GAG64: Paul Dirac und die Schönheit der Mathematik
Wir beschäftigen uns in dieser Episode mit der Geschichte der Quantenphysik und sprechen über Paul Dirac (1902–1984), der in nur 8 Jahren so ziemlich alles erreichte, was ein Physiker so erreichen kann: Er wurde mit 27 Jahren zum Fellow der Royal Society gewählt, hatte mit „The Principles of Quantum Mechanics“ ein Werk verfasst, das heute noch als Standardwerk gilt und von dem es heißt, dass es Einstein selbst in den Ferien bei sich trug und mit 29 bekam er den Lucasischen Lehrstuhl, den bereits Isaac Newton innehatte. Und 1933 erhielt er gemeinsam mit Erwin Schrödinger den Physik‐Nobelpreis für „die Entdeckung neuer und wichtiger Versionen der Atomtheorie“.
Der Fokus liegt in der Folge bei der Dirac-Gleichung und der Frage nach Schönheit in der Mathematik. Und weil wir uns beide nicht auskennen, haben wir uns zwei Experten dazugeholt: Stefan Haslinger, der den Podcast Aufa Uff Code und das Podcast Community-Projekt Panoptikum macht. Außerdem ist Sebastian Ritterbusch mit dabei, bekannt vom wunderbaren Modellansatz-Podcast und neuerdings vom Neues Terrain-Podcast. Vielen Dank an euch!
Der kurze Ausschnitt aus dem Vortrag stammt von Graham Farmelo, der eine sehr lesenswerte Biographie über Dirac geschrieben hat: »The Strangest Man: The Hidden Life of Paul Dirac, Quantum Genius«.
AUS UNSERER WERBUNG
Du möchtest mehr über unsere Werbepartner erfahren? Hier findest du alle Infos & Rabatte!
NEU: Wer unsere Folgen lieber ohne Werbung anhören will, kann das über eine kleine Unterstützung auf Steady tun.
Wir freuen uns, wenn ihr den Podcast bei Apple Podcasts rezensiert oder bewertet. Für alle jene, die kein iTunes verwenden, gibt’s die Podcastplattform Panoptikum, auch dort könnt ihr uns empfehlen, bewerten aber auch euer ganz eigenes PodcasthörerInnenprofil erstellen.
Wir freuen uns auch immer, wenn ihr euren Freundinnen und Freunden, Kolleginnen und Kollegen oder sogar Nachbarinnen und Nachbarn von uns erzählt!
4 Replies to “GAG64: Paul Dirac und die Schönheit der Mathematik”
Schreibe einen Kommentar
Wir haben ein Buch geschrieben! Es sind zwanzig Geschichten aus der Geschichte, es geht ums Reisen, Expeditionen und alles, was damit zusammenhängt. Erhältlich im gut sortierten Buchhandel oder wo auch immer ihr eure Bücher kauft!
Danke für die schöne Folge! Bei Hören von Sebastians Beispiel für die Schönheit von mathematischen Erkenntnissen fiel mir ein vielleicht noch einfacher Nachvollziehbares ebenfalls aus der Wissenschaftsgeschichte ein. Es geht um die Frage geozentrisches (alle Himmelkörper kreisen um die Erde) versus heliozentrisches Weltbild (alle Planeten kreisen um die Sonne, nur der Mond um die Erde). Im Mittelalter vertrat gerade die Kirche (Mensch als Mittelpunkt der Schöpfung) den Geozentrismus. Demnach müssten sich die Planeten am Nachthimmel jedoch immer in dieselbe Richtung bewegen. Tatsächlich bewegen sich Planeten allerdings auch mit freiem Augen von der Erde beobachtbar manchmal entgegen ihrer üblichen Richtung. Im heliozentrischen System ist das einfach nachvollziehbar, da uns innere Planeten wie Venus auf ihrer inneren Umlaufbahn um die Sonne schon einmal überholen, was zu einer scheinbaren Schleifenbewegung vor dem Fixsternhimmel-Hintergrund führt. Im geozentrischen System mussten die Mathematiker zur Beschreibung dieses Verhaltens jedoch komplizierte Zusatzannahmen machen. Demnach bewegen sich die Planeten nicht auf einem einfachen Kreis um die Erde, sondern auf einem kleinen Kreis, dessen Mittelpunkt auf einem großen Kreis um die Erde wandert. Der kleine Kreis rollt mit einer gewissen Geschwindigkeit auf dem großen Kreis ab. Durch geschickte Wahl der Parameter kann man die Schleifenbewegung erklären bzw. nachbauen. Epizykel nannte man das. Teilweise brauchte man aber noch einen weiteren abrollenden Kreis auf dem mittelgroßen auf dem großen Kreis – einen Epizykel zweiter Ordnung. Die Mathematik wird da recht kompliziert im Vergleich zum Heliozentrischen Weltbild. Und das würde ich als Beispiel ansehen, dass man in der Mathematik einfachere und damit auch schönere Modelle – hier also den Heliozentrismus – bevorzugt. Später führte Kepler dann die Ellipse statt der Kreisbahn ein. Das mag zwar etwas komplexer als eine Kreisbahn erscheinen, beschrieb aber die Bewegung der Planeten sehr viel genauer.
Danke! Das ist ein super Beispiel. Und da fällt mir ein, dass es auch eine Verbindung zu Thomas Kuhns Paradigmenwechsel gibt, der als Beispiel auch den Übergang zum kopernikanischen Weltbild nimmt. Obwohl schon alles super kompliziert wird zu rechnen und zu erklären, versuchen dennoch die meisten Forscher alles weiter in das vorherrschende Paradigma zu packen. Da führt dann sogar wieder eine Schleife zurück, weil Kuhn auch mehrmals Interviews mit Dirac geführt hat: https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/4575-1
Ich bin gerade dabei, die versäumten Podcastjahre nachzuholen, weil ich erst kürzlich zu euch gestoßen bin. Und wow, es beeindruckt mich, dass du, Daniel, dich an die Königin der (Un)-Verständlichkeit wagst. Ich bin Grundschullehrerin, habe Mathematik als Hauptfach gehabt und erlebe immer wieder, wie Kinder nur deshalb an Mathematik scheitern, weil es keiner gescheit erklären kann. Da kann ein bisschen Schönheit durch den Lehrer/Lehrerin absolut helfen, wie dein Interviewpartner auch am Schluss sagt. Aber daran scheitern die mathematischen Vertreter meistens kläglich. Wer es nicht schafft, komplizierte Sachen so rüberzubringen, dass wer den Zugang findet, kreiert schon in der Grundschule Mathematikhasser.
Wie viel wohltuender sind da zwei Historiker, die es mit didaktisch so genial aufbereiteten Geschichten schaffen, IHRE Disziplin so spannend zu machen, dass man nicht widerstehen kann. Da gelingt sogar ein Schwenk in die Mathematik.
Und das sagt eine, deren Schulzeit durch Geschichtsunlustigkeit geprägt war.
Hallo lieber Daniel und Richard!
Diese Folge hat für mich einen mathematischen “Wow-Effekt“.
Vielen Dank für diese Folge.
Auf meiner Wiederholungstour durch alle GAG-Folgen gönne ich mir eine “Auszeit“ bei Euch und höre mir den Modell-Podcast von Sebastian an.
… ich bleibe Euch natürlich treu.
Bitte einfach so weitermachen: Unterhaltung auf sehr hohem Niveau mit Augenzwinkern.