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Physik im Alltag und Naturphänomene

Diese Kategorie enthält 904 Beiträge

Eine einfache Methode einen luftleeren Raum herzustellen

Ich fragte ihn, ob er das leichteste Verfahren kenne, ein Glas ohne Luftpumpe luftleer zu machen. Als er sagte: Nein, so nahm ich ein Weinglas, das voll Luft war wie alle leeren Weingläser, und goss es voll ein. Er gestund nun ein, das es luftleer sei, und dann zeigte ich ihm das beste Verfahren, die Luft ohne Gewalt wieder zuzulassen, und trank es aus. Der Versuch misslingt selten, wenn er gut angestellt wird. Er freute ihn nicht wenig, und er wurde von uns allen mehrmals angestellt*. Weiterlesen

Steine: Schön strukturierte Pflastersteine

Beim Flanieren in Städten ist meine Aufmerksamkeit nicht nur auf Menschen und Gebäude gerichtet. Auch der steinerne Belag von Fußböden und Bürgersteigen gehören dazu. Es ist erstaunlich, wie viele Informationen in diesen Nebensächlichkeiten stecken, ganz abgesehen davon, dass man ihnen nicht selten auch ästhetische Aspekte abgewinnen kann (siehe auch hier und hier und hier und hier und hier). Weiterlesen

Schattendasein

Wer in der Sonne geht oder steht muss es sich gefallen lassen, je nach der Tageszeit einen mehr oder weniger großen Schatten mit sich herumzuschleppen. Dieser Eindruck drängte sich mir auf, als ich aus einer erhöhten Beobachterposition die Menschen mit den an ihren Füßen hängenden, der Tageszeit entsprechenden beachtlichen Schlagschatten im Schlepptau vorbeiziehen sah. Er lässt sich nicht einfach abstreifen, es sei denn man geht in den Schatten oder verkauft ihn wie Peter Schlemihl an den Teufel. Danach weiß man dann aber, was man an seinem Schatten hatte…
Dass man unbewusst auch umgekehrt an seinem Schatten hängt, erfuhr ich vor Jahren in Hong Kong als ich feststellte, dass es so gut wie keine Schatten gab. Die Sonne stand direkt im Zenit, eine Konstellation, die man bei uns (außerhalb der Wendekreise) nicht erleben kann. Ich hatte das deutliche Gefühl, dass mir etwas fehlte…

Weitere Aspekte des Schattens findet man hier und hier und hier und hier und hier und hier und hier höre ich mal auf: Es sind einfach zu viele Schatten in diesem Blog.

Teepause

In der Pause, während ich

vor der Flamme wartete,
fiel mir plötzlich ein,

etwas Endgültigem zu entraten;
das Wasser begann gerade

zu kochen, der Kessel heult
gleichmäßig wie eine Siren.

Aber als ich den Tee aufgoß,
waren schon die Möglichkeiten,

ungeheuer, wieder vergessen;
im quirlenden Dampf verfing

sich mein Blick, bis er verschwand,
und ich erkannte noch, wie präzis

der Sand durch die Enge rann.*

Und jetzt noch die obligatorische Frage: Wie kommt es zu den Nebelschwaden und den Farben darin?


*Henning Ziebritzki (*1961)

Ein Becher mit (physikalischem) Profil

Als ich in den leeren Becher hineinblickte, sah ich auf dem Boden eine sternförmige Lichtstruktur (oberes Foto). Und da nichts ohne Ursache ist, suchte ich nach selbiger. Sie steckte in der geriffelten äußeren Form des Bechers (unteres Foto links). Diese Riffel dienen der Wärmeisolierung bei heißen Getränken.
Bei der Prägung dieser Vertiefungen im Herstellungsverfahren und der damit verbundenen Verdichtung der Becherwand sind an den entsprechenden Stellen der Innenwand weder direkt sichtbare noch fühlbare winzige Erhöhungen entstanden, die auf diese Weise den Becher im Innern mit einem den äußeren Prägungen entsprechenden inversen Muster versehen haben. An diesem äußert kleinen wellenartigen Profil wird das von schräg oben auffallende Licht den Vertiefungen und Erhöhungen entsprechend abwechselnd fokussiert und defokussiert, was auf dem Innenboden des Bechers als entsprechendes Muster aus hellen und dunklen Streifen sichtbar wird.
Die Asymmetrie des Musters ist eine Folge des Blickwinkels (Kameraposition). Nachdem mir das klar war, versuchte ich durch nachträgliche Bildbearbeitung zu erreichen, dass man das leichte Wellenprofil auch direkt zu Gesicht bekommt. Und siehe da, es ist in der Tat schemenhaft zu erkennen (Foto unten rechts).

