Was können wir wissen?

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1 Was können wir wissen? Mit Physik bis zur Grenze verlässlicher Erkenntnis Bearbeitet von Josef Honerkamp 1. Auflage Buch. xxviii, 367 S. Hardcover ISBN Format (B x L): 12,7 x 19 cm Weitere Fachgebiete > Philosophie, Wissenschaftstheorie, Informationswissenschaft > Wissenschaften: Allgemeines > Populärwissenschaftliche Werke schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 Inhalt Vorwort XV Über Verlässliches und weniger Verlässliches Physik und Metaphysik XIX Teil I Physik: Verlässliches über Raumzeit und Quanten 1 1 Was ist der Urknall eigentlich? 3 Der Beginn einer wissenschaftlichen Kosmologie... 4 Ein kurzer Blick auf das heutige Standardmodell der Kosmologie Das Programm der Rückextrapolation Eine Lücke oder eine andere Phase von Raum und Zeit? Raum und Zeit Nobelpreisträger Max von Laue spricht über die Relativitätstheorien 11 Das Galileische Relativitätsprinzip Inertialsysteme Inertialsysteme in der Speziellen Relativitätstheorie

3 VI Was können wir wissen? Inertialsysteme in der Allgemeinen Relativitätstheorie Die Grenzen unserer Vorstellungsfähigkeit Über die Zeit 19 Die Zeit bei reversiblen bzw. irreversiblen Vorgängen in der klassischen Physik Entropie als Unordnung und Leben als Export von Entropie Zeit in der modernen Physik Was bedeutet eigentlich Einsteins Formel E = mc²? 27 Die Masse in der Relativitätstheorie Eine neue Eigenschaft der Masse Bedeutende Beispiele für die Nicht-Additivität von Massen Realität und Nichtseparabilität in Quantenmechanik und Buddhismus 35 Separabilität in klassischer Physik und in Quantenmechanik Wenn das Konzept der Separabilität an seine Grenzen stößt: offene Systeme Realität und Nichtseparabilität in der Quantenmechanik Realität und Nichtseparabilität im Buddhismus Die moderne Physik und der Buddhismus Individualität und Ununterscheidbarkeit der Quanten 45 Ununterscheidbarkeit in der klassischen Statistischen Mechanik Ununterscheidbarkeit in der Quantentheorie Wandlungen des Materiebegriffes 53 Die Masse als charakteristische Eigenschaft von materiellen Objekten

4 Inhalt VII Alle Objekte bestehen aus Quanten Die Energie als charakteristische Eigenschaft von materiellen Objekten Werner Heisenberg: Physik und Philosophie 61 Die moderne Physik und traditionelle Grundanschauungen Die Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik Probleme der Verbalisierung der Ergebnisse der Quantenmechanik Weltanschauung und geistige Lebensgrundlage Teil II Physik: Verlässliches angesichts Komplexität und Zufall 69 9 Zur Physik komplexer Systeme 71 Auf dem Weg zum Verständnis komplexer Systeme: der thermodynamische Gleichgewichtszustand Auf dem Weg zum Verständnis komplexer Systeme: das Fließgleichgewicht Emergenz 79 Statistische Mechanik versus Thermodynamik Emergente Phänomene in Multi-Agentensystemen.. 82 Realität als emergentes Phänomen Ist Bewusstsein als emergentes Phänomen irgendwann erklärbar? Emergente Phänomene 87 Systeme, emergente Begriffe, Phänomene und Gesetze auf zwei Ebenen Eine kleine Skizze der Statistischen Mechanik

5 VIII Was können wir wissen? Weitere emergente Phänomene: Strukturbildung, Realität Emergenz in der Physik und anderswo Reduktionismus 101 Eigenständigkeit der höheren Ebenen trotz Reduktion Bildung von Begriffen durch Definition oder durch Zeigen Der Informationsbegriff in der Physik 107 Der Begriff der Entropie Entropie als Mangel an Information Statistische Physik: quantitative Beschreibung bei unvollständigem Wissen Quanteninformatik 115 Informatik als Wissenschaft von der Verarbeitung codierter Information Codierung in Strukturen von Quantenobjekten Der Zufall 119 Die Zähmung des Zufalls Der Umgang mit dem Zufall in der Statistischen Mechanik Der Umgang mit dem Zufall bei offenen Systemen Der Zufall in der Quantenmechanik Wie man mit dem Zufall rechnet stochastische Prozesse 129 Stochastische Prozesse Der Zufallsweg als Modell für die Diffusion

