Dienstag, 22. August 2017

Raumzeit-Kontinuum, Gravitation und Himmelsmechanik

Mit zwei meiner Blog-Freunde entspann sich in den letzten Tagen eine Diskussion über naturwissenschaftliche Fragestellungen, die ich hier wiedergeben möchte. Die Diskutanten sind Hans Diel (HD) aus Sindelfingen und Lothar Monshausen (LM) aus Bitburg. Wie bei vielen in diesem Blog erschienenen Diskussionen stelle ich (BD) Fragen und gebe kurze Erläuterungen, wenn ich es für erforderlich halte. Ich schicke vorweg, dass meine Fragen zwar unterhaltsam, aber nichtsdestoweniger sinnvoll sein sollen. Entsprechend sind auch einige Antworten mit einem kleinen Vorbehalt zu sehen. Vielleicht wären professionelle Physiker sich bei der Beantwortung auch noch hin und wieder unsicher. Fassen Sie es bitte als weiteren Beitrag dazu auf, Wissenschaft zu popularisieren.

BD: Da zwischen Raum und Zeit kein prinzipieller Unterschied besteht, darf man doch fragen: Wie muss man sich die gekrümmte Zeit vorstellen?

HD: Zunächst allgemein zum Raumzeitkontinuum: Es stimmt, dass in der Physikliteratur die Zeit als vierte Dimension der Raumzeit dargestellt wird. So als gäbe es prinzipiell keinen Unterschied zwischen dieser 4. Dimension und den drei anderen Dimensionen. Das kommt daher, dass man in dem mathematischen Formalismus zur Darstellung der Relativitätstheorie mit 4-dimensionalen Vektoren, Matrizen und Tensoren rechnet und bei diesen mathematischen Objekten zunächst einmal mathematisch kein Unterschied gemacht wird zwischen der i-ten und der k-ten Dimension. Die Gleichbehandlung wird jedoch schon in der Mathematik aufgebrochen dadurch, dass man für das Rechnen mit den entsprechenden Vektoren, etc. die Angabe einer 4-dimensionale Metrik benötigt und in dieser Metrik erscheint die Zeit mit einem anderen Vorzeichen als die Raumdimensionen. (Genauer: die Metrik der Raumzeit der Relativitätstheorie wird mit (1,1,1,-1) angegeben.

Wenn man nicht nur die Mathematik sondern auch die Physik betrachtet (die Mathematik ist ja nur das Hilfsmittel), dann gibt es nach meiner Überzeugung noch einige weitere gravierende physikalische Unterschiede zwischen Raum und Zeit. Allerdings habe ich hier den Eindruck, dass meine Meinung nur von wenigen Physikern geteilt wird. Ich bin der Meinung, dass man zwar von einem Raumkontinuum sprechen kann, dass man aber, wenn man Raum und Zeit gemeinsam physikalisch betrachtet, es immer nur Zeitscheiben (time slices) gibt. Deshalb ist es nach meiner Überzeugung physikalisch unmöglich Zeitreisen in die Vergangenheit durchzuführen. Es gibt noch einige weitere physikalische Unterschiede zwischen den Raumdimensionen und der Zeitdimension auf die ich aber hier nicht eingehen möchte.

Nun zur gekrümmten Raumzeit: Mathematisch gesehen versteht man unter der Angabe einer Raumkrümmung (eines Raums mit n Dimensionen, einer Metrik und einem Koordinatensystem) die Angabe, wie man von einem Punkt zu einem benachbarten Punkt in einer bestimmten Richtung kommt. Für die Mathematik hat Riemann dafür den Riemann-Tensor erfunden (der sogar unabhängig vom gewählten Koordinatensystem ist). Für die Physik ist auch hier die Mathematik wiederum „nur“ das Hilfsmittel, nämlich das Hilfsmittel dafür, wie ich am elegantesten beschreiben kann, wie sich ein Körper (Partikel, Auto, Mensch, Rakete) vom Punkt A aus im Raum bewegt. Für die Bewegungen in unserer näheren Umgebung hat sich dafür das ‚Model‘ eines (nicht gekrümmten) Euklidschen Raumes als geeignet erwiesen. Für Schiffe, die um die Welt reisen, ist das Modell der gekrümmten Kugeloberfläche mit Polarkoordinaten geeignet. Für Bewegungen im Raum, in dem die Allgemeine Relativitätstheorie (und die Gravitation) eine signifikante Rolle spielen, glaubt man, dass das allgemeinste Modell mit dem Riemann-Tensor angebracht ist, um Bewegungen vorherzusagen, auf die keine Kräfte wirken.

BD: Krümmt nur Masse den Raum oder auch Energie? Im ersten Falle würde jede Atomexplosion den Raum glätten? Außerdem wird durch dunkle Masse oder dunkle Energie alles ziemlich verwaschen.


