kleine Ursache…

Hätte Rutherford seine Streu­versuche nicht mit dem Vorurteil „Partikel gegen Gold­folie” (siehe hier) durch­geführt, das uns die unum­stößliche „Erkenntnis” einbrachte, Atome würden im wesent­lichen aus Nichts bestehen, sondern den Gedanken an Wellen zuge­lassen haben (etwa so), würden wir heute womöglich angesichts von Atomen an gänzlich andere Raum­strukturen denken.
Es ist amüsant, sich vorzustellen, wie diese winzige Variation in der Quanten­welt sich in der Archi­tektur wider­spiegeln könnte, die Gebäude ganz anders zu konzi­pieren hätte. Auch und vor allem Wissen­schafts­gebäude wären betroffen.

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astronomisch

»Der Weltraum – unendliche Weiten. Wir befinden uns in einer fernen Zukunft. Dies sind die Abenteuer des neuen Raum­schiffs Enter­prise, das viele Licht­jahre von der Erde entfernt unterwegs ist, um fremde Welten zu entdecken, unbe­kannte Lebens­formen und neue Zivili­sationen. Die Enterprise dringt dabei in Galaxien vor, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat«. Ach nö, der falsche Film…
Der Weltraum – unendliche Weiten. Wir befinden uns immer an der Grenze zur Zukunft. Und wir reimen uns die Vergan­genheit zusammen, weil wir glauben, damit gerüstet zu sein für alle Zeiten. Vor ewigen Zeiten saß der große Schöpfer auf seiner Terrasse, starrte in den Sonnen­aufgang und schmauchte ein Pfeifchen. Nun gut, der große Schöpfer mag jemand ganz anderer gewesen sein. Und auf der Terrasse saß er auch nicht, die schweben nämlich nicht so einfach im Welt­raum umher (eher schon ritt er auf dem Stern­bild Pegasus oder so). Und es war auch kein Sonnen­aufgang; die Sonne gab es nämlich noch gar nicht, aber in just eben­diesem Jahr­millionen­augenblick beschloß er, selbige zu basteln. Voller Zufrie­denheit über diesen Gedanken blies er eine gewaltige Rauch­wolke über den (nicht vorhandenen) Terrassen­rand. Und weil sein Tabak­dampf nur aus Wasser­stoff und Staub und solchem Gedöns bestand – was einfach nicht schmecken wollte –, beschloß er, neben der Sonne gleich noch einen Garten zu basteln, er würde ihn Virginia nennen, um endlich halbwegs rauchbares Kraut zur Verfügung zu haben.

So fing es also an: eine riesige Staub- und Gaswolke, die durch den Weltraum dümpelte. Irgendwann wurde es den Staub­partikeln und den Vertretern der Familie Gas (also den Atomen und Mole­külen) dann aber zu langweilig. So beschlossen sie, zur Akkretionsscheibe zu wandern. Doch sie unter­schätzten den Herden­trieb: Wenn ein paar wenige Leute Ähnliches machen, schließt sich die Meute früher oder später an (’s könnt ja Bananen zu kaufen geben oder so). So ungefähr läuft es im Welt­raum offenbar auch ab. Zumindest muß es dort um Bananen gegangen sein, denn urplötzlich findet sich der überwie­gende Anteil der Staub- und Gaspartikel auf bananen­förmig gekrümmten Umlauf­bahnen in der Akkretions­scheibe, obwohl es noch gar kein Gravi­tations­zentrum gibt. Das muß sich erst bilden. Der Andrang der Staub- und Gasteilchen ist so groß, daß Platz­anweiser ihren Dienst tun müssen: Wasser­stoff in die Mitte, Schwefel­wasser­stoff, Methan etc. und Staub­partikel an den Rand; rückt mal zusammen, da kommen noch mehr…
Nachdem also die Stoffe einiger­maßen getrennt waren, nahm der Andrang der Wasser­stoffatome, -moleküle und -ionen in der Mitte der Akkre­tions­scheibe dermaßen zu, daß den zuerst Dagewe­senen schier der Kragen platzte. Das geschah so stürmisch, daß nebenbei die H → He-Fusion statt­finden konnte. Die dabei frei werdende Energie (E = Δm·c²) war groß genug, um die Fusions­prozesse in Gang zu halten, aber nicht zu groß, um die sich gerade entflam­mende Sonne nicht gleich wieder zu zerfetzen.
Weiter draußen ging’s längst nicht so stürmisch, wenngleich turbulent genug zu. Da ballten sich Staub­partikel zu Planeten und Asteroiden zusammen. Auch Gaspartikel durften mitspielen. Doch die Bindung der beiden „Parteien” hielt wohl nur dort, wo hinreichend schwere Staub­klumpen genügend (gravitative) Anziehungs­kraft entwickelt hatten. Erstaunlich ist die Verteilung der schweren Elemente. Eisen scheint sich bevorzugt in 150 Mio. Kilo­metern von der Sonne aufzuhalten (das meiste davon befindet sich im Nickel-Eisen-Kern der Erde und einiges andere in den Eisen­meteo­riten). Aller­dings ist es nicht allzu populär, ob auch die Gas­planeten Eisen­kerne besitzen oder Steinkerne oder Kerne aus kristallinen Gasen oder ob sie gar nicht zum Kernobst zählen.
Und dann gibt es zwischen Mars- und Jupiter­bahn noch den Astero­iden­gürtel, der aus Gesteins­brocken besteht, die die Reste eines Kleinst­planeten sein sollen. Weiter draußen gibt es noch mehr Geröll, es ziert den Kuiper­gürtel. Dieser ist flach, scheint also im Zusammen­hang zu stehen mit der großen Akkretions­wanderung. Allerdings kann diese nicht erklären, warum es mehr oder weniger massive Brocken mit vergleichsweise hoher Dichte sind, wo aufgrund der Entstehungs­geschichte eher „Staub­mäuse” zu erwarten sein sollten. Doch vielleicht ist noch weiter draußen wirklich nur noch mit Gas und Staub zu rechnen? Das wäre der Bereich der Oortschen Wolke. Diese soll kugel­förmig, also nicht durch Akkre­tions­bewegungen ausgedünnt sein. Plausibel! Aber, ach, sie besteht auch aus Klumpen, die sich direkt oder als Kollisions­trümmer­teile ab und an in Sonnen­nähe zeigen.

