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Wasser

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Doppelschatten und Heiligenschein

Wer an einem kühlen Morgen unterwegs ist, wenn die Wiesen und Büsche noch vom Tau benetzt sind, hat vielleicht das Glück seinen Schattenkopf von einem Heiligenschein umkränzt zu erleben. Wer noch mehr Glück hat, wie es mir ergangen ist (siehe Foto), findet sich auch noch seinen Schatten verdoppelt. Leider ist der zweite Schatten, den man oberhalb des ersten Schattens sieht, ohne Heiligenschein. Ob das vielleicht daran liegt, dass man eine helle und eine dunkle Seite in sich trägt?

Rätselfoto des Monats Juni 2021

Warum erscheint das Spiegelbild der weißen Fontänenspitze rot?

 


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Unter dem Pflaster liegt die Stadt

Ich kannte mal einen, der ging bei Regenwetter und kurz danach immer gesenkten Hauptes durch die Stadt. Auf den ersten Blick sah ich darin eine Bestätigung für die Regel, dass Regenwetter traurig mache und man daher den Kopf hängenlasse. Aber dem war nicht so. Er blickte durch die nassglänzenden Pflastersteine und Pfützen in eine andere Welt, die Welt unter dem Pflaster, die dann besonders schön zur Geltung kommt, kurz nachdem der Regen vorbei und die Sonne wieder das Regiment übernommen hat. Kennt jemand die Stadt, die sich hier durch ein bekanntes Gebäude zu erkennen gibt?

Wer sich eher nach dem unter dem Pflaster liegenden Strand sehnt, schaue sich den früheren Beitrag an.

Rege Regenwürmer im Regen

Als ich gestern Morgen nach einer regenreichen Nacht einen Spaziergang unternahm, musste ich auf der zum Glück wenig befahrenen Asphaltstraße, die durch landwirtschaftliche Nutzflächen führt, aufpassen, wohin ich trat. Die Straße war mit Regenwürmern geradezu übersät. Die Würmer befanden sich in langsamer Bewegung, obwohl ich trotz längerer Beobachtung kein eindeutiges Zielverhalten feststellen konnte.
Dem Namen nach könnte man den Eindruck haben, dass die Würmer den Regen lieben und sich der Feuchtigkeit deshalb exponieren. Doch wenn ihr Name überhaupt etwas mit dem Regen zu tun hat und sich nicht vielmehr auf ihr reges Tun in der Erde bezieht, dann eher weil sie im Gegenteil ihre mit Wasser gefluteten Röhren in der Erde verlassen. Denn einer herrschenden Auffassung zufolge würden Regenwürmer insbesondere bei langanhaltenden Regenperioden in den Gängen ihrer Wohnhöhlen ersticken. Weil die Würmer durch Hautatmung Sauerstoff aufnehmen, würde der im Wasser gelöste Sauerstoff nicht ausreichen. Andererseits zeigen wissenschaftliche Untersuchungen, dass die Würmer es bis zu 35 Stunden unter Wasser aushalten bevor sie sterben. Deshalb können sie auch monatelange Überschwemmungen überleben.
Wie dem auch sei, nach längerem Regen fühlen sie sich offenbar oberhalb der Erde am wohlsten und verschmähen auch eine Asphaltstraße nicht. Ich konnte sogar beobachten, dass einige Würmer ein freiwilliges Bad in einem auf der geneigten Straße fließenden Wasserstrom nahmen. Andere schienen sogar die Gelegenheit zu nutzen sich paarweise aneinander zu legen und sich (soweit ich das mit meinem flüchtig angelesenen Wissen beurteilen kann) zu begatten – wechselseitig, denn sie sind Zwitter und können beides.
Da werde noch einer schlau aus den bei Regen regen und erregten Regenwürmern.

Schon Heinz Erhardt (1909 – 1979) befasste sich lyrisch mit der Namensgebung des Wurms:

Der Regenwurm

Am Fuß von einem Aussichtsturm
saß ganz erstarrt ein langer Wurm.