Krümmungstrichter der Raumzeit 
am Beispiel Sonne

HD: Physikalisch korrekt: Energie krümmt den Raum und Masse ist eine Form von Energie. Eine Atomexplosion hat dabei insofern nur wenig Auswirkung auf die Raumkrümmung, als vor der Explosion die freigesetzte Energie schon in Form von Masse vorhanden war. Dunkle Energie und Dunkle Masse sind nur Namen für etwas wofür man keine Erklärung hat.

BD: Wann, wie und warum kippt ein Massepartikel über den Rand eines Krümmungstrichters im Raumzeit-Kontinuum? Ist es überhaupt erlaubt, dies zu fragen?

HD: Das Bild eines Krümmungstrichters, ähnlich einem Wasserfall, ist in der Literatur beliebt, aber irreführend. Wenn schon Krümmungstrichter, dann ist einer, der nur ganz allmählich abfällt (ohne klaren Rand), realistischer.

BD: Ändert sich während des Falles eines Partikels das umgebende Raumzeit-Kontinuum? Die Massen verschieben sich ja gegenseitig.

HD: Meine Behauptung (die auch in einem neueren Paper [1] von mir steht) ist, dass die Fortpflanzung der Raumkrümmung schon bei dem sich bewegenden Partikel anfängt. Allerdings ist der Effekt so gering, dass er höchstens für quanten-physikalische Vorgänge eine Rolle spielt. Erst in der Aggregation sehr vieler Partikel wird er für gravitative Effekte interessant.

BD:  Wenn Gravitation keine Kraft ist, dann darf ein fallendes Partikel keine Beschleunigung erfahren. Stimmt das auch bei Newtons Apfel? Sind Fallgeschwindigkeit und Aufpralleffekt immer die gleichen, egal ob ein Gegenstand aus 1 oder 1000 Meter Höhe fällt? Ich würde lieber von einem Liegestuhl als von einem Hochhaus fallen.

HD: Die Physik sagt: Der fallende Apfel wird nicht durch die Gravitation beschleunigt, sondern durch den gekrümmten Raum. Die Physik sagt aber auch: Gravitation ist gekrümmter Raum. Nach Newton und der Relativitätstheorie hängt die Fallgeschwindigkeit von der zurückgelegten Strecke und Zeit ab. Exakt: Die Körper erfahren eine konstante Beschleunigung.

BD: Wieso kann ein Raum 'beschleunigen'? Ich dachte, dazu bedürfe es immer einer 'Kraft'. Der gekrümmte Raum verfügt plötzlich über so etwas wie eine Kraft, auch wenn Physiker dieses Wort vermeiden. Beim Schleuderstuhl beschleunigt doch nicht der Sessel, sondern ein Explosiv unter ihm. Einstein hat also die Gravitation nicht wirklich 'erklärt', sondern nur eine (weitere) Eigenschaft der Gravitation angegeben. Sie bringt den Apfel zu Fall und krümmt den Raum. Ich lerne immer wieder dazu.

HD: Ja, die Physiker der Relativitätstheorie mögen es nicht, wenn gesagt wird, dass der fallende Apfel seine Beschleunigung durch eine Kraft bekommt. Das Wort ‚Schwerkraft‘ müsste längst aus unserem Sprachschatz verbannt sein.

BD: Existiert Raum, auch wenn er leer ist, d.h. wenn sich keine Massepartikel in ihm befinden? Kann Raum, der einmal existierte, spurlos verschwinden?

HD: Große Teile des Raums bestehen aus Vakuum. Das Vakuum enthält keine Massenpartikel. In dem Modell, das ich in dem erwähnten Paper beschrieben habe, kann Raum, der einmal entstanden ist, nicht mehr verschwinden. Ich weiß nicht, ob es Physiker gibt, die zu dieser Frage eine ausgeprägte Meinung haben.

BD: Können mehrere 'Fetzen' von Raum gleichzeitig und nebeneinander existieren? Man kann auch Blasen, Inseln oder Wolken dazu sagen.

HD: Spätestens hier wird es wichtig zu sagen, auf welche Theorie, Meinung (= Interpretation der Theorie) oder Realität man sich bezieht. Wenn man nur von der Allgemeinen Relativitätstheorie ausgeht, ist alles Mögliche möglich (z.B. Zeitreisen in die Vergangenheit, Wurmlöcher, Singularitäten, mehrere Universen, und auch Ihre Beispiele). Ich bin jedoch davon überzeugt, dass die Lösungsmenge, die die Einsteinsche Gleichung erlaubt, noch zu groß ist. Ich habe schon erwähnt, dass ich nicht glaube, dass Zeitreisen in die Vergangenheit theoretisch möglich sind. Ein anderes Beispiel (welches ich auch in meinem Paper anbringe) ist meine Aussage, dass die pure Relativitätstheorie nicht genügend einschränkend ist, so dass man daraus alleine kein kausales Modell für die Raumzeitdynamik ableiten kann. Umgekehrt, verbietet die Relativitätstheorie möglicherweise Lösungen, die eine weiter entwickelte Theorie vielleicht erlaubt.

