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 wäre. Aus physikalischer Sicht stellt ein Hebel daher einen sogenannten Kraftwandler dar. Die Größe, 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 verfügbar (instant torque). Das sorgt dafür, 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, müssen 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 nämlich 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 nämlich ist unser Eigenkapitl nichts mehr wert.

Grundsätzlich ist das Konzept des Hebels unfassbar mächtig! 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

Trägheit

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

Der Trägheitssatz aus der Physik besagt, dass Körper in Ruhe bleiben oder sich weiterhin mit konstanter Geschwindigkeit bewegen. Das gilt sofern keine Reibung auftritt. Eine Kanonenkügel ist träge: Ohne Reibung und Schwerkraft würde sie unendlich lange einer linearen Bahn folgen. Durch auf sie einwirkende Kräfte nimmt die Kugel allerdings eine parabelförmige Flugbahn ein.

Nicht nur physische Systeme sind träge. Das Konzept der Trägheit oder (Englisch: Inertia) gilt insbesondere auch für Unternehmen. Wenn keine Kräfte nach vorne wirken, passiert mit dem Unternehmen auch nichts, es bleibt auf der Stelle stehen. Und da immer irgendwelche Kräfte wirken (Entropie, Rote-Königin-Effekt, Chaostheorie, "Die Konkurrenz schläft nicht"), muss man aktiv werden.

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

Beispiele

• Mechanik
• Großunternehmen mit vielen Hierarchie-Ebenen

Rückkopplung

"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 Rückkopplung, dass Ausgangsgrößen wieder als Eingangsgrößen ins System zurückgeführt werden. Rückkopllung, auf Englisch Feedback, ist ein sehr wichtiges Konzept. Da unsere Welt aus vielen, sicher überlappenden Systemen besteht, gibt es wahnsinnig viele Formen von Rückkopplung. Wie das Zitat von Åström andeutet, erhöhen Rückkopplungen die Komplexität von Systemen.

Rückkopplungenn oder Feedback-Loops gibt es in den unterschiedlichsten Bereichen. In der Logistik gibt es beispielseise den Bullwhip-Effekt. Natürlich sind Netzwerkeffekte ebenfalls auf den Mechanismus der Rückkopplung zurückzuführen. Auch ein Börsencrash und Kettenreaktionen sind Beispiele für Rückkopplungsprozesse.

Rückkopplungen können, wie im Falle des Börsencrashs negativer Natur sein, oder, wie im Falle des Matthäus-Effekts, eine positive Auswirkung aufweisen. Eine Aufwärtsspirale 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 Rückkopllung gesehen werden.

Verwandte Modelle

• Rekursion
• Netzwerkeffekte
• Pareto-Asymmetrie
• Zinseszins

Backup

"Mehrere Eisen im Feuer haben" — Volksmund

Ursprünglich kommt das Konzept von Backups & Redundanz – wie viel andere – aus der Wissenschaft bzw. aus dem Ingenieurwesen. Sämtliche Systeme, bei denen menschliches Leben auf dem Spiel steht (Flugzeuge, Autoverkehr, Fahrstühle, 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, hängt von der Ausfallwahrscheinlichkeit der Einzelkomponenten und ihrem Zusammenspiel ab.

Angenommen eine Sicherheitsebene sorgt für eine Sicherheit von 90 %. Das bedeutet, dass in 10% der Fälle 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 unabhängig von dieser), dann erhöht sich die Sicherheit auf 99 %. Die Wahrscheinlichkeit nämlich, 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 Fälle klingeln (und unabhängig voneinadner sind), dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass wir geweckt werden 1 -0,05 × 0,05, also 99,75 %.

Ein anderes Beispiel für Redundanz: Ich habe für Reisen einen Kulturbeutel, der eine Kopie der Gegenstände aus dem Bad darstellt. So muss man nicht immer wieder Zahnbürste, Duschzeug und Co aus dem Bad mitnehmen. Für mein iPhone und mein Laptop habe ich mehrere Ladegeräte: eins zuhause, dass immer verfügbar ist, und eins in der Tasche, wenn ich unterwegs bin. Grundsätzlich 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 größten Physiker des 20. Jahrhunderts.

Stellen wir uns folgende Situation vor. Eine Katze sitzt in einem blicksicheren, schwarzen Käfig. In diesem Käfig 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 beträgt 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 Käfig öffnen, sehen wir, was mit der armen Katze passiert ist. Das zugrundeliegende Prinzip: Erst durch Beobachtung erfahren wir mehr über ein Ergebnis. Bis dahin ist alles pure Spekulation.