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Physik und Kultur

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Wege 22: Von der Hydrophobie zur Hydrophilie

Wer sich am frühen Morgen anschickt, diesen Weg zu gehen, kann sich zwar über einiges freuen – die strenge Linearität in einer an sich nichtlinearen Umgebung – sozusagen als Kontrastprogramm, über den üppigen Bewuchs und eventuell weitere schöne Dinge.
Wer sich aber über das Anschicken und Anschauen hinauswagt und vielleicht wie ich mit dem Fahrrad über diese künstlich angelegte Piste flitzt, wird sich bestimmt ärgern. Ich habe mich geärgert. Denn nach einigen Metern war ich bis zu den Oberschenkeln so durchnässt, dass ich eine schnelle Trocknung in den Wind schreiben konnte, der an diesem Tage ziemlich selbstbewusst über das Land zog: Das Gras war so hydrophil, also Wasser liebend, dass es sich voll eingedeckt hatte, es aber auch – das muss ich zugeben – sehr großzügig mit meinen ebenfalls hydrophilen Hosenbeinen teilte. Ich wurde darob so hydrophob, dass der Elan, mit dem ich den Tag startete, vorerst verflogen war.
Das Wasser, das unfairerweise in meinen Hosenbeinen eine neue Heimat gefunden hatte, dachte gar nicht daran, zu verfliegen. Selbst als der Fahrtwind zu Hilfe kam und die Verdunstungsrate kräftig in die Höhe schnellen ließ, dauerte es eine ganz Weile, bis ein merklicher Teil verdunstet war.
Den energetischen Preis dafür musste ich obendrein bezahlen: Indem der Wind den durch Verdunstung entstandenen Wasserdampf abtransportierte, wurde die Verdunstungsrate stark angefacht – mit der unangenehmen Konsequenz, dass die dafür nötige Energie meinen Beinen durch Wärme entzogen wurde, was am frühen Morgen, wenn die Sonne noch nicht so richtig hochgekommen ist, hydrophobe Gedanken geradezu provoziert.
Bei stehender Luft bleibt der Wasserdampf erstaunlich lange in der Nähe seines Ursprungsortes – also meinen in den Hosenbeinen steckenden, im Unterschied zu diesen aber sehr empfindlich auf warm und kalt reagierenden Beinen. Ohne weitere Bewegung und damit ohne Wind hätten sich die nassen Hosenbeine auf Körpertemperatur erwärmt und auf diese Weise  zumindest eine mittelerträgliche Situation geschaffen. Aber wegen der großen Verdunstungswärme von Wasser hätte es sehr lange gedauert, bis eine merkliche Trocknung eingetreten wäre. Also verwarf ich diesen Gedanken, trat kräftig in die Pedalen und überließ dem Fahrtwind unter Ausnutzung meiner Körperwärme die Hosenbeine zu trocknen.
Der Tag wurde warm, er wurde sogar so warm, dass diesmal die Feuchtigkeit durch Schwitzen von meinen Beinen ausging und von den hydrophilen Hosenbeinen von der anderen Richtung aufgenommen wurde und im Fahrwind zu einer angenehmen Kühle führte. So startete ich an diesem Tag als Hydrophiler, wurden zwischendurch Hydrophober und kehrte schließlich wieder als Hydrophiler zurück. Diese Bekehrung war zwar nicht das einzige Highlight dieses Tagesausflugs aber ein sehr ungewöhnliches.


			

Unfreiwilliges Schattenspiel

Zwei Personen unterhalten sich hinter einem zum Trocknen aufgehängten Bettlaken. Jedenfalls lassen sich zumindest die Gestik der auf das Laken projizierten Schatten der beiden so deuten. Da die Sprachfähigkeit eines der beiden interagierenden Personen noch nicht voll ausgebildet ist, kommt der ausgeprägten Gestik eine besondere Bedeutung zu. Ich wurde zum unfreiwilligen Zuschauer dieses Schattenspiels, konnte aber wegen des Abstands die vermutlich ohnehin restringierte Unterhaltung kaum wahrnehmen, wurde aber durch die projizierte Gestik voll in den Bann dieses etwa 5 Minuten währenden Akts gezogen. Aber auch die Protagonistinnen wissen wegen der optischen Trennung durch das Laken von meiner Anwesenheit nichts und fühlen sich daher ungestört und ganz der Sache zugewandt.
Vielleicht ist ja das aus China bekannte Schattentheater aus einem ähnlichen Anlass entstanden.
Es findet hier unter freiem Himmel statt. die Sonne fungiert als Lichtquelle, das Bettlaken als Leinwand. Da die Sonne wegen der unvorstellbar weiten Entfernung fast paralleles Licht aussendet, ist die Abbildung auf der Leinwand fast perfekt.

Kann man die Lichtausbreitung sehen?

