Überraschungen, Zufälle und Paradoxa
- type: Vorlesung (V)
- semester: WS 15/16
- 
                    time:
                    19.10.2015
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 26.10.2015
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 02.11.2015
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 09.11.2015
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 16.11.2015
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 23.11.2015
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 30.11.2015
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 07.12.2015
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 14.12.2015
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 21.12.2015
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 11.01.2016
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 18.01.2016
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 25.01.2016
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 01.02.2016
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 08.02.2016
 15:45 - 17:15 wöchentlich
 30.22 Kl. HS B 30.22 Physik-Flachbau
 
- lecturer: Prof.Dr. Ralph von Baltz
- sws: 2
- lv-no.: 4029031
Informationen zur Vorlesung
Die Vorlesung setzt Veranstaltungen aus früheren Semestern fort, ohne jedoch darauf aufzubauen. Ziel ist das physikalisch/mathematische Verständnis zu schärfen und wesentliche Punkte herauszuarbeiten.Zu allseits bekannten Problemen werden neue Lösungswege und Einsichten angeboten, z.B. Zwillings-, Olbers-Paradoxon (Warum ist der Nachthimmel dunkel), ...
Neue Probleme mit überraschenden Aspekten:
- E=mc^2, geschwindigkeitsabhängige Masse,
- elektrische und magnetische Dipol (-Felder): formal identisch aber physikalisch wesentlich verschieden,
- klassische Theorie der Lichtablenkung im Gravitationsfeld,
- g=2 des Elektrons: ein "klassischer Effekt",
- Rotverschiebung von Spektrallinien entfernter Galaxien: kein Dopplereffekt.
1. Vorlesung, 19. Okt.:
Einige math. Überraschungen.
2. Vorl. 26. Okt.:
- Lösung der in Probleme aus der 1. Vorlesung.
- Zwillingsparadoxon und Raum-Zeit-Geometrie.
3. Vorl. 2. Nov.:
- E=mc2, Ruhe-Energie, Ruhe-Masse, v-abh. Masse
- Lichtablenkung im Gravitationsfeld,
- Shapiro-Effekt (Diskussion)
4. Vorl. 9. Nov.:
Diesmal Unterhaltsames:
- magische Quadrate,
- Ketten-Fontäne,
- verknotete Magnet-Feldlinien,
- divB=0, trotzdem sind die B-Linien fast nie geschlossen.
5. Vorlesung, 16. Nov.:
- elektrische und magnetische Dipolmomente, zugehörige Felder,
- Gemeinsamkeiten und Unterschiede, "Innenfelder",
- wie erscheinen Dipolmomente in den MaxwellGln?,
- experimentelle Belege für die "Innenfelder",
- Ursachen mag. Momente, g=2 des Elektrons ist kein relativistischer Effekt!
6. Vorlesung 23. Nov.:
- Statistik, Zufälle, Korrelation und Kausalität von Ereignissen,
- Signifikanz von Tests, überraschende und paradoxe Beispiele:
- Medizinischer Test,
- "Mehrkampfsieger" trotz verlorener "Einzelkämpfe",
- Ziegen-Paradoxon,
- Benford-sches Gesetz der ersten Ziffer.
7. Vorlesung, 30. Nov.:
- Fataler statistischer Fehler, Bayes-Statistik,
- Kontra-intuitives zur Elektromagnetischen Strahlung.
8. Vorlesung, 7. Dez.:
- 
	Diskussion der Wellengleichund und einiger Lösungen in d=1,2,3,... Dimensionen,
- 
	Wellen in d=2 Dimensionen haben keine Rückfront,
- 
	strahlt eine konstant beschleunigte Ladung?
9. Vorlesung, 14. Dez.
- 
	Obers-Paradoxon: Warum ist der Himmel nachts dunkel?
- 
	Supernova SN1987: nachfolgende Lichterscheinungen mit Überlichtgeschwindigkeit?
Vorlesungspause bis 8. Feb. 2015
Anregung: befassen Sie sich in der Zwischenzeit mit einem (oder beiden) der folgenden Themen:
- Photoelektrischer Effekt: "eU=h nu + W"
 Bei der Gegenfeldmethode ist W die Austrittsarbeit der Gegenelektrode, nicht die der Elektrode, aus der die Elektronen ausgeloest werden! "Checken" Sie Ihr Praktikumsprotokoll!
 Die Einstein-Gleichung (s.o.), d.h. die Auslösung der Elektronen aus einem Metall lässt sich mit Hilfe der "Goldenen Regel" der QM verstehen, d.h. ohne Photonen: Licht als klassische Welle,
 Störop. = Dipolmoment des Atoms x elekt. Feld des Lichts.
- Der Urknall - Mythos und Wahrheit, Spektrum der Wissenschaft,
 Mai 2005, S.38: Rotverschiebung und "Fluchtgeschwindigkeit".
