#21: DAS WESEN DER MATHEMATIK.

Information und Dimension.

Stacks Image 8103
©2016 JO

ZAHLEN

(05.07.2016) Mit Zahlen beschreiben wir unsere Welt und unser Universum, sie sind Variablen, um Ordnungen oder Strukturen zu beschreiben.

Denkt man allein über die Zahl Eins nach, zeigt sich rasch, dass sie eine Variable für alles Denkbare sein kann.

Somit sind alle anderen Zahlen oder auch Mengenangaben, welche die Eins, ihr Vielfaches, ihr Bruch usw. darstellen, im Prinzip willkürliche Variablen.

Alle Zahlen, alle mathematischen Systeme, sind bislang von Menschen ersonnene und somit unvollkommene Ordnungssysteme, welche über keine absolute, d.h. geschlossene Logik verfügen können.


Siehe hierzu: Gödelscher Unvollständigkeitssatz.
Siehe hierzu: Mochizukis ABC-Beweis (Spiegel Online, 18.12.2016)


Heutige menschliche Mathematik kann nur eine Annäherung an eine universale Gültigkeit darstellen.

Die beste Annäherung stellt ein Binärsystem dar, welches über exakt zwei Zustände verfügt.



Wirft man exemplarisch einen Blick auf das Gesetz der großen Zahlen, so sieht man, wie prinzipiell alle Prozesse innerhalb unseres Universums verlaufen - nach denselben thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten:

Auf (thermalen) Impuls (Urknall) folgt endliche thermodynamische Struktur (Universum) = Phase.

Diese Phase (das Feld) strebt in Abhängigkeit von Impulsen, also in Abhängigkeit der beteiligten thermodynamischen Potentiale IMMER das thermodynamische Gleichgewicht an.


Die Temperatur kennzeichnet schließlich das thermodynamische Gleichgewicht -

ob in einer Zahlenreihe, beispielsweise in der Beziehung zwischen zwei oder mehr Informationen,

bezüglich der Erde und ihrer Atmosphäre,

im Universum insgesamt.
Stacks Image 8220
Thermodynamische Korrelation von Urknall, Gesetz der großen Zahlen und Dichte der Erde © 06/2016 JO
Sprechen wir von Gleichgewicht oder auch Balance, sprechen wir stets - und in jedem denkbaren Feld - von einem relevanten thermodynamischen Gleichgewicht, einer (vorübergehend) stabilen, konstanten Temperatur, welche z.B. stabile Fließbedingungen für bestimmte thermodynamische Prozesse ermöglicht.

Dies ist in Bezug auf den menschlichen Körper beispielsweise die Temperatur um 37 °C, die die thermodynamische Phase unseres Organismus kennzeichnet.

Wenn ein Metall bei einer bestimmten Temperatur schmilzt, endet eine thermodynamische Phase, jeder kennt Gefrier- und Siedepunkt des Wassers, in welchen Phasenübergänge stattfinden.
(In einem späteren Artikel folgen weiterführende Überlegungen zur weiblichen Menopause und eine Betrachtung des Funktionsprinzips von Pulsaren.)

Die Temperatur ist in diesen Fällen nicht nur kausal, sondern zudem zu beobachtendes Merkmal einer stabilen thermodynamischen Phase, eines Gleichgewichtszustands.
Bisherige wissenschaftliche Überlegungen erkannten nur das zu beobachtende Merkmal, nicht die Kausalität.


JEDE ORDNUNG IST THERMODYNAMISCHE PHASE.

Jede Ordnung beginnt mit dem Impuls, dieser ist thermal oder thermodynamisch. (Siehe Artikel #23)
Es folgt eine thermodynamische Struktur (Fließprozess, z.B. Wellenbewegung, Festkörper usw.) in thermodynamischer Wechselwirkung mit einer anderen Information.
Jede Phase endet mit einem thermodynamischen Phasenübergang.


Siehe hierzu auch Überlegungen zur Evolutionskonstanten, Artikel #11-Artikel #17 sowie die Konsequenzen der Definition von Zeit als menschliche Beschreibung der thermodynamischen Phase (Artikel #20).


Die Evolutionskonstante φ beschreibt geometrisch dieses Prinzip bedingte Streben aller Information nach thermodynamischem Gleichgewicht im von uns als mehrdimensional wahrgenommenen Raum.
Es wirkt dasselbe Prinzip wie bei der Beobachtung des zweidimensional darstellbaren Gesetzes der Großen Zahlen, in welchem sich ebenfalls statische Auffälligkeiten der Evolutionskonstanten offenbaren.

