Warum wir nicht wissen, was Schwerkraft ist!

Wenn ein Apfel vom Baum fällt, wissen wir, dass es die Schwerkraft ist, die dies bewirkt. Wir können sie berechnen mithilfe der Newtonschen Gravitationsgleichung.

Die Einstein'schen Feldgleichungen beschreiben die Gravitation als Raumkrümmung mathematisch.

Aber was ist Schwerkraft? Keine der beiden Gleichungen gibt Auskunft darüber. Es sind letztlich phänomenologische Beschreibungen, die nichts über das Wesen aussagen. Man hat vergeblich nach Gravitonen, also Schwerkraftteilchen gesucht, die die Verbindung zwischen zwei Massen herstellen. Ebenso erfolglos ist die Suche nach einer Quantengravitation.

Wie also erklärt sich die Gravitation zwischen zwei Objekten? Haben wir es hier mit immateriellen Verbindungen zu tun?

Versuchen wir es mit einer rein logischen Erklärung. Nehmen wir an, es gibt Dinge, die wir aufgrund unserer sensorischen Ausstattung nicht wahrnehmen können. Der Grund dafür könnte darin liegen, dass es keinen Evolutionsdruck hinsichtlich bestimmter Eigenschaften der Materie gab, um hier entsprechende Sensoren entwickeln zu müssen. Ein anderer Grund könnte sein, dass der neuronale Weg, den wir eingeschlagen haben, bestimmte Dinge prinzipiell nicht wahrnehmen kann.

Das bedeutet aber nicht, dass es diese für uns nicht wahrnehmbaren Dinge nicht gibt. Wir können sie einfach nicht wahrnehmen.

Möglich ist aber auch, dass es neben den vier Raumzeit Dimensionen eine oder mehrere weitere Dimensionen gibt, in denen diese Dinge enthalten sind.

Wäre es so, könnten wir dies nur indirekt beschreiben, wir könnten nur die Auswirkungen beschreiben, nicht aber die Dinge selbst.

Hier müssen wir allerdings unterscheiden zwischen dem, was prinzipiell nicht erkennbar ist und dem, was wir noch nicht erkennen. Alles, was wir wahrnehmen, auch auf Quantenebene, gehört prinzipiell zur Welt des erkennbaren. Die Probleme der Quantenebene ergeben sich für uns durch die Mikroskala, auf welcher wir nur schwerlich Kausalitäten identifizieren können, da die Größenordnungen zu klein sind und die Objekte sich daher überlagern.

Alles, was wir nicht wahrnehmen können, etwa die dunkle Materie, gehört nicht in die Welt des erkennbaren, obwohl es uns determiniert.

Aber was spricht dafür, dass es sich so verhält und nicht völlig anders? Seit der Antike machen wir den Fehler zu glauben, wir könnten die Welt erkennen, und zwar nicht hinsichtlich der instrumentellen Zusammenhänge der Dinge, sondern hinsichtlich der Dinge an sich. Da macht es erkenntnistheoretisch keinen großen Unterschied, ob man dieses An sich erkennen kann oder oder, wesentlich ist, dass es existiert.

Es existiert also ein Erkenntnisobjekt an sich, erschaffen von Gott oder etwas Ähnlichem, und wir sind es, die dieses Ding erkennen oder auch nicht.

Diese Sichtweise ist aber schon von Grund auf falsch, denn sie attestiert dem biologischen Wesen Mensch Eigenschaften, die er als biologischer Organismus gar nicht haben kann.

Ein Organismus erkennt nicht, er navigiert, erkundet die Welt um ihn herum und zieht daraus Schlüsse, die seinem Lebenszusammenhang entsprechen, formuliert daraus Theorien und versucht, diese anzuwenden.

M.a.W. wir sind nicht in der Lage transzendente Theorien zu formulieren.

Führen wir dennoch eine logische Argumentation fort, dann können wir sagen, wir transformieren die Welt in eine uns gemäße Modalität, nennen wir sie neuronale Modalität, eine entitätsspezifische, subjektive Welt.

Es existiert für uns also, wie für jede Entität, keine objektive Welt, sondern nur eine subjektive. Diese können wir mit unseren Mitteln der Logik begreifen, allerdings eben nur diese.

Alles, was sich dieser organismischen neuronalen Modalität nicht darbietet, können wir nicht begreifen.

Vielleicht können wir Phänomene, die einen Einfluss haben, die wir aber nicht wahrnehmen können, indirekt erschließen. Nehmen wir das Beispiel dunkle Energie. 

Um das Universum zu beschleunigen, muss die Dunkle Energie folgende Eigenschaften besitzen:

1. Die Energiedichte der Dunklen Energie muss negativ sein. Normale Materie und Energie haben eine positive Energiedichte, was zu einer anziehenden Gravitationskraft führt. Dunkle Energie hingegen wirkt abstoßend und beschleunigt die Expansion des Universums.

2. Die Energiedichte der Dunklen Energie muss konstant sein oder mit der Expansion des Universums zunehmen. Wäre die Energiedichte abnehmend, würde die Beschleunigung des Universums eventuell abklingen.

3. Dunkle Energie muss den größten Teil der Energiedichte des Universums ausmachen. Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass sie etwa 68% der gesamten Energiedichte ausmacht, während Materie nur etwa 32% ausmacht.