Wir sitzen auf einer Brücke über dem Arno in Florenz. Die Zeit verstreicht wie im Fluge, wie leider so oft, wenn die Umstände besonders schön sind. In dieser Einschätzung sind wir uns alle einig, auch wenn sie der gleichmäßig ablaufenden „physikalischen“ Zeit, wie sie unsere Uhren anzeigen widerspricht. Als es zu dämmern beginnt, leuchten plötzlich die Laternen entlang des Ufers auf. Wir sind uns einig, dass sie nicht auf einmal angehen, sondern nacheinander mit der nächsten Lampe beginnend bis zum entfernten Ende hin. Die Lichtreflexionen im Wasser tun es ihnen gleich.
Dieses Phänomen hatte ich schon vorher in meiner Heimatstadt erlebt und mir nichts weiter dabei gedacht. Aber als wir jetzt in dieser Runde darüber sprechen, erscheint es doch etwas mysteriös. Wie sollten denn die Lampen geschaltet sein, um dieses Nacheinander zu realisieren? Welchen Sinn könnte es haben. Und warum verläuft die Sequenz immer vom Beobachter weg?
Kurzum, was tut sich hier? Als erstes wurde der Gedanke geäußert, dass das Licht von den entfernteren Lampen mehr Zeit benötige zu unseren Augen zu kommen, als der von den näheren. Aber sofort wird klar, dass die Lichtgeschwindigkeit so groß und unsere Wahrnehmung so grob sind, dass der Gedanke nun wirklich abwegig ist. Auch die Idee, dass der Schaltimpuls vielleicht eine gewisse Zeit benötigt, um von einer Lampe zur nächsten zu gelangen, erweist sich als wenig hilfreich.
Ähnlich wie bei unserer Einschätzung der „Geschwindigkeit“ des Zeitverlaufs zeigt sich, dass die Physik hier nicht weiterhilft. Vielmehr hat man es mit einem wahrnehmungsphysiologischen Phänomen zu tun. Man könnte auch von einer optischen Täuschung sprechen: Ursache dafür ist die Tatsache, dass unser visuelles System auf einen schwachen Lichtreiz bis zu einer Zehntel Sekunde später reagiert als auf einen starken: Wenn zwei entfernte Lichtsignale zur selben Zeit ausgelöst werden, sehen wir das schwächere Signal zeitlich verzögert.
Dieser visual delay* kommt auch in diesem Phänomen zum Tragen. Obwohl die Lampen weitgehend identisch sind und zur gleichen Zeit aufleuchten, ist ihre scheinbare Helligkeit aufgrund der unterschiedlichen Entfernung entsprechend verschieden. Die Intensität des Lichts nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab. Daher wird das Lichtsignal deutlich später wahrgenommen, je weiter die entsprechende Lampe entfernt ist.
Ich vermute, dass das Aufleuchten der hellen orangefarbenen Warnlampen an Autobahnbaustellen nicht wie es scheint, immer vom Beobachter weg läuft, sondern die Lampen einfach nur rhythmisch an und ausgehen.


* J. A. Wilson, S. M. Anstis, The American J. of Psychology 1969, 82, 350.

Die Thoreau-Reynolds-Welle auf der Wassertonne

Ich habe schon oft die Erfahrung gemacht, dass wenn ich ein neues Phänomen gesehen und verstanden habe, es sich fortan immer häufiger zeigt. Und das obwohl ich es bis dahin nie bewusst wahrgenommen habe. Der Blick wird gewissermaßen „geprägt“.
So geht es mir in letzter Zeit mit einer unscheinbaren winzigen linienförmigen Welle, die so klein ist, dass es sehr günstiger Lichtverhältnisse bedarf, um sie überhaupt zu sehen. Im aktuellen Fall war ich dabei, Wasser in eine größere Tonne zu pumpen, aus der ich die Gartenpflanzen versorge. Dazu legte ich den wasserführenden Schlauch in die Tonne und wartete, bis sie gefüllt sein würde. Plötzlich sah ich sie, die Thoreau-Reynolds-Welle, und auch nur deshalb, weil sie den Unregelmäßigkeiten des Wasserstroms entsprechend leichte Schwankungen zeigte. Im Foto ist es die horizontal verlaufende Linie. Die anderen linienartigen Strukturen werden durch Reflexionen eines nahe gelegenen Gebäudes hervorgebracht.
Das unter Wasser aus dem Schlauch herausströmende Wasser wurde an der Wand der Tonne nach oben abgelenkt und lief – an der Oberfläche angekommen – zur gegenüberliegenden Seite. Dabei wurden oberflächenaktive Substanzen (die fast in jedem Wasser vorhanden sind) gegen die Wand gedrückt. Sie bildeten schließlich einen so großen Bereich, dass die Oberflächenschicht des weiterhin anströmenden Wassers unter sie hinweg tauchen musste. Als Reaktion auf diese Richtungsänderung nach unten bildete sich eine kleine Erhebung nach oben – die Thoreau-Reynolds-Welle. Obwohl ich wegen der Transparenz des Wassers, die einzelnen Strömungen gar nicht sehen konnte, erschließe ich dieses Szenario aus der kleinen Welle.

Im Laufe der Zeit…

…verändert sich alles. Hier sehen wir eine Steinskulptur (Heiligendarstellung?), die im Laufe der Zeit ziemlich flach geworden ist. Ich sah sie im Kreuzgang einer Kirche. Welche Kräfte mögen hier am Werk gewesen sein? Die Figuren scheinen auch noch zu grinsen. Ob sie dass auch schon vorher getan haben, als ihr Profil noch erhaben war? Oder haben wir es mit einer Pareidolie zu tun?  

Die Komplexität der einfachen Dinge

Einfache Dinge

Einerlei geh ich
Zweierlei seh ich
Dreierlei leb ich
Viererlei freut mich am Tage

Einerlei sag ich nicht
Zweierlei trag ich nicht
Dreierlei hab ich nicht
Viererlei schreckt mich zu Tode
*

Die Blätter der Kletterhortensie wachsen nach einem mathematisch anmutenden Prinzip: jeweils zwei sich gegenüberliegende Blätter wachsen im rechten Winkel zum Vorgängerpaar heran, sodass die dritte Blattgeneration wieder parallel zur ersten ausgerichtet ist und so immer weiter…
Aber ebensowenig wie die Blätter damit das Abzählen erleichtern wollen, geht es in dem Gedicht von Elisbeth Borchers um einen Abzählreim. Dazu einen Kommentar von Michael Braun:

Manchmal tarnt sich ein Gedicht als Kindervers, indem es in der Manier eines Abzählreims daherkommt. Auch was sich im Text der 1926 geborenen Elisabeth Borchers als bloße Repetition und Variation ausgibt, entpuppt sich als ein vertrackter Vers über die Ambivalenzen und Widersprüche der menschlichen Existenz. In den fünfzig Jahren literarischer Produktion hat die Dichterin ihre diskrete Schreibweise immer mehr verfeinert, ihre lyrische Diktion wurde im Verlauf dieser Jahre immer asketischer.
Zwischen „einerlei“ und „zweierlei“ liegt in diesem um 1980 entstandenen Gedicht nicht nur eine klangliche und numerische Differenz, sondern ein Abgrund an meist negativen Bedeutungen. „Einerlei “ meint ja etwas Monotones, „Zweierlei“ oder „Dreierlei“ dagegen ein sich vergrößerndes Feld an Widersprüchen. So sind schon die positiven Setzungen der ersten Strophe doppelbödig; in den Negationen der zweiten Strophe verschärfen sich die Widersprüche und Paradoxien, so dass am Ende die Vielfalt der Bedrohungen das lyrische Ich „zu Tode erschrecken“.**


