Symmetrie und Symmetriebruch, Grundprinzipien unserer Welt
Nicht jeder im Spiegelbild sichtbare Vorgang ist ein real physikalisch möglicher Vorgang. Aber wenn wir alle Raumrichtungen, die Zeitrichtung und die Ladungen invertieren, dann ergibt sich wieder ein möglicher physikalischer Vorgang. Das nennt man die CPT-Invarianz.
Emmy Noether hat außerdem gezeigt, dass jeder Erhaltungssatz auf eine zu Grunde liegende Symmetrie unserer Welt zurückzuführen ist.
Bei den Kristallen erscheint uns die Symmetrie oft am eindrucksvollsten. Merkwürdigerweise gibt es genau 230 klassische Kristallformen und zusätzlich unabsehbar viele Quasikristalle.
Merkwürdig ist auch, dass eine Vielzahl der Lebewesen (wie der Mensch) einerseits äußerlich spiegelsymmetrisch erscheint aber innerlich diese Symmetrie nicht existiert. Die Zahl 5 unserer Finger bzw. Zehen ist ebenfalls erstaunlich. Diese Art von Symmetrie kommt auch bei anderen Lebewesen vor.
Die Zahl der Kronblätter von Blütenpflanzen enthält die Fibonaccifolge (1;2;3;5 …). Die Verhältnisse vom je zwei aufeinander folgenden Zahlen nähern sich der Goldenen Zahl, die durch die Gleichung a/b = b/(a-b) definiert ist. Das reguläre Fünfeck besteht aus 5 gleichschenkligen Dreiecken deren Längenverhältnis von Schenkellänge zu Basislänge gleich der Goldenen Zahl ist.
Um den Zufall und damit das Chaos aus der Welt zu schaffen hat Hugh Everett die Viele-Welten-Interpretation der Quantenmechanik und somit eine neue Art von Symmetrie postuliert.
Mir scheint das Problem aber eher umgekehrt zu sein. Wären unsere Naturgesetze vollkommen spiegelsymmetrisch, dann könnten wir nicht existieren und die Welt wäre grauenvoll langweilig.
Es erscheint mir nicht sinnvoll hier Lösungen zu einzelnen der angeschnittenen Fragestellungen zu posten. Das soll dem einzelnen überlassen bleiben. Erweiterungen oder Kritik sind aber willkommen.
Das Ganze ist der vielleicht etwas unbeholfene Versuch Möglichkeiten aufzuzeigen wie man gute Fragen stellen kann. Ich kann manche der angerissenen Fragen vielleicht beantworten. Aber bin ich auch schlau genug eine entsprechend gute Frage zu stellen?
Hi...und was ist deine Frage bzw. auf was willst du hinaus?
Es ist keine Frage sondern ein Diskussionsvorschlag.
5 Antworten
Ich weiß nicht ganz worauf du hinaus willst.
Ja symmetrien spielen in der Physik oft eine Rolle aber es gibt auch viele Fälle wo keine Symmetrie vorliegt.
Wenn du Vorgänge in Symmetrisch und Antisymmetrisch einteilst ist es auch klar, dass es entweder das eine oder andere sein muss.
Das ist eine Aneinanderreihung von Themen, die für mich erstmal keine Gemeinsamkeiten haben. Das kommt mir auch eher so vor, als würdest du irgendein Youtube-Video nacherzählen. Deine Folgerungen kann ich so nicht nachvollziehen.
Worum geht's dir eigentlich?
Es erscheint mir nicht sinnvoll hier Lösungen zu einzelnen der angeschnittenen Fragestellungen zu posten.
Ich kann keine Fragestellungen erkennen.
Wie die meisten anderen hier (wenn ich deren Beiträge richtig verstehe), weiß ich auch nicht, auf was du hinaus willst.
Kurz gesagt, mir erschließt sich der Sinn deines Posts nicht.
Teilweise gibt es Symmetrien, teilweise nicht.
Soweit es symmetrisch ist, wird es dafür einen Grund geben. Die fünf Finger sind evolutionstechnisch entstanden, eine Fortentwicklung insoweit ist die Polydaktylie, welche - abgesehen von sozialen Gruppenzwängen und Schönheitsidealen - eine körperliche Fortentwicklung ist. Es gibt auch Menschen, die weitaus mehr Farben sehen können als andere (Tetrachromaten). Das alles sind irgendwo "Symmetriebrüche", welche evolutionären Fortschritt implizieren, jedoch sozial weniger eine Rolle spielen, sich also wohl nicht fortsetzen.
Fibonaci, Sinus und andere Folgen, die man so findet: Sie ergeben sich physikalisch. Es wird nicht die Mathematik repliziert, sondern der Algorithmus oder ein Mechanismus, die in der Regel viel einfacher ist als die zugrunde liegende mathematische Beschreibung. So kann eine Sinuskurve etwa über ein Federpendel hergestellt werden.
Bei den Kristallen ist es wohl ähnlich wie bei den Atomen. Zwar kann man theoretisch noch weitere bilden, deren Stabilität ist aber äußerst gering, so dass sie kaum vorkommen oder kaum beobachtbar sind. Grund ist wieder die Physik.
Viele-Welten-Theorie ist eine romantisierte Übersteigerung aus einer physikalischen Theorie, im Ergebnis purer Schwachsinn. Allenfalls als mathematische Spielerei für die die theoretische Physik nett, aber kein Ansatz für reelle Lösungen, etwa für die Ingenieurswissenschaft.
Wären unsere Naturgesetze vollkommen spiegelsymmetrisch, dann könnten wir nicht existieren und die Welt wäre grauenvoll langweilig.
Eher so. Im Ergebnis ist vieles durch die Ursuppe vorbestimmt, aber nicht alles (Kopenhagener Deutung verbietet eine vollständige Kausalitätskette von der Singularität bis zum heute). Hat aber nicht viel mit Langweile zu tun. Drei Dinge
- Es müssen gewissen Voraussetzungen vorliegen, damit Leben entstehen kann. Das kann bestimmte Symmetrien und Asymmetrien umfassen. Entsprechend richtet sich die Wahrnehmung nach dem, was wir vorfinden.
- In komplettem Chaos kann kein Leben entstehen oder ist sehr unwahrscheinlich. In einem schwarzen oder weißen Loch dürften die Voraussetzungen sehr schlecht sein.
- Das entstehende Leben unterliegt nicht nur Gesetzmäßigkeiten, sondern produziert sie auch. Dass wir Finger haben, entstand wohl aus der Notwendigkeit des Greifens, die Symmetrie ggf. auch der genetischen Codierung. Die Füße waren ja früher auch so etwas wie Hände (man sehe bei den Affen), Arme und Beine sind Fortsetzungen des Rumpfes an jedem der vier Enden, ist also eine natürliche Ausbreitung einer biologisch aktiven Einheit.
Wären unsere Naturgesetze vollkommen spiegelsymmetrisch, dann könnten wir nicht existieren und die Welt wäre grauenvoll langweilig.
ein "was wäre wenn die naturgesetze anders wären" ist immer schwierig, aber wieso es unter vollkommener spiegelsymmetrie langweilig wäre und wir nicht existieren könnten, erschließt sich mir nicht.