Übersicht · Syntagma Forschung

LUMEN — Optisches Forschungslabor

Begleitpapier zum Tool-Bündel

Version 1.0 · 6. Mai 2026 Autor: Thomas Schüller · forschung@tschueller.com · ORCID 0009-0003-9799-6747 Lizenz: CC BY 4.0 Status: Syntagma-Fassung im Browser geprüft (2026-09-25), siehe Übersicht

1. Was das Bündel ist

Zwei eigenständige HTML-Tools mit klarer Funktions-Trennung:

LUMEN (lumen.html, 103 KB) — Hauptlabor: ein mehrschichtiges, hybrid analog-digitales Werkzeug zur Untersuchung von Licht und Wahrnehmung. 18 Module in 6 thematischen Schichten, von astronomischen Lichtquellen bis zur Quantenoptik, einschließlich realweltlicher Anwendungen wie Lichtverschmutzungs-Modellierung mit NASA-VIIRS-Daten, Bortle-Skala, atmosphärischer Optik (Halos, Regenbogen, Aurora) und Dämmerungsphasen.

PLATON (platon.html, 49 KB) — Spezialmodul: optische Dekonstruktion des Höhlengleichnisses (Politeia VII, 514a–521b). 7 Tabs: 3D-Höhlengleichnis mit Parameter-Slidern, Vergleich Mono-Projektion gegen Multi-Source-Interferenzfeld, Custom-Höhle-Builder mit fünf Höhlenformen, 10-Punkte-Beweis-Matrix, vollständiger Realitäts-Übersetzer und Konklusion.

Beide Tools sind über Header-Buttons wechselseitig verlinkt, aber technisch und inhaltlich vollständig autark. Die Trennung folgt aus der Werkzeug-Logik: LUMEN ist Forschungslabor mit breitem Anwendungsspektrum, Platon ist ein spezifisches Argumentations-Werkzeug zur Erkenntnistheorie.

2. Hintergrund und Vorgeschichte

Vor der Umstrukturierung im Mai 2026 existierten OpticLab v3 bis v7 als monolithische Tools mit zuletzt 44 Tabs in einer Datei (370 KB). Das Höhlengleichnis war einer von vielen Tabs unter den anderen. Diese Architektur hatte zwei Probleme: erstens vermischte sie philosophisches Spezialwerkzeug mit allgemeinem Forschungslabor, zweitens fehlten die realweltlichen Anwendungen (Lichtverschmutzung, Astronomie, Wetter), die für ein Optik-Labor mit Bezug zur Beobachtungspraxis zentral sind.

Die Umstrukturierung folgte zwei Prinzipien: Trennung der Funktionsdomänen (Forschungslabor vs. spezifisches Argumentations-Werkzeug) und Erweiterung um Real-World-Schichten. Die alten v3-v7-Dateien sind archiviert und werden nicht weiter gepflegt.

3. Architektur

LUMEN — Sechs Schichten

Schicht Module Funktion
★ Astronomie Sternkarte, Sonnenstand, Mondphasen Wie sich der Himmel über Beobachter, Ort und Zeit bewegt
⊙ Lichtverschmutzung Bortle-Skala, Sky Brightness, SQM-Tabelle, VIIRS-Karte Künstlicher Himmel, Klassifikation, Satellitendaten
≈ Atmosphäre Halos, Regenbogen, Polarlichter, Dämmerung Atmosphärische Optik und Wettererscheinungen
∇ Physik Wellenfeld, Spektrum Klassische Wellenoptik
ψ Quantum Doppelspalt, Kohärenz Quantenoptik
⬡ Erkenntnis Realitäts-Übersetzer, Master-Synthese Wahrnehmung und Theorie

Jede Schicht ist autark nutzbar. Module bauen nicht aufeinander auf, sondern beleuchten dasselbe Thema (Licht und Wahrnehmung) aus unterschiedlichen Schichten der Realität.

PLATON — Sieben Tabs

Einführung mit Politeia-Zitat 514a–b und 5-Annahmen-Tabelle. 3D-Höhlengleichnis mit Reglern für Quellenanzahl N, Reflexionsordnung k, Diffusionsbreite σ und Beobachterzahl. Vergleich Mono/Multi als Split-Screen. Custom-Höhle-Builder mit fünf Höhlenformen (Quader/Sphäre/Zylinder/Kathedrale/echte Höhle) und drei Modi (Platon/Custom/Realität). Beweis-Matrix mit 10 unabhängigen physikalischen Argumenten gegen die platonische Setup-Annahme. Realitäts-Übersetzer mit 12 Begriffspaaren Platon ↔ Physik. Konklusion.

4. Datenquellen

Alle Datenquellen sind in den rechten Theorie-Panels der jeweiligen Module mit Quellenboxen dokumentiert:

Die VIIRS-Karte in Tab 07 verwendet synthetische Stadtverteilungen zur Visualisierung — die echten GeoTIFF-Datensätze sind extern verfügbar und zu groß für ein Single-File-Tool, der Visualisierungs-Algorithmus (city-based Gaussian falloff) demonstriert die Topologie korrekt.

5. Bedienung

Globale Bedienelemente

Header oben: Modul-Anzeige, FPS-Counter, Button zum Platon-Modul (in LUMEN) oder zurück (in Platon). Tabs darunter: alle Module, farbcodiert pro Schicht. Toolbar: Reset, Pause, aktuelles Modul.

