|
|
|
Christopher P. Jargodzki, Franklin Potter: "Singender Schnee und verschwindende Elefanten"
Physikalische Rätsel und Paradoxien
Anspruchsvolles
Frage- und Antwortspiel für Physikfans
Populärwissenschaftliche Bücher über
physikalische Themen haben spätestens seit Stephen Hawkings
"Eine kurze Geschichte
der Zeit" das Zeug zum Bestseller. "Singender Schnee und
verschwindende Elefanten" ist aber nicht ein weiteres Buch, das
interessierten Laien ohne Vorkenntnisse ein Gebiet der Physik nahe
bringen soll: Es setzt das Verständnis der Grundlagen von
Thermodynamik, Optik, Mechanik, physikalischer Chemie,
Strömungslehre, Akustik und Elektrik voraus.
Bringt der Leser diese Voraussetzung zusammen mit Wissbegier und der
Bereitschaft zu Gedankenspielen mit, so bietet ihm das Buch eine
Fülle von ungewöhnlichen Rätseln, Paradoxien
und Denkanstößen. Warum knirscht ("singt") Schnee
bei großer Kälte unter den Schuhsohlen, bei
Temperaturen nahe Null jedoch nicht? Mit welcher Anordnung von Spiegeln
kann man im Varieté einen Elefanten scheinbar aus einem
Käfig verschwinden lassen? Warum fließt Ketchup erst
langsam aus der Flasche und beschleunigt dann - oft ganz heftig? Warum
geben Nebelhörner nur tiefe Töne von sich?
Insgesamt werden 197 Rätsel und Paradoxien vorgestellt und
gelöst, die
aus den oben genannten Bereichen der Physik hervorgehen. Viele von
ihnen stammen aus dem "täglichen Leben" und wecken daher die
Neugier.
Gelegentlich
wundert man sich darüber, nicht von selbst auf die eine oder
andere
Frage gestoßen zu sein. Weitere Rätsel, darunter
einige typische und
klassische Paradoxien, sind zwar ausgesprochen theoretischer Natur,
verblüffen aber, weil die richtige Lösung dem
"Bauchgefühl" des Lesers
widerspricht. Die Autoren behalten übrigens im Vorwort Recht:
Auch mit
naturwissenschaftlichen Kenntnissen wird kaum ein Leser den
Großteil
der Rätsel selbstständig lösen
können. Als sehr nützlich erweisen sich
die zahlreichen, gut verständlichen Skizzen zur
Erläuterung. Die
Antworten umfassen rund zwei Drittel des Buchumfangs und sind trotzdem
aus Platzgründen inhaltlich stark komprimiert; daher werden
sie - auch
das räumt das Vorwort ein - je nach
Vorkenntnissen des Lesers unter Umständen eher mehr Nachdenken
erfordern als die Fragen selbst. Andernfalls hätte man auf
etliche
Paradoxien und Rätsel verzichten müssen, um den
Umfang des Buchs nicht
zu sprengen. Ob dies sinnvoll gewesen wäre, sei dem Urteil des
Lesers
anheim gestellt.
Auch wenn (oder: weil?) das Lesen und Rätseln eine beachtliche
intellektuelle
Anstrengung und gelegentlich das Nachschlagen in Lehrbüchern
erfordert
- immerhin gibt es ein gut zusammengestelltes Glossar im Buch -, bietet
"Singender Schnee und verschwindende Elefanten" interessante und
durchaus charmante
Denkanstöße,
die zum Grübeln, logischen Denken und Hinterfragen anregen.
Das Buch
vermag Spaß an der Physik zu wecken oder wiederzubeleben und
zeigt
Lücken im Schulwissen auf.
Die Rätsel sind bis auf wenige Ausnahmen voneinander
unabhängig, sodass
man zwischendurch beliebig viele überspringen kann. Daher kann
der
Leser auch
zunächst einfacher erscheinende Fragen bearbeiten und sich
anschließend
an den schwierigen Problemen versuchen.
Fazit: Ein Buch, das eine geistige Herausforderung darstellt, klar und
spannend
verfasst - aber für eine recht klar definierte Zielgruppe
gedacht.
