Physiker sind Naturwissenschaftler, die nach den Kriterien der Wissenschaftlichkeit arbeiten, wie sie von René Descartes formuliert wurden.

 

Folgende Kriterien müssen in ihrer Forschung erfüllt werden:

1. ) Messbarkeit
2. ) Wiederholbarkeit
3. ) Vorhersagbarkeit
4. ) Widerspruchsfreiheit

Die Frage nach dem Wunsch der Messbarkeit betrifft also eine Grundvoraussetzung, dass die Arbeit von Physikern wissenschaftlich ist. Wenn gemessen wird, dann wissen Physiker in Verbindung mit den anderen drei Kriterien, sie glauben nicht.

Wikipedia Stichworte: Internationales Einheitensystem, Messabweichungen, Fehlerfortpflanzung

Messen heißt Vergleichen: Um vergleichen zu können, gibt es ein System von Standards und Einheiten, die im Internationalen Einheitensystem (SI-System; System Internationale) definiert sind. Die wichtigsten Physikalischen Grundeinheiten sind Kilogramm kg, Meter m, und Sekunde s für Masse, Weg und Zeit.

Unvermeidliche Messfehler: Bei allen Messungen erkennen Physiker an, dass das Messergebnis einen Fehler hat, den man nicht vermeiden kann. Es gibt zwei unterschiedliche Fehlertypen: statistische Fehler (treten wie etwa Temperaturschwankungen zufällig auf) und systematische Fehler (wenn ich etwa immer schief ins Messgerät schaue, das Messgerät falsch geht, oder durch Reibung ein Teil der Energie verschwindet). Mit Messfehlern geht man so um, dass man die Größenordnung des Messfehlers abschätzt und sie als zusätzlichen Fehler zum statistischen Wert angibt. Beispiel: t = 1.9022 ± 0,0005 s. Es wird durch die Verbesserung des Messverfahrens diesen Messfehler so klein wie möglich zu halten.

Fehlerfortpflanzung: Werden mehrere Größen gleichzeitig gemessen, die in das Endergebnis einfließen, gibt es mathematische Methoden, den Gesamtfehler zu berechnen, zum Beispiel das Gauß’sche Fehlerfortpflanzungsgesetz. Es bedeutet – grob gesprochen – dass in ganz einfachen Formeln die Einzelfehler addiert werden, wenn die vorkommenden Größen mutlipliziert werden.

Wie lange dauert eine Schwingung eines Pendels?

Nehmen Sie ein Stück Schnur, an das Sie einen Ring hängen. Wie lange dauert es, bis der Ring ein mal hin und her pendelt? Und wovon hängt das ab?

Es ist zu schwierig, eine einzige Schwingungsperiode zu messen, weil sie zu kurz ist. Besser ist also, man nimmt 10 volle Perioden und dividiert die gemessene Schwingungszeit durch 10.

Was kann man alles ändern? Die Masse des Rings, die Länge der Schnur, die Art des Antauchens, die Helligkeit im Zimmer. Was auch immer Sie als Einfluss vermuten. Durch Ihre Messung wird es ans Licht gezerrt.

Keine Stoppuhr zur Hand? Singen Sie mit und machen Sie dadurch keine quantitative, sondern eine qualitative Messung. Wenn Sie „bim-bam“ singen, und dieses bim-bam wird schneller, dann hat Ihr Ohr/Gehirn-System eine Messung gemacht, und eine Änderung beobachtet, der sich zwar nicht in Zahlen, aber doch in einer Bemerkbarkeit des Effektes niederschlägt.

Video

Alpha Centauri: Können Physiker die Welt erklären?

http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=020721.rm