Könnte die dunkle Energie in einer vierten Raumdimension angesiedelt sein?

Die Existenz einer vierten Raumdimension fasziniert die Menschheit seit Jahrhunderten. Wissenschaft, Philosophie und Fiktion erkunden die Möglichkeiten und Implikationen dieser zusätzlichen Dimension.

Doch ist sie real oder nur ein Produkt unserer Vorstellungskraft?

Argumente für die Vierte Dimension:

1. Physik:
Einstein's Raumzeit-Theorie beschreibt die Welt als vierdimensionales Gebilde, in dem drei Raumdimensionen mit der Zeitdimension verschmolzen sind.
Höherdimensionale Stringtheorien: Diese Theorien postulieren die Existenz von mindestens 10 Dimensionen, um die fundamentalen Eigenschaften der Natur zu erklären.
Quantenphänomene: Manche Phänomene, wie der Quanten-Hall-Effekt, lassen sich leichter in vierdimensionalen Modellen erklären.

2. Mathematik:
0Die Mathematik bietet abstrakte Konzepte für Räume mit beliebiger Anzahl von Dimensionen.
4D-Objekte: Mathematische Modelle wie der Tesserakt (ein vierdimensionaler Würfel) beschreiben Objekte, die in unserer 3D-Welt nicht darstellbar sind.

3. Wahrnehmung:
Mögliche Sinneserweiterung: Manche Menschen berichten von synästhetischen Erfahrungen, die als Hinweis auf eine erweiterte Wahrnehmung interpretiert werden könnten.
Träume und Visionen: Manche Menschen erleben in Träumen oder Visionen scheinbar 4D-Räume.

Argumente gegen die Vierte Dimension:

1. Wahrnehmbarkeit:

Unsichtbarkeit: Wir können die vierte Dimension nicht direkt wahrnehmen, was ihre Existenz schwer zu beweisen macht.
Schwierige Visualisierung: Die meisten Menschen haben Schwierigkeiten, sich 4D-Objekte und -Räume vorzustellen.

2. Experimentelle Beweise:
Trotz zahlreicher Experimente und Beobachtungen gibt es keine eindeutigen Beweise für die Existenz einer vierten Raumdimension.
Alternative Erklärungen: Befunde, die auf die vierte Dimension hindeuten könnten, lassen sich oft durch alternative Erklärungen in 3D-Dimensionen interpretieren.

Möglicherweise besteht die dunkle Energie aus einer alternativen Energie- /Materieform. 

1. Vakuumenergie:

Eine Möglichkeit ist, dass sie die Vakuumenergie des Raumes selbst ist. Diese Energie existiert im gesamten Universum und hat einen negativen Druck, der die Expansion des Universums beschleunigt. Die Vakuumenergie ist jedoch für uns unsichtbar, da sie keine Materie oder Strahlung im herkömmlichen Sinne ist.

2. Neue Materieform:

Eine andere Möglichkeit ist, dass die Dunkle Energie aus einer neuen Materieform besteht, die bisher nicht bekannt ist. Diese Materieform könnte mit unsichtbaren Teilchen interagieren, die wir nicht direkt beobachten können.

3. Modifikation der Gravitation:

Es gibt auch Theorien, die die Dunkle Energie nicht als Materieform, sondern als Modifikation der Gravitation erklären. Diese Theorien postulieren, dass die Gravitation auf großen Skalen anders funktioniert als auf kleinen Skalen.
Unabhängig von der genauen Natur der Dunklen Energie ist es wahrscheinlich, dass sie für uns unsichtbar ist, weil sie fundamental anders als die Materie und Energie ist, die wir kennen.

Dunkle Energie scheint keine elektromagnetische Strahlung zu emittieren oder zu absorbieren, daher können wir sie nicht direkt beobachten.

Dunkle Energie scheint nur durch ihre gravitativen Auswirkungen auf die Bewegung von Galaxien und Galaxienhaufen nachweisbar zu sein.

Fazit: es spricht vieles dafür dass es Dinge gibt die für uns nicht wahrnehmbar sind aber uns dennoch beeinflussen. Eine Physik muss diese Umstände in ihre Theoriebildung mit aufnehmen.

Um sich von dunkler Energie und dunkler Materie abzugrenzen, seien hier die Begriffe Quasi-Energie und Quasi-Materie verwendet. Denn es handelt sich weder um Energie noch um Materie im herkömmlichen Sinn, was immer deren Eigenschaften sein mögen.

Es gibt im übrigen zwei Arten von Naturgesetzen, die, die Natur macht und die wir genauso wenig kennen, wie die ‚objektive Welt‘ (die es ja gar nicht gibt) und die, die wir selber machen, indem wir die Natur beobachten und unsere Schlüsse daraus in Form von Theorien ziehen.

Zwar steht eine auf einem epistemischen bzw. anthropischen Relativismus basierende Metaphysik auf einer logischer Grundlage, indem sie von der epistemischen Transformation der Welt in eine subjektive Modalität ausgeht, allerdings ist diese Logik auch wiederum Ausdruck dieser Modalität und bewegt sich somit in einer tautologischen Schleife, aus der es kaum ein Entrinnen gibt.