Naturphänomen

Bedeutungswandel

Ein Gegenstand kann sich auch dadurch verändern, dass er selbst unverändert bleibt aber die Welt um ihn herum sich verändert.

Lange vor dem Ausbruch des Coronavirus machte ich dieses Foto eines verlassenen Hörsaals in einer US-amerikanischen Universität. Warum? Ich nahm an einer Tagung über meteorologische Optik teil, bei der das Naturphänomen der Coronen eine wichtige Rolle spielte. Dieses unbeabsichtigte Stillleben stellte einen ironischen „Kommentar“ zum Tagungsgeschehen dar. Beim zufälligen Durchsehen der vor Jahren gemachten Aufnahme, stieß ich auf dieses Foto. Ich sah, dass die Ironie nicht gewichen war sich aber zwischenzeitlich auf einen ganz neuen Sachverhalt verschoben hatte, ohne dass das Foto in der Zwischenzeit auch nur angesehen worden wäre.

Was macht die Schönheit der Sonnentaler aus?

Schau diese Sonnentaler. Liebevoll betrachtet er das Lichtspiel. – Ist es die Natur in ihrer Kunstmässigkeit, die ihre Schönheit ausmacht, und ist nicht die Technik ihre notwendige Bedingung? (…) Die kreisrunde Form verdanken sie den gebündelten Strahlen, die, gezwungen durch eine winzige Öffnung im Blattwerk, die Sonne abbilden – nach dem Prinzip der Camera obscura, für die der Physiker zuständig ist. Weiterlesen →

So gehn wir alle miteinander in das Himmelloch hinein…

Als ich vor einiger Zeit diese Wolkenszenerie sah, fühlte ich mich in alten Zeiten, genauer in die 2. oder 3. Schulklasse zurückversetzt und mir ging sofort eine alte Melodie durch den Kopf und auch der Text ließ sich zumindest in Teilen rekonstruieren. Jedenfalls reichte es aus, um den vollständigen Text dieses Liedes im Internet aufzuspüren.
Das Lied wird dominiert durch die Passage, dass wir alle gemeinsam in das Himmelloch hineingehen.
Das muss mich wohl damals so aufgewühlt haben, dass es – wie sich hier zeigt – Jahrzehnte später noch virulent ist. Denn dazu hatte ich mehrere Fragen, die ich damals nicht zu fragen wagte. Beispielsweise war mir überhaupt nicht klar, wie dieses Loch im Himmel wohl aussehen würde. Auch die Art und Weise wie der Aufstieg gelingen könnte, blieb ein Rätsel: Musste man zum Aufstieg eine Leiter benutzen? Aber wer hat schon eine solche lange Leiter? Und wenn ja, wo würde man sie anlehnen? Und wäre das Ganze nicht sehr gefährlich?
Die Fragen sind nach wie vor ungelöst. Aber nun weiß ich wenigstens, wie das Himmelloch aussieht.
Ob ich damals bereits die physikalischen Probleme eines solchen extraterrestrischen Vorhabens sah? Einen jüngsten Versuch über eine Leiter in den Himmel zu kommen haben die beiden Künstler Johannes Brunner und Raimund Ritz mit ihrer Goldenen Leiter im Forum shopping Komplex in Duisburg geschaffen. Diese Leiter zeigt wie es gehen kann, kommt allerdings bei 54 m Höhe zu einem (vorläufigen?) Ende. Es ist wohl noch einige Fantasie gefordert, wie man endlich den Himmel erreicht…
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Die Physik im Dienst der Kunst – zum 500. Todestag Leonardo da Vincis

Schlichting, H. Joachim. Spektrum der Wissenschaft 5 (2019) S. 64 – 67

Er glich einem Menschen,
der in der Finsternis zu früh erwacht war,
während die anderen noch alle schliefen.
Sigmund Freud (1856–1939)

Leonardo da Vinci war überzeugt, die Praxis müsse stets auf guter Theorie beruhen. Seine eigenen Untersuchungen zu optischen Erscheinungen machten ihn zu einem Vorreiter der neuzeitlichen Physik.

