Deterministisches Chaos?

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2 Antworten

Zunächst: in deiner Frage müsste man das „oder“ durch ein „als auch“ ersetzen.

Der Begriff deterministisches Chaos ist ja eigentlich ein Widerspruch in sich. Mit diesem Widerspruch soll verdeutlicht werden, dass selbst Systeme, die vollständig den Newtonschen Gesetzen gehorchen, sich im Laufe der Zeit immer indeterministischer verhalten.
Dieser sogenannte Lorenzeffekt, bekannter als Schmetterlingseffekt, wurde 1986 sozusagen offiziell als physikalische Realität anerkannt:

Aus Ilya Prigogine, "Das Paradox der Zeit", Seite 128:
Doch in einem stimmten der Physiker und der Philosoph überein: Beide hielten das Urteil, das die Physik im Namen der klassischen Dynamik ausgesprochen hatte (Ergänzung: gemeint ist der Determinismus), für endgültig. Die Physik fast des ganzen 20.Jahrhunderts schien ihnen recht zu geben, denn sowohl die Relativitätstheorie als auch die Quantenmechanik leugneten, genau wie die klassische Dynamik, weiterhin den Pfeil der Zeit. Inzwischen hat sich aber ein einschneidender Wandel vollzogen. Als Zeugen dieses Wandels möchten wir Sir James Lighthill zitieren, der 1986, damals Präsident der International Union of Theoretical and Applied Mechanics, feierlich erklärte:
»Hier muß ich innehalten und im Namen der großen Bruderschaft der Praktiker der Mechanik sprechen. Wir sind uns heute sehr der Tatsache bewußt, daß die Begeisterung, die unsere Vorgänger für den phantastischen Erfolg der Newtonschen Mechanik empfanden, sie auf diesem Gebiet der Vorhersagbarkeit zu Verallgemeinerungen verleitet hat, an die wir vor 1960 möglicherweise allgemein geglaubt haben, die wir aber inzwischen als falsch erkannt haben. Wir möchten uns gemeinsam dafür entschuldigen, daß wir das gebildete Publikum in die Irre geführt haben, indem wir bezüglich des Determinismus von Systemen, die den Newtonschen Bewegungsgesetzen genügen, Ideen verbreitet haben, die sich nach 1960 als inkorrekt erwiesen haben.«

Nehme im Übrigen zur Kenntnis, dass nun, innerhalb von 2 Schülergenerationen die nichtlineare Dynamik offensichtlich den Sprung von der akademischen Physik zur gymnasialen Physik geschafft hat.

Die größten Schwierigkeiten innerhalb der nichtlinearen Dynamik, also der Physik, die sich mit dem deterministischen Chaos beschäftigt, besteht darin, dass man sich von einer ganzen Reihe liebgewordener Denkgewohnheiten trennen muss. Berechenbarkeit, Kausalität, analytische Betrachtung, eindeutiges Verhalten, Symetrie der Zeit. Die gesamte Methodik innerhalb der nichtlinearen Dynamik ist systemorientiert. Was im Einzelnen passiert, ist nicht erfassbar.

Mit dem zweiten Teil deiner Frage sprichst du womöglich dissipative Strukturen an. Das sind offene Systeme fernab des thermodynamischen Gleichgewichtes, die in einem intensiven Energieaustausch mit der Umgebung stehen. Ist die Energiezufuhr groß genug, stürtzt das System örtlich und zeitlich begrenzt ins Chaos. In diesem Moment findet deterministisches Chaos statt. Selbst Quantenzufälle können letztlich das Verhalten des Gesamtsystems beeinflussen.

Sämtliche lebende Systeme sind dissipative Strukturen. Für die Theorie dissipativer Strukturen erhielt 1977 Ilya Progogine den Nobelpreis. Mit dieser Theorie hat es die Physik zurück in die Geisteswissenschaften geschafft, wird dort breit adaptiert und hat letztlich die größte wissenschaftliche Revolution seit Newton ausgelöst.

Kurz gesagt: "Deterministisches Chaos" bezeichnet einen konkreten physikalischen Effekt. Dieser Effekt sorgt dafür, dass bestimmte Systeme enorm empfindlich gegenüber Änderung von Anfangsbedingungen reagieren und das Verhalten des Gesamtsystems nicht vorhersehbar ist.





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Beides läuft auf dasselbe hinaus, denn Du kannst ja jeden Zeitpunkt während des Vorgangs als Anfang definieren und dann werden die dort wirksamen Veränderungen zu veränderten Anfangsbedingungen.

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