PI, die Kreiszahl, gleichzeitig transzendente Zahl, ist thermodynamische Konsequenz thermodynamischer Fließprozesse.
Die Kugel, respektive der Kreis existierte in der Anfangssingularität, prägte sich immer wieder durch thermodynamische Fließprozesse, welche nach der Evolutionskonstanten verlaufen.

Die Evolutionskonstante ist stetige Annäherung an den Anfangszustand des Universums, punktförmige Singularität, absolutes thermodynamisches Gleichgewicht bei 0 Kelvin.
In diesem Fall ist das Gleichgewicht absolut (geschlossen), da alle Materie, aller Raum auf einen Punkt verdichtet ist.

Nicht umsonst verfügen sowohl Pi als auch die Evolutionskonstante über scheinbar nicht endliche Nachkommastellen.
So formten sich immer wieder annähernd kugelförmige Himmelskörper, sichtbare Phasen dieser Prozesse sind beispielsweise goldene Spiralen, auch ein Blick auf die menschliche Gesichtsstruktur offenbart das Muster der Natur.


Das Universum kennt nur eine mathematische Dimension, die Dimension der Temperatur.
Alle räumlichen Ausprägungen, n-Dimensionen, sind
Teil des Impulses bzw. einer Impulsfolge, sichtbare geometrische Konsequenz der Thermodynamik.

Ein jeder Prozess, eine jede Ordnung oder auch eine jede Informationsstruktur kann hierbei als thermodynamische Struktur mit spezifischen Parametern beschrieben werden -
sie
entsteht aus thermalem respektive thermodynamischem Initialimpuls und (kontinuierlichen) Folgeimpulsen - sei es ein Festkörper oder eine Fließstruktur. (Siehe Artikel #23-Impuls.)

Jede Ordnung, jede Struktur, jede Wechselwirkung IST thermodynamische Phase.

Das Universum kennt nur eine einzige mathematische Dimension, die Dimension der Temperatur.


Ob im Makroskopischen, beispielsweise im Spektrum der Gravitation, oder im Allerkleinsten, im Spektrum der Quantenmechanik oder sogar darunter. (Siehe Überlegungen in Artikel #19.)

Die Erkenntnis dieser Schlichtheit, dieses Prinzips, kann überwältigend sein.

(Siehe hierzu Artikel #20 - Das Wesen der Zeit, Herleitung in Artikeln #10, #15, #16, #17, #18.)




DIE MATHEMATISCHE ANNÄHERUNG


Die Naiver-Stokes-Gleichungen, welche auch in der Informatik Anwendung finden (Computational Fluid Dynamics), bieten einen interessanten Ansatz, um diesen universalen Prozess zu beschreiben (vgl. IAN STEWART "Die letzten Rätsel der Mathematik", Deutsche Erstausgabe, S. 341 ff).
Sie sind jedoch nicht umfassend und stellen zeitliches Verhalten in den Mittelpunkt.


Wohl können wir Annahmen und reproduzierbare wissenschaftliche "Beweise" auf der Erde herstellen, wunderbare oder schreckliche Dinge erfinden und nach absoluter Erkenntnis streben.

Aufgrund unzureichender Technologien, welche auf der Erde - atmosphärisch bedingt - nur ein kleines Spektrum der Temperatur abbilden können und jemals abbilden werden,
können wir mit irdischen wissenschaftlichen Methoden Prinzip bedingt nicht alle universalen Phänomene wissenschaftlich beweisen.

Fliegen wir für Beobachtungen ins All, sind uns aufgrund Dimensionierung oder Lokalisierung beobachteter Phänomene Grenzen gesetzt.

Die äußersten Spektren, der absolute Grenzbereich der Naturwissenschaft bleibt aus diesen Gründen der Philosophie, der Kunst und der Religion vorbehalten, menschlicher Vorstellungskraft, Phantasie und unserem Glauben.
Wer sich hierfür weiter interessiert, dem sei beispielsweise die Lektüre von Werner Heisenbergs "Physik und Philosophie" empfohlen, im Deutschen erschienen bei Hirzel Verlag, oder auch "Geist, Kosmos und Physik" von Hans-Peter Dürr, Crotona Verlag.

Menschliche Beobachtungen sind andauernder Erkenntnisprozess, dieser stellt nur eine Annäherung an eine ABSOLUTE LOGIK dar,
wie auch die Relativitätstheorie eine vorübergehende Annäherung an das Wesen der Gravitation darstellte und diese wissenschaftliche Epoche nun mit der Entdeckung der "Gravitationswellen" zu einem würdigen Abschluss kommt.