Heute vor 500 Jahren ist Leonardo da Vinci in Frankreich gestorben. Er ist vor allem als Ausnahmekünstler in Erinnerung geblieben – einige seiner Gemälde gehören zu den berühmtesten der Welt. Weniger bekannt ist, dass er sich als Naturforscher optische Regeln für sein künstlerisches Schaffen erarbeitet hat. Die meisten davon sind noch heute gültig, 500 Jahre nach seinem Tod. Mit Hilfe seiner physikalischen Einsichten verlieh er beispielsweise der Mona Lisa über die bloße realistische Abbildung hinaus eine große Lebendigkeit.
So nutzte Leonardo auf einfühlsame Weise Lichteffekte auf dem Körper und dem Gewand. Er forderte, Schatten »sollen nie so beschaffen sein, dass durch ihre Dunkelheit die Farbe an dem Ort, wo sie entstehen, ganz verlorengeht«. Man dürfe keine scharfen Umrisse machen und keine weißen Lichter setzen, außer auf weiße Dinge. Darüber hinaus nutzte er einen Aspekt der Farbperspektive aus, der in dem typischen Blauschimmer ferner Objekte zum Ausdruck kommt: »Ein sichtbarer Gegenstand wird seine wirkliche Farbe in dem Maße weniger zeigen, in dem das zwischen ihn und das Auge eingeschobene Mittel an Dicke der Schicht zunimmt. Das Mittel zwischen dem Auge und dem gesehenen Gegenstand wandelt die Farbe dieses Gegenstandes zur seinigen um.« Er erkannte, dass Wechselwirkungen des weißen Sonnenlichts beim Durchgang durch eine größere Luftschicht eine Blautönung bewirken. Damit war er seiner Zeit weit voraus. Erst der britische Lord Rayleigh konnte Ende des 19. Jahrhunderts das Himmelsblau erklären. Doch bereits Leonardo hatte den richtigen Ansatz: Der Himmel wird deshalb hell und blau, weil »winzige und unsichtbare Atome es streuen«. Er täuschte sich nur darin, dass er Wasserteilchen in der Luft für die Ursache hielt und nicht die Luft selbst…. weiterlesen

Leonardo hat uns auch Rätsel hinterlassen, von denen er sicherlich die Lösung wusste. So sagt er beispielsweise »Man wird oftmals sehen, wie aus einem Menschen drei werden, und alle ihm folgen: und häufig verlässt sie gerade dieser eine, der ähnlichste«. Ob er damit den Doppelschatten eines Menschen gemeint hat, wie er im Foto zu sehen ist und das als Schattengeber fungierende Original hinzugenommen hat?

Sonnenlicht am Abend

Vielleicht eine Illusion, auf falscher Deutung der Tatsache beruhend, daß DER ENGEL sich mir, sich uns entzog, daß diese Energie im All spielte wie auch in der nächsten und nahen Atmosphäre und die Dunkelheit mit engelsfarbenen Strahlen illuminierte. Und diese breiten sich überall aus, zwischen den Bäumen und über die Gebäude, ob sie uns zugewandt standen oder nicht – man wußte es, weil sich das Licht auch an den Ecken zeigte und auf dem Rasen dahinter – verfließende Lichtbahnen, Schatten, Konturen und Flächen in der Dünung – sozusagen – dieses Lichts, am Ufer eines Meeres mit dem Fassungsvermögen des Alls für weiteres Licht; doch es war, Weiterlesen →

Beim eigenen Heiligenschein nachts lesen

Am Ende bleibt nur: Kunstwerke; Naturschönheit; Reine Wissenschaften. In dieser heiligen Trinität.

Sagt Arno Schmidt (1914 – 1979) in seinem Kurzroman: Aus dem Leben eines Fauns. Als ich kürzlich einmal in einem Gespräch äußerte, dass ich mich dem im Wesentlichen anschließen könne, wurde mir entgegengehalten, dass dies doch alles sehr unpraktische Dinge seien. Was kann man schon mit der Naturschönheit eines Regenbogens anfangen? Weiterlesen →

Pop! Warum Popcorn knallt und 37 weitere überraschende physikalische Alltagsrätsel

Schlichting, H. Joachim. Spektrum der Wissenschaft Spezial 3 (2016), 82 Seiten

Der Alltag wartet mit einigen Überraschungen auf, wenn man bereit ist, seine Selbstverständlichkeiten zu hinterfragen. Oft sind es gerade die unscheinbaren Dinge, an die wir uns gewöhnt haben, die unversehens zu einer neuen Wirklichkeit werden. Wie schafft es beispielsweise das Wasser bis in die Baumspitzen? Warum springt Popcorn wild in der Pfanne herum?

Was verursacht die schillernden Farben, die wir manchmal beim Blick auf helle Lichtquellen sehen? Die hier versammelten Phänomene sind so verschieden und facettenreich wie der Alltag in der technischen und natürlichen Welt. Das Geheimnisvolle offenbart sich nicht selten im Trivialen, und das Erhabene liegt oft dicht neben dem Banalen. Der Physikdidaktiker H. Joachim Schlichting enthüllt, was sich hinter alltäglichen Phänomenen verbirgt. Die hier versammelten Beiträge stammen aus der Rubrik „Schlichting!“ in der Reihe „Spektrum der Wissenschaft“.

Weitere Informationen findet man hier.