Doch plötzlich kommt die Sonn herfür
erwärmt den Turm und auch das Tier

Da fängt der Wurm an sich zu regen,
und Regenwurm heißt er deswegen.*


Du sollst dir kein Bildnis machen

Was unterscheidet den auf dem Foto zu sehenden, auf einer nicht ganz ruhigen Wasseroberfläche spiegelnd reflektierten Menschen? Ihr sagt: Ich sehe nur die Reflexion des Menschen und das sei ein Unterschied zur direkten Ansicht. Doch wie ist es mit einem Objekt, das ich durch aufsteigende warme Luft hindurch sehe, wie es zuweilen bei einer aufgeheizten Straße oder bei einem Feuer beobachtet werden kann? Es erscheint durch die Brechung des Lichts in der heißen Luft noch stärker verzerrt als der im Wasser gespiegelte Mensch. Sehe ich ihn nicht direkt? Denn Luft ist auch zwischen ihm und mir, wenn er mir näher und weniger verzerrt ist. Weiterlesen

Sich widersprechende Strömungen

Der Widerspruch ist zwar recht zaghaft und tröpfelt nur so dahin, aber er ist vorhanden und erfolgt sogar in Übereinstimmung mit den Naturgesetzen. Demnach fällt ein waagerecht ausströmender Wasserstrahl nicht einfach senkrecht nach unten, sondern beschreibt eine Wurfparabel. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass der waagerecht aus dem Rohr herausströmende, dabei plötzlich den Halt der Röhre verlierende und jetzt nur noch der Schwerkraft ausgesetzte Wasserstrahl nicht einfach stumpf nach unten stürzt, sondern dabei seinen einmal eingeschlagenen waagerechten Weg beibehält.
Doch warum scheint ein Teil des ausströmenden Wassers diesem Prinzip zu widersprechen, indem er genau das Gegenteil von dem tut was wir rein lebensweltlich erwarten und von der Physik sogar gefordert zu werden scheint?
Muss man sich bei so viel Widerspruch noch wundern, dass dieser Strahl sich auch noch weigert als Strahl in Becken zu fallen indem er in einzelne Tropfen zerfällt?
Geht es hier noch mit rechten Dingen zu?

Nasse Flecken wie aus dem Nichts

Bei einem morgendlichen Spaziergang auf einer schmalen Asphaltstraße durch die landwirtschaftlichen Felder sehe ich zahlreiche dunkle Flecken (siehe Foto). Bei näherem Hinsehen zeigt sich zum einen, dass die vermeintliche Färbung durch Nässe hervorgerufen wird. Das ist insofern merkwürdig als es in der vergangenen Nacht zwar kalt aber völlig trocken gewesen ist. Zum anderen ist zu erkennen, dass in der Mitte eines jeden Flecks ein helles Körnchen sitzt (Close-up oben links). Dabei handelt es sich um Mineraldünger in Granulatform, der bei der Bewirtschaftung der Felder auf die Straße gelangt ist. Die meisten Mineraldünger liegen als Salze vor. Sie sind daher hygroskopisch, d.h. sie nehmen Feuchtigkeit aus der Umgebung auf, wann immer es möglich ist. Man kennt das vom Kochsalz, das bei hoher Luftfeuchtigkeit und offener Lagerung ebenfalls nass wird. Im vorliegenden Fall haben die Salzkristalle nicht nur Wasserdampf aufgenommen, sondern vielleicht auch noch davon profitiert, dass in der vorausgegangenen Nacht die Temperatur unter den Taupunkt abnahm, sodass sich auch noch kondensierender Wasserdampf auf weitgehend isolierten kalten Oberflächen absetzte, so auch auf den Salzkörnern. Diese gingen dadurch teilweise in dem Maße in Lösung, wie Wasser aufgenommen wurde. Daher floss die wässrige Lösung abgesehen von Störungen durch Inhomogenitäten des Untergrunds radial in alle Richtungen und hinterließ einen dunklen, feuchten Fleck.

Rätselfoto des Monats April 2021

Wie kommt es zu den Feuchtigkeitsstrukturen?


Erklärung des Rätselfotos des Monats März 2021

Frage: Wie kommt es zu diesem Phänomen?