* Elisabeth Borchers (1926 – 2013). Alles redet, schweigt und ruft. Gesammelte Gedichte. Suhrkamp Verlag, Frankfurt a.M.  2001
** Michael Braun, Deutschlandfunk-Lyrikkalender 2008, Verlag Das Wunderhorn, 2007 (aus: PlanetLyrik)

Der zunehmende Mond

Vor ein paar Tagen wunderte ich mich über einen hellen Fleck in den oberen Tannenspitzen. Dieser entpuppt sich wenig später als der zunehmende Halbmond, der sich auf seiner Reise über den Himmel befindet. Er ist seit Neumond schon ein wenig über die Hälfte hinausgewachsen und wird jeden Tag etwas dicker, bis er dann knapp eine Woche später und auch zu späterer Stunde zum Vollmond mutiert sein wird.
Mit dieser Sprechweise meine ich natürlich, dass die relative Stellung zwischen Sonne und Mond sich so verändert, dass ein immer größerer Teil der uns zugewandten Mondoberfläche angestrahlt wird. Leider hat man es selten, dass man diesen „Fortschritt“ jeden Tag beobachten kann. Der Wald, die Wolken oder andere Hindernisse verbergen ihn zeitweise. Aber vertrauen kann man ihm. Man kann es sogar berechnen und vorhersagen.

Naturkunst

Naturkunst ist natürlich ein künstliches Wort, ein Oxymoron zudem. Aber schöner als dieses Wort klingt, sieht das Bild aus. Es zeigt einen Ausschnitt aus der Natur in einem Moment, in dem sie nicht sie selbst ist. Gibt es das überhaupt? Bei Menschen ist mir das jedenfalls schon begegnet.

Zum Welttag der Umwelt 2022

Beim Wandern entdeckt.

Blauer Schatten, blaue Augen, blaue Berge

Als die Sonne aufging, schlenderte ich gemächlich über ein hügeliges goldgelbes Gefilde, dessen Unebenheiten lange himmelblaue Schatten über den goldenen Boden hinstreckten. Der Himmel war so dunkelblau wie Lydias Augen, woran ich unversehens dadurch erinnert wurde; in weiter Ferne zogen sich blaue Berge hin.*

Den Dichtern gönnt man (vielleicht mit Ausnahme von Arno Schmidt) gern einige dichterische Freiheiten bei der Beschreibung naturwissenschaftlicher Phänomene. Dieser Eindruck könnte vielleicht auch in diesem Zitat von Gottfried Keller bei dem einen oder der anderen entstehen. Aber ein solcher Eindruck wäre falsch. Im Gegenteil, ich bin erstaunt wie einfühlsam und zugleich präzise Naturbeschreibungen auch an anderen Stellen in seinen Werken sind.
Der Ich-Erzähler wandelt über goldgelbes Gefilde – vermutlich Sand. Unser visuelles System ist so organisiert ist, dass es dazu tendiert, in einer gegebenen Umgebung die überwiegende Farbe als Weiß wahrzunehmen (Chromatische Adaptation). Das hat in der beschriebenen Situation nicht dazu geführt, das Gelb für Weiß anzusehen, aber vielleicht doch, dass ein etwas ausgeblichenes in Richtung Weiß gehendes Gelb gesehen wird. Das bleibt nicht ohne Wirkung auf die Einschätzung der anderen Farben. Ihr Ton rückt ein wenig in Richtung Komplementärfarbe von Gelb und das ist Blau (chromatische Verschiebung).
In den Schattengebieten wird der wahrgenommene Blauanteil nicht nur infolge der chromatischen Verschiebung angehoben, sondern auch weil hier zusätzlich der blaue Himmel eine indirekte blaue Beleuchtung beisteuert. Allerdings wäre bei genauerer Betrachtung auch noch zu berücksichtigen in welchem Maße der gelbe Untergrund zumindest einen Teil des Blaus absorbiert (Komplementärfarbe).
Das gilt auch in den Schattengebieten, in die kein weißes Sonnenlicht gelangt, sondern nur das Licht des Himmels. Geklärt werden kann aus den Angaben des Dichters allerdings nicht, inwieweit die teilweise Komplementarität von blauem Licht und gelbem Untergrund eine Rolle spielt.
Zusätzlich kommen zum einen Lydias blaue Augen ins Spiel. Wusste oder ahnte Gottfried Keller, dass das Blau der Augen physikalisch eine ähnliche Ursache wie das Himmelblau hat? Zum anderen fehlen auch die blauen Berge nicht, die letztlich auch einen Effekt des Himmelsblaus darstellen.


* Gottfried Keller. Die Leute von Seldwyla. Werke 4. Zürich 1971, S. 65

Die Schönheit des Wüstensands

Wer sagt die Wüste sei öd und leer, der kennt nicht die ganze Wahrheit. Die Sandwüste bestehend aus Myriaden von Sandkörnern, die in ihrer Schlichtheit und scheinbaren Nichtigkeit kaum zu überbieten sind, die durch die Finger rinnen und sich scheinbar allenfalls an den Partnerkörnern stoßen können, bringen oft durch Wind und Wellen „beflügelt“ faszinierende Strukturen und Muster hervor. Ich kann mich bei Wanderungen in Wüsten oder auch nur in begrenzten Dünenlandschaften oft kaum sattsehen an naturschönen Anblicken. Sie stellen darüber hinaus oft Rätsel über ihre Entstehung und temporäre Stabilität dar, die nicht selten ungelöst bleiben müssen. Allenfalls lassen sich Teilaspekten physikalisch aufklären. Das habe ich in der Vergangenheit an vielen Stellen in diesem Blog getan. Diesmal lasse ich die Strukturen einmal physisch, physikalisch und gedanklich völlig unangetastet…