Man sieht nur, was man weiß

H. Joachim Schlichting. Vortrag auf dem JENAer Carl-Zeiss-Optikkolloquium, am 8.02.2016 um 15:30 h.

An ausgewählten optischen Alltagsphänomenen wird gezeigt, dass die physikalische Sehweise helfen kann, das längst Bekannte als etwas faszinierendes Neues, den gewöhnlichen und gewohnten Alltag Bereicherndes wahrzunehmen. Dem weit verbreiteten Verdikt der Entzauberung der Welt durch die Physik, halten wir umgekehrt eine Wiederverzauberung durch die Physik entgegen.

Bei meinem Besuch in Jena sah ich das nebenstehende Gebäude, das mich sehr stark an Kirchenmalereien der Barockzeit erinnerten, in denen die Architektur durch perspektivische Malerei täuschend echt fortgesetzt wurde. Auch an diesem Gebäude erkennt man nicht immer auf den ersten Blick, ob es sich um ein reales oder nur gemaltes Bauelement handelt. Ich halte dies Gebäude für eine sehr gelungene optische Täuschung des Alltags. Sie passt ausgezeichnet zum Thema des obigen Vortrags.

Naturgesetze in der Kaffeetasse. Physikalische Überraschungen im Alltag

Schlichting, H. Joachim. Spektrum der Wissenschaft Spezial 3 (2014), 82 Seiten

Ob die Geschehnisse in einer Kaffeetasse, die Tropfen am beschlagenen Fenster oder die Mondphasen: Die vielfältigen Phänomene des Alltags erscheinen uns so vertraut, dass wir den darin wirkenden Gesetzen der Physik keine Beachtung schenken. Wer sie aber doch verstehen will, wie es der Physikdidaktiker H. Joachim Schlichting in diesem Sonderheft tut, gewinnt einen völlig neuen und überraschenden Blick auf die Realität.
(28. August 2014)  Weitere Informationen finden Sie hier. Weiterlesen →

Der Himmel beginnt auf der Erde

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in der Schule 36/4, 160 (1998).

Der Mensch im allgemeinen und der Naturwissenschaftler im besonderen empfingen von jeher die tiefsten Gedanken und größten Ideen vom gestirnten Himmel. Auch wenn die Motive des Blicks in den Himmel unterschiedlicher Natur sein mögen…

PDF: Der Himmel beginnt auf der Erde

Im Reich der Fee Morgana

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in der Schule 35/12, 444 (1997).

Spätestens seit Johann Wolfgang von Goethe ist der Name Fata Morgana im Deutschen Sprachgebrauch bekannt. Er geht auf die Fee Morgana zurück, die als eine Halbschwester des sagenumwobenen König Artus gilt. Auf der Apfel- oder Glücksinsel lebten neun Schwestern, deren älteste, Morgue, die Heilkräfte aller Kräuter kannte und die Kunst beherrschte, ihre Gestalt zu wechseln, um sich wie ein Vogel in die Luft zu schwingen (Geoffrey of Monmouth). Die Fee Morgana gibt sich der Sage nach in besonders eindrucksvollen Luftspiegelungen zu erkennen und übt auf dies Weise ihre Macht aus. Italienischen Quellen zufolge wohnt sie sogar in einem Palast über den Meereswogen, der u.a. in der Meeresstraße von Messina gesehen wurde. Seitdem werden immer wieder Luftspiegelungen, vor allem solche, die aus einzelnen Felsen und Klippen, überwältigende phantasievolle Säulen, Mauern und ausgedehnte Paläste hervorzaubern mit der Fee (Fata) Morgana identifiziert.

PDF: Im Reich der Fee Morgana

Der Regenbogen

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in der Schule 32/2 (1994).

Novalis hat einmal darauf hingewiesen, daß der Mensch eine Analogiequelle für das Weltall ist. Umgekehrt dient das Weltall, dienen die Naturerscheinungen, für poetische Projektionen menschliche Empfindungen, Gefühle und Gedanken. Der Regenbogen ist ein berühmtes Beispiel…

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Fata Morgana – wie die Luft zum Spiegel wird

Mandorf; Nordmeier, Volkhard; Schlichting, H. Joachim. In: H. Behrend (Hrsg.): Zur Didaktik der Physik und Chemie. Alsbach: Leuchtturm 1994, S. 359.

Bei der physikalischen Betrachtung der Lichtausbreitung geht man davon aus, daß sich Licht in geradlinig verlaufenden Strahlen fortpflanzt und das Auge das Objekt, von dem die Lichtstrahlen kommen, in rückwärtiger geradliniger Verlängerung der Richtung erwartet, die das Licht beim Eintritt in das Auge besitzt.
Ändert sich die Richtung des Lichtes beispielsweise dadurch, daß es auf dem Weg zum Auge Medien verschiedener Brechungsindizes durchquert, kommt es infolgedessen zu jenen paradox erscheinenden Situationen, die man z.B. von „zerbrochenen“ Löffel M Wasserglas oder den verkürzten Beinen im Schwimmbad kennt.

PDF: Fata Morgana – wie die Luft zum Spiegel wird