Dieser Becher erinnert ein wenig an den chinesischen Zauberspiegel, dessen Struktur auch erst in der Reflexion sichtbar wird.

Kekse Tunken zum 2. Advent

Abbé Montret tauchte zwei Kekse auf einmal in sein Glas
und schnappte sie gierig auf, bevor sie sich in der Flüssigkeit auflösten  und im Glas verschwinden konnten.
Pascal Quignard*

Einen Keks in den Tee oder Kaffee zu tunken, entspricht nicht den allgemein akzeptierten Tischmanieren. Vielleicht nur deshalb, weil dabei leicht „Unfälle“ passieren können, bei denen die weiche und anhängliche Keksmaterie an Stellen geraten kann, wo sie nicht hingehört. Denn der eingetunkte und dadurch mehr oder weniger stark aufgeweichte Keks (wenn man denn überhaupt noch von „Keks“ sprechen kann) birgt die Gefahr entweder im Getränk zu versinken, was ein späteres Auslöffeln der Kekssuppe nach sich ziehen würde, oder auf dem Wege zum Mund unter dem eigenen Gewicht zu zerfallen und vom noch harten Teil, an dem er angefasst wird, abzufallen. Weiterlesen

Eiskügelchen auf dem Gras

Nach einer kalten Nacht findet man häufig die Pflanzen in weißem Reif gekleidet vor. Diesmal war es offenbar anders. In dieser Nacht wurde noch eine Zwischenstufe eingeschaltet. Indem es sich relativ langsam abkühlte, sank die relative Feuchte bei positiven Temperaturen unter den Taupunkt, sodass der überschüssige Wasserdampf zunächst an den Pflanzen zu Wassertropfen kondensierte. Nachdem die Temperatur dann unter den Nullpunkt sank, gefroren die Tropfen zu kleinen Eiskugeln, so wie sie auf dem Foto zu sehen sind. Weiterlesen

Optische Täuschungen 4: Mehr Schein als Sein

Schaut man sich den Säulengang eines Teil des Palazzo Spada in Rom unvoreingenommen an, so wird man nichts Ungewöhnliches entdecken. Erst wenn man eine Person den Gang betretend nach hinten hindurch gehen sieht, wird es merkwürdig (linkes Foto). Zum einen sieht es so aus, als würde die Person wachsen. Zum anderen hat man den Eindruck, sie würde schneller sein, als es den Beinbewegungen entspricht. Am Ende erscheint sie fast so groß wie der Gang hoch ist. Weiterlesen

Ein Sprung in der Wolkendecke

Vor ein paar Tagen erlaubte ein ziemlich langer, gerader, an den Rändern ein wenig ausgefranster und teilweise orange eingefärbter Schlitz in der Wolkendecke für einige Zeit einen Durchblick auf die stets sonnige Welt darüber. Der Durchblick blieb lange erhalten, bis die Sonne schließlich soweit hinter den Horizont gesunken war, dass der Schlitz im Einerlei der hereinbrechenden Nacht verschwand.
Eine Ursache für diese Konstellation konnte ich nicht finden.

Zwitschern auf dünnem Eis

H. Joachim Schlichting. Spektrum der Wissenschaft 12 (2019) S. 72 – 73

Das Eis, es muß doch tragen.
Wer weiß!
Friedrich Wilhelm Güll (1812 – 1879)

Wer auf einer zugefrorenen Eisfläche Schlittschuh läuft oder Steine hüpfen lässt, erzeugt manchmal hohe, langgezogene Töne, die nicht von dieser Welt zu stammen scheinen. Weiterlesen