Fenster als Gemälde

Zu Beginn der Neuzeit mutierte das Gemälde zum Fenster. Emile Zola sollte später einmal über diesen Wandel sagen: Jedes Kunstwerk ist wie ein Fenster, das auf die Schöpfung hinaus geöffnet ist.
Wenn ich so durch die Straßen einer Stadt flaniere, wird für mich umgekehrt so manches Fenster zum Kunstwerk. So auch die in diesem Foto festgehaltenen Fenster. In einem kräftigen Gelbton variieren sie ein abstraktes Gemälde. Jedenfalls kann man es so sehen.
In Wirklichkeit liegt folgende Situation vor: Es ist Abend, das helle Gebäude reflektiert diffus das blaue Himmellicht. Die Fenster können mehr, sie reflektieren spiegelnd das vom oberen Stockwerk eines gegenüber liegenden Gebäudes diffus reflektierte Licht eines farbenprächtigen Sonnenuntergangs.
Die abstrakte Strukturierung des realen Geschehens verdankt sich der Doppelverglasung der Fenster. Infolge des Unterschieds zwischen dem Luftdruck innerhalb des von den beiden Scheiben gebildeten Hohlraums und dem der Außenwelt mutieren sie zu leicht konkaven und konvexen Spiegeln. Daher erscheinen die abgebildeten Gegenstände nicht nur von jedem der Scheiben auf eigene Weise deformiert, sondern bringen diese deformierten Abbilder auch noch zur Überlagerung mit dem Ergebnis des im Foto festgehaltenen Gemäldes.

Zeit der Wunderkerzen

Wenn man sich die ergrauten Löwenzahnköpfe genauer anschaut, kann man manchmal leicht den Eindruck gewinnen, ein radialsymmetrisches Bündel von Miniaturwunderkerzen vor sich zu haben, die ihrerseits radialsymmetrisch Funken sprühen. Die Tatsache, dass die Symmetrie nicht perfekt eingehalten wird, erhöht eher noch die Ästhetik des Bildes.
Ich finde die zu Unrecht als Pusteblume verniedlichte Blume in diesem filigranen Endzustand oft so schön, dass ich ein Zögern verspüre, das kleine Wunderwerk zu zerstören. Soll es doch der Wind tun.

Was guckt ihr?

Honi soit qui mal y pense.

Dieser bekannte Springbrunnen in Florenz demonstriert, dass nach oben gestrahltes Wasser wie ein geworfener Stein im Idealfall eine Wurfparabel beschreibt. Eine solche Parabel ist symmetrisch. Von diesem Ideal weicht die reale Wurfbahn ab, weil das Wasser mit der Luft wechselwirkt. Dadurch zerfällt der Strahl schließlich in einzelne „Bruchstücke“. Diese tendieren dazu, Kugelgestallt anzunehnen. Aber das schaffen sie nicht – wiederum aufgrund der Wechselwirkung mit der Luft, wodurch eher flache Gebilde entstehen. Fazit: Die schöne Theorie bleibt auf Idealgestalten beschränkt, denen man sich in der Praxis nur mehr oder weniger annähern kann. Aber was wären wir ohne Ideale? An Idealen kann man sich orientieren, wodurch Wege vorgezeichnet werden, die es oft (aber nicht immer) zu folgen lohnt – das gilt insbesondere auch für die Physik.

Der bärtige, aber ansonsten unbedeckte Mann, der hier auf der Piazza della Signoria in Florenz mit einem Blick über die Schulter zu uns Sterblichen herunterschaut, ist Neptun, der römische Wassergott und Namensgeber für den achten und äußersten Planeten unseres Sonnensystems. Dieser Planet wurde vom Mathematiker Urbain Le Verrier gewissermaßen am Schreibtisch entdeckt. Damit sind wir wieder bei den Idealgestalten. Denn beim Vergleich der berechneten Bahn des bis dahin als äußerster Planet geltenden Uranus mit gemessenen Bahndaten stellte Verrier Diskrepanzen fest, die er als Bahnstörungen interpretierte. Dafür machte er die Existenz eines weiteren Planeten verantwortlich, dessen vermuteten Aufenthaltsort er ziemlich genau berechnete. So genau, dass der Astronom Johann Gottfried Galle daraus noch in derselben Nacht in der er die Daten von Verrier erhielt, den dann Neptun genannten Planeten mit dem Fernrohr „dingfest“ machen konnte. Hier zeigt sich einmal mehr, dass das Reale oft nur als Abweichung vom Idealen beschrieben werden kann.

Neue Sonnentaler auf alten Ziegeln

Ein bildschöner Anachronismus spielt sich unter dem Blätterdach der hohen Buche ab. Auf dem alten Pflaster zaubert die aktuell hochstehende Sonne ein paar schöne Sonnentaler hervor, die als Ensemble einen naturschönen Anblick liefern.

Spannende und entspannende Spannungen…

Die Spinne hat hier auf spannende Weise, das gespannte Seil eines Strommastes gefunden, an dem sie mit gespannten Fäden ihr Netz aufgespannt hat. Sie hätte kaum etwas weniger Gespanntes finden können, denn neben der mechanischen Spannung wird in den Stromleitungen eine elektrische Spannung aufrechterhalten. Immerhin sorgt sie für elektrische Energie, die unsere Fernseher befähigt, spannende Unterhaltung frei Haus zu liefern.

Nun bin ich gespannt, ob ihr die Situation auch spannend oder vielleicht sogar entspannend findet. Trotz aller notwendigen Spannungen sind Entspannungen mindestens genau so wichtig. Und sei es nur um die Bereitschaft für neue Spannungen zu ermöglichen.

Ein Ei im Mai

Auf ein Ei geschrieben

Ostern ist zwar schon vorbei,
Also dies kein Osterei;
Doch wer sagt, es sei kein Segen,
Wenn im Mai die Hasen legen?
Aus der Pfanne, aus dem Schmalz
Schmeckt ein Eilein jedenfalls,
Und kurzum, mich tät’s gaudieren,
Dir dies Ei zu präsentieren,
Und zugleich tät es mich kitzeln,
Dir ein Rätsel drauf zu kritzeln.
 
Die Sophisten und die Pfaffen
Stritten sich mit viel Geschrei:
Was hat Gott zuerst erschaffen,
Wohl die Henne? wohl das Ei?
 
Wäre das so schwer zu lösen?
Erstlich ward ein Ei erdacht:
Doch weil noch kein Huhn gewesen,
Schatz, so hat’s der Has gebracht.