6 Inhalt IX Der Relaxator als Modell für einen Weg ins Gleichgewicht Der stochastische Oszillator Wie man dem Zufall trotzt optimale Voraussagen 139 Modellierung stochastischer Prozesse: optimale Vorhersagbarkeit als Ziel Verschiedene Typen von Gleichungen für stochastische Prozesse Schätzung der Parameter eines Modells Naturgesetze versus optimierte Prädiktoren Vorurteile und Vorwissen 147 Die Bedeutung des Vorwissens im Alltag und in der Evolution des Denkens Die Bedeutung des Vorwissens bei der Interpretation von Daten Das Theorem von Bayes Aus Daten Schlüsse ziehen 157 Die Unsicherheit bei der Modellierung Die Unsicherheit der Daten Die Folgen der Unsicherheit der Daten für die Berechnung Die Unsicherheit in den Parametern Bedeutung der Datenanalyse für das Testen von Modellen und Theorien Ein erster Einblick in die Spieltheorie vom Beobachten zum Handeln 165 Eine ganz kurze Geschichte der Spieltheorie Die Auszahlungsmatrix Das Gefangenendilemma Die Evolution der Kooperation

7 X Was können wir wissen? Teil III Wege zum verlässlichen Wissen Die Natur der Physik und der kritische Rationalismus 175 Die Begrenztheit unserer Erkenntnisfähigkeit und die Natur der Physik Der kritische Rationalismus Die Sprache der Physik 183 Die Mathematik als Sprache, in der formuliert und argumentiert wird Die Mathematik als Führer zu neuen Hypothesen Die Mathematik als Führer im Unvorstellbaren Warum können wir Gesetzmäßigkeiten in der Natur mathematisch erfassen? 191 Die evolutionäre Erkenntnistheorie Klassische Physik als Physik unserer Alltagswelt Mathematik als taugliche Sprache im Unvorstellbaren Stephen Hawking: Der große Entwurf Eine neue Erklärung des Universums 197 Modellabhängiger Realismus Naturphilosophie versus Naturwissenschaft Der große Entwurf Über das Entstehen physikalischer Theorien 207 Die zwei Ebenen der Theorien Leben mit Schwierigkeiten auf der begrifflichen Ebene Lehren für die Einschätzung neuer Theorien

8 Inhalt XI 26 Schneller als Licht? 217 Die Prinzipien der Speziellen Relativitätstheorie Diskussionen um die Relativitätstheorie im Oktober Frühere Anfechtungen physikalischer Theorien Lehren aus der Geschichte der Physik Strukturenrealismus und Evolution 225 Der Strukturenrealismus und seine Varianten Berücksichtigung der Evolution Nicht beim Sein, beim Sosein da stellen sich die Fragen 233 Eine Liste früherer Hypothesen Eine kurze Geschichte der Hypothesen Nicht das Sein, sondern das Sosein ist das Problem Teil IV Auf dem Weg zum verlässlichen Wissen Vom Geschichtsbewusstsein Unser geschichtliches Erbe in Europa 247 Die neue Wissenschaft Die neue Art zu denken: Ergebnisoffenheit Keine Angst vor neuen Deutungsversuchen 251 Ein Blick in die Geschichte Folgen der Erkenntnis Keine Angst

9 XII Was können wir wissen? 32 Die dritte Form der Naturforschung 257 Sammlungen, Faustregeln, Erfindungen Die drei Formen der Naturforschung heute Über das Verhältnis von Wissenschaft und Technik 263 Grundlagenforschung inspiriert zu technischen Erfindungen Technische Erfindungen inspirieren zur Grundlagenforschung Geplante Forschung und geplante Erfindungen Kurz und gut Teil V Jenseits verlässlichen Wissens Über einen Aspekt der Schönheit bei physikalischen Theorien und Inventionen von J. S. Bach 273 Schönheit in der Physik Schönheit in der Musik Das Heilige und das Profane 279 Gleichheit hinsichtlich der kulturellen Leistung Unterschiedlichkeit hinsichtlich der Wirkung Der freie Wille eines Agenten 285 Der Agent Die reine Strategie Ein Agent in Gesellschaft Die gemischte Strategie Der Mensch als Agent Der freie Wille Zweierlei Unvorstellbares 293

10 Inhalt XIII 38 Innenwelt und Außenansicht Gefühle eines Physikers beim Lesen eines philosophischen Artikels 297 Kann man Wahrheit fühlen? Über den Umgang mit der Sprache Das anthropische Prinzip und die Evolution Was kann ein Philosoph zu einer Fachwissenschaft beitragen? 303 Der mereologische Fehlschluss Lehren aus der Geschichte der Physik Vorläufigkeit und Entwicklung von Begriffen Brauchen wir Gott? Gedanken zu einer Sammlung religions-kritischer Texte 311 Über den analytischen Zugang zur Religion Über den pragmatischen Zugang zur Religion Geborgenheit als übergeordnetes Ziel Physik aus der Gottesperspektive? 319 Naturwissenschaft und die letzten Dinge Die letzte Theorie versus Komplexität der Welt Gedanken zu einem Artikel von Patrick Becker: Naturwissenschaftliches Denken als Herausforderung für den Gottesglauben 325 Die Bedeutung der Kausalität Die Bedeutung der Evolution Prinzipien der naturwissenschaftlichen Methode: Nachprüfbarkeit Prinzipien der naturwissenschaftlichen Methode: Ergebnisoffenheit Wie der Herausforderung begegnen?

11 XIV Was können wir wissen? Literatur 335 Anmerkungen zu den Kapiteln 341 Stichwortverzeichnis 361