Das geliehene Licht der Umgebung

Vor ein paar Tagen hatte ich ein Rätselbild gezeigt. Wer statt zu raten einfach die schönen Strukturen auf sich wirken ließ,  tat gut daran. Denn da es sich um einen Ausschnitt aus dem Anblick einer antiken Zuckerdose mit einem zerrspiegelartigen Outfit handelte (siehe obiges Foto), war die Chance das Richtige zu raten äußerst gering. Dennoch hat ein Blogfreund mein Konterfei doppelt, kopfstehend und verzerrt auf dem Foto entdeckt. Damit war einerseits gezeigt, dass es sich um einen Spiegel handelt, der nichts anderes tut, als seine Umgebung wiederzugeben – wenn auch in diesem Fall stark verzerrt. Der wesentliche Teil des Rätsels war damit gelöst. Der unwesentliche Teil, auf das spiegelnde Objekt selbst zu kommen, war so gut wie ausgeschlossen. Da die Verzerrung nach einem komplizierten Muster erfolgt und außerdem nur ein Ausschnitt gezeigt wurde, gab es nur wenige Anhaltspunkte, die auf das Objekt hätten schließen lassen.
Selbst wenn man ein Computerprogramm zur Hand gehabt hätte, um die anamorphotische Struktur des Spiegels glattzubügeln, würde man vor allem den Fotografen mit seiner Camera und einen Teil der Kaffeegesellschaft in lichtdurchfluteter Runde sehen, die sich hier zusammengefunden hatte. Ein Spiegel hat eben kein Aussehen von sich aus, er leiht sich das Licht der Umgebung.
Im rechten Foto ist eine Karaffe abgebildet, die ebenfalls zum originellen Zerrspiegelservice gehört.
Ähnliche öft ästhetisch Ansprechende Zerrbilder liefern auch Autokarosserien, Wasserwellen und Zerrspiegel, wie sie beispielsweise in Science Centern zu erleben sind.

Rätselfoto des Monats Dezember 2019

Wie kommt es zu diesem farbigen Kranz um … ja, um was nur? Lichtspiel zum 1. Advent allein lasse ich als Antwort nicht gelten.


Erklärung des Rätselfotos des Monats November 2019

Frage: Wie kommt es zu den Nebelstreifen?
Antwort: Bei dieser Art Kondensstreifen handelt es sich um sogenannte Wirbelschleppen. Sie zeigen sich manchmal kurz nach dem Start oder vor der Landung. Dann nämlich fährt der Jet die Landeklappen aus der Tragfläche (die korrekter als „Auftriebshilfen“ bezeichnet werden sollten), wodurch sich deren Anstellwinkel vergrößert und damit die aerodynamische Auftriebskraft auf eine größere Fläche wirkt. So gelingt das Abheben auch bei verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeiten.
Auf diese Weise entsteht ein enormer Druckunterschied zwischen Ober- und Unterseite der Tragflächen, der an ihren Seiten zu Ausgleichsströmungen von unten nach oben führt. Weil gleichzeitig die Luft von vorn nach hinten strömt, kommt es zu einer zopfartigen Aufwicklung der Strömungsfäden. Und weil der Druck in der Luftströmung stark abnimmt, sinkt die Temperatur schlagartig – nicht anders als bei einem gerade geöffneten Ventils eines Autoreifens. Denn für die mit der Druckabnahme verbundene Ausdehnung benötigt die Luft Energie, die sie aus dem Reservoir ihrer inneren (thermischen) Energie abzapft. Der Vorgang läuft nämlich so schnell ab, dass es zu lange dauern würde, bis durch Wärmeleitung Energie aus der weiteren Umgebung herangeschafft würde. Durch die Abnahme ihrer inneren Energie kühlt sich die Luft lokal stark ab. Und wenn dann auch noch die absolute Wasserdampfkonzentration größer ist als die maximale Wasserdampfkonzentration bei dieser niedrigen Temperatur, kondensiert der überschüssige Wasserdampf zu Wassertröpfchen: Es kommt also zur beobachteten Nebelbildung.
Die Wirbelschleppen unterscheiden sich von den normalen Kondensstreifen auch noch durch einem interessanten Nebeneffekt: Sie treten immer paarweise mit gegenläufigem Drehsinn auf, sodass sich der Gesamtdrehimpuls zu Null summiert.
Nebelfäden über den Tragflächen treten bei genügender Luftfeuchte manchmal auch in voller Reiseflughöhe über die Tragflächen strömend auf. Sie verdanken sich dem starken Druckabfall über den Tragflächen und führen bei den ohnehin schon sehr tiefen Temperaturen die Kondensation überspringend zur Resublimation des Wasserdampfs zu feinen Eiskristallen.