Eine weitere Einschränkung der Antwort zu Ihrer Frage ergibt sich, wenn man nicht nur die Theorie betrachtet, sondern die Frage auch auf unser Universum (von dem man annimmt, dass es aus einem Urknall entstanden ist) bezieht. In diesem Fall sehe ich die mögliche Existenz von Blasen, Wolken und Inseln im Raum noch viel weniger als Möglichkeit. Zusatzbemerkung: Ich schreibe in meinem Paper an zwei Stellen auch von „islands of non-accumulated space“. Dabei beziehe ich mich auf Inseln bzgl. der Akkumulation von Raumkrümmungsänderungen.

BD: Können mehrere Raumzeit-Fetzen innerhalb eines Universums bestehen? Oder schafft bzw. verlangt jeder Fetzen ein eigenes Universum?

HD: Ich glaube das habe ich oben mit beantwortet. 



Komet Shoemaker-Levy, Endphase

BD: Der Komet Shoemaker-Levy rutschte offensichtlich gemütlich, d.h. zwei Jahre lang, den vom Planeten Jupiter gebildeten Raumzeit-Trichter hinunter, bis er in einem 'grauen Loch' zerschellte. Bei einem Schwarzen Loch wäre alles etwas dramatischer verlaufen. Der Komet umkreiste offensichtlich zunächst das Zielloch, das wie ein riesiges Maul wirkte. Es war der Trichter, der rotierte. Uns erschien es genau umgekehrt. Der Komet zerbrach bereits, ehe er in den Gasmantel fiel. Was bewirkte das Zerbrechen? Waren es Scherkräfte (nicht mit Schwerkraft zu verwechseln) oder querverlaufende Raumtrichter? Oder war es ein chemischer Verursacher, etwa zu viel Feuchtigkeit im Umkreis von Jupiter? (Wie allseits bekannt, war der Gott Jupiter ja kein Weinverächter!)


Jupiter, Einschlag von Bruchstück des Kometen

HD: Ich kenne die Geschichte mit dem Kometen Shoemaker-Levy nicht. Ich vermute aber, dass es sich hierbei um einen abgeschwächten Vorgang handelt im Vergleich zu dem, den man bei Schwarzen Löchern annimmt, nämlich: Wenn ein ausgedehnter Körper in ein Schwarzes Loch (oder zu einem sehr massereichen Himmelskörper) fällt, dann wirken auf diesen Körper umso extremere Schwerkräfte, je näher er dem Zentrum des Schwarzen Lochs kommt. Die Schwerkräfte sind an den verschiedenen Stellen des fallenden Körpers unterschiedlich stark (an der unteren Seite stärker als an der oberen Seite, am horizontalen Rand geringer als in der Mitte). Die ist vergleichbar den durch den Mond verursachten Gezeitenkräften und führt zum Zerbröseln des Körpers.

LM: Diese Überlegungen sind wirklich "schwere Kost", aber interessant  ̶  besonders warum der Komet erst "zerbrochen" ist und dann in einem Trichter aufgesogen wurde. Vor etwa zwei Milliarden Jahren sind solche Ereignisse doch oft vorgekommen. Wieso werden diese Kometen mit Wassereis und festen Steinobjekten sofort in Gas umgewandelt? Das kann ich mir nicht so leicht vorstellen.

Jupiter, Innerer Aufbau

Ich habe da meine eigene Theorie, die ja auch nicht zu beweisen ist. Der Planet Mars hatte früher auch eine Atmosphäre und dieser hat heute noch Wasser, aber nur kleine Monde. Alle "inneren" Planeten haben einen Eisen-Nickel-Kern. Bei den sogenannten Gasriesen soll also alles nur aus Masse und Druck bestehen. Dann könnte das Raumschiff "Enterprise" theoretisch mitten durch den Jupiter fliegen ohne festes Material zu durchqueren. Auch die NASA oder ESA reden immer noch von Gasriesen und haben wohl auch keine plausible Erklärung für die Gravitation parat.

BD: Jupiter wird als Gasplanet bezeichnet, weil er zum weitaus größten Teil aus gasförmigem Material besteht, vorwiegend aus Wasserstoff und Helium. Er hat aber einen Gesteinskern, der 20 Erdmassen entspricht und vorwiegend aus schweren Metallen besteht wie Blei und Uran. Seine große Anziehungskraft verdankt er diesem relativ kleinen Kern. Eine eingefügte Tabelle zeigt einige Zahlenvergleiche von Erde, Mars, Jupiter und Saturn.