Eduard Mörike (1804 – 1875)

Ein weiteres Rätsel, das zwar nicht auf dem Ei gekritzelt steht, das aber aus ihm herausgek(r)itzelt werden kann ist die Frage, ob ein Ei gekocht oder noch roh ist. Bereits in meiner Kindheit wurde das Rätsel experimentell gelöst, indem man das fragliche Ei selbst befragte – natürlich in der Eiersprache . Dazu bringt man es (wegen möglicher unkalkulierbarer Fluchtbewegungen auf einem Teller) – mit einem kräftigen Dreh in schnelle Rotation und vergleicht die Drehzahl mit der eines anderen Eis, dessen Zustand bekannt ist. Es zeigt sich dann, dass das gekochte Ei länger als das rohe rotiert. Dafür zeigt das rohe Ei eine zunächst rätselhaft erscheinende Besonderheit. Wenn man es während der Rotation durch Antippen kurz anhält und es sofort wieder loslässt, setzt es zumindest kurz seine Drehung fort. Das gekochte Ei bleibt bei einer solchen Behandlung unwiderruflich stehen.

Der Unterschied im Verhalten der beiden Eier ist darauf zurückzuführen, dass der Inhalt im rohen Ei weitgehend zähflüssig das gekochte aber durchgehend hart ist. Dreht man das gekochte Ei an, so bringt man wegen der festen Verbindung aller Teile des Eis dieses als Ganzes in Bewegung. Beim gekochten Ei gelingt es mit einem Dreh nur die Rotationsenergie auf die äußere Schale und die unmittelbar benachbarte flüssige Eiweißschicht zu übertragen, die die Bewegung dann mit einer kleinen Verzögerung an die weiteren inneren Schichten weitergibt. Denn aus Trägheit verharrt das Innere des Eis zunächst in Ruhe und wird erst nach und nach vor allem durch innere Reibung zulasten der äußeren Schichten und der rotierenden Schale in Gang gesetzt.
Das heißt, dass man beim Andrehen des rohen Eis mit einem Dreh weniger Energie übertragen kann als beim gekochten. Denn es werden nur die äußeren Schichten in Gang gesetzt. Diese geben dann anschließend noch einen Teil der Energie davon an die inneren Schichten ab, was zu einer stärkeren Abbremsung führt.
Meine Oma hatte früher eine andere viel einfachere Erklärung: Am Verhalten des rohen Eis merkt man, dass es noch ein wenig lebt. Ich stellte mir vor, dass das „noch ein wenig lebende“ Ei sich zunächst gegen die unverhoffte schnelle Drehung wehrt, was das tote gekochte Ei nicht mehr kann.




Vom lockeren Sand zum festen Gestein

Die beiden Fotos sind keine 200 m voneinander entfernt aufgenommen worden und doch trennen sie geologische Zeiträume. Das linke Foto ist gerade mal ein oder zwei Tage alt, nachdem die Struktur durch einen Sandsturm aus dunklem und hellem Sand geschaffen wurde. Das rechte Foto deutet auf eine ganz ähnliche Entstehungsgeschichte hin, aber es ist kein lockerer Sand mehr sondern festes Gestein, das hier als Element eines Gehweges mit Mörtel verfugt wurde. Vermutlich ist es in einem nahe gelegenen Steinbruch gefördert worden, nachdem durch welche erdgeschichtlichen Vorgänge auch immer eine Versteinerung der ehemaligen Dünenlandschaft stattgefunden hat, die der heutigen sehr ähnlich gewesen sein muss.
Für mich ist es ein merkwürdiges Gefühl, diese beiden Strukturen, die sich offenbar nur in der Festigkeit unterscheiden, hier in trauter Gemeinsamkeit vorzufinden, als wäre es das Natürlichste von der Welt: Alles ist nach wie vor da, nur die Zeit ist weg.

Ringwellen in der Literatur

Wenn ihr einen Stein ins Wasser werft, so beurteilt ihr die Größe Masse und Gewicht des Steins nach den Zirkeln die er im Wasser beschreibt.*

Offenbar waren solche Veranschaulichungen von abstrakten Gegebenheiten mit Hilfe von Naturphänomenen zur Zeit von Jakob Michael Reinhold Lenz (1751 – 1792), der diese Zeilen geschrieben hat, verständlich. Heute würden viele Menschen ihre Probleme damit haben.
Lenz wusste also und setzte dieses Wissen auch bei seinen LeserInnen voraus, dass die „Zirkel“, also die Ringwellen, die ins Wasser geworfene Steine hinterlassen, je nach der Größe des Steins unterschiedlich ausfallen.
Für größere Steine beobachtet man nämlich, dass die von der Sinkstelle ausgehenden Wellen nach außen hin eine größere Wellenlänge aufweisen und sich daher mit einer größeren Geschwindigkeit ausbreiten als die mit der kleineren Wellenlänge. Bei sehr kleinen Steinen ist es genau umgekehrt.

Physikalische Erklärung


 * Jakob Michael Reinhold Lenz. Über Götz von Berlichingen. In: Essays und Reden. Berlin 2017.

Komplementarität von Blau und Gelb in der Natur

Dieser Anblick bot sich mir gestern bei einem Spaziergang. Die Wirkung dieser komplementären natürlichen Farben im Kontext eines sonnigen Frühlingstages löste eine innere Spannung aus, der ich nicht sogleich auf den Grund kam. Was hat es mit Gelb und Blau auf sich?
Bei Wikipedia konnte ich nachlesen , dass beispielsweise Vincent van Gogh in seinem Bild Kornfeld mit Krähen seine dramatische, ausweglose Situation zum  Ausdruck bringt und Ernst Ludwig Kirchner in seinem Gemälde Frauen auf der Straße die Entfremdung und Oberflächlichkeit des mondänen Großstadtlebens anprangert. Steckt da etwas Verallgemeinerungsfähiges hinter?
Trotzdem oder vielleicht gerade deshalb finde ich die Farbkombination in diesem Foto naturschön.

