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Am 20.07.2022 um 16:16 schrieb Ingo Tessmann über PhilWeb <philweb@lists.philo.at>:



Am 19.07.2022 um 21:16 schrieb Karl Janssen über PhilWeb <philweb@lists.philo.at>:

Jetzt musste ich erst mal nachsehen, wo ich mich da verrenkt haben soll. c^2 ist natürlich Lichtgeschwindigkeit im Quadrat und als solches keine kinetische Energie. 

Das habe ich auch nicht geschrieben, vielmehr c^2  als kinetische Energie einer relativistisch bewegten Masse resp. eines Körpers äquivalent gesetzt.

Um es eindeutiger auszudrücken hätte ich es nicht als in Klammern gesetzte Nebenbemerkung, sondern explizit die Tatsache beschreiben sollen, dass in Einsteins Gleichung E = mc^2 die Masse (m) und Energie (E) äquivalente physikalische Größen sind und ineinander umgewandelt werden können sowie weiterhin In der Gleichung die erhöhte relativistische Masse (m) eines Körpers multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit im Quadrat (c^2) gleich der kinetischen Energie (E) dieses Körpers ist.


Hi Karl, 

Deine Verrenkungen sind schon bemerkenswert. Ich habe aus der Vorlesung zur Elektrodynamik in Erinnerung behalten, dass bewiesen wurde: Kinetische oder Bewegungsenergie E(v) = gamma m c^2 = m(v) c^2, wobei im Gammafaktor v ja kleiner as c bleiben muss. Für die Ruhemasse gilt v = 0, so dass E(0) = m(0) c^2 bzw. E = m c^2. So steht es auch noch in neueren Lehrbüchern, wie bspw. im Grundkurs Theoretische Physik, Band 4, von Wolfgang Nölting. 

Und was hatte Einstein zu seiner Formel geschrieben? „Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energieinhalt. Ändert sich die Energie um L, so ändert sich die Masse um L / V^2 (wobei V = c meint).“

Was anderes als dieses Faktum sollte ich beschrieben haben?
Du schreibst: Ändert sich die Energie um L, so ändert sich die Masse
Ich schrieb:  die erhöhte relativistische Masse (m) eines Körpers (die dafür erforderliche Energie selbstredend voraussetzend- was auch sonst sollte die Massenerhöhung bewirken)

In der Gleichung ist die erhöhte relativistische Masse (m) eines Körpers multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit im Quadrat (c2) gleich der kinetischen Energie (E) dieses Körpers


Weiter führt er 1905 aus. „Wenn die Theorie den Tatsachen entspricht, so überträgt die Strahlung Trägheit zwischen den emittierenden und absorbierenden Körpern. 1907 kommt Einstein zu dem „Resultat, dass einem Energiezuwachs Delta E des betrachteten Körpers stets ein Massenzuwachs Delta E  / V^2 entsprechen müsse.“

Dito

Und 1922 sieht er dann, „dass die Energie E_0 eines ruhenden Körpers seiner Masse gleich ist: E_0 = m c^2. Masse und Energie sind also wesensgleich, d.h. nur verschiedene Äußerungsformen derselben Sache.“ Die „Äquivalenz von Energie und Masse“ hebt Nöltung in seinem Grundkurs hervor. 

Ich verstehe nun wirklich nicht mehr, was Du mir diesbezüglich vorhältst!
Du schreibst: Die „Äquivalenz von Energie und Masse“ hebt Nöltung in seinem Grundkurs hervor. 
Ich schrieb: Um es eindeutiger auszudrücken hätte ich es nicht als in Klammern gesetzte Nebenbemerkung, sondern explizit die Tatsache beschreiben sollen, dass in Einsteins Gleichung E = mc^2 die Masse (m) und Energie (E) äquivalente physikalische Größen sind und ineinander umgewandelt werden können ...



Masse mit Materie gleichsetzen? Ein - auch bewegter - Körper ist (modulo seiner immateriellen Funktionalität sofern auf Lebewesen bezogen) schlichtweg Materie. Doch kommt es bei differenzierter Sicht auf diesen Zusammenhang sicherlich auf die grundlegende Klärung der Begriffe von Masse und einer sie bewegenden Energie an.