Vergleich von vier Planeten

Gestern bewunderten Millionen Amerikaner ein Jahrhundertereignis, nämlich die ‚Große amerikanische Sonnenfinsternis‘, eine totale Abdeckung der Sonne durch den Mond. Man kann heute bereits genau vorhersagen, wann ein solches Ereignis wieder eintreten wird. Einen Kometeneinschlag von der Art des Shoemaker-Levy können wir nicht vorhersagen. Ob ein ähnliches Himmelsereignis je wieder von Menschen beobachtet werden kann, ist fraglich.

Zusätzliche Referenz

1. Diel, H.D.: A model of spacetime dynamics with embedded quantum objects. 2017 (zur Veröffentlichung eingereicht)

Samstag, 19. August 2017

Moselfränkisch als Muttersprache

Durch das Erscheinen dreier moselfränkischer Gedichte im Blog Versbildner wurde ich dieser Tage darauf hingewiesen, wieweit der Sprachraum meines Heimatdialekts reicht. Der Autor, Jean-Louis Kieffer, stammt aus Filstroff in Lothringen. Das liegt etwa auf der Höhe von Saarlouis, nur wenige Kilometer jenseits der deutsch-französischen Grenze. Die bekannteste Ausprägung des Moselfränkischen (frz. francique mosellan) ist natürlich das Luxemburgische.

Bei dieser Gelegenheit fiel mir ein, dass Wilhelmine von Eltz-Rodendorf, deren Wappen über dem Schloss meines Heimatdorfs zu sehen ist, aus der unmittelbaren Nachbarschaft von Filstroff stammte. Sie wuchs nämlich in Freistroff auf. Ihre Familie besaß das Château Rouge bei Oberdorff und ist danach benannt. Für den, der es (noch) nicht weiß: Mein Heimatdorf ist Niederweis, im Kreis Bitburg-Prüm, etwa 30 km nördlich von Trier.

Sprachraum des Moselfränkischen

Der Sprachraum des Moselfränkischen ist ein Dreieck, das sich von Montabaur im Osten bis nach Völklingen im Süden und Arlon und St. Vith im Norden erstreckt. Das entspricht, grob gesagt, dem früheren Erzbistum Trier. Politisch entsprach dies dem Kurfürstentum Trier und dem Herzogtum Luxemburg.


Abb. 1: Sprachraum

Das Thema Dialekte und Diglossien hatte ich zuletzt im Juni 2016 behandelt. Dabei wurde der Begriff der Isoglossie vorgestellt. Es ist dies die geografische Trennungslinie für die unterschiedliche Aussprache eines Wortes. Dargestellt ist in der obigen Abbildung die Isoglossie für das hochdeutsche Wort ‚auf‘ innerhalb des moselfränkischen Sprachraums. An diesem Wort ist die mittelalterliche Lautverschiebung des Konsonanten ‚p‘ nach ‚f‘ zu erkennen.

Das Moselfränkische wird von anderen Deutschsprechenden nur schwer oder überhaupt nicht verstanden. Der Moselfranke bezeichnet seinen Dialekt als „Platt“: ‚Mir schwaätzen Platt‘ – wir sprechen Platt. In der Eifel gibt es eine Sprachgrenze, die das Bitburger Gutland (Bekof) von der Nordeifel (Islek) trennt. Der Bitburger sagt: ‚Goden Dach, wie gäht et?‘, -  ‚Ganz god‘. Im Islek werden diese Wörter mit "j" gesprochen. ‚Joden Dach, wie jed et?‘, - ‚Janz jod‘.

Auch die in Rumänien lebenden Siebenbürger Sachsen sprechen einen dem Moselfränkischen eng verwandten Dialekt, Siebenbürgisch-Sächsisch. Ihre Vorfahren stammten überwiegend aus dem Rhein-Moselgebiet und benachbarten Regionen, in denen das Moselfränkische in der Zeit ihrer Auswanderung um 1150 verbreitet war. Der Dialekt wird immer noch von etwa 200.000 Personen innerhalb und mittlerweile mehrheitlich außerhalb Siebenbürgens gesprochen.

Eigenschaften dieser Sprache

Im Falle von Konsonanten ist die Lautverschiebung nicht nur gut erforscht, sondern auch über große Flächen hinweg sehr stabil. Weniger verstanden ist die Variation der Vokale zwischen Orten und Gebieten. Für diese Veränderung benutzen Linguisten Begriffe wie Spirantisierung, Velarisierung [1], um eine Zuspitzung oder Dehnung eines Vokals zu beschreiben. Der Grad eines Dialekts ist umso höher, je mehr einzelne derartige Operationen stattfanden, um den Abstand von einer Hochsprache herzustellen.


