Maßeinheiten

Smalltalk über alles außer Rätsel.

Maßeinheiten

Beitragvon Friedel » Dienstag 24. Juni 2014, 09:47

Otmar hat geschrieben:@Friedel
Friedel hat geschrieben:Diese Umrechnungen gehören ziemlich klar in die Physik


Da war ich mir nicht so sicher. Denn es gibt auch Geisteswissenschaftler, die dieses Feld für sich beanspruchen:

Alte Maße und Gewichte

Sicher benutzen Physiker zur Beschreibung der Natur Maßeinheiten, aber dass die Physik für jede Maßeinheit verantwortlich zeichnet, würde ich bezweifeln. Die Meterdefinitionen von 1960 (über Kryptonwellenlänge) und 1973 (über Vakuumlichtgeschwindigkeit) gehören klar in die Physik, die Längeneinheit "Beilwurf" hat sicher nur noch insofern etwas mit Physik zu tun, als dass fast jeder Vorgang auch eine physikalische Komponente hat.


Da habe ich erhebliche und begründete Zweifel. Wie eine Einheit definiert ist, und ob sie nur regional bekannt ist, durch eine internationale Norm festgelegt ist, oder speziell für eine Aufgabe frei erfunden wurde, ist in diesem Zusammenhang völlig egal. Das sind technische Fragen. Aber diese Einheiten beschreiben physikalische Größen (Länge) und gehören daher in die Physik. Jeder 7-Klässler wurde früher damit gequält, dass er seitenweise kcal (Kilokalorien) in J (Joule), Ws (Wattsekunden) oder Nm (Newtonmeter) umrechnen musste, oder Inch bzw. Zoll in Millimeter, oder Unzen in Gramm, Oder Mol/kg in Prozent … Üblicherweise war der Wert der gegebenen oder der gesuchten Größe eine heute gebräuchliche Einheit, aber das hat nichts damit zu tun, ob das in die Physik gehört. Ob ein Meter die über Kryptonwellenlänge, über die Vakuumlichtgeschwindigkeit oder durch einen mehr oder weniger beliebig festgelegten Urmeter definiert ist, ist in diesem Zusammenhang völlig unerheblich. Es ist eine Längeneinheit! Nur das zählt. Und das gilt auch für Fuß, Elle und die Längeneinheit "Beilwurf".
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Re: Maßeinheiten

Beitragvon Otmar » Mittwoch 25. Juni 2014, 01:38

Hallo Friedel,
ist immer wieder schön, mit dir zu diskutieren.
Friedel hat geschrieben:Einheiten beschreiben physikalische Größen (Länge) und gehören daher in die Physik.

Die Schlussfolgerung (gehören daher in die Physik) wäre doch nur gültig, wenn Einheiten ausschließlich physikalische Größen beschreiben. Wenn Einheiten auch Größen beschreiben, die nicht physikalische Größen sind, gilt deine Schlussfolgerung nach den Regeln der Logik nicht mehr. Ein Beispiel:

Ein Nennmaß ist keine physikalische Größe. Denn eine physikalische Größe ist eine quantitativ bestimmbare Eigenschaft eines physikalischen Objektes, Vorgangs oder Zustands. Für ein Nennmaß gibt es kein Objekt. Ein Nennmaß ist ein rein ideelles Ziel für ein oder mehrere physikalische Objekte, die durch eine Realisierung entstehen und dann ein Istmaß haben. Das Istmaß wäre dann eine entsprechende physikalische Größe.

Der Begriff Länge, in der Bedeutung einer räumlichen Ausdehnung, reduziert sich also nicht auf physikalische Größen. Er ist umfassender. Damit beantwortet sich auch die Frage, warum es Längeneinheiten gab, bevor es Naturwissenschaften gab.