Mitte: Hauptdarstellung (Canvas oder Inhaltsseite). Bei Canvas-Modulen unten links die Parameter-Slider als Overlay. Rechts: Theorie-Panel mit Hauptthese, Formeln, Datenquellen, Tipps.

Module mit Three.js (3D)

3D-Module nur in Platon (Tab 1: 3D Höhlengleichnis, Tab 3: Custom-Höhle Builder). Kameraführung: Maus ziehen für Rotation, Mausrad für Zoom. AutoRot-Button schaltet automatische Rotation. Three.js r128 wird via Cloudflare CDN geladen.

Module mit 2D Canvas

Alle LUMEN-Module nutzen 2D-Canvas-Rendering. Animationen laufen mit requestAnimationFrame. Pause-Button stoppt die Animation, beibehält den Zustand. Slider und Selects aktualisieren live.

Tabellen-Module

Bortle-Skala (Tab 4 LUMEN), SQM-Tabelle (Tab 6 LUMEN), Beweis-Matrix (Tab 4 Platon), Realitäts-Übersetzer (Tab 5 Platon, Tab 16 LUMEN), Synthese-Seiten (Tab 17 LUMEN, Tab 6 Platon) sind reine HTML-Inhalte ohne Animation.

6. Test-Status (Test-Schwelle)

Beide Tools sind statisch geprüft (Node.js syntax check) aber browser-UNGETESTET.

Vor produktivem Einsatz ist ein 3-Punkte-Browser-Test angezeigt:

  1. Rendert — Tool öffnet sich ohne Konsolenfehler, alle Tabs durchschaltbar.
  2. Hauptaktion — Pro Modul mindestens ein Slider/Select bewegen und visuelle Reaktion prüfen.
  3. Verlinkung — Header-Buttons zwischen LUMEN und Platon funktionieren wechselseitig.

Bekannte mögliche Fehlerquellen: Three.js CDN-Verfügbarkeit (Platon), Canvas-Resize bei initialem Tabwechsel (kann Workaround mit erneutem Tabklick brauchen), Performance bei Multi-Source-Wellenfeld (Tab 12 LUMEN) auf älteren Geräten.

7. Deployment

Beide Dateien sind Single-File-HTML — keine Build-Pipeline, keine Server-Komponente, keine externen Abhängigkeiten außer Three.js (Platon) und Google Fonts (beide). Beide Fonts und Three.js werden via CDN geladen, daher ist Online-Verbindung beim ersten Aufruf erforderlich.

Hosting: einfacher statischer Webserver. Kompatibel mit helloly PRO Hosting (PHP+MySQL nicht benötigt, reine Statik). Beide Dateien müssen im selben Verzeichnis liegen, damit die wechselseitigen Header-Links funktionieren.

Keine API-Keys, keine externen Backend-Aufrufe, keine localStorage-Verwendung. Komplett offline-fähig nach erstem Laden (Browser-Cache).

8. Ethik und Spuren-Trennung

Dieses Bündel folgt Spur FORSCHUNG: Autor Thomas Schüller, ORCID, forschung@tschueller.com — keine Schichtwerk-Affiliation, da Inhalt nicht 3D-Druck-spezifisch ist. Lizenz CC BY 4.0. Open-Science-konform: alle Datenquellen offen zugänglich, alle Formeln nachvollziehbar, kein Schwarzkasten.

Inhaltlich: das Bündel sortiert Lichtverschmutzungs-Daten, atmosphärische Optik und klassische Optik-Lehrbuchinhalte didaktisch ein. Der Platon-Modul-Inhalt ist eine philosophische Argumentationskette mit klarem Anspruch (Behauptung: Höhlengleichnis ist physikalisch unterspezifiziert), nicht neutrale Faktendarstellung — das wird im Modul transparent gemacht.

9. Bekannte Grenzen

Diese Grenzen sind beabsichtigt: das Bündel ist didaktisch-explorativ, nicht messtechnisch. Für Präzisions-Berechnungen sind dedizierte Tools (Stellarium, JPL Horizons, COMSOL) angemessener.

10. Anschlussfähigkeit

Drei mögliche Anschluss-Vektoren für künftige Erweiterungen:

  1. Echtdaten-Integration — VIIRS-Karte mit echtem GeoTIFF-Subset (z.B. nur Wien-Region als komprimiertes PNG), SQM-Live-Daten via GaN-MN-API.
  2. Tiefenmodule — Sturm-Optik (war im ersten Architekturentwurf vorgesehen, in v1.0 zugunsten von Sparsamkeit gestrichen), Polarisation auf Poincaré-Kugel, Maxwell-Felder mit E×B-Visualisierung.
  3. Begleitpaper-Strang — wissenschaftliche Aufarbeitung der Platon-Refutation als eigenständiges Forschungspapier (etwa 15–20 Seiten, peer-review-fähig). Wäre Spur FORSCHUNG, würde sich auf das hier angelegte Argumentationsgerüst stützen.

11. Versionsgeschichte

Datei-Liste

lumen_bundle/
├── lumen.html              (103 KB, Hauptlabor)
├── platon.html             ( 49 KB, Höhlengleichnis-Modul)
├── README.md               (dieses Begleitpapier)
└── flyer.html              (einseitige Übersicht zum Drucken)

Thomas Schüller · forschung@tschueller.com · ORCID 0009-0003-9799-6747 LUMEN v1.0 · CC BY 4.0 · 6. Mai 2026 · ca. 1.450 Wörter / 4 Seiten