Wie ist es möglich, dass Materie, die aus Frequenzen und Schwingungen besteht, fest ist?
3 Antworten
Materie ist nicht fest. Das ist eine Illusion.
Die Bindung zwischen den Atomen ist sogar ziemlich schwach und geht bei Temperaturen von ein paar tausend Grad ja auch komplett flöten. Die Bindung innerhalb eines Atomkerns ist stärker, aber bei der Hagedorn-Temperatur von 1,7 Billionen Grad hält die auch nicht mehr und es gibt eine warme Quark-Gluon-Suppe. Richtig heiß wird es erst bei der maximal möglichen Temperatur (Planck-Temperatur) von 10^32 Grad.
Aber gut, bleiben wir bei Raumtemperatur. Auch da ist riesiger leerer Raum zwischen den einzelnen Atomkernen. Und als Quantenteilchen haben Elektronen, Neutronen und Protonen auch keinen fixen Ort, sondern nur eine Aufenthalswahrscheinlichkeit. Da tunnelt mal hier und da auch irgendwas durch.
Das ist eine Illusion.
Daß Materie beim Überschreiten von Grenztemperaturen ihren Aggregatzustand verändert, impliziert aber nicht, daß der feste Aggregatzustand eine Illusion sei. Da empfehle ich mal den Besuch in einem Materialprüfungslabor, wo die Festigkeitskennwerte aller möglichen technisch wichtigen Materiesorten gemessen werden, oder einen Blick in die Datenblätter, in denen die Metallhütten ihre verschiedenen Stahlsorten spezifizieren.
Die Illusion liegt woanders: In der Extrapolation der Alltagserfahrung, daß Materie das Kontinuum füllt, bis in atomare Größendimensionen hinunter. An diese Illusion mental angekoppelt ist nun eine zweite Alltagserfahrung, die gegenseitige Undurchdringlichkeit fester Körper.
So stellt das Platzen der KontinuumsiIllusion diese Erfahrung in Frage, und es entsteht die kognitive Dissonanz, die unser Fragesteller hier zur Diskussion gestellt hat. Verstehen, daß die Festigkeitserfahrung auf Feldkräften im submikroskopischen, nicht mehr direkt anschaulichen Größenmaßstab beruht, könnte ihm helfen, die Dissonanz aufzulösen.
Vermutlich ist Deine Prämisse unzutreffend. Die Frequenz ist in der Physik ein Maß dafür, wie schnell bei einem periodischen Vorgang die Wiederholungen aufeinander folgen. Das ist also letztlich nichts anderes als eine Einheitengröße einer reziproken Zeiteinheit. Materie kann nicht aus einer physikalischen Einheit bestehen. Und auch mit dem Schwingungen alleine kommt man da nicht weiter. Als Schwingungen werden wiederholte zeitliche Schwankungen von Zustandsgrößen eines Systems bezeichnet. Es muss also schon etwas Konkretes vorhanden sein, was schwingen könnte. Frequenz und Schwingung reichen zur Erklärung von Materie alleine nicht aus.
Die Festigkeit von Materie entsteht durch komplexe Wechselwirkungen zwischen diesen Schwingungen auf subatomarer Ebene. Diese Interaktionen führen dazu, dass die Materie in Form von Atomen und Molekülen strukturiert ist, die wiederum feste Objekte bilden können