Physikalische Soiree | Wissen

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  • Vorstellung vom Sehen im Laufe der Zeit

    Vorstellung vom Sehen im Laufe der Zeit

    In der Antike ging man von Sehstrahlen aus, die vom Auge ausgehen. Erst später stellte man fest, dass Lichtstrahlen von Lichtquellen austreten und auf die Objekte fallen, dort reflektiert werden in alle möglichen Richtungen, und in einer Richtung ist halt dann auch unser Auge. Das Verständnis von Licht hat sich stark verändert. Man weiß heute, dass es eine elektromagnetische Welle ist – und auch aus masselosen Teilchen besteht ergänzt die Quantenphysik, sie meint die Photonen. Was nun. Welle oder Teilchen? Beides, sagt die Quantenphysik und spricht vom Welle-Teilchen-Dualismus.

    Links: https://de.wikipedia.org/wiki/Visuelle_Wahrnehmung und https://de.wikipedia.org/wiki/Welle-Teilchen-Dualismus

  • Astronomische Vorstellungen von der Antike bis zu Neuzeit

    Jeder von uns kennt die Sterne als Lichtpunkte am Nachthimmel. Am Firmament. Am Himmelszelt. Über die gesamte Lebensdauer der Menschheit haben sich die Menschen Gedanken gemacht, was sie sind, und wo sie sind. In der Gegenwart werden Weltraumteleskope in den Himmel geschickt, um ganz weit in das Universum hinauszuschauen, und man schaut dabei auch immer in die Geschichte zurück, weil das Licht lange braucht, bis es bei uns ist. Wohl jede Kultur hat auch ihren Schöpfungsmythos – wie das alles entstanden ist.

    Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Universum

  • Elektrische und magnetische Phänomene

    Es hat relativ lange gedauert, bis man die Elektrizität „gefunden“, genauer gesagt, durch Experimente erforscht hat. Der Grund liegt darin, dass sie die elektrischen Ladungen im Alltag ausgleichen, und damit unauffällig sind. Wenn aber jemand mal einen Stromschlag von einem elektrischen Fisch bekommt – solche Fische gibt es – dann war das spektakulär, und man machte sich auf die Suche, was das genau ist. Magnetische Phänomene ebenso, es liegen halt nicht überall Magneten herum. Wenn man aber mal weiß, dass es das Phänomen gibt, beginnt die Forschung.

    Links:

    1. Elektrizität: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrizität
    2. Magnetismus: https://de.wikipedia.org/wiki/Magnetismus

  • Vermessung der Erde und des Sonnensystems

    Ist die Erde rund? Was ist der Erdradius? Wie groß ist der Erdumfang? Wie weit ist die Sonne entfernt? Und wie kann man das feststellen? Für beide Fragen gibt es Beispiele, von Menschen, die mit Experimenten die Antworten herausgefunden haben.

    Links:

    1. Erathostenes: https://de.wikipedia.org/wiki/Eratosthenes
    2. Bestimmung der Entfernung Erde-Sonne: https://www.leifiphysik.de/astronomie/planetensystem/versuche/bestimmung-der-astronomischen-einheit

  • Gravitationsbegriff

  • Inertialsysteme

    Inertialsysteme

    Inertialsysteme sind Koordinatensysteme, die in Ruhe sind, oder die sich gleichförmig bewegen. Man kann die Geschwindigkeiten auf Intertialsysteme beziehen, und die Naturgesetze nehmen in diesen Systemen die einfachste Form an. Beispiel Eisenbahn: sie fährt im Vergleich zum Bahnsteig ziemlich schnell. Inertialsystem ist hier der Bahnsteig. Wenn du aber in der Eisenbahn mitfährst, ist das Inertialsystem der Waggon. Er bewegt sich gleichförmig, und du kannst deine Geschwindigkeit auf den Waggon beziehen, gehst also gemütlich mal herum. Fährt ein Inertialsystem plötzlich in die Kurve, sind Scheinkräfte, bemerken die einen nach außen drängen – und die Naturgesetze werden etwas komplizierter, weil man diese Scheinkräfte einbauen muss.

