Die Anziehungskraft der Stubenfliege

Vor kurzem habe ich das sehr interessante Buch Das sockenfressende Monster in der Waschmaschine von Christoph Bördlein gelesen, das eine Einführung ins skeptische Denken gibt. Die Skeptiker bieten eine mir persönlich sehr zusagende Mischung aus Philosophieren und rational Denken, und dieses soeben erwähnte Buch kann ich als einen guten Einstieg in ihre Herangehensweise empfehlen.

Wie der Titel des Werkes bereits verrät, ist eines der ausführlich diskutierten Beispiele im Buch das Problem verschwindender Socken. Nach dem Lesen ist der neuausgebildete skeptische Denker in der Lage, aus den folgenden Hypothesen durch seine eigene Geisteskraft die wahrscheinlichsten herauszufinden:
  1. Das sockenfressende Monster, das unsichtbar bleibt und von dem nicht bekannt ist, wie lange es lebt und was es in den Trockenzeiten der Waschmaschine so treibt, ist für das Verschwinden einzelner Strümpfe verantwortlich.
  2. Durch die Rotation der Waschmaschine beim Schleudern wird eine quantenphysikalische Singularität erzeugt, die mittels eines Tunnels durch die gekrümmte Raum-Zeit …
  3. Die vom Sockenschwund Betroffenen werden von einem einbeinigen Dieb heimgesucht, der als Vorsichtsmaßnahme nur Socken, nicht aber einzelne Schuhe stiehlt.
  4. Schlechte Justierung der Trommel, die einen so schmalen Spalt zwischen Trommel und Maschine lässt, durch den nur Socken, aber keine größeren Kleidungsstücke entweichen können.
  5. Hastiges Ein- und Ausräumen, sodass Socken zu einem späteren Zeitpunkt z.B. aus einem Hosenbein herausfallen können.
Es gibt eine Fülle weiterer Beispiele zum Wahrsagen, zum Besuch Außerirdischer, zur Vorhersage historischer Ereignisse anhand des Bibeltextes, zur Genauigkeit menschlicher Erinnerungen usw. Ein sehr interessanter Fall ist die mögliche Beeinflussung menschlicher Verhaltensweisen durch den Mond. Da ich in der Kindheit gelernt habe, dass man Gelerntes am besten durch Üben festigt, möchte ich meine Fähigkeiten im skeptischen Denken dadurch unter Beweis stellen, dass ich ein Beispiel skeptischen Denkens im Buch selbst mit den Methoden skeptischen Denkens untersuche.

Im Buch wird festgestellt, dass der Mond mit seiner Gravitationskraft keinen signifikanten Einfluss auf uns haben kann, weil selbst eine, auf uns sitzende Fliege eine größere Gravitationskraft ausübt. Das kann man nachrechnen!

Zunächst ist bekannt, dass für die Gravitationskraft zwischen zwei Körpern das Newtonsche Gravitationsgesetz gilt. Dessen Hauptaussage ist es, dass die Kraft direkt proportional den Massen der beiden Körper und indirekt proportional dem Quadrat ihres Abstandes ist. Die Proportionalitätskonstante ist γ, sie ist im Folgenden zunächst uninteressant und soll vorläufig ignoriert werden:

F = γ m1 m2 / r2

Wir benötigen die Massen von Mond M, Versuchsperson V und Fliege F sowie den Abstand zwischen Mond und Mensch und zwischen Mensch und Fliege. Die Masse des Mondes beträgt 73,49•1021 kg. Eine kritische Überprüfung dieses Wertes ergibt, dass er wohl richtig sein muss, weil er an verschiedensten Stellen gleich angegeben wurde und sich auch nach dem Abtransport von Mondgestein in den 70er Jahren durch die Apolloflüge nicht wesentlich geändert haben dürfte.

Zur Bestimmung der Masse der Versuchsperson V muss vom Versuchsleiter L zunächst eine solche Person ausgewählt werden. In meiner Eigenschaft als Initiator habe ich verschiedene meiner Freunde und Bekannten darauf angesprochen, ob sie Teilnehmer bei einem wissenschaftlichen Experiment sein möchten, die Bereitschaft war sehr groß. Leider ließ sie nach Bekanntwerden der Art des geplanten Experiments spürbar nach. So ernannte ich mich selbst zur Personalunion aus Versuchsleiter L und Versuchsperson V.