Antwort:
Bei einer Teepause, in der ich ein Stück Kandis in den Tee fallen ließ, entstand eine Blase und eröffnete mir einen kurzen Linsenblick auf das Stück Kandis. Dieses erschien nämlich deutlich verkleinert, so als ob man durch eine Zerstreuungslinse blickte. Wie kann das sein?
Da der Blase ohnehin nur eine kurze Lebensdauer beschieden war und die geselligen Umstände es unmöglich machten, der Sache vor Ort auf den Grund zu gehen, rekonstruierte ich die Situation später in einer Tasse mit Wasser und einem Tropfen Spülmittel und nahm einen Strohhalm zu Hilfe, mit dem ich auch noch die Größe der Blasen bestimmen konnte. Und anstelle des Kandis, legte ich eine Cent- Münze auf den Grund der Tasse.
Mit einer solchen Anordnung lässt sich schön verfolgen, dass die Münze wie ehemals der Kandis durch die Blase hindurch betrachtet tatsächlich verkleinert erscheint und zwar umso mehr je kleiner die Blase ist.
Zur Erklärung muss man sich zunächst klarmachen, dass es sich bei der Blase um eine Halbblase handelt und selbst das stimmt nur ungefähr. Damit eine Blase überhaupt als solche existieren kann, muss der Innendruck größer sein als der Außendruck. Denn die Tendenz der Seifenhaut, sich zu einem kugelförmigen Tropfen zusammenzuziehen muss durch einen höheren Innendruck kompensiert werden. Dadurch wird nicht nur die Seifenhaut straff gehalten, sondern im Falle der auf dem Wasser driftenden Halbblase auch die Wasseroberfläche ein wenig wie eine konkave Linse eingedellt. Blickt man durch eine solche Zerstreuungslinse, so erscheinen die durch sie betrachteten Gegenstände, also hier die 1-Cent-Münze verkleinert. Die verkleinernde Wirkung ist umso größer, je kleiner die die Blase und damit die Brennweite der von ihr geformten Linse ist .
In der obigen Abbildung ist die Blase wegen ihrer Transparenz nur indirekt zu erkennen – durch die tassenfarbene Spiegelung auf dem konkaven Rand der Blase und durch Interferenzfarben im Bereich des Spiegelbilds des lichtspendenden Fensters.

Selbstbegegnung von Wellen

In dieser Szene auf einem kleinen Bach laufen die Wellen auf ein Hindernis zu. Sie werden von ihm reflektiert und überlagern sich mit den weiterhin einlaufenden Wellen. Dabei kommt es zu Verstärkungen und Abschwächungen der Höhe (Amplitude) der Wellenberge und der Tiefe der Wellentäler. Deutlich zu sehen ist die momentane Aufhebung der Wellenberge und -täler, wenn der Phasenunterschied zwischen einlaufender und reflektierter Welle gerade eine halbe Wellenlänge beträgt.
Dass man die Wellen als solche im an sich transparenten Wasser überhaupt sieht, ist den Spiegelungen der den Bach umgebenden Bäume auf dem Wasser zu verdanken. Diese führen überdies zu einer weiteren Strukturierung der Wasseroberfläche.
Bei der Betrachtung des Fotos sollte man jedoch nicht vergessen, dass es sich insofern um eine künstliche Situation handelt, als die natürlicherweise auftretenden Bewegungen in der Kameraaufnahme gewissermaßen eingefroren sind und so nie in natura beobachtet werden können. Nur dadurch, dass neben der Art und Weise (Auswahl, Blickwinkel, Belichtungszeit usw.) wie das Natürliche im Foto zu etwas Künstlichem wird, kann es manchmal auch zu etwas Künstlerischem werden.

Wo bleiben die Gesichter?

Zu Zeiten, in denen man nur maskierte Gesichter zu Gesicht bekommt, wird die Sensibilität für das Vermisste und Zurückgesehnte derart verfeinert, dass man sie schließlich überall sieht und sei es in einer noch so winzigen Blase. Damit wird vermutlich auch das Gefühl von vielen von uns zum Ausdruck gebracht, in einer Blase zu leben. Denn nur unter diesen Bedingungen kann man zur Zeit ohne Maske so sein wie man ist.

Schatten und Kristalle

Vor ein paar Tagen fror der Teich noch einmal zu, jedenfalls: fast. Am geschützten Rand sind noch einige flüssige Stellen, die gerade von linear vorauseilenden Eiskristallen kolonialisiert werden, indem sich zwischen ihnen eine flächenhafte Eisschicht ausbildet. Da diese Eisschicht – vermutlich wegen der massenhaften Verunreinigungen durch faulende Blätter etc. eine aufgeraute Oberfläche aufweist, enden die perfekten Spiegelungen der randständigen Pflanzen auf der glatten Wasserhaut zunehmend  in schemenhaften Reflexionen auf der Eisfläche.
Wie man an den hellen Lichtreflexen an den Eiskristallen erkennt, mischt sich auch die Sonne in das Geschehen ein. Sie sollte schließlich die Oberhand gewinnen und die festen Strukturen in das für  unsere Augen amophe Wasser zurückführen. Aber solange dieser Prozess noch nicht vollendet ist, genießen wir die stille visuelle Zwiesprache zwischen den linearen Strukturen von Schatten und Kristallen…

