quinta essentia (Aether) => Allgemeine Relativitätstheorie supralunar: quinta essentia (Aether) sublunar: sublunar: Erde-Wasser-Luft-Feuer Erde-Wasser-Luft-Feuer gekrümmter Raum Euklidischer Raum Wäre Raum positiv gekrümmt: kein unendliches Universum! Sphärenkosmos nach Aristoteles Beobachtungsevidenz heute: Weltraum ist euklidisch . . . Sphärenkosmos nach Aristoteles Bild: NASA Hubble Space Telescope Im Anfang . . . Kosmos Big Bang supralunar: quinta essentia (Aether) sublunar: Erde-Wasser-Luft-Feuer Kosmischer Mikrowellenhintergrund Vor fast 14 Milliarden Jahren (400 000 Jahre nach Urknall) Kosmischer Mikrowellenhintergrund Kosmos Sphärenkosmos nach Aristoteles Das beobachtbare Universum ist • endlich und kugelförmig • zentriert auf Hier und Jetzt • hierarchisch (von oben nach unten) Kosmos Big Bang supralunar: quinta essentia (Aether) sublunar: Penzias und Wilson 1965 Erde-Wasser-Luft-Feuer 1cm3 410 MikrowellenPhotonen Ein neuer „Weltäther“ . . . Sphärenkosmos nach Aristoteles Licht als quinta essentia . . . Teilchenkaskade im frühen Universum Kosmos Kosmos Teilchenkaskade im 500 n.Chr.): Pseudo-Dionysius (ca. frühen Universum Himmlische Hierarchie (neuplatonisch) Big Bang ! ! ! Big Bang Kosmische Evolution ist eine Kette von Symmetriebrechungen. Einheit Symmetrie !!! !!! Vielheit Asymmetrie neuplatonisch Anthropos ! Kosmos !! ! ! ! Big Bang Warum ist die Welt für den Menschen wie „massgeschneidert“? Aristoteles: Zweckursache, Teleologie Kosmische Evolution ist eine Kette von Symmetriebrechungen. Einheit Symmetrie """ """ Vielheit Asymmetrie Zurück zum Ursprung neuplatonisch Anthropos Warum ist die Welt für den Menschen wie „massgeschneidert“? Odysseus in der Unterwelt? Kleinste Aenderungen der Naturkonstanten ergäben eine völlig andere Welt! A n t h r o p i s c h e s P r i n z i p: Das Universum muss so beschaffen sein, dass es die Entwicklung intelligenten Lebens zulässt – sonst wären wir nicht hier. Es gibt unendlich viele Universen (Multiversum), so dass es z u f ä l l i g i r g e n d w o so sein wird wie hier. Die „massgeschneiderte“ Welt ist ein reiner Auswahleffekt. ATLAS Experiment © 2011 CERN Anthropos Platon Aristoteles Physikalismus Idealismus SUSY-Teilchen werden gefunden ! ATLAS Experiment © 2011 CERN Biologismus Empirismus oder Keine SUSY-Teilchen! Anthropische „Lösung“?