 Tab. 1: Vokalverschiebungen

Der moselfränkische Dialekt ist reich an bildhaften Ausdrücken, die häufig an Stelle abstrakter Begriffe benutzt werden. Im Vergleich zur Hochsprache hat der Dialekt einen eher weichen und anheimelnden Charakter. Im Baedeker aus dem Jahre 1840 steht über das Moselfränkische in der Stadt Trier: ‚Die Sprache hat in ihrer volltönenden Breite etwas ungemein treuherziges und gemüthliches.‘ Auf drei Besonderheiten des Moselfränkischen sei kurz hingewiesen.

  • Es enthält Worte, die es im mittelalterlichen Deutsch gab, aber heute nicht mehr zur Verfügung stehen. Beispiele sind ‚hint‘ oder ‚hent‘ für heute Nacht, ‚schnur‘ für Schwiegertochter und ‚kump‘ für Trog.
  • Die Zahl zwei wird, wie im Hochdeutschen die Zahl eins, nach Geschlecht dekliniert. Beispiele: zwu frahen (zwei Frauen), zwing mener (zwei Männer), zwä kanner (zwei Kinder).
  • Der kurze Endvokal wird wie im Englischen meist unterdrückt. Beispiele sind: mihl → Mühle, popp → Puppe und spetz → Spitze. Nicht nur daraus leiteten einige Luxemburger [3] ab, dass sie mit den Angelsachsen stärker verwandt wären, als mit den Deutschen, insbesondere den so verhassten Preußen.
Das Vokabular des Moselfränkischen ist sehr reich an Lehnwörtern. Außer dem germanischen Kern enthält die Sprache noch deutlich erkennbare Reste aus Keltisch, Latein, Französisch, Niederländisch und Jiddisch. Der enge Kontakt während verschiedener historischer Perioden sorgte dafür, dass diese Sprachen quasi als Steinbruch dienten. Eine Sonderrolle spielt heute Englisch. Es ist eine reich sprudelnde Quelle, genau wie im Hochdeutschen. Des Weiteren enthält die Sprache Lehnwörter, die aus dem Italienischen, Spanischen oder Griechischen stammen. Auf sie wird hier nicht eingegangen.



Tab. 2: Lehnwörter

Zur Frage der Verwandtschaft zwischen dem Moselfränkischen und dem Englischen gibt es diverse Untersuchungen. Sie basieren nicht nur auf dem Sprachstil, wie bereits angedeutet, sondern vor allem auf gemeinsamen Begriffen, die weder im Deutschen noch im Niederländischen ein Gegenstück haben. Diese Gemeinsamkeiten stammen vermutlich aus der Völkerwanderungszeit. Bekanntlich zogen die Franken nach dem Verlassen ihrer Heimat im Gebiet zwischen Siegen und Detmold zunächst ins Pariser Becken, ehe sie später an Mosel und Main siedelten.



Tab. 3: Verwandtschaft mit dem Englischen

Das Luxemburgische hat innerhalb des Moselfränkischen insofern eine Sonderstellung erreicht, als dazu eine Schriftsprache und eine Grammatik entwickelt wurden. Im Jahr 1984 wurde es neben Französisch zur Amtssprache Luxemburgs erhoben. Das Großherzogtum Luxemburg ist eigentlich ein Dreisprachenland (Triglossie). Das Luxemburgische (lux. Letzebuergesch) verändert sich schneller als das Moselfränkische insgesamt. Es werden immer mehr Lehnworte, besonders aus den Englischen und Französischen aufgenommen.

Heutige Rolle der Mundart und mein Bezug

Genau wie bei Jean-Louis Kieffer so ist Moselfränkisch auch meine Muttersprache. Ich lernte Hochdeutsch, als ich mit sechs Jahren zur Schule ging. Wie heißt das auf Hochdeutsch, war eine beliebte Frage an unsern Lehrer. Je mehr mich mein Studium und mein Beruf von der Eifel weg führten, umso mehr verlor ich die Beherrschung meiner Muttersprache. Genau wie im Falle von Karl-Heinz Monshausen [2] beendete die Entfernung von der Eifel jedoch nicht das Interesse an den dort lebenden Menschen und ihrer Sprache.

Seit rund 100 Jahren schien die Sprache selbst auf dem Rückzug zu sein. Es wuchsen immer mehr Kinder auf, deren Familien sie nicht praktizierten. Weil das EU-Land Luxemburg in den letzten Jahrzehnten einen großen wirtschaftlichen Sog auf die ganze Grenzregion ausübte, ist auch das Interesse an seiner Sprache wieder gewachsen. Täglich pendeln Tausende über die Grenze, von den in Luxemburg erzielbaren Löhnen angezogen. Umgekehrt sind Kaufleute in Trier und Bitburg sehr an Kunden aus Luxemburg interessiert. In beiden Fällen ist ein Verständnis des Moselfränkischen von Vorteil.

Nachtrag am 20.8.2017

Manchmal sangen wir mit den Bebricher Gäßestreppern (den Geisstripperern) zusammen: ‚Hei lustig Bebricher Jongen dat sen mea, gedäft mat Nimes-Wasser un mat Bea, gesond an Herz, an Lever und an Long, daan sen me esa Mamm hieren allerbesten Jong.‘ Noch heute erinnert mich dies an meine in Bitburg lebenden, ein paar Jahre älteren Cousins.

Übrigens kommt in diesem Text noch eine weitere grammatische Besonderheit zum Ausdruck, das Possessiv-Pronomen hinter dem Substantiv. Da hat der Dativ schon immer den Genetiv verdrängt. ‚Dou bass doch dem Jong sein Papp!‘ ermahnte mich mein Vater, wenn sein Enkel sich einmal etwas zu wild gebar.

Zusätzliche Referenzen
  1. Drenda, G.: Zur Dialektalität im Moselfränkischen. In: Beiträge zur Geschichte des Bitburger Landes. Heft 83, 2/2011, 22-35.
  2. Monshausen, K.H.: Die Sprache der Gäßestrepper. Kleines Wörterbuch der Bitburger Mundart. In: ibidem, Heft 86,1/2012, 4-33.
  3. Weber, N.: Letzebuergesch und Englisch. Vortragsmanuskript Luxembourg 12/1999,

Donnerstag, 3. August 2017

Über den Dieselgipfel, Software-Fehler und E-Mobilität

Gestern trafen sich zwei Bundesminister, mehrere Landesherren und der Chef-Lobbyist Matthias Wissmann (VDA) und einige seiner zahlenden Mitglieder im Berliner Innenministerium zu dem seit langem publizistisch hochgejubelten Dieselgipfel. Der Berg kreißte und herauskam ein Schokoladen-Ei, ein Software-Fix. Wie Millionen anderer Bundesbürger so reagierten auch zwei meiner Kollegen mit gemischten Gefühlen.

Hartmut Wedekind meldete sich mit einem Hinweis:

Da haben wir den Salat beim Dieselskandal (siehe FAZ von heute); es ist das Problem, auf das Leute wie Dijkstra immer hingewiesen haben. Wie kann man das verhindern? Dijkstra u.a. sagen: Das ist ein Design-Problem, kein Problem der tatsächlichen Programmierung (Implementierung oder Codieren genannt). Es gibt eine ganze Bibliothek zum Thema von Leuten, die wesentlich kompetenter sind als ich.

Das Entwicklungstempo wächst den Entwicklern offensichtlich über den Kopf. Und die ahnungslosen, autoritätslosen, überforderten Minister und Automanager stehen dabei mit markigen Sprüchen. Dijkstra sagte doch: “Tests can only show the presence of errors, never their absence.” Der Fehler entsteht viel früher, eben in der Konstruktion (design), sagt Dijkstra. Der FAZ-Autor hat ja Recht, wenn er sagt, „it is not the case of just fixing a bug”.

Darauf entgegnete ich:

Der Artikel, vor allem aber die Kommentare (die ich alle 18 gelesen habe) beweisen, wie sehr da Laien verwirrt werden können. Wenn der Autor fordert, dass es einen Code-TÜV geben müsse, der alles prüft, was irgendwo in SW anstatt in HW implementiert wurde, zeigt dies, dass er nicht weiß, wovon er redet. Einem ähnlichen Trugschluss unterliegen Anhänger des 'Offenen Quellcodes' (OSS).

Betrug ist Betrug, egal ob in Hardware oder Software, ob in Dollar oder Euro. Die einzige Erklärung für mich ist das gegenseitige Reinwaschen in kartellgesetz-widrigen Absprachen. Von Programmfehler zu reden, ist irreführend. Das Programm erfüllt vermutlich exakt seine Spezifikation. Auch die Spec war nicht 'falsch', sie war einfach kriminell.

Hartmut Wedekind erwiderte:

Als alter IBM-Softwarelabor-Mensch sollten Sie in Ihrem Blog das Thema Diesel unbedingt aufgreifen [was ich hiermit tue]. Hardware- oder Softwarelösung, was gilt im Streitfalle? Es gilt doch: Eine Softwarelösung ist allgemeiner und ist deshalb vorzuziehen. Hardware bedeutet doch: „In Beton gegossen". Lese ich den Herrn Oberingenieur Olaf Toedter vom Karlsruher Institut für Kolbenmaschinen, dann bin ich fast geneigt, beim Dieselskandal von einem Organisationsfehler zu sprechen, aber das bei zig Firmen gleichzeitig: Kaum zu glauben. Da steckt etwas Gemeinsames dahinter. Und das Gemeinsame heißt Bosch, vor Ihrer Tür.