    Als Einstein die Relativitätstheorie entwickelte, machte man sich zuvor auf die Suche nach dem großen, kosmischen Inertialsystem – den Äther. Man hat ihn nicht nachweisen können.

    Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Inertialsystem

  • Pioniere der neuzeitlichen Naturwissenschaft

    Die neuzeitliche Naturwissenschaft begann mit Isaac Newton und Galileo Galilei. Die beiden haben sich mit der Schwerkraft beschäftig und natürlich auch noch viele weitere Dinge in Experimenten herausgefunden. Sie haben Fernrohre gebaut. Entfernte Gegenständen vergrößert. Sie haben das Sonnenlicht in seine Farben zerlegt. Aber sie haben vor allem systematisch geforscht, und sich – wie bei Galileo Galilei – auch die Luft „weggedacht“, um ein Naturgesetz zu formulieren, das überall gilt, nicht nur auf der Erde.

    Links:

    1. Isaac Newton: https://de.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton
    2. Galileo Galilei: https://de.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei

  • Geozentrische und heliozentrische Weltbilder

    Geozentrische und heliozentrische Weltbilder

    Im Geozentrischen Weltbild steht die Erde im Mittelpunkt, die Sonne kreist um sie herum. Im Heliozentrischen Weltbild steht die Sonne im in der Mitte, die Erde (und alle anderen Planeten) kreisen um sie herum. Weil sich scheinbar den Tag über die Sonne bewegt, war es für die Menschen nicht leicht, sich vom geozentrischen Weltbild hin zum richtigen heliozentrischen Weltbild hinzuwenden. Es war ein sogenannter Paradigmenwechsel.

    Im Kinderreim finden wir übrigens noch das Geozentrische Weltbild:

    Im Osten geht die Sonne auf, im Süden hält sie Mittagslauf. Im Westen wird sie untergehen, im Norden ist sie nie zu sehen.

    1. Geozentrisches Weltbild: https://de.wikipedia.org/wiki/Geozentrisches_Weltbild
    2. Heliozentrisches Weltbild: https://de.wikipedia.org/wiki/Heliozentrisches_Weltbild
    3. Paradigmenwechsel: https://de.wikipedia.org/wiki/Paradigmenwechsel
    4. Sonnensystem / NASA: https://solarsystem.nasa.gov/solar-system/our-solar-system/overview/

    Photo: NASA Website

  • Wesen der Materie (Atomismus/Kontinuum)

    Besteht die Materie aus kleinsten Teilchen? Oder ist sie wie ein Pudding? Demokrit sagte ja in der Antike: sie besteht aus kleinsten unteilbaren Teilchen – Atomos – wir wissen: die Atome. Mittlerweile können wir aber in die Atome „hineinschauen“, wissen, dass sie aus Kern und Hülle bestehen, im Kern die Protonen und Neutronen, in der Hülle die (unzerteilbaren) Elektronen. Und die Kernteilchen Protonen und Neutronen bestehen wiederum aus Quarks – die man aber nicht einzeln herauskriegen kann.

    Links:

    1. Materie: https://de.wikipedia.org/wiki/Materie_(Philosophie)
    2. Atomismus: https://de.wikipedia.org/wiki/Atomismus

  • Standardmodell der Teilchenphysik

    Das Standardmodell versucht alle bekannten Elementarteilchen und die Grundkräfte des Universums – außer die Gravitation – zu ordnen, in ein System zu bringen. Kräfte werden auch Wechselwirkungen genannt, und sie werden im Standardmodell durch sogenannte „Austauschteilchen“ übertragen. Das Photon etwa ist das Austauschteilchen für die elektromagnetische Wechselwirkung.

    Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Standardmodell_der_Teilchenphysik