 

Geliehenes Licht

Dies ist nur ein Ausschnitt eines edlen, manche würden sagen: kitschigen Gebrauchsgegenstands. Wer errät, worum es geht?

Verwirrende Transparenz

Als ich diese höchst reale Szenerie eines Straßenrestaurants in Florenz erblickte, empfand ich sie in ihrer Undurchschaubarkeit als Manifestation von Transparenz, so wie sie uns in realen und metaphorischen Zusammenhängen begegnet. Man meint durchzublicken und die Situation zu durchschauen, weil es hier um real agierende Personen an einem Tisch plaudernd, trinkend und rauchend geht. Allerdings mischen sich auf einer an sich transparenten Plexiglas-„Sicht“blende im oberen Bereich spiegelnde Reflexionen der im Sonnenlicht liegenden Umgebung ein, wodurch die das Gehirn beherbergenden Köpfe der Personen in einen ganz anderen Kontext eingebunden erscheinen, während sie im unteren Bereich durch ein engmaschiges Drahtgitter auf eine ansonsten unverfälschte Weise sichtbar sind.

Spielt nicht diese Überlagerung materieller und immaterieller Transparenz im gesellschaftlichen Alltag eine zunehmende Rolle? Wir können zwar im Prinzip alles was uns umgibt auf eine bestimmte Weise durchschauen, aber wir verkennen viele uns beeinflussende Dinge sowohl in ihren Details als auch in ihrem Zusammenhang, weil die Kontexte immer komplexer werden und ihre Durchschaubarkeit mit wachsender Anstrengung verbunden ist. Damit nimmt aber auch das Interesse daran ab und gewöhnen uns an Anblicke wie diesen.

Reines Wasser ist blau

Wasser ist transparent und farblos. Das ist der Eindruck, den man gewinnt, wenn man ein Glas Wasser trinkt oder unter der Dusche steht.
Vom Strand aus betrachtet sieht es so aus, als sei das Wasser blau oder blaugrün.
Angesichts dieser Diskrepanz beruhigt man sich vielleicht damit, dass das Meerwasser an sich ebenfalls farblos ist und nur durch die Reflexion des Himmelslichts blau wird oder bei Sonnenuntergang auch mal rot.
Was ist nun richtig? Weiterlesen

Ein unscheinbares Phänomen, das mich vom Lesen ablenkte

Ich saß in der Sonne und las; dabei wurde ich mit starken Lichtkontrasten konfrontiert. Ich musste mich schon geeignet hinsetzen, damit das Buch entweder voll im Licht oder voll im Schatten lag. Das Auge mag das Nebeneinander krasser Intensitätsunterschiede nicht besonders gerne. Bei dieser Gelegenheit fielen mir Schatten ganz unterschiedlicher Intensität auf (siehe Foto).
Über die Mitte des gebogenen Blattes zieht sich ein dunkler Streifen, der zu beiden Seiten hin heller wird. Die gekrümmte Buchseite liegt teilweise im Licht der von links einfallenden Sonne. Die gekrümmte Seite wird tangential vom Licht gestreift. Unterhalb dieses Steifens, also rechts davon wird sie nicht mehr vom direkten Sonnenlicht getroffen. Sollte sie nicht ebenso im Kernschatten liegen wie der durch sie abgeschirmte Bereich der rechten Buchseite? Man sollte erwarten, dass der „Terminator“* auf der linken Seite scharf begrenzt ist, so wie der Schatten auf der rechten Seite. Weiterlesen

Am Rande des schwarzen Lochs…

… ergeht sich die Natur noch einmal in den schönsten Spektralfarben, sortiert nach der Wellenlänge des Lichts. Könnte man angesichts des Fotos meinen – aber es ist viel profaner. Als ich im Anschluss an eine größere Feier die Warmhaltebehälter reinige, fällt mir auf, dass die von den Flammen der Brennpaste berußten Stellen von brillanten Farbringen umgeben sind. Wie entsteht eine solche Kolorierung? Weiterlesen