Physik, jedenfalls das was heute unter gleichnamiger Naturwissenschaft bekannt ist, gibt es so ca. seit dem 17. Jahrhundert. Die Naturwissenschaft ging aus der Naturphilosophie (Aristoteles, ...) hervor. Obige Streichholzgleichung wurde z.B. in der Kulmischen Handfeste einige hundert Jahre früher von Mitgliedern des Deutschen Ordens festgelegt und in Handel, Handwerk, Bauwesen etc. verwendet aber nicht in der Naturwissenschaft Physik, die es damals ja noch nicht gab. Die Einheiten, die heute in der Physik verbindlich sind, findet man hier. Andere Einheiten wurden aus der Physik verbannt. Ganz sicher gehören die alten Einheiten in die Historische Metrologie. Aber das ist keine Naturwissenschaft, sondern eine Historische Hilfswissenschaft, die sich nicht mit der Naturgesetzen sondern menschlicher Willkür in der Vergangenheit beschäftigt. Wenn man im Physikunterricht etwas über alte Einheiten erfährt, hat man Kenntnisse aus einer Geisteswissenschaft gewonnen und nicht aus der Naturwissenschaft.
Liebe Grüße, Otmar.
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Re: Maßeinheiten

Beitragvon Friedel » Mittwoch 25. Juni 2014, 04:12

Aber die Metrologie ist eine Hilfwissenschaft bzw. ein Teilbereich, der überwiegend oder zumindest teilweise der Physik zugerechnet wird. Und selbst wenn das nicht so wäre, bliebe sie doch eine Naturwissenschaft. Es ist unwesentlich, ob Einheiten ausschließlich physikalische Größen beschreiben. Diese Einheiten beschreiben physikalische Größen. Ein Nennmaß kann ebenso gut eine physikalische Größe sein, wie ein Istmaß. Die Länge ist in dieser Bedeutung des Wortes immer eine physikalische Größe.

Otmar hat geschrieben:Zur Lösung sind weder spezielle naturwissenschaftliche noch mathematische Kenntnisse nötig oder hilfreich.
Diese Aussage wäre auch dann falsch, wenn du Recht hättest.

Übrigens ist die angebliche Lösung des Rätsels ja auch nicht richtig. Eine Elle kann 2 Fuß lang sein. Aber als Gleichung formuliert bedeutet es, dass das zwingend so sein muss. Zumindest glaube ich, dass das nicht zwingend so sein muss(te).
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Re: Maßeinheiten

Beitragvon Otmar » Mittwoch 25. Juni 2014, 21:25

Friedel hat geschrieben:Aber die Metrologie ist eine Hilfwissenschaft bzw. ein Teilbereich, der überwiegend oder zumindest teilweise der Physik zugerechnet wird.
Kann man so sagen. Oder auch so: Metrologie benutzt heute sehr viel aus der Physik zum einen um Normale entsprechend neuester naturwissenschaftlicher Erkenntnisse zu definieren und zum anderen für die Messtechnik selbst.

Darum sind in Deutschland und England die nationalen metrologischen Anstalten auch in physikalischen Anstalten eingebettet. Daneben gibt es noch die technischen und rechtlichen Aspekte der Metrologie. In Frankreich, Österreich, Schweiz und auch international sind die metrologischen Behörden eigenständig, also nicht an eine physikalische Einrichtung angegliedert, was auch geschichtliche Ursachen hat, denn zu Zeiten von Fuß und Elle war der wünschenswerte Bezug des Messwesens zur Naturwissenschaft noch nicht gegeben. In dieser vorwissenschaftlichen Zeit haben z.B. Könige definiert, dass die königliche Elle, das Maß aller Dinge ist. Ein Bezug der "Historischen Metrologie" zur Naturwissenschaft war noch nicht vorhanden und wenn wir uns heute mit solchen alten Maßen beschäftigen, dann wird aus den damaligen Vereinbarungen, Erlässen und Gesetzen m.E. im Nachhinein auch nichts Naturwissenschaftliches.

Friedel hat geschrieben:Eine Elle kann 2 Fuß lang sein. ... Zumindest glaube ich, dass das nicht zwingend so sein muss(te).

Da liegst du richtig. Sehr oft war es anders.
Otmar hat geschrieben:Übrigens ist die angebliche Lösung des Rätsels ja auch nicht richtig. Eine Elle kann 2 Fuß lang sein. Aber als Gleichung formuliert bedeutet es, dass das zwingend so sein muss.

Das sehe ich anders. Denn es gibt sehr viele Gleichungen, die nur in einem bestimmten Kontext wahr sind. In so einem Fall gehört die Angabe des Kontext zur Gleichung dazu. Und bei diesem Rätsel hat Neuling, bevor ich abgehakt habe, einen möglichen Kontext angegeben.

