//
Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene, Strukturbildung, Selbstorganisation & Chaos

Von Jahresringen und elektrischen Feldern

Wer sich die Visualisierungen von elektrischen Feldern und Potenziallinien vor Augen führt (siehe Grafik), wird vermutlich erstaunt sein über die Ähnlichkeit der Strukturen eines Querschnitts durch einen Baumstamm (siehe Foto). Während die Jahresringe der beiden zu einem Stamm zusammengewachsenen Bäume oder Äste ein und desselben Baums den Potenziallinien entsprechen, erinnern die radial von den Zentren ausgehenden Trockenrisse an Feldlinien von elektrischen Ladungen. Bei gleichnamigen Ladungen stoßen sich die Feldlinien ab.
Auch dieser Sachverhalt findet eine Entsprechung in diesem Baumquerschnitt: Die gleichartigen Stämme stoßen sich in der Tat zunächst ab, bevor sie ihren Frieden finden und nach weiterem gemeinsamen Wachstum schließlich ein gemeinsames Zentrum und damit  einen einheitlichen Stamm ausbilden. Spätestens hier endet die Analogie zwischen zwei völlig verschiedenen Bereichen der Natur.
Es scheint als gäbe es in der Natur nur einen begrenzten Vorrat an Mustern, die in ganz unterschiedlichen Zusammenhängen  auftreten. In der Physik kennt man solche Ähnlichkeiten des Verhaltens in verschiedenen Bereichen, wenn ganz unterschiedliche Systeme quantitativ dasselbe Verhalten zeigen, obwohl ganz andere Wechselwirkungen und andere Unterschiede im Spiel sind. Man spricht dann auch von Universalität.

Diskussionen

13 Gedanken zu “Von Jahresringen und elektrischen Feldern

  1. „Es scheint als gäbe es in der Natur nur einen begrenzten Vorrat an Mustern, die in ganz unterschiedlichen Zusammenhängen auftreten.“

    In der Biologie vermute ich als LAIE eine Art Werkkasten. Streifenmuster, Fleckenmuster gehören dazu. Z.B. sind ja Muskeln mindestens auf 5 verschiedene Arten unabhängig voneinander entstanden. Sie ähneln sich sehr.
    Es gibt m. E. eine Art Werkkasten, aus dem die Natur auswählen kann.
    Aber wie gesagt, bin ich da Laie. Ein bewanderter Biloge würde mich vielleicht mit Peitschenhieben aus dem „Forum“ treiben 🙂
    Ich glaube auch an eine Art gerichtete Evolution. Auch da gibt es nicht reinen Zufall, also eine Mutation der Gene nach dem reinen Zufallsprinzip, sondern wohl eine beschränkte Wahl der Zufälle, Sonst wäre alles wohl sinnlos und unglaublich.

    Verfasst von kopfundgestalt | 4. Dezember 2020, 00:23
  2. Etwas Ähnliches wie Deinen Gedanken von dem „begrenzten Vorrat an Mustern“ habe ich auch oft gedacht. Es dürfte sich um Muster handeln, die sich bewährt haben und dann immer wieder zur Anwendung kommen. Die Natur ist kein nach Einmaligkeit strebender Künstler. Die Natur ist Handwerker. – Aber noch etwas (wenn man so will, Romantischeres) gefällt mir an dem Foto der Jahresringe: Nachdem wir nun wissen, dass Bäume miteinander kommunizieren, dieser Eindruck eines Zu-einander-Strebens oder Sich-Vereinigen-Wollen. Man könnte viel daraus lernen. Nicht, „mal sehen, wer sich auf begrenztem Raum durchsetzt und überlebt“, sondern „gemeinsam sind wir stärker“.

    Verfasst von christahartwig | 4. Dezember 2020, 07:22
    • Die Beschränkung der Muster liegt vielleicht ja auch in unserem beschränkten Wahrnehmungsvermögen begründet. Im Rahmen einer Theorie eignen sich ohnehin nur bestimmte Muster und die sieht man dann und andere nicht, weil sie nicht passen. Ringe, Spiralen, Quadrate, Wirbel… das sind alles Muster, in die wir hineinsozialisiert wurden mehr oder weniger. Muster sind so etwas wie ein redundanzvermindernder Code, ohne den wir in der Komplexität untergingen.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 4. Dezember 2020, 17:20
      • Da wiederum könnte ja KI helfen: Neue Muster zu entdecken.

