Freitag, 5. Dezember 2008

Informationsgeschwindigkeit (Speed of Information)

In den Naturwissenschaften heißt laut Brockhaus Information (I.) die formulierte Unterrichtung nicht nur von Menschen, sondern auch von Organismen oder techn. Einrichtungen über Sachverhalte, Ereignisse oder Abläufe. Zur Übermittlung der I. werden vorzugsweise physikalische Signale verwendet, wie z. B. elektromagnetische oder akustische. Die Geschwindigkeit, mit der sich ein solches Signal von einem Punkt A zu einem Punkt B ausbreitet, kann demnach auch als I.-geschwindigkeit v_I bezeichnet werden. Einzelne Wellen oder Wellengruppen sind Träger der I.. Es wurde jedoch gezeigt (Exp. an der Duke-Univ. Durham, USA 2003), dass Informationen sich i.a. nicht mit der Gruppengeschwind. v_G ausbreiten, die aus mathem. Gründen Werte <0> c (Lichtgeschw.) annehmen kann. Es gibt Hinweise dafür, dass v_I = c_Vakuum. Nach der speziellen Rel.-Theorie kann keine Materie und keine Form der Energie sich schneller bewegen als mit Lichtgeschw. c. D.h., dass I. nicht schneller als das Licht im Vakuum übertragen werden kann. Andernfalls wäre das Kausalitätsprinzip verletzt, wonach die Wirkung immer nach der Ursache kommt. Bei überlichtschnellen Signalen könnte aber die Vergangenheit beeinflußt werden. Dies ist jedoch nicht möglich. English version at gaus-kosmos next site!

Donnerstag, 1. Mai 2008

Was ist Dunkle Materie?

Diese Frage beschäftigt die Wissenschaft seit langem. Die im Weltall anzutreffenden Teilchen bestehen offensichtlich nicht nur aus baryonischer Materie (Atomen: 4,9%), sondern auch noch aus einem wesentlich größeren Anteil nicht-baryonischer, keine elektromagnetischen Wellen abstrahlender "Dunkler Materie" (DM: 26,8%). (Dunkle Energie: 68,3%) Ein indirekter Beweis gelingt durch die Interpretation von weit entfernten Galaxienhaufen, deren Licht durch den "Gravitationslinsen-Effekt" an zwischen Lichtquelle und Empfänger sich befindenden Materiehaufen der DM deutlich verstärkt wird. Theoretisch ergibt sich die Forderung nach mehr Materie als der sichtbaren aus dem Urknall-Modell, wodurch das unsymmetrische Zusammenklumpen von Galaxienhaufen am ehesten mit der Existenz von DM erklärt werden kann. Ferner haben Messungen an spiralförmigen Galaxien ergeben, dass die Geschwindigkeit der äußeren Äste größer ist als theoretisch berechnet, wenn nur die baryonische Materie bei den Berechnungen berücksichtigt wird. Zwar gibt es baryonische DM, wie z.B. schwarze Löcher oder weisse und schwarze Zwerge (Sternleichen, die kein Licht abstrahlen), aber ihr Anteil ist zu gering. Auch unter Hinzurechnung der Masse aller Neutrinos reicht der benötigte Betrag an DM nicht aus. Daher werden "neuartige" Teilchen postuliert, die bisher jedoch experimentell nicht haben nachgewiesen werden können. Dazu zählen die WIMPs, SUSY-Teilchen und AXIONEN. Lit.: Lesch/Müller: Kosmologie für helle Köpfe, Goldmann-Verlag, 2006, neueste Ergebnisse des Planck-Satelliten aus wiss. Zeitschrift 2013.

Samstag, 26. Januar 2008

Monsterwellen (Kaventsmänner)

Bei Monsterwellen handelt es sich um steile Wellenberge, die eine bis zu 40 m hohe Amplitude und große Schiffe schwer beschädigt oder versenkt (MS München) haben. Sie sind südlich von Afrika und im Atlantik beobachtet worden. Auf einer Bohrplattform in der Nordsee sind sie experimentell nachgewiesen worden. Ihre theoretische Berechnung gelingt nicht mit der "klassischen" Wellengleichung, die mathematisch eine partielle Differentialgleichung 2. Ordnung ist. Wie der Enzyklopädie "Wikipedia" (2008) zu entnehmen ist, wendete Al Osborne eine nichtlineare Variante der Schrödinger-Gleichung an. Letztere findet in der Quantenmechanik Anwendung zur Berechnung von Wellenfunktionen und Energiewerten im atomaren Bereich. Eine nichtlineare Spezialform dieser Differentialgleichung liefert nun im makroskopischen Bereich eine Beschreibung der Ausbreitung von Monsterwellen in Ozeanen. 1995 konnte eine Wellenamplitude gemessen werden, die von Osbornes Modell verhergesagt wurde. Damit scheint dies Phänomen theoretisch geklärt zu sein. Die früher als "Seemannsgarn" abgetanen Erzählungen haben offensichtlich einen wahren Kern!