PDF zum Download - Tim Boson / Condor

TSWS:
Um diesen grundlegenden und für die heutige Physik nach wie vor akuten Konflikt zwischen
diesen drei Mandarinen Napoleons besser zu verstehen, muss ich zunächst einige kurze Anmerkungen
zu Fouriers Bedeutung für die Naturwissenschaften machen: Im Jahr 1807 gewann
er den Preis der Académie des Sciences für seine Abhandlung über die Ausbreitung der
Wärme in isotropen Festkörpern. Fouriers klassisches Resultat war einfach & elegant: Der
Wärmefluss ist dem Temperaturgradienten proportional. Es ist ein universelles Gesetz, das für
Festkörper, Flüssigkeiten & Gase gilt. Nur der Proportionalitätskoeffizient – die Wärmeleitzahl
– ist für die jeweilige Substanz spezifisch temperatur- & druckabhängig. Für nichtisotrope
Materialen wird er zudem richtungsabhängig.
Als das Fouriergesetz aufgestellt wurde, dominierte in den mathematischen Naturwissenschaften
die mechanistische Schule von Laplace – oft bezeichnet als der ‚Zweite Newton’. Er,
aber auch Lagrange und deren Schüler versuchten über 15 Jahre, die Veröffentlichung des aus
Fouriers Preisschrift hervorgegangenen Hauptwerks Théorie analytique de la chaleur (1822)
zu verhindern. Warum? I. Prigogine & I. Stengers (1986, S. 112f) verweisen auf die Folgen
dieses Werks:
Es gab nun eine physikalische Theorie, die mathematisch ebenso streng war wie die mechanischen
Bewegungsgesetze und dennoch mit der Newtonschen Welt absolut nichts gemein hatte. Mathematische
Physik war nicht mehr gleichbedeutend mit der Newtonschen Wissenschaft.
Das durfte nicht sein. Aber die Fakten zeigten: Für einen isolierten Körper mit einer inhomogenen
Temperaturverteilung beschreibt Fouriers Gesetz den Trend zum thermischen Gleichgewicht.
Unumkehrbar! Das war neu.
Natürlich war längst bekannt, dass es sich dabei um einen irreversiblen Vorgang handelt. Die
Wärmeleitung wurde damit zum neuralgischen Ausgangspunkt der theoretischen Erforschung
von IRREVERSIBILITÄT in der Physik. Das war nicht selbstverständlich, weil die damit befassten
Physiker in den Bewegungsgleichungen der Kontinuumsmechanik mit der Viskosität
schon lange auf Einflussfaktoren rekurrierten, die auf irreversible Prozesse innerhalb des
Strömungsfeldes hindeuteten. Aber wie sie quantitativ zu erfassen, gar physikalisch zu verstehen
seien, davon waren sie weit entfernt: Viskosität war eine empirisch zu ermittelnde Materialkonstante
– ein Standard, der cum grano salis heute noch zutrifft!
Tim Boson:
Aus Ihren Andeutungen entnehme ich, dass Sie mit einem schwerwiegenden methodologischen
Problem der Physik ‚hinter dem Berg halten’. Da z. B. die Navier-Stokes Bewegungsgleichungen
in der Form von Jean Claude de Saint-Venant (1843) in Ihrer NASA-Story eine
Rolle spielen, sollten Sie Ihre Zurückhaltung aufgeben und einige klärende Anmerkungen zu
diesem Problem machen.
TSWS:
Das von Ihnen fixierte methodologische Problem berührt das mechanistische Weltbild unmittelbar.
Lt. Falk (1990, S. 130)
versuchen die „Mechaniker“ das Wärmephänomen begrifflich ähnlich zu fassen wie den Bewegungsvorgang,
nämlich als zeitlichen Selbstablauf eines physikalischen Geschehens. .. Die Mechanik
sieht das Grundproblem darin, die Lageänderung eines als Individuum verfolgbaren Körpers
[- verursacht durch eine Feldkraft F -] zu fassen, indem der Ort r des Körpers als Funktion
der Zeit t, also die Funktion r(t) durch ein mit Hilfe von Differentialgleichungen formuliertes allgemeines
Gesetz festgelegt wird.
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