Feuchte Blätter lieben feuchte Oberflächen

Manchmal scheint die Natur den Menschen nachzuahmen. Als ich diesen Baumstamm, der auch schon bessere Tage gesehen hat, wie eine Anschlagtafel mit verschiedensten Blättern vorfand, wurde ich an das Schwarze Brett so mancher Institutionen erinnert. Dort sind auch die verschiedensten Blätter angeschlagen. Sie landen dort allerdings nicht weil sie so schön sind, sondern wegen ihres vermeintlichen Informationsgehalts. Da erscheinen mir diese Baumblätter wesentlich sehenswerter und informationsreicher. Dieses gekrümmte schwarze Brett betrachtete ich mit Wohlwollen und Verwunderung darüber, wie es sich die verschiedensten Blätter hat aneignen können und nach welchen Kriterien sie auf die Fläche verteilt wurden. War es der Wind? Oder sind sie im letzten Herbst nur von den Bäumen herabgefallen wie die umliegenden Blätter auch. Und warum haften sie so fest? Weiterlesen

Der Kamm im Bach…

Der Bach fiel einmal mitten im Wald über einen Stein so, daß er aussah wie ein großer silberner Steckkamm.*

Vielleicht hat Robert Musil (1889 – 1942) einen solchen silbernen Kamm gemeint, dessen fluide Zinken im Zentrum des Fotos, zwar etwas verbogen und zittrig sind, aber immerhin gut genug für eine Pareidolie. Mit etwas Glück findet man im Vordergrund auch noch ein vierblättriges Kleeblatt, ebenfalls fluide, aber vielleicht gerade deshalb Glück bringend.

 


* Robert Musil. Drei Frauen. Reinbek: Rowohlt 1994, S. 20

Ohne Anomalie des Wassers geht es nicht

Als Kind war ich erstaunt, dass man viel mehr Bauklötze in den dafür vorgesehenen Kasten bekam, wenn man sie ordentlich hineinsetzte, jeden an seinen Ort. Irgendwann danach erschien es mir plausibel, weil – so mein Gedanke – jeder Zwischenraum genutzt wird, anders als wenn alles kreuz und quer durcheinander liegt. Ich musste wohl in der Zwischenzeit so etwas wie das Prinzip der Invarianz (nach Jean Piaget (1896 – 1980) ) verinnerlicht haben, dass eine Anzahl von Klötzen immer dasselbe Volumen beanspruchte, egal ob sie ungeordnet und geordnet waren. Im ungeordneten Zustand ist nur mehr oder weniger viel Luft zwischen ihnen. Weiterlesen

Wind und Wellen als künstlerische Gestalter

Hier einmal wieder eine der Skulpturen, die von Wind und Wellen am Strand geschaffen wurden, nachdem eine Sturmflut einen Teil des gewachsenen Bodens ins Meer gespült hat und nur eine längliche Insel zurückließ. Der Boden bestand aus mehreren Lagen weißen und schwarzen Sandes, die durch wechselnde Winde geschaffen wurden (siehe früherer Beitrag). Den anschließend etwas ruhiger anbrandenden Wellen blieb nur noch, diesen Brocken etwas gefühlvoller zu bearbeiten und zu der naturschönen Skulptur zu gestalten, die im Foto zu sehen ist.
Eindrucksvoll sind daran insbesondere die Höhenlinien, die durch die Wechsel der weißen und schwarzen Sandlagen möglich wurden. Da der anfängliche Brocken in mehreren unterschiedlichen Winkeln angeschnitten wurden, zeigt er ein vielfältiges Profil. Zum Vordergrund hin laufen vor allem die weißen Schichten zu faserigen Fäden aus, die leicht darüber hinwegtäuschen können, dass es sich „nur“ um Sand handelt. Aber was heißt „nur“?
Sein Gestaltreichtum ist „auch im Sand des Meeres unermeßlich den noch kein Linné nach seinen Gestalten geordnet hat“*
Eingerahmt wird die Skulptur durch Wasserstrukturen, die (auf dem Foto natürlich eingefroren) einen Eindruck von den leichten Strömungen des seichten Wassers vermitteln, das hier bei Ebbe nur noch von den größeren Wellen mit Nachschub versorgt werden.