Der Schatten als Teil des Ganzen

Wir sind der Meinung Schönheit sei nicht in den Objekten selber zu suchen, sondern im Helldunkel, im Schattenspiel, das sich zwischen Objekten entfaltet.*

Tanizaki Jun’ichiro (1886 – 1965)

 

 

 

 


* Tanizaki Jun’ichiro : Lob des Schattens. Zürich 1987, S.60f – ein absolut lesenswertes Büchlein (HJS)

Merkwürdige Lichtstreifen hinter nicht ganz heruntergelassenen Rolläden

Wenn man einen normalen Kunststoffrolladen nur soweit herunterlässt, dass die Schlitze in den Lamellen zu sehen sind, bietet sich einem manchmal ein rätselhafter Anblick – sofern man gewillt ist, ihn überhaupt zur Kenntnis zu nehmen bzw. Lust hat, Ordnung in das an einen Barcode erinnernde Muster von Lichtstreifen zu bringen. Das obere Foto vermittelt einen Eindruck, wie man ihn vom verdunkelten Zimmer aus gewinnen kann. In der unteren Ausschnittvergrößerung wurden die Details heraukopiert auf die es im Folgenden ankommt. Darin betrachten wir die untere Reihe von Lichtschlitzen. Weiterlesen

Optische Täuschungen 3: Perspektivische Täuschung

Im Anschluss an die vorausgegangenen Beiträge (hier und hier) möchte ich hier auf die perspektivischen Täuschungen hinweisen. Sie werden insbesondere in der Zeit der Wiederentdeckung der Perspektive durch Filippo Brunelleschi (1377 – 1446) in der Malerei und später in den nachfolgenden Darstellungstechniken wie Fotografie und Film intensiv genutzt und bestimmen unseren durch Bilder geprägten Alltag in ungeahnter Weise. In den meisten Fällen ist uns die Täuschung bewusst. So würde kaum einer davon ausgehen, dass dreidimensionale Darstellungen auf dem Papier wirklich dreidimensional wären. In geringen Entfernungen haben der Mensch und viele Tiere durch das binokulare Sehen eine Möglichkeit, echte Räumlichkeit von nur perspektivisch erzeugter Räumlichkeit zu unterscheiden. Dabei spielt insbesondere die Parallaxe eine wichtige Rolle. Denn wenn wir den Blick nur etwas verändern, scheinen sich die im Raum gesehenen Gegenstände umso weniger zu verschieben, je weiter sie entfernt sind.
Trotzdem ist man vor Täuschungen nicht sicher. Hier einige Beispiele: In der Kirche San Ignatio in Rom ist ein aufwändiges Deckengewölbe aufgrund von Geldmangel durch eine perspektivische Malerei ersetzt worden (oberes Foto). Weiterlesen

Eine Kunstausstellung von außen…

Durch die Scheibe des Ausstellungsgebäudes* gewissermaßen hermetisch abgeriegelt betrachte ich ein Kunstwerk und gewinne ihm einen zusätzlichen Reiz ab, ohne dass das Originalwerk als solches zu erkennen wäre. Der Reiz besteht im Rätselhaften der Konstellation. Der Fotograf steht außen vor der Scheibe. Er ist durch zwei Spiegelungen zumindest schemenhaft zu erkennen – durch eine größere an der Scheibe und eine kleinere (in die größere eingebunden) auf der spiegelnden orangefarbenen Oberfläche der überdimensionalen Struktur, die im Übrigen von einer davor stehenden Person betrachtet wird, von der aber nur das Spiegelbild zu sehen ist. Weitere Details, die insbesondere den Einfluss der jeweiligen Beleuchtungsstärken der direkt oder indirekt durch Reflexion sichtbaren Objekte betrifft, ließen sich herausarbeiten.


* Neue Nationalgalerie Berlin

Ein gefrorener Teich mit blauen Augen

H. Joachim Schlichting. Physik in unserer Zeit 50/6 (2019), S. 305

Ein harmloser Blick in einen zugefrorenen Teich bei Sonnenlicht wirft einige physikalische Fragen auf, die sich erst mit Hilfe von leicht zu übersehenden Indizien beantworten lassen.

