# Physik

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# Hebelwirkung

"Gib mir einen Punkt, wo ich sicher stehen kann, [einen Hebel, der lang genug ist, ] und ich bewege die Erde mit einer Hand!" – Archimedes

Mithilfe eines Hebels kann man Gewichte bewegen, die um ein Vielfaches schwerer sind, als es ohne Hebel möglich wĂ€re. Aus physikalischer Sicht stellt ein Hebel daher einen sogenannten Kraftwandler dar. Die GrĂ¶ĂŸe, mit der ein Hebel beschrieben wird, ist das Drehmoment.

Das Drehmoment ist beispielsweise bei Autos ein wichtiger Wert: Ein hohes Drehmoment korreliert mit einer großen Beschleunigung. Bei einem Elektromotor – anders als beim Verbrenner – ist das Drehmoment sofort verfĂŒgbar (instant torque). Das sorgt dafĂŒr, dass ein Elektromotor sehr gute Beschleunigungswerte aufweist.

Das Konzept des Hebels ist aber nicht nur auf die physikalische Welt begrenzt. Wenn ein Private-Equity-Unternehmen eine hohe Eigenkapitalrendite erreichen will, wird dies durch Leverage mit Fremdkapitalfinanzierung erreicht. Auch die Finanzinstrumente, die Ulli Hoeneß verwendet hat, besaßen starke Hebel.

Ein (vereinfachtes) Rechenbeispiel verdeutlich dies. Stellen wir uns ein Haus vor, das 300.000 € kostet. Wenn wir dieses Haus mit 10-%-Eigenkapitelfinanzierung kaufen, mĂŒssen wir 30.000 € aus eigener Tasche bezahlen, die restelichen 270.000 € finanzieren wir durch einen Kredit. Steigt nun der Wert des Hauses um 30.000 €, dann erzielen wir eine Eigenkapitalrendite von 100 %. Unser Eigenkapital nĂ€mlich steigt von 30.000 € auf 60.000 €. Wir können uns freuen. Allerdings wird unser gesamtes Eigenkapital vernichtet, wenn der Wert des Hauses um 10 % von 300.000 € auf 270.000 € sinkt. Dann nĂ€mlich ist unser Eigenkapitl nichts mehr wert.

GrundsÀtzlich ist das Konzept des Hebels unfassbar mÀchtig! Netzwerk- und Skaleneffekte sind beispielsweise Formen von Hebeln. Ein Instagram-Influencer mit 100.000.000 Followern hat einen unfassbaren Hebel, weil er (oder oft sie) sehr viele Menschen erreiht. Dementsprechend lassen sich Unternehmen Produktplatzierungen bei eienm solchen Influencer einiges kosten.

Beispiele

  • Mechanik
  • Finanzinstrumente
  • Skaleneffekte
  • Netzwerk-Effekte

# TrÀgheit

"Ein ruhender Körper bleibt in Ruhe, wenn keine Ă€ußeren KrĂ€fte auf ihn einwirken; auch ein in Bewegung befindlicher Körper bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit weiter, wenn keine Ă€ußeren KrĂ€fte auf ihn einwirken." – Leifi Physik

Der TrĂ€gheitssatz aus der Physik besagt, dass Körper in Ruhe bleiben oder sich weiterhin mit konstanter Geschwindigkeit bewegen. Das gilt sofern keine Reibung auftritt. Eine KanonenkĂŒgel ist trĂ€ge: Ohne Reibung und Schwerkraft wĂŒrde sie unendlich lange einer linearen Bahn folgen. Durch auf sie einwirkende KrĂ€fte nimmt die Kugel allerdings eine parabelförmige Flugbahn ein.

Nicht nur physische Systeme sind trĂ€ge. Das Konzept der TrĂ€gheit oder (Englisch: Inertia) gilt insbesondere auch fĂŒr Unternehmen. Wenn keine KrĂ€fte nach vorne wirken, passiert mit dem Unternehmen auch nichts, es bleibt auf der Stelle stehen. Und da immer irgendwelche KrĂ€fte wirken (Entropie, Rote-Königin-Effekt, Chaostheorie, "Die Konkurrenz schlĂ€ft nicht"), muss man aktiv werden.

Große Unternehmen mit vielen Tausenden an Mitarbeiten leiden oft unter TrĂ€gheit: Sie kommen nicht vom Fleck, da verstaubte und verkrustete Strukturen KrĂ€fte blockieren, die mit großem Hebel (leverage) Energie freisetzten können.

Beispiele

  • Mechanik
  • Großunternehmen mit vielen Hierarchie-Ebenen

# RĂŒckkopplung

"Simple causal reasoning about a feedback system is difficult because the first system influences the second and second system influences the first, leading to a circular argument. This makes reasoning based upon cause and effect tricky, and it is necessary to analyze the system as a whole." – Karl Johan Åström

In der Physik bedeutet RĂŒckkopplung, dass AusgangsgrĂ¶ĂŸen wieder als EingangsgrĂ¶ĂŸen ins System zurĂŒckgefĂŒhrt werden. RĂŒckkopllung, auf Englisch Feedback, ist ein sehr wichtiges Konzept. Da unsere Welt aus vielen, sicher ĂŒberlappenden Systemen besteht, gibt es wahnsinnig viele Formen von RĂŒckkopplung. Wie das Zitat von Åström andeutet, erhöhen RĂŒckkopplungen die KomplexitĂ€t von Systemen.