        Verfasst von kopfundgestalt | 4. Dezember 2020, 18:11
      • Da bin ich skeptisch… Denn die Bedeutung muss doch der Mensch zuweisen, wenn es für ihn von Belang sein soll…

        Verfasst von Joachim Schlichting | 5. Dezember 2020, 21:48
      • Du würdest also vermuten, dass unsere selektive Wahrnehmung Folge einer mehr oder weniger willkürlichen Sozialisation ist? Ich bin nicht sicher, ob nicht auch diese Selektion einem Gesetz folgt. – Aber daran, dass mir jetzt Fibonacci-Zahlen durch den Hinterkopf spuken erkenne ich das gerade etwas übermütige Schnappen der Synapsen. Ich glaube, ich warte mal, bis die sich wieder beruhigt haben.

        Verfasst von christahartwig | 4. Dezember 2020, 20:02
      • Willkürlich will ich nicht sagen. Die Beschaffenheit der Welt, so will ich es mal ganz allgemein ausdrücken, unterliegt unserem (menschlichen) Verständnis nach schon Naturgesetzen Die Physik bastelt von jeher an einer Theorie, die die Evolution des Kosmos und dessen Teile beschreibt. Dieser Sozialisation haben wir uns auf jeden Fall unterworfen. Und die bestimmt mit, was als Muster gesehen wird und was nur Krickelkrackel ist. Zu diesen Mustern würde ich auch spontan auftretende Pareidolien zählen, angefangen bei Gesichtern bis hin zu individuellen Traumgestalten. Springende Synapsen sind immer gut – ein Zeichen von Kreativität… 😉

        Verfasst von Joachim Schlichting | 5. Dezember 2020, 09:49
  3. Ich staune immer wieder über Deinen physikalischen Blick auf die kleinen Dinge des Lebens …

    Verfasst von oimheidi | 4. Dezember 2020, 09:16
  4. sowohl die Bilder als auch die Schlussfolgerung, dass die Natur nur eine begrenzte Menge an Mustern hervorbringt, sind mal wieder hoch interessant. Bevor ich dies hier sah, las und kommentierte ich bei Frau Wildgans das „Wort des Tages“, „Stift“, und mir fiel mal wieder auf, wie weitverzweigte Bedeutungen ein klitzekleines Wort haben kann und meistens auch hat. Auch der Sprache steht nur eine geringe Zahl von Elementen (mdl. Laute, schr. Buchstaben) zur Verfügung, um ein gewaltiges geistiges Universum abzubilden. So ist es auch in der Natur: wenige Muster, aber eine schier unendiche Menge an Ausgestaltungen.

    Verfasst von gkazakou | 4. Dezember 2020, 11:16
    • Vielleicht ist es so, dass wir mit wie auch immer erworbenen Mustern Breschen in die ansonsten unüberschaubare Komplexität schlagen und mehr oder weniger großzügig anhand gewisser Ähnlichkeiten die Dinge dem einen oder anderen der dem begrenzten menschlichen Vermögen entsprechenden begrenzten Zahl von Mustern zuschlagen. Anders wären wir in den Unendlichkeiten der Welt verloren.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 4. Dezember 2020, 17:27
      • Ursprünglich waren „Augen“ nicht anderes als Sensoren fürs Licht, also dienten für eine blanke Unterscheidung zwischen Hell und Dunkel. Daraus entwickelten sich über hunderte von Millionen Jahren Augen, die Muster erkannten, Muster bauten aus dem Wirrwarr, dem „Kosmos“ der eintreffenden Lichtstrahlen. Diese Mustererkennungsareale im Hirn halfen uns auch beim Spracherwerb und der Ausbildung von Schriftsprache.
        Man fragt sich, wie das alles vor sich gehen konnte.

        Verfasst von kopfundgestalt | 4. Dezember 2020, 18:26

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden /  Ändern )

Google Foto

Du kommentierst mit Deinem Google-Konto. Abmelden /  Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden /  Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden /  Ändern )

Verbinde mit %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Photoarchiv

%d Bloggern gefällt das: