Komplexitat: Warum die Bahn nie punktlich ist by Frank-Michael Dittes

By Frank-Michael Dittes

Die Bahn ist komplex – aber kann sie nicht auch pünktlich sein?

Müssen technische Systeme immer komplexer werden? Und wie können wir sie trotzdem beherrschen?

Auf anschauliche Weise geht der Autor diesen Fragen nach. Er untersucht zahlreiche Modelle aus Natur und Technik und erläutert, worin deren Komplexität besteht. Die Tendenz großer Systeme, einen Zustand am Rande der Instabilität einzunehmen, wird ebenso erörtert wie die Mittel, dem entgegenzuwirken. Detailliert behandelt der Autor komplexe Netzwerke und schlägt dabei den Bogen zu realen Energie- und Verkehrsnetzen wie auch zum alltäglichen Chaos.

Mit zahlreichen Abbildungen versehen, erlaubt das unterhaltsame Buch einen Einstieg in das Thema Komplexität und vermittelt Denkanstöße für eine vertiefte Beschäftigung.

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1 Tonhöhen Bezeichnung Abkürzung Tonhöhe [Hertz] Kontra-C ,C 32,70 Großes C C 65,41 Kleines C c 130,8 Eingestrichenes c c’ 261,6 Kammerton a a’ 440,0 Zweigestrichenes c c’’ 523,3 … Und natürlich ist es nicht nur die Notenschrift, die sich des Logarithmus’ bedient. Es sind auch alle Instrumente, deren Tasten, Saiten usw. entsprechend angeordnet sind. Nicht auszudenken, wie ein Klavier aussehen würde, bei dem der Abstand zweier Tasten proportional zur Differenz der zugehörigen Frequenzen wäre. Bei tiefen Tönen mag das noch angehen, aber das 5-gestrichene c mit seinen 4186 Hertz müsste dann doppelt so weit entfernt vom viergestrichenen sein wie dieses vom dreigestrichenen.

Je nach Stärke des Luftzugs und in Abhängigkeit von den mechanischen Eigenschaften der Tür wird sie aber im Mittel eine bestimmte Stellung einnehmen. Oder betrachten Sie die Oberfläche einer Flüssigkeit, die sich unter dem Einfluss von leichtem Wind kräuselt. Auch hier ist nicht eine Welle wie die andere. Zudem verändert sich jede konkrete Welle im Laufe der Zeit. Im Mittel wird aber eine bestimmte Windgeschwindigkeit eine bestimmte Stärke des Wellengangs auslösen. Oder nehmen Sie den in Abb. 1 gezeigten Sandhaufen.

Die Folge sind seltene, aber dafür oft verheerende Brände. Die Unterdrückung kleiner Spannungen führt zur Spannungs-Akkumulation, die sich in großen Ausbrüchen entladen kann. Wichtig Anhand eines Erdbebenmodells konnten wir die Verhaltensweisen komplexer Systeme untersuchen. Die Entwicklung des Systems hängt dabei entscheidend davon ab, ob es Spannungen exportieren kann oder nicht. Wenn ja, zeigt es ein unterkritisches Verhalten. Werden hingegen zusätzliche Spannungen importiert, entsteht überkritisches Verhalten mit „Lawinen“, die letztlich zum Zusammenbruch des gesamten Systems führen können.

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