Tatsache ist: Geltende Spezifikationen wurden offensichtlich nicht eingehalten. Beispiel: Eine Decke mit 10 t Streckenlast als Norm wurde einfach für nur 1 t Streckenlast ausgelegt, damit das Gebäude eleganter aussieht. Jetzt zeigen sich Risse in den Wänden und der Lärm ist da. Das gibt`s im Ingenieurbereich doch gar nicht! Ingenieure sind doch keine Investment-Banker, keine Finanzhaie. Was ist das für ein Ethos? Ingenieur-Ethos hingegen, so etwas gibt`s doch.

Das war doch ein softwaretechnischer Defekt, der jetzt abgestellt wird und furchtbare Wirkungen hat. Das kann man sich ausrechnen. Dreisatz langt. Wie die Industrie das verkraftet? Ein bekanntes Managementprinzip für Doofe: Man schmeißt im Krisenfalle Leute raus. Mir ist immer noch eines nicht klar: Gesetze, die eingeführt werden, treten in Kraft (sie gelten von einem gewissen Datum ab), von jetzt ab, die Juristen sagen ex nunc. Das andere wäre, die Gesetze gelten nachträglich von Anfang an. Die Juristen sagen ex tunc. Das ist äußerst selten. Wieso gelten Abgasnornen ex tunc mit den fürchterlichen Nachrüstungsauflagen z.B. auf Euro 6 hin für alle, und nicht ex nunc? Bei einer ex tunc–Gesetzgebung tut man am besten nichts mehr. Dann ist man auf der sicheren Seite und entgeht dem Fallbeil irgendeiner Gesetzgebung. Der Beschäftigungsstand sinkt dann aber auf Null.

Man könnte den Dieselskandal  ruhig auch in den Schulen behandeln. Ihr Blog könnte auch dort aufklärend wirken. Den Schülern fliegen die Pressemitteilungen ja sowieso um die Ohren. Problem: Lehrer sind wie Journalisten Ideologen, meist links. Und dann geht eine solche Behandlung in der Schule gründlich in die Hose und wird zur Kapitalismuskritik nach bekanntem Muster. Und das ist langweilig, so langweilig wie doofe Manager.

Ich antwortete:

Herr Dijkstra hätte in der Sache genauso wie F.L. Bauer leider völlig danebengelegen. Bauer sagte immer wieder, der Programmierer muss nur einen Vertrag mit dem Auftraggeber formal richtig abarbeiten. Alles andere ist kein technisches oder gar wissenschaftliches Problem. Ergo geht es mich nichts an. Ich darf einige Sätze Ihrer letzten Mail aufgreifen:

Tatsache ist: Geltende Spezifikationen wurden offensichtlich nicht eingehalten. ... Das war doch ein softwaretechnischer Defekt, der jetzt abgestellt wird und furchtbare Wirkungen  hat. Das kann man sich ausrechnen.

Von Programmfehler zu reden, ist hier irreführend. Das Abgas-Programm erfüllt vermutlich exakt seine Spezifikation. Auch die Spec war nicht 'falsch', sie war einfach kriminell. Ich verstehe hier unter Spec die fachliche Vorgabe an den Programm-Entwickler. Die EU erlässt Verordnungen und Gesetze. Diese mögen bei Renault oder FIAT in firmenspezifische Spex überführt worden sein. Beim deutschen Fünfer-Klüngel entstanden andere Spex. Ein SW-Entwickler leitete daraus einen Entwurf (engl. design) ab, den er implementierte. Nach landläufiger Definition ist ein Programm korrekt, das seine Spec erfüllt. Es realisiert genau die Funktion, die beabsichtigt war. War ein Betrug beabsichtigt, ist nur das Programm, also der Code, richtig, der betrügt. Unsere lieben Kollegen, ob sie nun Bauer, Dijkstra oder Humphrey hießen, kümmerten sich nur um Korrektheit. Ethik lag im 'blue yonder'. Das war nicht ihr Geschäft. 'Separation of concerns' war ihr Mantra.

Übrigens: Zu einer Zeit, als nur 30 Autos pro Stunde eine Innenstadt heimsuchten, mögen hohe Abgaswerte tolerierbar gewesen sein. Bei 300 Autos pro Stunde ist dies nicht mehr der Fall. Die Hauptverursacher sind dabei die alten und einstmals legalen Giftschleudern. Ihnen droht als erstes die Verbannung. Juristische Argumente sind dabei unerheblich (sowohl ex nunc wie ex tunc).