Wortschatten

Im Schatten, den das geschriebene Wort wirft, verbergen sich dessen Geschwister. Man ahnt ihre Körper, Gesichter, Gerüche und Stimmen, so wie man eine Familienähnlichkeit bei flüchtig Bekanntem zwar ausmachten, aber nicht orten kann. Folglich ist der ungeschriebene Text immer länger – aber nicht vollständiger – als der geschriebene. Fehlt das gegenseitige Verweisen von Hell und Dunkel, Ausgesprochenem und Unausgesprochenem  aufeinander, das heißt, geht es um einen ganz und gar ausgeleuchteten Text, dann gibt es auch nichts mehr zu verstehen.*

Als ich vor einigen Jahren an einem heißen Sommertag ein nicht sehr anspruchsvolles Buch las, schien die Sonne von hinten durch die Buchseite hindurch, die ich gerade auf der Schattenseite las. Es war in dieser Lage nicht zu verhindern, dass der Text spiegelverkehrt als Schatten der Buchstaben und Worte hindurchschimmerte und ich mich dabei erwischte, den umseitigen Text entziffern zu wollen. Das war schwierig aber auch herausfordernd. Interessanterweise mischte sich die Bedeutung der stückweise entzifferten spiegelverkehrten Schattenworte in die Bedeutung des normal gelesenen Textes mit ein. Daraus gingen teilweise kreative und inspirierende Einsichten hervor, die vom Autor des Buches nicht im Entferntesten intendiert waren. Daran wurde ich erinnert als ich das anregende Buch* von Dagmar Leupold las.


 * Dagmar Leupold. Destillate. Frankfurt 1996, S. 53

Weideaustrieb – eine neue Jahreszeit beginnt

Ich erlebe den Weideaustrieb der Kühe stets als einen Wechsel in eine neue Jahreszeit. Die endlosen Weiden der Krummhörn gewinnen wieder Farbe, die dem satten Grün ausgezeichnet steht. Meine Wanderungen werden nunmehr wieder begleitet von neugierigen Blicken der Kühe und dem stillen Einverständnis beim gegenseitigen Betrachten.

Ostereier aus Stein

Wärmestrahlung beim Osterfeuer

Flammen lodern züngelnd nach oben, brennendes Holz knistert, Funken sprühen in wilden Wirbeln hoch über dem Feuer, Gesichter glühen im Schein der Flammen und der Wärmestrahlung. Die Menschen erleben in der Betrachtung des Osterfeuers eine der elementaren Urgewalten und lassen sich mehr oder weniger innerlich beteiligt von den dadurch ausgelösten Gedanken und Gefühlen forttragen.

Das Osterfeuer gilt den Christen als ein Symbol für die Auferstehung von Jesus Christus. Aus einigen Quellen geht aber auch hervor, dass mit dem Licht der Winter und die dunkle Jahreszeit verabschiedet oder ausgetrieben werden.

Auf dem Foto fällt auf, dass sich die Flammen in heller Aufruhr befinden. Links oben scheint sich ein Flammenfragment selbständig zu machen und das Weite zu suchen. Daran kann man zweierlei erkennen. Zum einen wird deutlich, dass für die Flamme – zumindest für kurze Zeit – keine direkte Verbindung zum brennenden Holz nötig ist. Denn nicht das Holz an sich brennt, sondern die abgegebenen brennbaren Gase. Zum anderen sieht man nur den Teil der Flamme, der für uns sichtbares Licht abgibt. Das ist erst bei  Temperaturen oberhalb von etwa 700° C der Fall.
Beim Osterfeuer wird außerdem der Einfluss der Wärme durch Strahlung fühlbar. Es ist also weniger die erwärmte Luft, die uns zwangsläufig auf einen Sicherheitsabstand zum Feuer bringt, sondern vor allem die Wärmestrahlung. Die in der ersten Reihe zum Feuer hin stehenden Menschen, spüren dies besonders stark und wechseln bald in eine weiter hinter liegende Reihe. So bringt die Strahlungswärme zumindest die ersten Reihen in eine ständige „Konvektionsbewegung“. Erhitzte Menschen gehen nach hinten, kühle Menschen geraten nach vorn, bis auch sie wieder nach hinten wechseln und so weiter… Menschen sind eben auch nur Moleküle.

Farbige Reflexe in einer Kirche

Die als Farbfilter wirkenden Elemente von Kirchenfenstern tauchen das Kircheninnere oft in ein stimmungsvolles, von manchen als mystisch empfundenes Licht, das sich zuweilen durch Reflexionen an den Bänken und anderen Gegenständen objektiviert.

Warten auf den nächsten Zug

Warten kann anstrengend sein, insbesondere wenn man auf dem Bahnhof auf den verspäteten Zug wartet, dessen Ankunftszeit entscheidend dafür ist, ob man beim nächsten Umsteigen den Anschlusszug noch schafft oder nicht. Man kann sich zehnmal klarmachen, dass die Unruhe des Wartens vergebens ist. Sie beeinflusst in keiner Weise die Ankunftszeit des Zuges und das, was danach passiert. Besser ist es, man gewinnt dem Ort an dem man sich befindet, zur Kompensation etwas Positives ab. Ist hier vielleicht etwas Schönes? Die Bank auf der ich sitze, ist modern, technisch, glatt ebenmäßig, ist sie vielleicht auch schön oder zumindest interessant, wenn ich sie als eine Art Grafik betrachte? Aber wer betrachtet solche Dinge überhaupt. Habe ich vorher auch nicht getan.

Verdoppelte Dämmerung

Farbenprächtige Dämmerung, bei der die Sonne selbst gar nicht zu sehen ist. Die glatten Oberflächen des im Rhythmus der auflaufenden Wellen feucht gehaltenen Sandstrands spiegeln die Farben in voller Brillanz. Eine Verheißung von Sommer…

Wie sieht Natur aus?

Es ist fraglich, ob die Natur überhaupt ‚aussieht‘. Es ist fraglich , ob die Welt einen feststehenden Aspekt bietet. Es könnte sein, daß die Augen ein Netzwerk ins Dunkle auswerfen, das eine dem Menschen faßbare Welt durch den Menschen selbst entstehen läßt. Die objektive Substanz ist für den Menschen sinnengemäß nicht faßbar. Malerei ist Kanon der Sicht.*

Die Naturwissenschaften, die Kunst, die Literatur… sind verschiedene und möglicherweise komplementäre Zugänge zur Natur und der durch sie mitbestimmten Wirklichkeit. Jedes ist eine besondere Art und Weise einen Zugang zu dem zu finden, was die Menschen als Substrat dieser Wirklichkeit ansehen.