Allein im Wort Erkenntnisprozess steckt - wie in jedem menschlichen Lernprozess, in jedem Prozess unsres Universums - thermodynamisches Grundprinzip:

Sequenz von Information,
stetige Rückkopplung durch thermodynamische Fließprozesse:
Information (thermodynamisches Potential) > thermaler Impuls > thermodynamische Struktur...

Und so formieren sich in sequenziellem Verlauf neue Ordnungen, neue Informationen und. Informationsstrukturen, neues Wissen.


Mathematik ist Annäherung an universal gültige Logik, erst wenn dieses Rätsel gelöst ist, kann Mathematik ein geschlossenes System beschreiben.

EIN NEUER BLICK AUF DIE MATHEMATIK

Mathematik kann nicht anders, als thermodynamischen Prinzipien zu folgen, da sie kein Selbstzweck ist, sondern das Prinzip der Natur beschreibt.

So wie die Physik eine möglichst präzise Beschreibung der Wechselwirkungen innerhalb unseres Universums liefern soll, ist die Mathematik genauso eine Beschreibung des Menschen für Ordnungen, Beziehungen und Wechselwirkungen.


OHNE RAUM KEINE INFORMATION.
(Siehe auch Überlegungen in Artikel #20).


Information entsteht durch räumliche Ordnung von z.B. Materie oder auch Energie.

Dies ist beispielsweise eine schlichte binäre Zahlenfolge: 10101010.

Allein in diesem Prinzip steckt eine RÄUMLICHE SEQUENZ. Der erste Mensch, der dieses Prinzip widerlegt, Information ohne geometrische Ordnung, widerlegt ein Grundprinzip des Universums.


Bei Quantencomputern handelt es sich deswegen um Systeme mit optimierter Sequenzialität, faktische, absolute Superposition ist jedoch nicht möglich, da es Prinzip bedingt in einer Koordinatensingularität aufgrund des Ruhezustandes der Materie, also tatsächlicher Superposition von "Rohmaterie" keine Information gibt.
Mehr zum Wesen der "Rohmaterie" und somit zu "Dunkler Materie" in einem späteren Artikel, in welchem ich die Grundsubstanz des Universums genauer untersuche, hierfür benötige ich jedoch noch eine tiefere Analyse des aktuellen Erkenntnisstandes der Quantenphysik.


Im Zustand der Anfangssingularität war alle Materie punktförmig bei einer Temperatur von 0 Kelvin (-273.15°C) vereint.

An diesem Punkt gab es kein Universum, keinen Raum und somit keine Information.

In Annäherung an den absoluten Nullpunkt der Temperatur kommt es zur Spinentartung (der Eigendrehimpuls von Teilchen kommt zum Erliegen, vgl. Artikel #16) und Teilchen dehnen sich zunächst gegen „unendlich“ aus, was in der Heisenbergschen Unschärferelation und mit dem dritten Hauptsatz der Thermodynamik beschrieben wird.

Nach dem dritten Hauptsatz der Thermodynamik ist der absolute Nullpunkt der Temperatur nicht erreichbar, da bei einer (menschlich herbeigeführten) Kühlung stets Entropie entsteht, welche praktisch Wärme ist, die an die Umgebung abgegeben wird (siehe Nullpunktentropie).

Diese Erkenntnis mag für die erreichbaren Dimensionen von uns Menschen zutreffend sein, jedoch wissen wir, dass Sternleichen kollabieren und zu Kalten Singularitäten (Schwarzen Löchern) werden.

Ausschlaggebend ist in diesen Fällen das thermodynamische Potential, also beispielsweise ein Potential von z.B. zweinhalb Sonnenmassen, welches nach einer kritischen Hochtemperatur ein tatsächliches thermodynamisches Vakuum (0K) bildet, eine Kalte Singularität.

Diese Dimensionen (Größenordnungen) entziehen sich glücklicherweise der menschlichen Hand, da menschliche Dummheit und menschlicher Wahn mit einer solchen Kraft nicht umzugehen imstande wären.
Um die Rolle von uns Menschen zu verdeutlichen: Die Sonne selber verfügt zum Vergleich über ≈ 99.86% des thermodynamischen Potentials = Masse unseres Sonnensystems.