 


* Georg Christoph Lichtenberg. -Schriften und Briefe. München 1980, S. 498

Winterimpressionen

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Täuschende Sandstrukturen am Strand

Diese Sandstruktur ist im Überflutungsbereich eines Sandstrands entstanden. Sie wird von einem dünnen Waserfilm umspült, der aus den Ausläufern der an den Stand anbrandenden Wellen hervorgeht. Winzige Wellen zeugen vom fließenden Wasser. Die Tagesringe des etwa 50 cm langen Sandgebildes gehen auf die Ebbe- und Flutzyklen zurück, die an ihm zehren und an seiner Substanz knabbern. Sie tun dies aber in einer erstaunlich geordneten Weise, indem ein nahezu konzentrisches (mir fehlt ein besseres Wort) Gebilde entsteht.
Für mich und manche anderen Betrachter sieht die Struktur allerdings nicht erhaben, also aus dem Boden herausragend aus, sondern eher so, als würde sie sich wie ein tiefer Brunnen in den Boden absenken. Weiterlesen

Eis ist mehr als gefrorenes Wasser

Gefrierendes Wasser und schmelzendes Eis präsentieren sich unter natürlichen Bedingungen in einem überbordenden Gestaltreichtum, der durch die physikalische Beschreibung als Phasenübergänge von flüssig nach fest und fest nach flüssig nur unzureichend erfasst wird. Den jeweiligen äußeren Umständen entsprechend laufen der Kristallisations- und Schmelzprozess meist in Wechselwirkung mit anderen physikalischen Vorgängen ab, die zu sehr komplexen und nicht selten ästhetisch ansprechenden Kompositionen aus Eiskristallen im jeweiligen Kontext der natürlichen Umgebung führen können. Zwischen streng geometrisch aufgebauten hexagonalen Kristallstrukturen und organisch wirkenden floralen Mustern entfalten sich zahlreiche Mischformen, deren Zustandekommen – wenn überhaupt – nur durch detektivische Kleinarbeit physikalisch zu entziffern ist.
In einigen der ausgewählten Fotografien drängen sich Korrespondenzen zwischen Eismustern und organischen Strukturen auf. Es entfaltet sich so etwas wie ein anspielungsreicher, stummer Dialog zwischen zwei Sphären, die wir als völlig verschieden wahrzunehmen gelernt haben. So scheinen sich die Eisblumen am Fenster in ihrem Gestaltreichtum an floralen Mustern zu orientieren und es sieht so aus, als ob die Raureifnadeln am Tannenzweig lediglich die realen Tannennadeln imitierten.
Ich werde über die Wintermonate immer mal wieder ein Foto auswählen das ein interessantes Szenario zwischen Gefrieren und Schmelzen aufzeigt oder einfach nur schön ist. Die unmittelbare Wirkung auf den Betrachter steht im Vordergrund.

 

 

Worte erschaffen Dinge…

Gegenstände existieren, sobald es Worte dafür gibt, die sie erschaffen.
Obwohl sich die Sprache u.A. aus dem Bedürfnis heraus entwickelt hat, die ursprünglichen Kommunikationsmöglichkeiten zu erweitern und zu präzisieren, trägt sie die Potenz in sich, Wirklichkeiten zu entwerfen und sie sich in der einen oder anderen Form anzueignen. Dazu gehört auch, dass die Grenzen der darin enthaltenen Möglichkeiten erkannt werden einschließlich eben dieser Erkenntnis…

Die im Foto abgebildete Kreation ist ein hybrides Gebilde, aus menschlicher und natürlicher Gestaltung hervorgegangen. Eine Spielerei am Strand am Tage und die darüber geschwappte Flut in der Nacht hinterließen dieses „natürliche Kunstwerk“.

Wenn Wasser zum Schmiermittel wird

H. Joachim Schlichting. Spektrum der Wissenschaft 12 (2020), S. 70 -71

Vermehrung der Kraft
durch weichenden Widerstand

Novalis (1772 – 1801)

Reichert sich eine dünne Wasserschicht mit dem Abrieb mikroskopisch feiner Eispartikel an, macht das die Flüssigkeit zähflüssig und glitschig. Weiterlesen

Fließwassergemälde

Nach dem Regen regen sich auch wieder die in der hinter uns liegenden Trockenzeit verschwundenen Bäche. Sie sind wieder da, tauchen an bestimmten Stellen des Berghangs zunächst nur in Form einer kleinen Pfütze, dann aber bergabwärts immer größer werdend wieder auf, sodass man mit Recht von Bächen sprechen kann.
Und sie bringen auch gleich wieder das insbesondere bei Sonnenschein beeindruckende  Phänomen mit sich, in dem der profane Untergrund in ein veritables Kunstwerk umgestaltet erscheint: Man blickt durch das strömende Wasser, sodass das vom Untergrund ausgehende Licht ständig in andere Richtungen gebrochen wird und infolge der Belichtungszeit der Kamera auch noch strähnenförmig verfremdet wird. Natur und Technik spielen hier in ästhetisch produktiver Weise zusammen.