* Willi Baumeister. Das Unbekannte in der Kunst. Stuttgart 1947, S.18

Der Summstein im Botanischen Garten

In manchen Parkanlagen, die dazu angetan sind die Sinnenwahrnehmung zu fördern, findet man zuweilen den sogenannten Summstein. Der hier abgebildete Stein befindet sich im Botanischen Garten der Universität Münster. Die Idee zu solchen meist auch künstlerisch anspruchsvollen Objekten stammt vor allem von Hugo Kükelhaus (1900 -1984). Er hat in sogenannten Erfahrungsfeldern zur Entfaltung der Sinne Erlebnisausstellungen realisiert, in denen durch aktive Teilnahme (Experimentieren und Erforschen) die Besucher*Innen eingeladen sind, ihre Sinne schärfen und anregen lassen.
Eine Tafel neben dem Summstein erklärt, wie man mit ihm umgehen sollte.
Hier der Text:
Stecke Deinen Kopf in die Höhlung des Summsteins und summe so stark (am besten in einer tiefen Tonlage), dass das Summen in ein leichtes Dröhnen übergeht.
Dieses „Dröhnen“ wir als eine den ganzen Körper ergreifende, wohltuende Vibration empfunden. Ihre Wirkungsweise ist mit der des Echohörens verwandt.
Man entdeckt, dass die Stimme nicht nur dem Informationsaustaustauch dient, sondern als Schwingungsorgan den ganzen Organismus belebt.

Die beim Summen in dem begrenzten Hohlraum des Steins ausgesendeten Schallwellen werden an den Wänden reflektiert. Wenn man durch Variation der Stimmlagen beim Summen die akustischen Frequenzen findet, die zur Resonanz mit den reflektierten Wellen geraten, lässt sich der Ton verstärken. Dabei gelingt es, diese Schwingungen auf den eigenen Körper zu übertragen. Das dabei ausgelöste Gefühl wird oft als stimulierend bis euphorisierend empfunden.

Die scheinbare Materialität von Lichtstrahlen

Sonnenstrahlen, jene ephemeren Lichtstäbe, die durch Lücken im Blätterdach der Bäume dringen und auch das Innere von Gebäuden nicht verschonen, haben es den Menschen immer wieder angetan. Sie wurden und werden oft von Schriftstellern und Poeten sehr konkret genommen. So spricht Arno Schmidt (1914 – 1979), von einem „Sonnenstrahlengebälk wie massiv, man möchte’s  mit der Hand anfassen und sich dran vorbeiducken“. Aber nicht nur Sonnenstrahlen, auch Mondstrahlen haben die dichterische Fantasie immer wieder beflügelt. Man denke nur an Theodor Storms (1817 – 1888) „Kleine(n) Häwelmann“, der mit seinem Rollenbett auf einen langen Strahl, den der gute Mond durch das Schlüsselloch fallen ließ, zum Haus hinaus fuhr. Auch Felix Timmermanns (1886 – 1947) lässt Sankt Nikolaus mit seinem Eselchen auf einem Mondstrahl zur Erde kommen. Dabei stellte sich das Eselchen auf den Strahl, „stemmte die Beine steif und glitschte nur so hinunter, wie auf einer schrägen Eisbahn“ (siehe Abbildung). Und Wilhelm Busch (1832 – 1908) lässt in seinem derb ironischen Humor den heiligen Antonius seinen Glauben daran erweisen, dass er seine Haube an einen Sonnenstrahl hängt.

Die Dichter ziehen die Wirkung ihrer Aussagen aus der Differenz zwischen der physischen Nichtigkeit der Strahlen und der äußerst konkret erscheinenden Realität ihres Daseins. Physikalisch gesehen sind die Strahlen nichts anderes als Tröpfchen oder Staub, an denen das Licht eines durch Öffnungen zwischen den Blättern von Bäumen ausgeblendeten Strahls in alle Richtungen reflektiert wird, also auch in unsere Augen. Von wegen „Gebälk“ – ephemerer geht es nicht.
Bei naiver Betrachtung scheinen die scheinbaren Lichtstrahlen die an sich korrekte Vorstellung, dass die Sonne das Licht radial in alle Richtungen ausstrahlt zu bestätigen. Diese Vorstellung kollidiert allerdings mit der ebenso unverbrüchlichen Tatsache, dass die Strahlen wegen der Größe der Sonne fast parallel auf der Erde ankommen. Der Öffnungswinkel beträgt gerade einmal 0,5°. Die scheinbare Divergenz der Sonnen- und Mondstrahlen ist ein Perspektiveneffekt von derselben Art, nach der parallele Bahnschienen zum Horizont hin zusammenzulaufen scheinen.

Unheimliche Stimmung

Manchmal ändern sich die Verhältnisse rasend schnell. Kurz vorher schien noch die Sonne, dann kamen die Wolken wie um zu verdecken, was dann geschehen sollte: Blitz und Donner, Hagelschauer und Sturm.

Eine kleine Epiphanie im Alltag

Beim Blick durch eine spiegelnde und daher den Blick verwirrende Schaufensterscheibe in einen leeren Innenraum war ich im ersten Moment der Meinung, hier würde ein neuer Bodenbelag verlegt. Und ich war gerade dabei zu denken, dass dies eine tolle Idee sei, das für die Arbeit zwar notwendige aber zumindest beim Verlegen der letzten Quadratmeter auch massiv störende Subjekt durch Ausweichen in die zum Boden orthogonale dritte Dimension aus dem Weg zu schaffen, bis zwei weitere Gedanken diesen Gedanken konterkarierten.
Erstens: Man geht nicht so ohne weiteres die Wände hoch, jedenfalls nicht, wenn man nicht gerade provoziert wird. Ansonsten müsste man schon ein Kraftpaket sein, um den ganzen Körper so lässig mit einer Hand zu stemmen.
Zweitens: Die Person, die hier dieses Kunststück vollbringt, sieht so merkwürdig monochrom aus, so als wäre sie nicht von dieser Welt, sondern künstl(er)i(s)chen Ursprungs. Mit anderen Worten: Hier hatten sich kurzfristig zwei inkommensurable Sphären überlagert – die Wirklichkeit eines ganz gewöhnlichen Tages mit der Kunstwelt, die sich in ihren kühnen Konstruktionen locker über physikalische Einschränkungen hinwegsetzte.
Das brachte mich sofort auf den Boden der Tatsachen zurück mit der unvermeidlichen Einsicht, dass man beim Verlegen eines Bodenbelags wohl doch besser auf dem Boden der Tatsachen bleiben sollte, auch wenn diese noch so bodenständig sind.