Hartmut Wedekind reagierte leicht besorgt:

"Separation of concerns", oder "Ihr macht und wir betrügen", wenn das der Ursprung des Skandals ist, dann müssten die Betrüger und ihre Manager gefeuert werden, auf der Stelle im gesamten Fünfer-Klüngel. D.h. doch, in der deutschen Automobil-Industrie herrschen unhaltbare Zustände. Die Gewerkschaften in unserer mitbestimmten Welt sind mitten drin. Das Land Niedersachsen ist sogar Miteigentümer vom Klüngel. Wahlpolitisch ist da also  nichts drin.  Da haben wir dann wieder etwas zum Totschweigen und kein Wahlkampfthema, um das wir "kräftig ringen". Am Ende bleibt nur Spott.

Manager, die betrügen und Gesetzesvorgaben in falsche Specs umwandeln, sind doch miese Manager. Die gehören abgeschafft im ganzen Klüngel. Ich wage noch immer nicht daran zu glauben. Ich komme mir vor wie Erdogan mit seinen Gülen-Putschisten. Denn es sind Tausende, die verschwinden müssten, nicht im Gefängnis aber im Vorruhestand. Ich lehne mich zurück und schreite zur Untersuchung.

Das müsste die Presse und die Regierung aber tun. Aber die reden nur laienhaft vor sich hin. Und die Opposition redet doch klassenbewusst und bloß besserwisserisch ihren Senf. Jeder "Klüngelmensch", der immerhin Specs lesen kann, kann doch mehr als die. Das ist dann, wenn sie recht haben, das eigentliche Problem. Herumregieren wie im Falle Niedersachsen ist einfach. Das kann jeder. Oder haben wir etwa ein Sprachproblem? Womit wir beim Thema wären, das Sie gar nicht lieben, weil das für Sie Spinnerei ist. Rekonstruierungsbedürftige Gesetzesvorgaben in diffusem Englisch in Specs (die ist in technischer Orthosprache) umzusetzen, ist nicht so ganz trivial, wie manche meinen, und wird auch in der Schule nicht gelehrt, und wird somit insbesondere von ahnungslosen Politikern und Journalisten, die keinen Dunst haben, nicht verstanden. Das Lernen ist Quälerei und quälen tut sich niemand mehr gerne in den oberer Etagen. Nur das Lernen von anderen fordern, das kann man, das ist aber billig.

Klaus Küspert, der die Korrespondenz verfolgte, meinte:

Diesel ade! Wir sind ohnehin schon seit 2008 Fahrer eines Toyota Prius und seit genau drei Wochen haben wir den neuen Prius Plug-in. Mich erfasst Begeisterung. Moderat gefahren 50-60 km rein elektrisch und dann unmerklich Übergang auf den Benziner in unübertrefflicher Weise. Den Benziner fuhr ich gestern auf der Autobahn Langstrecke mit 2,9 l auf 100 km. Toyota hat 2017 genau 20 Jahre Markterfahrung mit der Technologie. Etwa 10 Mio. Hybride wurden seitdem produziert.

Dazu schrieb ich:

Ihre heutige Mail passt zu meiner heutigen Korrespondenz mit dem Kollegen Wedekind, wie eine Erleuchtung. Deutschlands Politiker (in der Groko) und ihre Lieblingsmanager beschwören den Untergang des Abendlandes, d.h. der deutschen industriellen Vormachtstellung. Dagegen hat die Japan AG Fakten geschaffen. Es fehlt nur noch, dass Frau Dr. Eva Lohse, die Bürgermeisterin von Ludwigshafen und Vorsitzende des Städtetages, den anderen deutschen Städten empfiehlt, auf den emeritierten Professor Küspert zu hören. Dann bräuchten wir die Schuldigen für das angebliche Software-Desaster nicht mehr zu suchen und zu bestrafen.

Klaus Küspert erwiderte:

Nichts ist bekanntlich so beständig wie der Wandel. Die nächste Generation   ̶  unsere Söhne (28 und 21 Jahre alt)   ̶  blickt nur noch auf Tesla. Insbesondere seit der Jüngere 2016 sieben Monate in San Francisco war bei salesforce.com

Nachtrag am 8.8.2017

‚25 führende Professoren präsentieren ein Positionspapier zur Mobilität. Fachleute fordern ganzheitliche und ehrliche Betrachtung von CO2-Emissionen auf Basis wissenschaftlicher Erkenntnisse.‘ So lautet ein Kommentar. Die zitierten Professoren vertreten alle das Fachgebiet Verbrennungsmotoren an so berühmten Hochschulen wie RWTH Aachen, TU München und KIT Karlsruhe.

Ihre Schlussfolgerung: Wir brauchen noch 40 Jahre lang Verbrennungsmotoren. Sie werden nämlich immer wichtiger und besser. Nur mehr Geld für die Forschung löst die paar Probleme, die es heute noch gibt. Dass Forscher eine solche Erkenntnis verkünden, ist nicht ganz überraschend.