Physik des Alltags und des Alls

30. Mai 2015, 16:00
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Von den Gesetzen der Wissenschaft - und ihren Grenzen

Warum der Mond immer eine dunkle Seite hat, ist schnell erklärt: Sie wird gerade nicht von der Sonne beschienen. Warum von der Erde aus immer nur dieselbe Seite des Mondes zu sehen ist, ist hingegen auf den ersten Blick rätselhafter - vor allem weil beide Himmelskörper um die eigene Achse rotieren. Die physikalische Erklärung für den scheinbaren Stillstand ist so einfach wie sonderbar: die Drehbewegungen von Erde und Mond sind perfekt aufeinander abgestimmt. Der Mond braucht genauso lange für einen Umlauf um die Erde wie für die Drehung um die eigene Achse.

In der Astronomie wird das Phänomen, dass die Drehbewegungen von zwei einander umkreisenden Himmelskörpern gekoppelt sind als gebundene Rotation bezeichnet. Es zeigt sich, dass nicht nur der Erdmond der Erde stets dieselbe Seite zeigt. Dies ist bei gebundener Rotation meist der Fall.

Grenzen der Wissenschaft

Phänomene des menschlichen Alltags bis hin zur kosmischen Weltraumarchitektur auf ihre physikalischen Gesetze zurückzuführen und dabei auch die Grenzen der Wissenschaft aufzuzeigen ist die Absicht des Experimentalphysikers Rolf Heilmann, Professor an der Uni Leipzig. Neben seiner Forschung über die Wechselwirkung von Licht mit Kristallen, beschäftigt er sich gerne damit, wie sich kompliziertes Wissen verständlich vermitteln lässt.

Heilmann wagt damit ein Experiment, das viele Physiker wohl für unmöglich halten: die Physik ohne Formeln zu beschreiben. Um die Entwicklung der Quantenphysik plausibel zu machen, bedient sich Heilmann etwa eines Ausflugs in die bildende Kunst: So wie Pablo Picasso Porträts von Menschen malte, die sich in ihren Verzerrungen und Schematisierungen von deren wirklichem Aussehen unterschieden, so habe die Physik mit der Quantenphysik damit angefangen, die Wirklichkeit so zu beschreiben "wie wir sie nicht erleben".

Seinen Streifzug durch die Physik von den Anfängen der modernen Naturwissenschaft mit Galileo Galilei bis zu aktuellen Entwicklungen wie der Relativitätstheorie lässt Heilmann von Gedanken aus Kunst und Philosophie begleiten und spannt damit einen seltenen Bogen zwischen Aristoteles und Peter Higgs, Richard Wagner und Albert Einstein. (Tanja Traxler, 27.5.2015)

  • Rolf Heilmann, "Auch Physiker kochen nur mit Wasser. Wo die Wissenschaft an ihre Grenzen stößt." € 20,- / 240 Seiten. Herbig-Verlag, München 2015
    foto: herbig-verlag

    Rolf Heilmann, "Auch Physiker kochen nur mit Wasser. Wo die Wissenschaft an ihre Grenzen stößt." € 20,- / 240 Seiten. Herbig-Verlag, München 2015

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