Indem uns der Winter den festen Aggregatzustand des Wassers in unterschiedlichen Formen präsentiert, bietet er oft ungewohnte physikalische Situationen. Im oberen Foto sind gleich mehrere bemerkenswerte Phänomene zu beobachten. Man blickt durch die transparente Eisschicht auf den vom Sonnenlicht erhellten Grund eines Teiches. Dicht unter der Oberfläche zeigen sich einige Blasen, von denen die größte einen Durchmesser von etwa 3 cm hat. Weiterlesen

SchauFenster – FensterSchau

Dieses Schaufenster wirkte auf mich eher wie ein modernes Kunstwerk als wie eine übersichtliche Auslage von verkaufswürdigen Gegenständen. Nur wenn ich nahe genug an das Fenster heranging und im eigenen Schatten hineinblickte erschlossen sich mir die Verkaufsobjekte.
Das Problem war in den von der Sonne hell beleuchteten Gegenständen und Gebäuden, die dem Fenster gegenüberliegen zu sehen. Das von ihnen diffus in Richtung Schaufensterscheiben reflektierte Licht war so intensiv, dass der von den Scheiben spiegelnd reflektierte Anteil von etwa gleicher Helligkeit war wie das von den Auslagen ausgehende Licht.
Diese Überlagerungen des direkten und gespiegelten Lichts ganz unterschiedlicher Herkunft erzeugten Impressionen, denen am ehesten noch unter dem Aspekt der abstrakten Kunst bezukommen war.
Physikalisch gesehen spielen die durch den unterschiedlichen Luftdruck zwischen der Außenwelt und dem Raum zwischen den beiden deformierten Doppelglasscheiben eine wesentliche Rolle.

Zungenförmige Sandlawinen am Hang einer Düne

Lawinen gibt es in ganz unterschiedlichen Kontexten und Ausprägungen. Gefürchtet sind die Schneelawinen in Wintersportgebieten. Dass Lawinen auch in Form von Sandlawinen an Dünenhängen auftreten können ist weniger bekannt. Es gibt sie in allen Größenordnungen. Kleinere Lawinen wie die in dem Foto dargestellten – in der vollen Länge etwa 3 m messenden Gebilde – lassen sich leicht beobachten und sind völlig ungefährlich – zumindest für Menschen. Weiterlesen

Wendel und Wandel

Zu dieser rechteckigen Wendeltreppe (Foto) könnte man vieles sagen. Zum Beispiel: Wer nach oben will, der muss nicht nur Stufen steigen, sondern auch immer mal wieder abrupt die Richtung ändern. Aber auch die Tatsache, dass man, wenn auch in rechten Winkeln im Kreis geht (nein, das ist noch nicht die Quadratur desselben) landet man trotzdem ganz woanders.
Als ich diese Treppe zum ersten Mal bestieg und oben ankam, genoss ich, dass ich mit einem Blick den langen (wegen der Anstrengung kam er mir wohl besonders lang vor) Weg überblicken konnte, der intelligent „gefaltet“ vor mir lag und doch so ganz anders wirkte als ich ihn beim Aufstieg erlebt hatte – ein Perspektivwechsel also.
Dieser machte sich auch dadurch bemerkbar, dass man andere Personen, die die Treppe in der einen oder anderen Richtung benutzten, von oben sah. An manchen Stellen (siehe Foto) verdeckten Kopf und Schultern den gesamten übrigen Körper, wenn man einmal davon absieht, dass die Beine nacheinander beim Ausschreiten für einen Moment sichtbar wurden.
Die Treppe hilft uns ganz allgemein, Höhenunterschiede zu überwinden und auf andere Ebenen zu gelangen und sie auf diese Weise miteinander zu verbinden. Sie ist also ein Ort des Übergangs, wobei wir nicht nur unseren Standpunkt und unseren Blickwinkel verändern, sondern auch unsere Wahrnehmung.
Wenn man die Treppe zügig hinaufeilt, gerät man je nach Konstitution und Trainingszustand außer Atem. Das ist ein Zeichen dafür, dass man Höhenenergie gewinnt, die man aus der eigenen Muskelenergie speisen muss. Und da Treppenstufen ohne große Umschweife, wie etwa bei langsam ansteigenden Wanderwegen, direkt in die Vertikale gehen, ist – wenn man ein normales Schritttempo beizubehalten anstrebt – sowohl der Kraftaufwand (Energie pro Höhendifferenz) als auch die Leistung (Energie pro Zeiteinheit) beträchtlich. Treppensteigen könnte also als Kraft- und Ausdauersport genutzt werden. So verwundert es nicht, dass das Treppensteigen in Wolkenkratzern, das sogenannte Towerrunning als äußerst leistungsintensiver sportlicher Wettkampf in  vielen Ländern praktiziert wird. Alles in allem gilt also: Wandel(n) durch Wendeln.

