"We live in a society that is entirely based on science"

Presented with the "President's Medal" at an event in London, Professor Brian Cox (Manchester University) gave a speech about the importance and necessity of scientific education for our (future) society.

"All the great, important decisions that our democracy will be forced to take in the next decades and onwards in the 21st century are based on science. They are based on the scientific method. They are based on an understanding what reason and reaching conclusions based on evidence is."

18 minutes that are really worth watching:
"Brian Cox: it is not acceptable to promote bad science"

You can find a more extensive article on this topic here (in German language).

Entwicklung der Quantenphysik VII: Wie sehen Atome aus?

Als Max Planck 1874 seinen Physikprofessor in München fragte, wie denn die beruflichen Aussichten nach einem Physikstudium seien, wurde ihm geraten, nicht Physik zu studieren, denn nach der damaligen Ansicht vieler Physiker war "in dieser Wissenschaft schon fast alles erforscht" und es galt "nur noch, einige unbedeutende Lücken zu schließen". Eine dieser "unbedeutenden Lücken" war das Problem der Ultraviolett-Katastrophe der Hohlraumstrahlung. Planck gelang es, diese Lücke mit seiner Quantenhypothese zu schließen. Wie sich jedoch herausgestellt hatte, war dieses Problem alles andere als nur ein unbedeutendes und kleines - vielmehr stellte seine Lösung unser ganzes physikalisches Weltbild auf den Kopf und legte einen Grundstein für eine neue, umfangreiche und äußerst präzise Theorie: die Quantenphysik. Hätte Plancks ehemaliger Physikprofessor gewusst, dass sein Schüler einer der bedeutendsten Physiker aller Zeiten werden wird, hätte er ihm wohl niemals vom Physikstudium abgeraten. So gesehen gut, dass sich der junge Planck doch nicht dem Musikstudium widmete.

Max Planck in München, 1874
(Quelle: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Max_Planck_1874.png)

Viele neue Ideen und Konzepte folgten Plancks Quantenhypothese, wie wir in den letzten Artikeln gesehen haben. So erkannte man z. B., dass Licht aus Photonen ("Wellenpaketen") besteht, dass man herkömmliche "Teilchen" (z. B. Elektronen) analog zum Licht durch Welleneigenschaften beschreiben kann, dass diese Materiewellen jedoch nur eine Wahrscheinlichkeit repräsentieren, das Teilchen zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort zu finden, oder dass es fundamentale Grenzen in der gleichzeitigen exakten Bestimmbarkeit von Impuls und Ort eines Teilchens gibt.

Ist jemandem aufgefallen, dass wir trotz unserer mikroskopischen Beschreibung von Licht und Materie noch gar nicht darauf eingegangen sind, wie unsere Materie tatsächlich aussieht? Anders gefragt: Wie kann man sich ein Atom vorstellen? Diese Frage soll heute genauer behandelt werden.

Sternenlicht "lesen" I - Helligkeit und Leuchtkraft

(Im August 2011 schrieb ich eine Artikelserie mit dem Titel "Sternenlicht 'lesen'" in einem alten Blog. Diese sechs Artikel werde ich in nächster Zeit nun auch hier in meinem aktuellen Blog stückweise veröffentlichen. Ich hoffe, dass sie für viele von euch wie neu erscheinen!)


Sterne bedeuten wohl für jeden etwas anderes. Manche sind bei ihrem Anblick fasziniert und hingerissen und denken andächtig an die unbegreiflich großen Dimensionen des Universums. Manche sinnieren darüber, ob es "da oben" wohl noch mehr geben kann als bloße Sterne - Leben, intelligentes Leben, womöglich etwas Göttliches. Manchen ist vielleicht bewusst, dass alles "Material" auf unserem Planeten Erde - sogar der organische Stoff, der jeden von uns aufbaut - in genau solchen Sternen, wie wir sie auf jedem Fleck des Himmels sehen, einst gebildet wurde.
Andere betrachten all die Himmelskörper womöglich weniger emotional - für sie sind Sterne einfach Sterne, nicht mehr und nicht weniger. Sterne sind für unsere Sinnesorgane immerhin nur helle Punkte, die bestenfalls ein bisschen flackern (was übrigens unsere Atmosphäre bewirkt - die Sterne selbst flackern nicht derart), sonst aber wirklich nicht aufregend sind. Oder womöglich doch?

Ja, unsere Augen sind wohl etwas zu unsensibel, um aus dem Licht der Sterne Nennenswertes herauszulesen. Aber wir haben technische Hilfsmittel und logische Gedankengänge entwickelt, mit deren Hilfe wir erstaunlich viele Eigenschaften eines Sterns erfahren können.
In diesem und in den folgenden Artikeln dieser Serie geht es darum, was wir einzig und allein aus dem Sternenlicht (denn mehr "haben" wir von einem Stern nicht) "lesen" können.

Zu Recht: Links - Juli 2013 (1/2)

Dass ich das Internet einschalte und keine interessanten Artikel oder Videos finde, gibt's eigentlich nicht.

Hier findet ihr wieder eine kleine Auswahl meiner Internet-Fundstücke der letzten beiden Wochen.
Artikel bzw. Videos, die mit einem "≤" markiert sind, kann ich besonders empfehlen!

Na dann: Viel Vergnügen!

Ein oft vernachlässigtes Detail der Entropie

Das Konzept der Entropie in der Physik ist wohl für die meisten etwas unintuitiv und deshalb schwer nachvollziehbar, wenn sie sich zum ersten Mal damit beschäftigen.
Es gibt viele ganz gute Erklärungen, die man schnell in Büchern oder im Internet findet, welche dem Leser durch einfache Analogien ein Gefühl für Entropie vermitteln. Meist wird diese mit "Maß für Unordnung" in Verbindung gebracht, was ein durchaus hilfreiches Bild sein kann (...aber nicht die beste "Übersetzung" ist). Dabei wächst die Entropie mit zunehmender Unordnung. Jedes (abgeschlossene) System wird mit der Zeit "unordentlicher". In diesem Zusammenhang könnte man die "Richtung des Zeitpfeils" sogar als diejenige Richtung in der Zeit definieren, in die die Unordnung eines Systems zunimmt. Die Entropie nimmt also mit der Zeit stets zu!

Das waren nur ein paar knappe Worte zum Zusammenhang zwischen Entropie und Zeit. (Keine Angst - ich bringe gleich nette Beispiele und werde meine Gedanken detaillierter ausführen!) Besonders möchte ich mich jedoch auf ein Detail stürzen: Entropie nimmt mit der Zeit stets zu. Dieser letzte Satz des ersten Absatzes stimmt nicht prinzipiell! Zwar kann man für alle praktischen Zwecke davon sprechen, dass Entropie (in einem abgeschlossenen System = ohne äußere Einwirkung) immer zunimmt, doch da es theoretisch in der Tat möglich ist, dass die Entropie eines Systems spontan und von selbst abnimmt, entgeht einem leicht das grundlegende Konzept der Entropie durch das Aufstellen dieser "praxisorientierten Regel".

Warum ist es mir wichtig, auf diesen Punkt einzugehen? Ist dieser nicht völlig irrelevant, wenn man in der Natur immer Entropiezunahme beobachtet, egal wo man hinschaut? - Ich denke nicht. Denn dieses Detail verkörpert den grundlegenden, statistischen Charakter der Entropie.
(Abgesehen davon: Erst als dieses Detail, welches in vielen Quellen unerwähnt bleibt, in meinem Gehirn Platz gefunden hatte, konnte ich mit dem Begriff der "Entropie" wirklich etwas anfangen.)