Dennoch werden in naher Zukunft der 3. Hauptsatz der Thermodynamik überarbeitet und ein 4. Hauptsatz formuliert werden (Folgeartikel).


Wie zuvor hergeleitet, ist ein jedes physikalisches System thermodynamisch wechselwirksam,

sobald es entweder über eine Temperatur oberhalb 0 Kelvin verfügt (alle Ordnungen / Phasen innerhalb unseres Universums)

oder mit einem Thermalen/Thermodynamischen Differenzial in Wechselwirkung tritt (z.B. Anfangssingularität, Kalte Singularitäten).


Die aus diesem Prinzip folgende, rasche Expansion unseres Universums, also des Raumes, wird mit dem dritten Hauptsatz der Thermodynamik und Heisenbergs Unschärferelation (räumliche Ausdehnung bei Annäherung an den absoluten Nullpunkt der Temperatur) bereits beschrieben, die heutige Suche nach "Dunkler Energie" ist keine Suche mehr nach einer Erklärung, es wird die Suche nach den Parametern der beteiligten thermodynamischen Phasen, die wir dann z.B. als "Dunkle Photonen" bezeichnen werden.

Prinzipiell lässt sich diese Frage rascher klären, als eine umfassende Definition Dunkler Materie zu liefern, da Dunkle Energie OBERHALB 0 Kelvin anzutreffen ist.

Diese spezielle Form von Entropie entsteht durch spezifischen Kühlprozess, welcher sich anhand von Rechenmodellen und mit heutigen Möglichkeiten in physikalischen Versuchen reproduzieren lässt.
Stacks Image 8810
©2016 JO
Jede Art von Mathematik ist temperaturabhängig, da es ohne Raum keine Information gibt, auch wenn Stephen Hawking mathematische „Haare“ am Ereignishorizont Kalter Singularitäten (schwarzer Löcher) postuliert, welche theoretisch Information erhalten.

Im Kern Kalter Singularitäten gibt es aufgrund der 0K-Temperatur keine Information, aus diesem gewaltigen Vakuumpotential rührt die gravitative, respektive thermodynamische Wirkung dieser Singularitäten.


Das Universum begann bei 0 Kelvin (Anfangssingularität vor dem Urknall) und wird wieder exakt bei Null Kelvin enden, wie heutige Beobachtungen z.B. des Gama-Projektes belegen (siehe Artikel aus der FAZ vom 20.08.2015).


Unser Universum, respektive der Urknall (Raum IST Impuls), kühlt seit 13.8 Milliarden Jahren kontinuierlich ab, bis es nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik / dem Energieerhaltungssatz zunächst einen Zustand absoluter Entropie und dann wieder exakt Null Kelvin erreicht.


In dieser Aussage verbirgt sich der erkenntnistheoretische Gewinn aus E ≈ m c².
Aus einem thermodynamischen Potential (Masse) wird durch thermodynamische Wechselwirkung zunächst Energie, schließlich Entropie. (Energie-Masse-Äquivalenz in einem Satz.)

Einstein beschrieb thermodynamische Phasen oder auch den 1. Hauptsatz der Thermodynamik, ohne dies zu wissen.

Bei der Erdatmosphäre handelt es sich um thermodynamische Entropie unseres Heimatplaneten, eine Phase oder auch ein Phasenraum jener physikalischen Ordnung, welche wir als Erde bezeichnen.
Hier verbirgt sich auch die Möglichkeit einer tatsächlichen, zukünftigen Nutzung von Energie, ohne die Entropie der Menschheit in letalem Maße zu erhöhen.
Wirklich kluge Köpfe investieren nicht in Weltraumabenteuer, sondern arbeiten an dieser Lösung.




Wie zuvor beschrieben, legen diese Zusammenhänge gleichzeitig nahe, dass der universale Raum in ein

nichtfestes, 0 Kelvin kaltes, extrauniversales Medium eingebettet ist,
in welchem die Anfangssingularität ruhte und in welchem das Universum wieder abkühlt.


Der PRAKTISCHE wissenschaftliche Nachweis ist leider nicht möglich, diese Tatsache ist erkenntnistheoretischer Natur.


Die Temperatur der Hintergrundstrahlung, also das „Nachglühen“ des Urknalls beträgt heute 2.7 Kelvin.

Gäbe es keine derartig kalte, extrauniversale Struktur, würde das Universum nicht abkühlen (=expandieren),
auch hätte die Anfangssingularität, also die punktförmige Superposition aller Materie im Ruhezustand
nach allen Beobachtungen über die Gesetze der Thermodynamik und über die heutigen Erkenntnisse über unseren Kosmos
niemals existieren können
.

