Die bahnbrechendsten Entdeckungen


Das heliozentrische Weltbild (1543)

Was für uns heute selbstverständlich erscheint, ist eine Meisterleistung der Abstraktion. Aristarchos von Samos (ca. 310--230 v.Chr) und Nikolaus Kopernikus haben einen Perspektivwechsel durchgeführt, der im Alltag nicht ohne weiteres erkennbar ist: Die Erde (mitsamt der Menschheit) besitzt keine zentrale Stellung im Kosmos. Dieses neue Weltbild öffnete die Tore für eine objektivere Sichtweise auf die Natur. Der Weg der wissenschaftlichen Argumentation besiegte die Glaubenssätze und führte zu weiteren Herabstufungen der Rolle der Erde im universellen Geschehen.
Heliozentrisches Weltbild

Natürliche Selektion (1858)

Die Evolution des Lebens beruht laut Charles Darwin auf einem dreiteiligen Mechanismus: Zufällige Variation des Erbgutes, Selektion während des Überlebenskampfes und Reproduktion der an die Umwelt am besten angepassten Lebewesen. Als Konsequenz dieser Theorie bietet die sich langsam verändernde Natur allen Lebensformen (statistisch gesehen) gleiche Lebenchancen, aber nicht allen Individuen. Es gibt daher keine bevorzugten Lebenwesen; die Schöpfung ist ein neutral agierendes Phänomen.
Schmetterling, natürliche Selektion

Die Spektralanalyse (1859)

Die Spektralanalyse ist ein Verfahren, mit dem man die chemische Zusammensetzung von leuchtenden Objekten bestimmen kann. Diesem liegt die Idee zugrunde, dass jedes Material eine charakteristische Strahlung aussendet (Absorptions- und Emissionslinien). Die Spektralanalyse eröffnete eine Möglichkeit, die Chemie von astronomischen Objekten zu untersuchen und ebnete den Weg zum Verständnis des Atommodells. Sie basiert auf der fundamentalen Annahme, dass die Naturgesetze im Labor die gleichen sind wie sonstwo im gesamten Universum.
Spektralanalyse Sonnenlicht

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik (1865)

Obwohl Energie in andere Formen umgewandelt werden kann (1. Hauptsatz der Thermodynamik), kann man diesen Prozess nicht beliebig oft durchführen. Ein Teil der nutzbaren Energie geht als Wärme verloren (Dissipation). Dies findet beispielsweise bei der Reibung oder bei Stößen statt, also in jedem nicht abgeschlossenen System, das Veränderungen ausgesetzt ist. Weil faktisch jedes System mit der Außenwelt in Verbindung steht, gibt es keine "idealen" Systeme. Mit der Dissipation muss zwangsläufig die Unordnung des Systems (Entropie) steigen.
Simulation der Entropie

Psychoanalyse (um 1890)

Begründet vom österreichischen Neurologen Sigmund Freud, beschreibt die Theorie der Psychoanalyse das menschliche Verhalten als unbewußten Prozess. Sie geht davon aus, dass Triebe in der Psyche von der frühen Kindheit an eine Dynamik in Gang setzten, die bestimmend für das weitere Leben ist. Wert- und Normvorstellungen verbinden sich mit Umweltreizen und angeborenen Instinkten. Das Bewußtsein hält diese Einflüsse in der Regel unter Kontrolle, doch der freie Wille wird dadurch gleichzeitig eingeschränkt. In Träumen bahnen sie sich einen Weg und offenbaren den Zustand der Psyche.
Unterbewusstsein Psychoanalyse

Relativitätstheorie (1905/16)

Die Relativitätstheorie stellt eine neue Beschreibung der Bewegungen im Raum dar. Sie bricht mit Vorstellungen von einem absoluten Raum und einer absoluten Zeit, d.h. es gibt keine prädestinierte Sichtweise (Standort) auf das Universum. Ebenso ist die Materie nur eine andere Ausgestaltung der Energie. Die im Alltag übliche Newtonsche Mechanik stellt dabei nur einen Grenzfall mit kleinen Geschwindikgeiten dar. Vorgänge nahe der Lichtgeschwindigkeit entziehen sich zwar der anschaulichen Vorstellung, doch die Natur wird von der Relativitätstheorie korrekt beschrieben.
Verzerrung der Raumzeit

Unschärferelation (1927)

Der Ort und der Impuls eines subatomaren Teilchens kann nicht gleichzeitig exakt bestimmt werden. Das Geschehen muss räumlich und zeitlich unbestimmt bleiben. Was in der makroskopischen Welt als deterministisch abläuft (z.B. Kausalität), versagt in der Welt des Allerkleinsten: Prozesse laufen statistisch ab, d.h. sie werden vom Zufall bestimmt. Dies führt schließlich dazu, dass eine "totale" Vorhersage aller Abläufe durch ein grundlegendes Prinzip verhindert wird. Es gibt somit keine physikalisch exakt definierbare Realität.
Photon, Unschärferelation




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Last modified: 2009, Dec 06