RĂŒckkopplungenn oder Feedback-Loops gibt es in den unterschiedlichsten Bereichen. In der Logistik gibt es beispielseise den Bullwhip-Effekt. NatĂŒrlich sind Netzwerkeffekte ebenfalls auf den Mechanismus der RĂŒckkopplung zurĂŒckzufĂŒhren. Auch ein Börsencrash und Kettenreaktionen sind Beispiele fĂŒr RĂŒckkopplungsprozesse.

RĂŒckkopplungen können, wie im Falle des Börsencrashs negativer Natur sein, oder, wie im Falle des MatthĂ€us-Effekts, eine positive Auswirkung aufweisen. Eine AufwĂ€rtsspirale ist ebenfalls eine Form eines Feedback-Loops. Ein Unternehmen, das ein erfolgreiches Jahr hinter sich hat, kann diesen Erfolg nutzen, um weiter zu wachsen. Auch der Zinseszins-Effekt kann als Form von RĂŒckkopllung gesehen werden.

Verwandte Modelle

  • Rekursion
  • Netzwerkeffekte
  • Pareto-Asymmetrie
  • Zinseszins

# Backup

"Mehrere Eisen im Feuer haben" — Volksmund

UrsprĂŒnglich kommt das Konzept von Backups & Redundanz – wie viel andere – aus der Wissenschaft bzw. aus dem Ingenieurwesen. SĂ€mtliche Systeme, bei denen menschliches Leben auf dem Spiel steht (Flugzeuge, Autoverkehr, FahrstĂŒhle, Kraftwerke) haben ein oder oft sogar mehrere redundante Backup-Systeme, die die Sicherheit erhöhen.

Das Konzept des Backups hat viel mit dem Denken in Wahrscheinlichkeiten zu tun. Wie sicher ein System als Ganzes ist, hÀngt von der Ausfallwahrscheinlichkeit der Einzelkomponenten und ihrem Zusammenspiel ab.

Angenommen eine Sicherheitsebene sorgt fĂŒr eine Sicherheit von 90 %. Das bedeutet, dass in 10% der FĂ€lle das System nicht funktioniert. Das ist eine sehr hohe Ausfallwahrscheinlichkeit. Bauen wir eine zweite solche Ebene ein (und ist diese orthogonal zur ersten, das heißt unabhĂ€ngig von dieser), dann erhöht sich die Sicherheit auf 99 %. Die Wahrscheinlichkeit nĂ€mlich, dass beide Sicherheitsebenen ausfallen ist 0,1 × 0,1 – das entspricht 0,01, also 1%. Bei einer dritten Ebene, die ebenfalls 90 % Sicherheit hat, können wir die Sicherheit des Gesamtsystems auf 99,9 % erhöhen.

Noch konkreter: Wenn wir zwei Wecker haben, die nur in 95% der FĂ€lle klingeln (und unabhĂ€ngig voneinadner sind), dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass wir geweckt werden 1 -0,05 × 0,05, also 99,75 %.

Ein anderes Beispiel fĂŒr Redundanz: Ich habe fĂŒr Reisen einen Kulturbeutel, der eine Kopie der GegenstĂ€nde aus dem Bad darstellt. So muss man nicht immer wieder ZahnbĂŒrste, Duschzeug und Co aus dem Bad mitnehmen. FĂŒr mein iPhone und mein Laptop habe ich mehrere LadegerĂ€te: eins zuhause, dass immer verfĂŒgbar ist, und eins in der Tasche, wenn ich unterwegs bin. GrundsĂ€tzlich gilt, was mein Accounting-Professor in Mannheim immer zu sagen pflegte: "Redundanz schafft Sicherheit"

"Redundanz schafft Sicherheit".

# Schrödingers Katze

Schrödingers Katze ist eine bekannte Metapher aus dem Bereich der Teilchenphysik. Benannt ist dieses Gedankenexperiment nach Erwin Schrödinger, einem der grĂ¶ĂŸten Physiker des 20. Jahrhunderts.

Stellen wir uns folgende Situation vor. Eine Katze sitzt in einem blicksicheren, schwarzen KÀfig. In diesem KÀfig befindet sich auch ein Aktivierungsmechanismus und eine Giftphiole. Der Mechanismus wird beim Zerfall eines radioaktiven Elements aktiviert und zerstört dann die Giftphiole. Das darin befindliche Gift tötet die Katze in Sekundenbruchteilen. Die Zerfallswahrscheinlichkeit des radioaktiven Teilchens betrÀgt zu Zeitpunkt X (der Halbwertszeit des Teilchens) 50 %.

Die Katze ist zum Zeitpunkt X demnach weder tot noch lebendig. Sie befindet sich in einem Schwebezustand. Sie ist entweder tot oder lebendig, soviel ist klar. Aber erst, wenn wir den KĂ€fig öffnen, sehen wir, was mit der armen Katze passiert ist. Das zugrundeliegende Prinzip: Erst durch Beobachtung erfahren wir mehr ĂŒber ein Ergebnis. Bis dahin ist alles pure Spekulation.

Last Updated: 1/13/2020, 8:54:44 PM