Astrophysik ist in allererster Linie Thermodynamik, wenngleich mit reizenden Spielzeugen.
Stacks Image 8818
©2016 JO
Somit ist auch klar, dass es mathematisch KEINE UNENDLICHKEIT gibt.

Alle denkbaren „unendlichen“ Zahlenreihen bzw. Nachkommastellen (z.B. Eulersche Zahl, Pi, Goldene Zahl) streben im Endeffekt Prinzip bedingt wieder nach EXAKT NULL,
da jede Zahl wie die Mathematik selber Ordnungen, Wechselwirkungen und Beziehungen von Informationen beschreibt,
also nur eine menschliche Beschreibung unseres Universums ist (das Universum selber kennt keine Zahlen) und somit den Prinzipien der Thermodynamik folgt.


Eine universale Mathematik verfügt über den absoluten Zustand oder auch Referenzpunkt der Null (0 Kelvin),
welcher Ausgangs- und Endzustand von Information ist,
Null (Kelvin) ist gleichzeitig Ausgangs- und Endpunkt unseres Universums,
Null Kelvin ist die einzige absolut definierte Ordnung unseres Universums.


Somit ergibt sich für die

THERMALGEOMETRIE

entweder ein KAUSALER oder ein DETERMINISTISCHER Beobachtungsstandpunkt.



Vereinfacht gesagt, lässt sich Mathematik,

jede denkbare Form von Mathematik, somit - je nach Betrachtungsweise und Zweck -

als
Differenzial zu Ausgangs- und Endzustand einer Information / Informationsstruktur oder auch PHASE beschreiben,

als
THERMALGEOMETRISCHES DIFFERENZIAL.



Dies ist die Ausgangslage für eine universal gültige Mathematik.
Einziger und absoluter Referenzpunkt, da absolute universale Ordnung, ist sowohl bei kausalen als auch bei deterministischen Betrachtungen Null (Kelvin).

Mit dieser Erkenntnis ergibt sich die absolute Abhängigkeit einer jeden denkbaren Mathematik von der Temperatur.

Diese Erkenntnis setzt noch weit vor Claude Shannon’s Überlegungen zur Informationstheorie an, da sie die Grundbedingungen für Information und somit für Mathematik formuliert.

Mathematik selber, wie jede denkbare Wissenschaft, beschreibt im Kern die Thermodynamik.
Stacks Image 8802
©2016 JO

ERKENNTNISTHEORETISCHER GEDANKE

Wirft man einen Blick auf die Chemie, die Biologie, die Psychologie, die Sozialwissenschaften und alle anderen Disziplinen menschlicher Forschung, so verbindet diese Wissenschaften im Kern eines:


ALLE MENSCHLICHEN WISSENSCHAFTEN BESCHREIBEN IM KERN THERMODYNAMISCHE ORDNUNGEN UND FLIEßPROZESSE,


DIE THERMODYNAMISCHE PHASE.



Dies ist die Schnittmenge des menschlichen Erkenntnisprozesses, diese Aussage gilt somit freilich auch für die Logik und somit für die Mathematik, selbst für Philosophie, Sozialwissenschaften, Kulturwissenschaften und Geschichte, Evolutionsforschung, Kunst, Politik, usw.


Jeder menschliche Erkenntnisprozess innerhalb einer jeden denkbaren menschlichen Disziplin wird an einem bestimmten Punkt auf dieselben universalen Gesetzmäßigkeiten stoßen.


Wir können gar nicht anders, da wir thermodynamische Organismen sind.


Mathematik kann nicht ohne Zusammenhang physikalischer Kausalität betrachtet werden, Thermodynamik ist Grundbedingung der Mathematik.


Um diese Gedanken und die gewonnenen Erkenntnisse weiterführen zu können, bedarf es eines kurzen Innehaltens und des Verständnisses höheren Bewusstseins als thermodynamische Struktur.

Erst eine klare Definition dessen, was uns als Menschen auszeichnet, ermöglicht uns eine möglichst objektive Beschreibung naturwissenschaftlicher Prinzipien.
MATHEMATIK / DIMENSION © MMXV DecodingCinema / Janosch Orlowsky.
Erstveröffentlichung: 05.07.2016
Nachdruck, Verwertung und / oder Verbreitung nur mit schriftlicher Genehmigung.
Der Artikel und der Inhalt unterliegen dem deutschen Urheberrecht.