Materie ist, was Ruhemasse hat, hatte ich geschrieben. Du kannst nicht pseudomethodisch auf Einsteins Formel verweisen, dann aber begriffsgymnastisch offen lassen, was Du mit Materie meinst. 


Warum eigentlich nicht? Viel eher betreiben wir hier grade „Pseudomethodik“. Wir sind uns doch wirklich einig (wie könnte das anders sein, bei eineindeutiger Gültigkeit von Einsteins Formel).
Materie ist eben nicht eindeutig definiert und daraus mag unsere unterschiedliche Sicht darauf erklärt sein. Unstrittig sollte jedoch folgende Kurzbeschreibung sein, die ich mir als Repetition angelegt habe, da ich mich nicht mehr an meine Physikvorlesungen im einzelnen erinnern kann (allenfalls an mehr oder weniger qualvolle Wochen des Wartens, bis zu Semesterbeginn feststand, ob eine Klausur geschafft war oder nicht, sie waren glücklicherweise geschafft😊😊)

Historisch gesehen, verstand man unter Materie eine Substanz, als einen i.W. nicht verstandenen Grundstoff, aus dem die grobstoffliche Welt besteht. So dominierte wohl eher die philosophische Interpretation, die ich hier schon angeführt habe, wonach zwischen unterschieden wurde zwischen Form (abstrakt an Ideen gebunden) und geformter Substanz als Materie. Dieser auf Aristoteles zurückgehenden Vorstellung von geformter Materie lag dessen Prinzip von Potenz (dynamis) und Akt (Verwirklichung) zugrunde. Materie (hyle) wurde eher als Möglichkeit von Formgebung gesehen, denn als konkrete Substanz. Diese eher undifferenzierte Vorstellung von Materie hat sich in deren heutigem Verständnis  entsprechend der umfassenden Kenntnis der Naturwissenschaften wesentlich geschärft. Dennoch gibt es, wie oben erwähnt, keine eindeutige Definition. 

In der Physik ist Materie als Überbegriff für Substanzen unterschiedlicher Gegenständlichkeiten gebräuchlich:

Während man in der klassischen Physik Gegenstände (auch deren Partikel) nur als Materie definierte, wenn diese über ein gewisses Volumen und Ruhemasse verfügten, wurde der Materiebegriff selbstredend nicht auf masselose Partikel (Lichtteilchen) angewendet. Aber auch hier ist offensichtlich keine scharfe Unterscheidung vorgenommen bzw. möglich, da auch Elementarteilchen ohne Ruhemasse und auch ohne Volumen existieren, andere wiederum haben Ruhemasse aber kein Volumen (z.B. Leptonen/Quarks). 

Durch diese Repetition sollte (auch mir) deutlich geworden sein, dass Masse keine spezifisch intrinsische Eigenschaft von beliebiger Materie ist, sondern Manifestation von Wechselwirkungen zwischen den Teilchen, die durch Einwirkung von Energie ausgelöst wird. 

Eigentlich alles Binsenwahrheiten heutzutage. Aber es kann ja nicht schaden, sich ihrer wieder zu vergewissern.

Mein Verständnis von Materie ist dennoch nicht eindeutig festgezurrt. Lediglich eindeutig im Sinne auf eine naturwissenschaftliche Definition, die für mich hinreichend klar formuliert ist; ganz im Gegensatz zur Philosophie und das mag der Grund für die diesbezüglich hier als unscharf wahrgenommenen Aussagen meinerseits sein.


Energie mit Zeit verbunden; nun, das hatte ich doch geschrieben:

Newtons Impuls (als für unsere empirische Lebenswelt glücklicherweise physikalische Größe) ist bekanntlich als das Produkt von Masse und Geschwindigkeit definiert (p=m·v) und die Kraft als Ableitung des Impulses nach der Zeit (F=dp/dt).  


Ich bezog mich aber auf das fundamentale Wirkungsquantum, in dem Energie und Zeit verbunden sind, und nicht auf Newton. 


Nun, Du favorisierst doch eigentlich die Empirik des lebensweltlichen Daseins und dort dominiert die Newton‘sche Mechanik. Waldemar liebt den Staub und muss daher immer wieder in die mikroskopische Unterwelt abtauchen.

Bester Gruß an Dich und in die Runde! - Karl


IT



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