Kunst und Physik-Schwerpunkt: Das Fenster: Ausblick, Durchblick, Anblick, Einblick

Seit einigen Jahren führe ich im Frühsommer und im Herbst in Neustadt (Weinstraße) eine Lehrerfortbildung zum Thema „Kunst und Physik“ mit wechselnden Schwerpunkten durch. Ich bin mehrfach gebeten worden, dies in meinem Blog mitzuteilen. Heute findet eine solche ganztägige Fortbildung statt. Dabei geht es diesmal um den Schwerpunkt des Fensters aus künstlerischer und physikalischer Perspektive. Weiterlesen

Optische Täuschungen 2: Spiegeltäuschung

Eine der bekanntesten Täuschungen besteht darin gespiegelte Gegenstände für real zu halten. Bei einem perfekten Spiegel gibt es rein optisch-visuell kaum eine Möglichkeit die Spiegelwelt von der realen Welt zu unterscheiden. Es sei denn, man vermag beide vergleichend in den Blick zu nehmen. Erst wenn man versucht, in die Spiegelwelt einzutreten, kommt es im doppelten Wortsinn zur Kollision mit anderen Aspekten der Beschaffenheit der Welt. Wer schon einmal gegen eine verspiegelte Wand beispielsweise in Form einer Glastür gelaufen ist, kann dies nur allzu gut bestätigen. Selbst Vögel, die gegen Fensterscheiben fliegen und sich dabei oft schwer verletzen oder gar zu Tode kommen, fallen auf die Spiegelwelt herein. Man versucht, sie vor dieser Täuschung mit einer anderen Täuschung zu bewahren, indem auffällige Aufkleber in der Form von Raubvögeln auf die Scheiben geklebt werden. Dadurch wird zwar die Spiegeltäuschung nicht aufgehoben, aber – so die allerdings wohl unberechtigte Hoffnung –  neutralisiert. Weiterlesen

Tiefer Blick ins Glas

H. Joachim Schlichting. Spektrum der Wissenschaft 11 (2019) S. 62 – 63

Der gerade Stecken
erscheint im Wasser krumm
Michel de Montaigne (1533–1592)

Eingeschenkte Flüssigkeiten rufen oft erstaunliche Wahrnehmungstäuschungen hervor – selbst wenn es sich nur um Wasser handelt.

In einem Glas mit Sprudelwasser macht sich ein Trinkhalm manchmal selbstständig, steigt auf und kippt möglicherweise sogar heraus (»Fällt er oder fällt er nicht?«, Spektrum Juli 2009, S. 38). In stillem Wasser hingegen steht er ruhig, und die Situation erscheint vergleichsweise reizlos – doch das ändert sich, sobald man genauer hinsieht. Weiterlesen

Rätselfoto des Monats November 2019

Wie kommt es zu dem Nebelstreifen? Weiterlesen

Das Blaue vom Himmel…

Bahnsteige sind selten attraktiv. Aber manchmal kann man ihnen doch den einen oder anderen interessanten Aspekt abgewinnen. Im vorliegenden Foto scheint auf einer verrosteten Metallabdeckung irgendeines Kabelschachts o.Ä. über den man achtlos hinweggeht ein regelmäßiges Muster vor einem himmelblauen Hintergrund aufgeprägt zu sein. Schaut man genauer hin, so handelt es sich lediglich um eine Spiegelung in einer Wasserpfütze. Sie ist aus dem Blickwinkel der Aufnahme  immerhin so lichtintensiv, dass die durch jahrelanges Darübergehen eingebeulte und zurzeit der Aufnahme mit einer Schicht Regenwasser gefüllte verrostete Abdeckung kaum als solche zu erkennen ist. Aufgefallen ist mir das Phänomen, weil ich gedankenverloren plötzlich den Eindruck hatte, ein tiefes Loch vor mir zu haben und unwillkürlich meinen Schritt korrigierte, um nicht reinzufallen. Reingefallen bin ich trotzdem, weil ich mir das Blaue vom Himmel vorgaukeln bzw. mich durch eine Spiegelung in einer schnöden Wasserpfütze täuschen ließ.