Hmm, war also das Ausgangs­objekt gar keine Staub- und Gaswolke? Und wieso waren Unmengen von Wasser­stoff in diesem Ausgangs­objekt und zugleich erhebliche Mengen schwerer Elemente? Letztere sind Endprodukte eines ausge­brannten Sterns. Wie groß ist die Wahr­schein­lichkeit, daß z. B. eine Super­nova Bauschutt in den Weltraum schleudert, der geradewegs in einer jung­fräu­lichen Wasser­stoff­wolke zum „Stehen” kommt. Und wie groß ist diese Wahr­schein­lichkeit in Bezug zu der Aussage, daß praktisch jeder Stern der Galaxie, zu der auch die Sonne gehört, von einem oder sogar mehreren Planeten umkreist wird?

Katzenbuckel

Es ist schon seltsam, was der Katze in E. Schrödingers Gedanken­experiment so alles nachsagt wird, um ein Para­doxon zu kreieren (vgl. hier). Die Kurz­fassung – manch­mal sogar mit einem Ausrufe­zeichen garniert – lautet: Die Katze ist zugleich tot und lebendig.
Einen Schmarrn ist sie! Die Meßapparatur (also das Nach­gucken nach dem Öffnen der Kiste) kann nur zwei Zustände der Vital­funk­tionen der Katze messen: entweder sie lebt oder sie lebt nicht (das dazwi­schen­geschal­tete Siech­tum ist per defini­tionem kein Gegen­stand der Messung). Solange nicht gemessen bzw. nachgeschaut wird, hat die Katze keinen realen Vital­zustand. Keinen. Nicht den Zustand „lebendig”, nicht den Zustand „tot”, schon gar nicht den Zustand „tot und zugleich lebendig”. Freilich kann man sich beliebige Mischungen der beiden Eigen­zustände |φT〉 und |φLvorstellen:

|ψ〉 = cT |φT〉 + cL |φL〉.

Diese Vorstellung ist sogar nützlich, um mit Hilfe der Wahr­schein­lich­keits­ampli­tuden 〈φT|ψ〉 bzw. 〈φL|ψ〉 letzt­lich die Wahr­schein­lich­keiten dafür angeben zu können, einen der beiden möglichen „Meßwerte” anzu­treffen, also entweder „tot” oder „lebendig”. Doch diese Vorstellung ist abstrakt, als Rechen­krücke nützlich, nur eben nicht real.
Niemand käme etwa beim Stern-Gerlach Experiment auf die Idee, den (virtuellen) Misch­zustand der durch den Versuchs­aufbau möglichen Eigen­zustände – erkennbar an den beiden(!) Meßwerten ±ħ/2 – als realen Zustand (also beispiels­weise Fermionen mit einem Null-Spin) zu erwarten. Nur dem armen Kätzchen bürdet man einen solchen Unfug auf…