Zum Welttag der Poesie

Die Poesie der Wissenschaft liegt nicht offen zutage. Sie stammt aus tieferen Schichten. Ob die Literatur imstande ist, mit ihr auf gleicher Höhe umzugehen, ist eine offene Frage. Letzten Endes kann es der Welt gleichgültig sein, wo sich die Einbildungskraft der Spezies zeigt, solange sie nur lebendig bleibt. Was die Dichter angeht, so mögen diese Andeutungen zeigen, daß es ohne ihre Kunst nicht geht. Unsichtbar wie ein Isotop, das der Diagnose und der Zeitmessung dient, unauffällig, doch kaum verzichtbar wie ein Spurenelement, ist die Poesie auch dort am Werk, wo niemand sie vermutet. Weiterlesen

Virtuelle Räume, wo man sie nicht erwartet …

In Museen und anderen Ausstellungsgebäuden sind oft auch die Toiletten sehenswert. Hier befinde ich mich in einem ziemlich großen Raum rundum mit Waschbecken und Spiegeln ausgestattet, aber coronabedingt gähnend leer (siehe Foto). Als ich vom Händewaschen aufblicke, erscheint mir auf einmal die Leere bis in die Unendlichkeit aufgebläht und gibt im ersten Moment einen völlig unwirklichen Eindruck ab.
Da dem Spiegel rückwärtig ein weiterer Spiegel gegenüber hängt, spiegeln sich die Spiegel – aus Langeweile? – gegenseitig ab. Vermutlich auch, wenn ich nicht dabei bin – denke ich jedenfalls. (Das quantenphysikalische Problem wonach durch die Beobachtung einer Gegebenheit der Beobachter diese beeinflusst, scheint hier jedenfalls nicht relevant zu sein).
Durch die gegenseitige Spiegelung der Spiegel ist es nicht zu vermeiden, dass auch die Spiegelungen des jeweils gegenüberliegenden Spiegels gleich mit gespiegelt werden und wenn sie schon dabei sind, so spiegeln sie auch die Spiegelungen der Spiegelungen und so weiter ad infinitum. Naja, jedenfalls bis ein gründunkles amorphes Etwas entsteht. Da mein Konterfei nun auch noch zwischen die Fronten geraten ist – trotz aller Anstrengung, ließ sich das nicht ganz vermeiden – muss es das Spielchen wohl oder übel mitmachen. Das änderte sich auch dann nicht, als ich die Kamera in Anschlag brachte, um dieses Erlebnis zu dokumentieren – sie integrierte sich ohne Umschweife auch noch ins Bild. Hier trieft es nur so von Selbstbezüglichkeit.
Aber was gibt es da wirklich zu sehen? Zunächst einmal tut sich ein nahezu unendlich großer Raum auf, der nur dadurch daran gehindert wird, das Unendliche zu erreichen, dass zum einen die Spiegel nicht ganz parallel zueinander ausgerichtet sind. Der dadurch bedingte leichte Silberblick führt zu einer Kurve, die noch im Endlichen uneinsehbar und uneinsichtig wird. Hinzu kommt zum anderen, dass die Spiegel einen weiteren irdischen Mangel aufweisen – sie absorbieren einen zwar winzigen aber endlichen Teil des Lichts. Dieser summiert sich allerdings auf dem Wege zur Unendlichkeit rasend schnell zur Lichtlosigkeit, vulgo Dunkelheit, in der wir endlichen Wesen nichts mehr sehen können.
Doch was um alles in dieser beschränkten Welt lässt das Licht im zunehmenden Grün verglimmen? Die Antwort ist abermals im Verhalten der Spiegel zu suchen. Denn offenbar schlucken sie nicht alle Farben des weißen Lichts gleichermaßen, sondern vor allem diejenigen, die als Komplementärfarbe dieses für Fensterglas typische Grün zurücklassen. Diese Farbe kennen wir. Wenn wir nämlich durch eine sehr dicke Scheibe blicken oder auf die Kante einer Scheibe, macht sich dieses Glasgrün (nicht grasgrün) bemerkbar.
Beim Durchgang des Lichts durch die Glasscheibe des Spiegels und – nachdem es an der verspiegelten Rückwand reflektiert wurde – ist ähnlich wie bei unseren Fensterscheiben von einer Grüntönung noch nichts zu bemerken. Wenn sich aber die Durchgänge häufen, addieren sich die geringen Absorptionen, so als blickte man durch eine sehr dicke Glasschicht.
Auf irritierend könnte vielleicht die folgende Überlegung sein: Das Spiegelbild ist etwas Virtuelles. Es ist uns verwehrt in die virtuellen Räume dieser Spiegelungen der Spiegelungen usw. nicht eintreten – das kann nur Alice* – aber die Aufsummierung der Virtualitäten scheint ganz reale Folgen zu zeitigen, das Licht wird geschluckt und zwar lange bevor die Unendlichkeit (der man ja so einiges Irreales zutraut) erreicht ist.
Ich verließ diesen Raum des Museums mit einem tieferen Eindruck als alle übrigen Räume zusammen hinterlassen hatten.


* Lewis Carroll. Alice hinter den Spiegeln. Frankfurt 1974

Schönheit als sinnerfüllte Wahrnehmung

Das menschliche Vermögen, Muster zu erkennen, ist bislang noch von keiner Maschine übertroffen worden. Sie ist entscheidend dafür, auch da noch etwas Sinnhaltiges zu erkennen, wo der Vergleich mit allem bislang Bekanntem ergebnislos ausgeht. Auch wenn der Sinn zunächst lediglich darin besteht, dass man den Anblick schön findet. Schönheit ist ein wesentlicher Aspekt einer sinnerfüllten Wahrnehmung.

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