Die Bestimmung meines Gewichts am 2.4.2004 um 7:43 MEZ ergab 73,9 Kilopond. Auf Grund der bekannten Proportionalität von Gewicht und Masse schloss ich aus diesen Messdaten auf eine Masse der Versuchsperson von 73,9 Kilogramm. Die Verwendung eines männlichen, sein Gewicht selbst ablesenden Probanden erleichterte meine Arbeit als Versuchsleiter, weil dadurch die Messunsicherheit auf diejenige der Waage von 0,1 kg begrenzt werden konnte. Bei der Verwendung einer weiblichen Probandin, besonders während der alljährlich im Frühjahr stattfindenden Diäten, ist mit größeren Abweichungen zwischen dem tatsächlichen und dem abgelesenen Gewicht zu rechnen.

Als nächstes machte ich mich im Internet auf die Suche nach der Masse bzw. alternativ dem Gewicht einer Fliege. Für die Masse einer einzelnen Fliege konnte ich keine Angabe finden, es wurde lediglich angegeben, dass 5,6 Billionen Fliegen 8000 Tonnen wiegen. Daraus konnte ich auf die Masse einer einzelnen Fliege von 1,43 mg schließen. Die Angabe für 5,6 Billionen Fliegen ergab sich offenbar aus Berechnungen, wie viele Nachkommen eine einzige Fliege in einem Jahr haben kann.

Dieses Ergebnis kann nun mit skeptischem Denken hinterfragt werden: Wurden tatsächlich 5,6 Billionen Fliegen gewogen, saßen sie still auf der Waage und haben wirklich alle 5,6 Billionen Fliegen ihr erstes Lebensjahr vollendet? Das darf getrost bezweifelt werden. Vermutlich haben die Wissenschaftler aus den Wiegeergebnissen einiger weniger und wohlgenährter Laborfliegen auf die viel größere Population der frei fliegenden und manchmal hungrig bleibenden Artgenossen geschlossen. Deshalb ist wahrscheinlich das angenommene Fliegengewicht zu groß! Leider stehen aber keine besseren Daten zur Verfügung.

Der Abstand zwischen Mond und Versuchsperson kann vergleichsweise einfach bestimmt werden. Gehen wir davon aus, dass sich der Mond, von der Versuchsperson aus gesehen manchmal vor ihm, manchmal sich hinter der Erde versteckend befindet, kann als mittlerer Abstand derjenige zwischen Erdmittelpunkt und Mondmittelpunkt verwendet werden. Wegen der Exzentrität der Mondbahn wird zwischen dem minimalen Abstand von 384.000 km und dem maximalen von 407.000 km gemittelt: 395.500 km.

Für die Bestimmung des Abstands zwischen Fliege F und Versuchsperson V gibt es aber größere Schwierigkeiten, weil die Versuchsperson stärker von der idealen Kugelform abweicht als der Mond. Ursache sind zahlreiche, an ihr festgewachsene Arme und Beine sowie ein Kopf und weitere kleinere Körperfortsätze. Zur Vereinfachung der Berechnungen nehmen wir einfach den Bauch der Versuchsperson als ihr Massezentrum an und lassen die Fliege auf ihrem Oberarm landen. In diesem Fall beträgt der Abstand zwischen der Fliege und dem Massezentrum etwa 0,323 Meter. Dieses Messergebnis ist allerdings mit erheblichen Unsicherheiten behaftet, vor allem weil das, zur Messung verwendete Lineal nicht durch den Körper der Versuchsperson geführt werden konnte.

