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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene

Mit einem Windhauch in die Welt hinaus

Mohnkapsel_grün_rvReife Klatschmohnkapseln erinnern an eine Art überdachten Turm mit einer ringförmig angeordneten Fensterreihe. Als Kinder haben wir in diese kleinen Öffnungen hineingeblasen und dem Spielkameraden eine Minikaskade winziger Samenkörner ins Gesicht gejagt. Erst viel später habe ich mich darüber gewundert, dass die Körnchen ohne direkt angestoßen zu werden in die Luftströmung gelangen und mitgerissen werden.
Mohnkapsel_braun_rvWie kommt es dazu? Wenn man über die Öffnung eines Rohres pustet, so wird ein Teil des Luftstroms behindert und gebremst, während – sozusagen zum Ausgleich – der über die Öffnung strömende Teil entsprechend beschleunigt wird. Dadurch entsteht über der Öffnung ein Unterdruck. Weil die Luftsäule im Rohr unter Atmosphärendruck steht, breitet sie sich aus, um den Unterdruck auszugleichen und wird teilweise von der Strömung mitgenommen.
Manche so angeblasenen „Rohre“ wie etwa eine Getränkeflasche oder ein hohlzylindrischer Schlüssel geben dabei sogar einen Ton von sich. Denn die Klatschmohnkapsel-2_rvAusgleichsströmung aus dem Hohlraum heraus schießt ein wenig über das Ziel hinaus, sodass ein Unterdruck entsteht, durch den eine Luftströmung ins Rohr hinein gezogen wird. Dabei gelangt wiederum aus Trägheit mehr Luft in den Hohlraum als dem Gleichgewicht entsprechen würde, so dass es zu einem erneuten Überdruck kommt. Dadurch wird abermals eine Ausgleichsströmung in Gang setzt usw. Das schnellen Hin- und Her macht sich als Schwingung der Luftsäule im Rohr bemerkbar, die sich je nach der Länge des Rohres als Ton einer bestimmten Frequenz bemerkbar macht.
Bei der Samenkapsel des Mohns ist es ähnlich. Sie besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten Hohlräumen, die zudem noch überdacht sind. Der durch Blasen in Gang gesetzte Luftstrom muss sich durch die fensterartigen Löcher zwängen, wodurch die Geschwindigkeit noch stärker erhöht wird als es bei einer einfachen Öffnung der Fall wäre. Mohn_France_d_sw_rvJedenfalls wird die Ausgleichsströmung aus den Hohlräumen so groß, dass die Mohnkörnchen von der Luftströmung fortgetragen werden. Das Dach über den Kapselbehältern hat außerdem den Vorteil, dass die Samenkörner vom Regen verschont bleiben, durch den die Körner verklumpt und damit flugunfähig würden.
Die Samenkapseln des Mohns müssten lange warten, bis sie alle von blasenden Menschen aus ihrem Behältnis heraus befördert würden. Zum Glück genügt ein über die Kapseln der Mohnpflanzen hinweg streichender Wind, um die Samenkörner in die Welt hinauszutragen – immerhin bis zu 4 Metern von der Pflanze entfernt.
Die Samenkörner lagern in kleinen Kammern, die strahlenförmig um die Symmetrieachse der Kapsel angeordnet sind. Die vorliegende Kapsel ist 15 mm hoch und hat 13 Kammern. Die Zahl variiert von Pflanze zu Pflanze und kann einige Kammern mehr oder weniger haben. Hält man die Kapsel ans Ohr und schüttelt sie vorsichtig, so hört man ein sehr feines Rasseln der winzigen Körnchen. Man wird erstaunt sein, wenn man die Kapsel vorsichtig auf einem Blatt Papier entleert, wie viele Körnchen darin Platz haben. Ich habe sie nicht gezählt, aber es sollen 2000 bis 5000 Stück sein. Sie sind aber auch sehr klein, meist kleiner als 1 mm im Durchmesser.
Die Mohnkapseln sind meines Erachtens auf eine ganz andere Weise ebenso schön wie der blühende rote Mohn. Sie haben bereits vor über 100 Jahren den Biologen und Populärschriftsteller Raoul Heinrich Francé (1874 – 1943) so beeindruckt, dass er einen Salzstreuer nach dem Vorbild der Mohnkapsel kreierte und sogar als Patent anmeldete. Solche Anleihen von Ideen aus der Natur ist heute unter dem Begriff der Bionik bekannt.

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