Selbstabbildung der Natur – Ringe und Kreuze

Ein Stein fällt in ein Becken mit Wasser, reißt eine Portion Luft mit sich, die in Form von vier (Halb-) Blasen an die Oberfläche steigen und hier einige Zeit verbringen (siehe Foto).
Schon platzt die erste Blase. Sie wäre einfach weg, wenn nicht die Sonne die dadurch ausgelösten direkt nicht zu sehenden Wellenbewegungen auf dem Wasser auf dem Grund des Beckens abbilden würde. Dort sieht man ein eindrucksvolles System heller und dunkler Ringe. Sie entstehen dadurch, dass das Sonnenlicht an den Wellen gebrochen wird, sodass die Wellenberge wie ringförmige Sammellinsen wirken, während die Wellentäler das Licht ringförmig streuen. Weiterlesen

Der Fliegende Holländer

Der Fliegende Holländer, ein Geisterschiff, das über die Jahrhunderte hinweg immer wieder gesichtet wurde, hat zahlreiche Dichter zu größeren und kleineren literarischen Gestaltungen animiert. Die Sage, manchmal auch als Fabel erzählt, ist überdies mehrfach musikalisch verarbeitet worden, wovon die Oper Richard Wagner aus dem Jahre 1842 wohl das bekannteste Werk ist. Auch in der Kunst und in jüngerer Zeit in Film und Fernsehen findet der Sagenstoff immer wieder Beachtung.
In dem Maße wie objektive Methoden der Dokumentation zur Verfügung stehen, werden die Sichtungen seltener. Die schriftlich verbürgte letzte Sichtung erfolgte 1959.
Meine eigene Sichtung erfolgt erst kürzlich und ist in diesem Foto zu sehen. Die roten Segel sind allerdings inzwischen etwas verblichen…
Die Sage und die Umstände, die zu den Sichtungen führten lassen physikalisch gesehen Fata-Morgana-Erscheinungen bzw. Luftspiegelungen als wahrscheinliche Ursachen vermuten. Luftspiegelungen sind wegen der oft großen Temperaturunterschiede auf dem Meer sehr häufig zu sehen. Sie gaben insbesondere in Zeiten, in denen die physikalischen Hintergründe dieser beeindruckenden Erscheinung noch nicht bekannt waren, Anlass zu phantasiereichen Deutungen.
Um keinen falschen Eindruck zu erwecken – das obige Foto ist zwar auch eine Spiegelung, aber keine Luftspiegelung.

Wer kennt diesen Baum?

Während von Westen Ungemach in Form einer dunklen Front droht, strahlt im Osten der helle Tag. Jedes Mal, wenn ich an dieser Stelle stehe, lege ich den Kopf auf die Seite, sodass die Augen übereinander zu liegen kommen und nehme mit Interesse die um 90° gekippte Welt als bereichernde Zutat zur aufrichtigen Welt in Augenschein.

Mücken im Regen

H. Joachim Schlichting. Spektrum der Wissenschaft 8 (2020)

Wer lauter große Dinge sehen will,
muß sich zu einer Mücke wünschen.

Wilhelm Heinse (1746 – 1803)

Im freien Flug überleben kleine Insekten selbst den Aufprall vergleichsweise schwerer Wassertropfen. Paradoxerweise rettet die Tiere ausgerechnet ihr geringes Gewicht. Weiterlesen

Rätselfoto des Monats August 2020

Was passiert hier?

 


Erklärung des Rätselfotos des Monats Juli 2020

Frage: Welche Naturphänomene sind auf dem Foto zu erkennen. In welche Himmelsrichtung blickt man?