Mit diesen Daten können wir jetzt die gravimetrische Anziehungskraft der Mond-Versuchsmensch- und der Versuchsmensch-Fliege-Paarung vergleichen:

FMV ~ 470•103 kg/m2
FVF ~ 13,7•10-6 kg/m2

Ha! Sollten wir den Skeptiker mit unserer skeptischen Überprüfung bei einer physikalischen Ungenauigkeit ertappt haben? Immerhin ist er von Beruf Psychologe und nicht Physiker. Die Vermutung liegt deshalb nahe, dass er seine Behauptung auch nur bei jemandem anderen abgeschrieben hat. Selbst wenn man den Abstand zwischen der Fliege und dem Menschen auf 3 mm reduziert, die Fliege sitzt auf dem nackten Bauch der Versuchsperson, kann man das Ergebnis nicht retten. In diesem Fall würde sich der gravimetrische Einfluss der Fliege auf das Hautareal beschränken, auf dem sie sitzt.

FVF ~ 0,159 kg/m2

Auch in diesem Fall müssten immerhin noch knapp 3 Millionen Fliegen auf der Versuchsperson Platz nehmen, um dieselbe Gravitationskraft wie der Mond auszuüben. Da ich wie oben geschildert, als Versuchsleiter mit der verwendeten Versuchsperson in sehr engem Kontakt stehe, kann ich versichern, dass diese mit einem solchen Experiment nicht einverstanden wäre.

Bis jetzt haben wir aber die tatsächliche Größe der Gravitationskraft des Mondes auf die Versuchsperson nicht berechnet. Dazu ist die Multiplikation mit der Gravitationskonstanten γ=6,67•10-11 Nm2/kg2 notwendig. Man erhält:

F = 31,35•10-6 N = 3,20•10-6 kp

Dieses Berechnungsergebnis bringt uns endlich in dieselbe Größenordnung wie das angenommene Fliegengewicht (zum Vergleich nochmal 1,43•10-6 kg). Damit können wir die Aussagen des Autors des oben zitierten Buchs modifizieren:
  • Die Gravitationswirkung des Mondes auf die Versuchsperson beträgt 2,24 Fliegenmassen.
  • Damit kann - ganz in der Tradition skeptischen Denkens - die Möglichkeit des Mondeinflusses auf den Menschen zwar nicht vollständig ausgeschlossen werden, aber sie ist zumindest sehr unwahrscheinlich. Zum Beispiel ergibt eine Wägung der Versuchsperson zu unterschiedlichen Mondphasen identische Ergebnisse.
  • Wahrscheinlich hingegen ist, dass der Aufenthalt von durchschnittlich 2,24 Fliegen im Schlafzimmer tatsächlich zu einer Beeinträchtigung des Nachtschlafs einer beliebigen Versuchsperson führen würde.
Ich bin froh, dass sich in diesen Berechnungen der gravimetrische Einfluss der Fliegen als kleiner als der des Mondes herausgestellt hat. Anderenfalls hätte ich mir Sorgen z.B. über die vom Mond verursachte Ebbe und Flut gemacht. Der Gedanke, dass eine konzertierte Aktion vieler Millionen Fliegen Spring- und Sturmfluten an unseren Küsten auslösen könnte, wäre doch sehr beunruhigend.

Ernsthafte Zusammenfassung: Trotz dieses lustigen Fehlers halte ich das Buch für außerordentlich lesenswert und kann es unbedingt weiterempfehlen! Es vermittelt eine Methode, wie man mit Nachdenken so mancher zweifelhaften Behauptung ihren Zauber nehmen und Aberglauben durch vernünftige eigene Schlüsse ersetzen kann.

Kategorien: Bücher, Physik

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Kommentare hier ...

Ich würde es etwas anders ausdrücken:...
Metepsilonema - 18. Juli, 21:48
Ich halte es durchaus für vertretbar,...
Metepsilonema - 15. Juli, 21:54
Ich halte es durchaus für vertretbar,...
Köppnick - 14. Juli, 22:05
Beweiskraft gibt es generell keine, denn...
Metepsilonema - 14. Juli, 19:16
Deine beiden Sätze sind grammatisch...
Köppnick - 14. Juli, 07:30
Und genau diese Innovation verlieren wir...
steppenhund - 13. Juli, 21:05
@isv_rp
Metepsilonema - 11. Juli, 23:53
Ich halte es für einen fatalen Irrtum...
Köppnick - 11. Juli, 20:06
Splitter
Gregor Keuschnig - 11. Juli, 18:23