Physik

Die Physik

In diesem Abschnitt soll eine kleine Auswahl an Phänomenen der Physik aufgezeigt, die ich persönlich aus verschiedenen Gründen interessant finde. Sei es aus den Folgen für unsere Welt, unsere Anschauung und unser Bild von Allem, oder aber auch, da ich die zugehörigen Experimente spannend finde, oder aber, weil ich im Rahmen meines Studiums Zusammenfassungen zu diesem Thema formuliert habe.

Doch zuvor möchte ich auf die Physik an sich eingehen.

Was ist Physik, woher kommt sie, wozu ist sie gut?

Für mich gibt es, wie in der Mathematik, zwei Arten der Physik. Eine deskriptive Herangehensweise und eine normative. Unter deskriptiver Physik verstehe ich die eher klassische Sicht. Man versucht Zusammenhänge auf unserer Erde durch Gesetze zu beschreiben. Durch reines Hingucken und Nachdenken sind dabei bereits viele Gesetze zu finden. Das beginnt bei den Griechen, die bereits ein sehr vollständiges und Komplexes Bild unseres Kosmos erkannt und sogar vermessen haben. Auch das Gesetz der Erdanziehungskraft F=mg ist durch einfache Messungen zu bekommen. Die normative Physik sehe ich als die Suche nach einer Art Begründung, der Aufbau des physikalischen Bildes auf einigen wenigen Gesetzen, einigen wenigen Kräften, einigen wenigen Wirkungen. Dies ist zu vergleichen mit der Mathematik, die versucht alles auf wenige Axiome aufzubauen und daraus alles herzuleiten. Zu den Überlegungen, denn von Entdeckungen ist hier nicht mehr wirklich zu sprechen, dieses Bereiches, zählt für mich die Krümmung der Raumzeit zur Erklärung der Gravitation, die Quantlung der Energie, die den Photoeffekt oder die Wärmestrahlung erklärt. Die normative Physik stellt also eher hypothetische Gesetze auf, aus denen verschiedene Phänomene abgeleitet werden können, die im besten Fall anschließend beobachtet werden können. Dazu gehört die Schrödingergleichung, die den Tunneleffekt "vorhersah", die Relativitätstheorie, die die Wirkung der Gravitation auf Licht "vorhersah". In jüngerer Zeit kann auch die String-Theorie zu diesem Bereich gezählt werden.

Die deskriptive Physik ist also zusammenfassend eher eine Beschreibung unserer Welt, um sogar vorhersagen in dieser machen zu können. Die normative Physik ist eine Erklärung dieser Welt, die gezeigt hat, dass eine solches Vorhersagen nicht möglich ist.

Nun soll noch auf Frage eingegangen werden, woher kommt die Physik? Sind es von vornherein festgesetzte Naturgesetzte? Gibt es überhaupt Naturgesetzte? Aus unserer heutigen Sicht scheint die Physik solche Naturgesetzte aufzustellen, also Gesetzte, die so, und zwar genau so von der Natur vorgegeben sind. Das gesamte Bild der Physik erscheint in sich derart geschlossen, so dass eine andere Erklärung praktisch unmöglich erscheint. Doch mir scheint, dass in unserer Vorstellung einige Begriffe, einige Zusammenhänge einfach derart fest verankert sind, so dass uns eine andere Interpretation der Welt nicht mehr oder noch nicht in den Sinn kommt. So ist etwa die zurückgelegte Strecke nur dann das Produkt aus Zeit und Geschwindigkeit, wenn die Geschwindigkeit als der Quotient aus Strecke und Zeit definiert ist. Doch eben diese Definition ist willkürlich, wenn auch einsichtig, gewählt. Auf der Basis dieser definierten "Grundgestzte" ist die Physik als Ableitung dieser aber schon als ein Zusammenschluss von Naturgesetzen zu sehen, oder zumindest die Suche nach diesen. Denn oft genug hat die Geschichte gezeigt, dass ein physikalisches Gesetz eben nicht unumstößlich richtig sein muss.

Abschließend ist nun die Frage zu behandeln, wozu das alles? Für die einen ist es die Suche nach Antworten auf aller Fragen, wie fing alles an, wie wird alles endend und wie funktioniert das alles überhaupt. Für die nächsten ist es nur eine empirische Beschreibung von Anwendungen unter Laborbedingungen. Für dritte ist es eine Wissenschaft, die zur Entwicklung und Optimierung von mehr oder weniger bedeutsamen Alltagsgegenständen dient. Die Physik untersucht also zum einen, warum es möglich war, dass auf diesem Planeten Leben entstand, zum anderen auch, wie eine Autotür gebaut sein muss, damit sie "satt" klingt. Insgesamt sind wir alle heute in irgendeiner Form von der Physik und ihren Entdeckungen abhängig. Ob wir es nun wissen, wissen wollen oder nicht. Irgendjemand muss es aber wissen. Und warum sollte dieser jemand ein anderer sein als ich und du?