Wir befinden uns auf der Kanareninsel Gran Canaria und blicken auf den westlichen Morgenhimmel. Der (nahezu) volle Mond ist noch nicht untergegangen und die ihm fast gegenüberliegende Sonne ist gerade aufgegangen. Obwohl man die Sonne nicht direkt sieht, macht sie sich an den hellen Flecken bemerkbar, die auf der Sanddüne schemenhaft zu erkennen sind (Zum Vergrößern auf das Foto klicken). Es handelt sich um Möwen, deren weißes Gefieder das „frontal“ einfallende Sonnenlicht diffus reflektiert.
Überraschend erscheinen auf den ersten Blick vielleicht die leicht rötliche Dämmerungsfärbung am Horizont und die nur schwach ausgebildeten und daher leicht zu übersehenden Strahlen, die perspektivisch verkürzt auf einen Punkt hinter der Sanddüne zu konvergieren scheinen. Dämmerungsstrahlen können es nicht sein, denn die wären am östlichen Himmel zu sehen – dort wo die Sonne aufgeht.
Wir haben es mit einem morgendlichen Gegendämmerungsszenario zu tun. Da das Rot der untergehenden Sonne auch den gegenüberliegenden Horizont erreicht, kann man bei günstigen Bedingungen (Streuteilchen in der Luft) auch dort eine wenn auch schwache Dämmerung erleben.
Und woher kommen die Strahlen? Die Dämmerungsstrahlen, die vom Sonnenlicht hervorgebracht werden, wenn es durch Wolkenlücken bricht, hören nicht einfach irgendwo auf. Sie „laufen“ im Prinzip über den gesamten Himmel und sind unter guten Bedingungen (vor allem bei einer leicht dunstigen Atmosphäre) auch noch am gegenüberliegenden – in diesem Fall – westlichen Himmel zu sehen. Insofern sind es auch Dämmerungsstrahlen – man spricht von Gegendämmerungsstrahlen.
Frage: Gäbe es eine Möglichkeit, dieses Szenario von einem Sonnenuntergang zu unterscheiden, wenn man die Kenntnis der landschaftlichen Gegebenheiten außer Acht ließe?

Welliges Wasser mit Pareidolie

An einem fließenden Bach zu sitzen kann sehr entspannend und wohltuend sein. Man hört das gleichmäßige Murmeln unterbrochen von einzelnen hellen Klängen, man sieht die Wellenmuster, die erst dadurch ihre eigene Form preisgeben, dass sie die Umwelt reflektieren, und nimmt den typischen Geruch wahr, der durch zerspringende Bläschen als Aerosole in der Luft verteilt werden…
Im vorliegenden Fall sah ich außerdem eine quasistationäre Figur. Sie wurde durch die Reflexion der schattigen Umgebung auf der zwar gewellten aber weitgehend glatten Oberfläche hervorgebracht und von mir als Abbild einer Person in einem langen Gewand wahrgenommen. Obwohl sie im fließenden Wasser gewissen Schwankungen unterworfen war, blieb sie als solche erkennbar. Das weist auf ziemlich stabile stationäre Vorgänge im Wasserstrom hin – zumindest für die Zeitdauer der Beobachtung -, die nur durch kleine Fluktuationen leichten Schwankungen unterworfen waren. Später sah ich auf dem Foto eine weitere winzige Person… Manchmal ist man halt empfänglich für Pareidolien.

Flachdacharchitektur – ein Kampf gegen die Schwerkraft

Die Idee des geneigten Daches ist von Anbeginn an in der Architektur präsent. Selbst die Schornsteine werden/wurden liebevoll mit Schindeln belegt und gepflegt. Man stelle sich nur vor, wie aufwändig es ist, eine defekte Schindel an einem hohen Schornstein zu ersetzen. Geneigte Dächer sind eine ebenso natürliche wie geniale Möglichkeit, Wasser zu kanalisieren. Nur viele Architekten des 20. Jahrhunderts und danach meinten eine bessere Idee zu haben, indem sie das ebene Flachdach einführten.
Nicht nur dass dadurch die Weiterlesen

Mustergültige Interferenzen

Manchmal zeigt sich die Natur von ihrer experimentellen Seite. Ein in eine Vogeltränke geratenes, zappelndes Insekt macht diese zu einer Wellenwanne*, wie man sie vielleicht noch vom Physikunterricht her kennt. Das Insekt schlägt vergeblich mit den Flügeln, um sich aus dieser bedrohlichen Situation zu befreien. Obwohl ihm sicher nicht dazu zumute ist, erzeugt es dadurch ein ebenso ästhetisch ansprechendes wie physikalisch interessantes Wellenmuster.
Dieses Muster ist die Überlagerung der beiden Wellensysteme, die durch die phasengleich mit konstanter Frequenz wie die Tupfer einer Wellenwanne auf und ab bewegten Flügel hervorgerufen werden. Weiterlesen

