Tuesday, 5 October 2010

Kann man die chinesische Mauer vom Mond sehen?

Es hält sich hartnäckig das Gerücht man könne die Chinesicher Mauer als einziges vom Menschen gemachte Bauwerk vom Mond aus sehen. Schaun wir uns das doch mal genauer an. Die Chinesische Mauer ist an den meisten Stellen ca. 6 Meter dick. Der Mond ist von der Erde im Mittel 385.000 km entfernt (woher man das weiß erlär ich später einmal). Die Frage ist also ob wir so genau sehen können. Dafür müssen wir uns überlegen, wie genau wir sehen können, und das in vergleichbare Zahlen fassen. 




Aus dem Alltag wissen wir dass es nicht auf die absolute Größe eines Objekts ankommt, sondern das Verhältnis zwischen Größe und Entfernung vom Betrachter, also der relativen Größe wenn man so möchte. Versuchen wir abzuschätzen, wir genau wie schauen können, das heißt welche Größe wir bei welcher Entfernung noch unter-scheiden können: Wenn ich von meinem Bücherregal weggehe, kann ich Dinge (zum Beispiel Striche bei Buchstaben) die einen Millimeter breit sind ab ungefähr vier Meter nicht mehr richtig  sehen; sie verschwimmen mit der Umgebung. Das mag ziemlich grob geschätzt sein und vielleicht kann jemand  anderes viel besser sehen als ich (vielleicht sogar doppelt so gut wie ich), wir werden uns gleich  überlegen ob das eine Rolle spielt. Aber erstmal zurück zum Mond.

Ein Millimeter auf vier Meter entspricht 0,25 mm auf 1 Meter. Wie dick müsste die Chinesische Mauer oder sonstwas oder -wer sein, damit ich sie gerade nicht mehr erkennen kann. Dafür müssen wir nur eine Verhältnisgleichung lösen (oder den Dreisatz anwenden, wie es oft auch heißt). Der Name der  mathematischen Beziehung ist aber wirklich wurscht:
0.25 mm / 1 m = x / 385.000 km
Diese Gleichung drückt einfach aus, daß es nur auf die relative Größe der Objekte ankommt: Wenn ich auf vier Meter Entfernug noch etwas auf einem Buchrücken erkennen kann, sollte das gleiche bei viel größerer Entfernung eben auch mit einem viel größeren Buchrücken möglich sein.

Um die Gleichung zu lösen multiplizieren wir sie auf beiden Seiten mit 385.00 km (wenn ich auf beiden Seiten dasgleiche mache, kann das an der Gleichheit der Seiten ja nichts ändern). Wir erhalten wenn wir alles in Meter einsetzen
x = 0.25 mm / 1 m * 385.000 km = 96.250 m.
Das ist verdammt viel! Die Mauer müsste also fast 100 km dick sein, damit ich sie noch sehen könnte. Damit wird klar, dass man die Mauer nicht vom Mond aus sehen kann, auch nicht wenn man zehn mal so gute  Augen hat wie ich. Ausserdem müsste man bei sechs Metern Durchmesser dann eigentlich ja auch die Pyramiden und andere große Bauwerke sehen können. Aus unserem Ergebnis sehen wir auch, dass es gar  keine Rolle spielt, ob wir uns vielleicht ein wenig vertan haben, bei der Überlegung wie gut unsere Augen sind. Auch wenn jemand hundert mal besser sehen könnte würde es immer noch nicht reichen.

Tuesday, 11 November 2008

A Beginning

Let us start with a rather disputable conjecture:

All scientific theories are wrong.

This most clearly demonstrated by experience: Until now, virtually all theories had to be refined or improved or by themselves already acknowledged not to take all possible details into account. This could be a simple conclusion from history of science of large parts of philosophy of science dealing with rejections and improvements of theories.

One could argue against this in two ways:

1. The Optimist. OK, our nice little theory doesn't explain everything, but it works perfectly well in a huge number of cases. This may not be the very very final step, but it definitely captures an important paert of the truth and is thus not completely wrong or even partly correct.

2. The Meta-theorist. Yes, all our theories are wrong. But, the method is fine. We have no clue why, but mathematics is amazingly powerful and effective when describing nature. Let's not try to explain the success of science in building machines, improving life and understanding nature, instead, just accept it on go on using mathematics.

Both take the so-called success of science as a strong argument in favour of it and use it for their own purposes.

So, where does this lead us? We didn't solve the original problem (Are all scientific theories wrong?), but we brought in a different form: Whatever science is, why does it work? or even stronger: Why is the world understandable to us?