Beispiele für Gleichungen die nicht immer gelten:
  • Legt man die Gleichung 1+1=11 mit Streichhölzern, ist die Aussage im Kontext "Dezimalsystem" falsch aber im Kontext "Römische Zahlen" wahr.
  • F=m*a ist im Kontext "Newtonsche Mechanik" wahr aber im Kontext "Relativitätstheorie" falsch.
  • |x|²-1=(x+1)*(x-1) ist als Identitätsgleichung im Kontext reeller Zahlen wahr aber im Kontext komplexer Zahlen falsch.
  • (a+b)²=a²+2ab+b² ist als Identitätsgleichung im Kontext eines beliebigen algebraischen Körpers wahr aber für Quarternionen, die einem Schiefkörper angehören, ist sie falsch.
Liebe Grüße, Otmar.
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Re: Maßeinheiten

Beitragvon Friedel » Mittwoch 25. Juni 2014, 23:26

Im zweiten Teil deiner Ausführung muss ich dir Recht geben. Der Kontext der Gleichung hätte zwar in der Aufgabenstellung und nicht erst vor dem Abhaken gegebne sein müssen, aber durch den fehlenden Kontext wird die "Lösung" nicht falsch. In diesem Fall sind "wahr" und "falsch" nicht die einzigen Möglichkeiten.

Aber ob eine Einheit durch Erlass, Definition oder durch irgend eine wissenschaftliche Ableitung bestimmt wird, ist imho nicht relevant. Relevant ist, ob sie zum Messen einer physikalische Größe bestimmt ist. Und die Längenausdehnung ist so eine physikalische Größe. Wenn in einer Aufgabe diese Größe in Schwarzwälder Kirschkerndurchmessern, Kilometern oder sonst was gemessen wird, ist irrelevant. Die Längenausdehnung bleibt in jedem Fall eine physikalische Größe.
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Re: Maßeinheiten

Beitragvon Otmar » Donnerstag 26. Juni 2014, 21:00

Hallo Friedel,
ich glaube, dass wir ein sehr unterschiedliches Verständnis von "speziellen naturwissenschaftlichen Kenntnissen" haben. Mir scheint, dass bei dir alle möglichen Kenntnisse, die in irgendeinen Zusammenhang mit naturwissenschaftlichen Begriffen gebracht werden können, sofort als naturwissenschaftliche Kenntnisse einzustufen sind. Das habe ich nicht gemeint. Ich habe Kenntnisse gemeint, die man durch das Studium einer Naturwissenschaft erlangt. In aktuellen naturwissenschaftlichen Veröffentlichungen, Büchern, Vorlesungen etc. wird man wahrscheinlich nichts über Relationen zwischen vorwissenschaftlichen Maßeinheiten erfahren, es sei denn, es gibt einen Abstecher in die Wissenschaftsgeschichte oder die Historische Metrologie, also in Geisteswissenschaften.

Wenn ich dich nicht völlig missverstanden habe, würdest du auch die Kenntnis der Warp Skala als naturwissenschaftlich einstufen, weil Warp ja eine Einheit der Geschwindigkeit ist und die Geschwindigkeit ja eine physikalische Größe ist. Das die Einheit nichtlinear ist, ist ein unwesentliches Detail. Für mich ist die Kenntnis der Warp Skale pure Science Fiction und keine, auch keine spezielle, naturwissenschaftliche Kenntnis. Sollte es jemanden geben, der alles über Physik weiß, genauer gesagt, alle aktuellen naturwissenschaftlichen physikalischen Kenntnisse hat, muss er meiner Meinung nach die Warp Skala nicht kennen, deiner Meinung nach muss er darüber genauestens Bescheid wissen.
Liebe Grüße, Otmar.
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Re: Maßeinheiten

Beitragvon Half-Eye » Freitag 27. Juni 2014, 11:00

Ich weiß jetzt nicht, ob ich das vollständig erfasst habe. Wenn ich mich nicht irre, sagt Friedel, dass alle Maßeinheiten der Physik zuzuordnen sind, da sie ja alle physikalische Größen messen.

Dieses kann ich aber verneinen. Für die meisten mag das zutreffen, aber nicht für alle. Mein Beispiel ist die Stoffmenge, die in mol gemessen wird. Meines Wissens nach ist eine Menge keine physikalische Größe. Daher kann man, wenn ich recht habe, sagen, dass die Stoffmenge eine chemische Größe ist.
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