Ambivalente Farbfilme auf dem Wasser

Nach einer längeren Radtour ruhe ich mich am Strand des Großen Meeres aus. Dass dieser Binnensee mit Meer bezeichnet wird, während man von der See und Nordsee spricht, die ich nun wirklich als Meer bezeichnen würde, beschäftigt mich einen Moment. Dann werde ich durch die zahllosen Versuche abgelenkt, die jemand unternimmt, um den Außenbordmotor seines Bootes zu starten. „Jau, beim achten Mal…“, lästern einige Jugendliche, die den Auftritt des Bootsführers aktiv verfolgen, weil sie sonst nichts zu tun haben.
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Natürliche Zerrspiegel

Als ich jemandem das Foto mit den beiden Schwänen zeigte, kam die witzig gemeinte Bemerkung. Die armen Schwäne müssen doch irgendwann verzweifeln, wenn sie ständig ein solches Selbstbild vor Augen haben. Müssen sie nicht, denn sie können es gar nicht sehen, wie man aus eigener Erfahrung feststellen kann, wenn man selbst in einem leicht welligen Gewässer schwimmt und die Spiegelungen auf den Wasser im Blick hat. Wenn man in der Nähe des Ufers schwimmt, zeigen die Spiegelbilder die verzerrte Ufergegend (Bäume, Häuser). Weiter draußen sind es eher schwankende Bereiche des Himmels, die umso langweiliger sind, je weniger bewölkt es ist. Weiterlesen

Fundstück 6 – Steinschicht im Steinbruch

Von Zeit zu Zeit besuche ich einen in der Nähe gelegenen seit langem stillgelegten und bereits teilweise von der Natur zurückeroberten ehemaligen Steinbruch. Er besteht an einigen Stellen aus Steinschichten, die man nahezu ohne Hilfsmittel abheben kann. Vermutlich Sedimente eines vorzeitlichen Strandes, der noch nicht von Menschen besucht wurde. Einige der freigelegten Stellen offenbaren sehr schöne Muster. Um die Farben besser zum Vorschein zu bringen, habe ich die vorliegende Platte vorher gewässert (siehe Foto). So wird daraus ein steinernes Kunstwerk.

Morgenstimmung am Meer

Vor dem Leuchtturm blieb er stehen und übersah die flüssige Wüste vor sich, die so viel weiter reichte als das Auge und über der… ein Wolkenband aufgezogen war, eine Art zweiter sonnengeröteter Horizont.*

Der Sonnenaufgang war wie ein geheimnisvolles Schattentheater. Nur ab und zu ließen die Wolken etwas Licht hindurch und ließen das was sich hinter dem „Vorhang“ abspielte nur erahnen. Ich kam mir vor wie in Platos Höhle. Das durch die Wolkenlücken hindurchbrechende Licht wurde auf den ruhigen Teilen des Meeres und im Vordergrund an den von den zurückweichenden Wellen freigegebenen glatten Strandpartien reflektiert.


* Anne Weber. Tal der Herrlichkeiten. Frankfurt 2012, S. 215

Sonnenabbilder – Elemente des Schwertes der Sonne

Schwert_Reflex_052rvWenn ich am Ufer des Meeres die direkt auf mich zulaufende Lichtbahn der tiefstehenden Sonne auf dem Wasser beobachte, habe ich den Eindruck eines weitgehend einheitlichen Gebildes, einer Brücke des Lichts. Dieser Eindruck täuscht, denn dieses Schwert der Sonne setzt sich aus zahlreichen Lichtpunkten zusammen, die je nach der Orientierung der Wellenflanken, an denen das Licht in mein Auge reflektiert wird, mal hier und mal dort aufblitzen. Weil ich ein sehr großes Gebiet des Gewässers überblicke, sehe ich sehr viele Lichtblitze, scheinbar flächendeckend auf einen mehr oder weniger schmalen Streifen beschränkt. Weiterlesen

Blau wie das Meer

H. Joachim Schlichting. Spektrum der Wissenschaft 3 (2020), S. 66

Mit tausend Augen blickte der Fluß ihn an,
mit grünen, mit weißen,
mit kristallnen, mit himmelsblauen
Hermann Hesse (1877–1962)

Im Alltag erscheint uns Wasser völlig transparent. Tatsächlich hat es eine blaue Eigenfarbe – doch die bemerkt man erst beim Blick durch dicke Schichten. Zusätzlich verändern Reflexionen und Schwebeteilchen den optischen Eindruck.
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