Nachlese eines herbstlichen Lagerfeuers

Bei einem Lagerfeuer ist durch partiellen Luftabschluss des ansonsten verbrannten Holzes Holzkohle entstanden. Jedenfalls war sie zum Grillen geeignet. Besonders auffällig sind der Glanz und die Erhaltung der ehemaligen Holzstruktur – beides Merkmale für qualitativ hochwertige Holzkohle. Aufmerksam wurde ich allerdings durch die ästhetisch ansprechende und am nächsten Tag in der Sonne glänzende Struktur der Kohle. Wie Holzkohle hergestellt wird und wie sie zusammengesetzt ist, kann man zum Beispiel hier nachlesen. Der Glanz, d.h. die Stellen an denen das Sonnenlicht reflektiert wird, weist auf Bestandteile hin, die ähnlich wie bei glänzendem Metall zahlreich leicht anregbare Elektronen enthalten. Sie sind allerdings nicht wie ein Metall elektrisch leitend.
Das Aussehen erinnert stark an die als Ash bezeichneten Teile, die kürzlich von“Kopf und Gestalt“ präsentiert wurden.

Reflektierende Fenster

Leider konnte ich aus meiner Position die Figur auf der Spitze des Doms (Gendarmenmarkt in Berlin) nicht ganz auf das Foto bekommen. Mir kam eines der unteren Fenster zu Hilfe, das die Ergänzung besorgte. Glück muss man haben.
Das Reflexionsgesetz wird dadurch nicht außer Kraft gesetzt. Im Gegenteil, das Foto zeigt, dass es gilt. 😉

Der angekettete Ring oder: Strukturbildende Verhakung

Das Kunststück ist einfach: Eine in sich geschlossene Kette wird mit der einen etwas gespreizten Hand so gehalten, dass die beiden Halbketten locker dicht nebeneinander herunterhängen. Mit der anderen Hand wird von unten ein Ring über die Kette geschoben. Indem die beiden Teile der Kette den Ring berühren, lässt man den Ring fallen und das Unerwartete tritt ein: Der Ring fällt nicht zu Boden, sondern wird von der Kette gefesselt und bleibt am unteren Ende hängen. Man muss den Knoten in der Kette lösen, um den Ring wieder frei zu bekommen. Die mit etwas Übung leicht durchzuführende Aktion steht in keinem Verhältnis zur Unglaublichkeit des Ergebnisses. Wie die nebenstehenden Bilder einer Slow-motion Fotoserie* zeigen, ist hier jedoch keineswegs Zauberei im Spiel sondern knallharte Physik. Weiterlesen

Optische Täuschungen 1: Täuschungen gehören zum Alltag

Doch sich täuschen zu lassen, gilt nach landläufiger Auffassung als elend.
Ich behaupte dagegen, daß es das größte Unglück ist,
über alle Täuschungen erhaben zu sein. . .
Der Geist des Menschen ist nun einmal so angelegt,
daß der Schein ihn mehr fesselt als die Wahrheit.
Erasmus von Rotterdam

 Der Menschen Sinne sind trügerisch und täuschbar. Das wussten schon die Philosophen der Antike, denen jedoch die physikalischen und physiologischen Ursachen im heutigen wissenschaftlichen Verständnis fremd waren. Aber auch in der heutigen aufgeklärten Zeit trifft man nicht selten auf Phänomene, bei denen man den eigenen Augen nicht trauen kann. Weiterlesen

Die Stärke des weichen Pilzes – Langsamkeit

Der Durchbruch ist geschafft. Dieser Pilz hat sich durch die Erde hindurch gedrückt und dabei einige Erdschollen angehoben (siehe Foto). Die beim Wachstum entwickelte Kraft kann enorm sein. Denn mit einigen Tricks schafft er es auch durch härtere Schichten bis hin zu einer Asphaltdecke hindurchzukommen. Weiterlesen

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