Philosophie Lexikon der Argumente

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Symmetrien: Bezeichnung für die Invarianz von Eigenschaften, die einer Transformation unterworfen sind wie Spiegelung, Drehung oder Verschiebung oder Wiederholung. Angewendet auf Theorien und Systeme ermöglicht das Vorhandensein von Symmetrien eine größere Einfachheit.
 
Autor/Titel Begriff Exzerpt Metadaten

 
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I 159
Def Symmetrie/Weyl: ein Ding ist symmetrisch, wenn man es einer bestimmten Operation aussetzen kann und es danach als genau das gleiche erscheint wie vorher.
Symmetrie/Physik/Gesetze/Feynman: Bsp wenn wir eine Maschine verschieben, wird sie immer noch funktionieren.
I 726
Symmetrieoperationen/Physik/Feynman:
Translation im Raum - Translation in der Zeit - Rotation um einen festen Winkel - Gleichförmige Geschwindigkeit in gerader Linie (Lorentz Transformation) - Zeitumkehr - Spiegelung des Raums - Austausch gleicher Atome oder Teilchen - Quantenmechanische Phase
Materie Antimaterie (Ladungskonjugation).
I 728
Asymmetrie/Größenordnung/Maßstabsänderung/Feynman: bei Maßstabsänderungen sind die physikalischen Gesetze nicht symmetrisch!
Frage: wird ein Apparat, der fünfmal größer nachgebaut wird, in derselben Weise arbeiten? - Nein!
Bsp Die Lichtwellenlänge, die z.B. von Natriumatomen in einem Behälter emittiert wird, ist die gleiche, wenn sich das Volumen verfünffacht. Es wird dadurch nicht fünf mal länger.
Folglich ändert sich das Verhältnis der Wellenlänge zur Größe des Emitters.
Bsp Streichholzkathedrale: wenn sie im echten Maßstab gebaut würde, würde sie zusammenbrechen,. weil vergrößerte Streichhölzer nicht stark genug sind.
Man könnte denken, dass man einfach eine größere Erde nehmen müsste (Wegen der jeweils gleichen Gravitation). Aber dann würde es noch schlimmer!
I 730
Symmetrie/Gesetz/Erhaltungssatz/Quantenmechanik: für jede Symmetrie gibt es in der Quantenmechanik ein entsprechendes Erhaltungsgesetz! Das ist ein sehr tiefgründiger Sachverhalt.
Dass die Gesetze bezüglich der Translation in der Zeit symmetrisch sind, bedeutet in der Quantenmechanik dass die Energie erhalten bleibt.
Invarianz bei Rotation entspricht der Erhaltung des Drehimpulses. (In der Quantenmechanik).
I 731
Symmetrie/Spiegelung im Raum/rechts/links/Richtung/Raumrichtung/Feynman: eine Uhr, deren sämtliche Teile spiegelsymmetrisch gebaut wären, würde genauso laufen.
Wenn das aber richtig ist, wäre es unmöglich, zwischen "rechts" und "links" durch irgendein physikalisches Phänomen zu unterscheiden, genauso wie es unmöglich ist, durch ein physikalisches Phänomen eine absolute Geschwindigkeit zu definieren.
Die empirische Welt muss natürlich nicht symmetrisch sein. Wir können ja in der Geographie die Richtungen definieren.
Es scheint aber nicht gegen die physikalischen Gesetze zu verstoßen, dass alles von rechts nach links geändert wird.
Bsp rechts/links: Wenn man herausfinden wollte, was "rechts" ist, wäre eine gute Methode, in einem Eisenwarengeschäft eine Schraube zu kaufen. Die meisten haben Rechtsgewinde. Es ist einfach sehr viel wahrscheinlicher. (Konvention).
I 732
Bsp rechts/links: nächste Möglichkeit: Licht dreht seine Polarisationsebene, wenn es durch Zuckerwasser dringt. So können wir "rechts drehend" definieren.
Aber nicht bei künstlich hergestelltem Zucker, nur bei dem, der von Lebewesen stammt! (>Monod, Molekülstruktur, rechtsdrehend/linksdrehend).
I 733
Feynman: es sieht so aus, als ob die Phänomene des Lebens (mit viel häufigeren Molekülen in einer bestimmten Richtung) die Unterscheidung links/rechts erlauben.
Aber das ist nicht der Fall!
Die Schrödingergleichung sagt uns, dass sich rechts und linksdrehende Moleküle physikalisch gleich verhalten. Nichtsdestoweniger gibt es im Leben nur eine Richtung!
I734
Erhaltungssatz: es gibt keine Erhaltung der Anzahl der rechtsseitigen Moleküle. Einmal angefangen, hat die Evolution diese vermehrt und wir können sie weiter vermehren.
Wir können annehmen, dass die Phänomene des Lebens die Symmetrie nicht verletzen, sondern im Gegenteil die universelle Natur und die Gemeinsamkeit des letzten Ursprungs aller Lebewesen demonstrieren.
I 737
Spiegelsymmetrie: wird erfüllt von den Gesetzen der: Elektrizität, Gravitation, Magnetismus, Kernkräfte.
Sie können nicht benutzt werden, um rechts/links zu definieren!
Es gibt aber eine Verletzung der Symmetrie in der Natur: der schwache Zerfall (Betazerfall): (1954): es gibt ein Teilchen, ein bestimmtes Kobaltisotop, das in drei π-Mesonen zerfällt und ein anderes, das in zwei zerfällt.
I 738
Def Südpol: kann nur durch Kobaltisotope definiert werden: er ist so, dass die Elektronen in einem Betazerfall bevorzugt von ihm wegeilen.
Das ist die einzige Möglichkeit, dem Marsbewohner recht/links eindeutig zu erklären: er bekommt eine Bauanleitung für Betazerfall in einem gekühlten System.
I 739
Parität/Gesetz der Verletzung der Paritätserhaltung/Asymmetrie/Symmetrie/Feynman: einziges unsymmetrisches Gesetz in der Natur: die Verletzung passiert nur bei diesen sehr langsamen Reaktionen: die Teilchen, die einen Spin tragen (Elektron, Neutrino usw.) kommen mit einem nach links tendierenden Spin heraus. Das Gesetz verbindet den polaren Vektor einer Geschwindigkeit und den axialen Vektor eines Drehimpulses und besagt, dass der Drehimpuls mit größerer Wahrscheinlichkeit entgegengesetzt zur Geschwindigkeit statt parallel dazu liegt.
I 742
Symmetrie/Natur/Feynman: woher kommt sie? Man weiß es nicht.

Fey
R. Feynman
Vom Wesen physikalischer Gesetze München 1993

Fey I
R. Feynman
Vorlesungen über Physik I München 2001

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Hg. Martin Schulz, Abfragedatum 22.05.2017