Wir diskutieren dann am 8. Feb. darüber.
Für Fragen stehe ich auch vorher gerne zur Verfügung.
Für Fragen stehe ich auch vorher gerne zur Verfügung.
Frohe Weihnachten & ein Erfolgreiches Neues Jahr.
RvBaltz
Literaturliste, populärwissenschaftliche Artikel
Inhaber einer kit-Adresse können die Artikel auch über die KIT-Bibliothek beziehen, oder E-Mail an: Ralph Baltz ∂does-not-exist.kit edu, ich schicke dann ein pdf.
- A.Einstein, Dialog über Einwände gegen die Relativitätstheorie, Naturwissenschaften Bd. 48, S. 697 (1918).
- L.B. Okun, The Concept of Mass, Phys. Today, June 1989, p.31 Comments: May 1990, p.13-15, 115-117. Hierin: Gravitationsgesetz für Licht mit m=E/c^2, E=hquer omega, Einsteins Bedenken zur relativist. Masse m=m(v).
- Google: Does Light have Mass? - Desy
- A.Einstein, über den Einfluss der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichts, Annalen der Physik, Bd. 340, Nr. 101 (1911), S. 898.
- J.G. von Soldner, über die Ablenkung eines Lichtstrahls von seiner geradlinigen Bewegung, durch Attraktion eines Weltkörpers, an welchem er nahe vorbeigeht. (1801).
 Google: Johann Georg von Soldner - Wikisource
- D.J.Griffith, Dipoles at rest. Am. J. Phys. Vol. 60, 979 (1992) 
 -> Kräfte, Drehmomente, Energie, Impuls, Drehimpuls el.und mag. Dipole, die aus elektr. und mag. Ladungen resultieren.
- K.T. McDonald, Forces on Magnetic Dipoles.
 http://www.physics.princeton.edu/~mcdonald/examples/
 -> Website gibt große Zahl von weiteren Beispielen zur EDynamik.
- D.J.Griffith, Hyperfine splitting in the ground state of hydrogen. Am.J.Phys. Vol.50, 698 (1982).
 -> Magnetische Momente von Elektron und Proton (und Neutron) sind die Folge elektrischer Kreisströme!
- A.R.Macintosh, The Stern-Gerlach experiment, electron spin and intermediate Quantum Mechanics.  Europ. J.  Phys. Vol.4, 97 (1983).
 -> g=2-Faktor des Elektrons folgt direkt aus nichtrel. QM.
- Störche und Babies: Sies, Nature Vol.332, p.495 (1988).
- Simpson: Sex Bias in Graduate Admissions: Data from Berkeley, Bickel et al., Science Vol.187, p.398 (1973), Dubben, Bornhold, Der Hund, der Eier legt, S.175.
- Benford (first digit law): Wikipedia, Wolfram Math.
- "Ziege": Kopien diverser Zeitungsartikel aus der "Zeit" (liefere ich bei Interesse)
- Chu, Ohkawa, Transverse Electromagnetive Waves with E||B, Phys.Rev.Lett. Vol 48, 837 (1982), dazu Zahlreiche (teils blamable) Kommentare von "Besserwissern", z.B. Vol. 50, 138 (1983), Vol.58, 432 (1987).
- G. Nimtz, Instantanes Tunneln,
 Phys. Blätter, Bd.49, (1993), Nr.12, S.1119.
- Kommentare: Wie real ist instantanes Tunneln?
 Phys. Blätter, Bd.50 (1994), Nr.4, S.313,360-361.
- Chu, Wong, Light propagation in an absorbing medium,
 Phys.Rev.Lett.48, 738 (1982).
- zum Problem "Strahlung bei konstanter Beschleunigung"  finden sich im Internet viele Beiträge, z.B. Kirk McDonald, Princeton 
 http://www.hep.princeton.edu/~mcdonald/examples/#ph304
 -> Electrodynamics
 -> Hawking-Unruh Radiation and Radiation of a Uniformly Accelerated Charge
 oder in Mathpages.com
 http://www.mathpages.com/home/index.htm
 -> Physics
 -> Does a Uniformely Accelerating Charge Radiate?
- Kugelsymmetrische Wellen in Dimensionen d>3
 Mathpages.com
 -> Physics
 -> Spherical Waves in Higher Dimensions.
- H. Olbers, Über die Durchsichtigkeit des Weltraums,
 Orginalarbeit von 1823;
- E.R.Harrison, Kelvin on an old, celebrated hypothesis,
 Nature 31. July 1986, p. 417;
- E.R.Harrison, The dark night paradox,
 Am. Jour. Phys. Vol.45, Nr.2, p.117 (Feb. 1977);
- D.F Falla et al., Superluminal light echos in astronomy,
 Eur. Jour. Vol.24 (2003) 197-213;