(Regina Károlyi)
Christopher P.
Jargodzki, Franklin Potter:
"Singender Schnee und verschwindende Elefanten"
Übersetzt von Michael Schmidt.
Reclam, 2008. 188 Seiten.
Buch bei amazon.de bestellen
Christopher P. Jargodzki lehrt
Physik an der Central Missouri State University. Er
veröffentlichte mehrere Bücher
über Rätsel der Wissenschaft.
Franklin Potter leitet die Forschungsabteilung Teilchenphysik und
Kosmologie an
der University of California, Irvine.
|
|
|
Leseprobe:
Liebe Leserin, lieber Leser,
Diese Rätsel und Probleme sollen Ihnen Spaß machen.
Daher ist es nicht
wichtig, wie viele davon Sie lösen können. Ja, einige
beschäftigen die
Physiker schon seit Jahrzehnten und haben daher eine umfangreiche
Forschungsliteratur hervorgebracht. Dazu gehören Crookes
Radiometer, Feynmans
umgekehrter Rasensprenger und der aerodynamische Auftrieb - um nur ein
paar berühmte
Beispiele zu erwähnen. Solche Fragen werden meist am Ende
jedes Kapitels
gestellt und durch ein Sternchen hervorgehoben. Nur selten wird es
Ihnen
gelingen, zu einer detaillierten Lösung aller Rätsel
zu gelangen. Ja, manchmal
werden Sie vielleicht sogar ein wenig nachdenken müssen, um
die Antwort überhaupt
zu verstehen. Hätten wir nämlich alle Schritte bis
zur Lösung aufgeführt,
dann hätte sich der Umfang des Buches leicht verdoppeln
können. Wenn Sie die Rätsel
einfach verblüffend und faszinierend finden, haben wir unser
Ziel erreicht.
Die meisten Rätsel sind ihrem Charakter nach nicht
mathematisch und erfordern
nur eine qualitative Anwendung fundamentaler physikalischer Prinzipien.
Viele
physikalische Begriffe werden direkt oder indirekt in verschiedenen
Passagen
definiert. Einige Fachbegriffe haben wir in einem kleinen Glossar
erläutert.
Aber selbst wenn Sie mit dem Thema vertraut sind, werden Sie rasch
erkennen,
dass es keineswegs einfach ist, die Physik auf die wirkliche Welt
anzuwenden.
FRAGEN
Hamburger oder Steaks braten
Warum muss man Hamburger gründlicher als ein Steak braten?
Schließlich
bestehen ja beide aus dem gleichen Fleisch - aus Rindfleisch. Welchen
Unterschied macht es dann, ob das Fleisch eine feste Scheibe oder
gehackt ist?
Benzinverbrauch und Kilometerleistung
Erst vier Liter kaltes Benzin, dann vier Liter warmes Benzin treiben
dasselbe
Auto an. Mit welchem Benzin wird eine höhere Kilometerleistung
erzielt?
Singender Schnee
Wenn man an einem sehr kalten Tag auf Schnee geht, knirscht es unter
den
Schuhsohlen, aber wenn die Lufttemperatur knapp unter null liegt,
hört man
normalerweise kein Knirschen. Warum nicht?
Heißes Eis
Gibt es eine Form von Eis, die so heiß ist, dass Sie sich die
Finger daran
verbrennen?
ANTWORTEN
Hamburger oder Steaks braten
Bei einer Steakscheibe befinden sich die Oberflächenbakterien
meist auf der Außenseite
und nicht im Inneren, und wenn das Steak erhitzt wird, werden sie rasch
abgetötet.
Bei Hackfleisch hingegen sind die Oberflächenbakterien im
ganzen Hamburger
verteilt, weshalb der Hamburger gründlicher gegart werden
sollte, um diese
Bakterien zu vernichten.
Benzinverbrauch und Kilometerleistung
Mit vier Liter kaltem Benzin wird eine größere
Kilometerleistung erzielt, weil
es mehr Moleküle enthält. Wie die meisten Substanzen
dehnt sich Benzin aus,
wenn die Temperatur zunimmt. Und sofern sich der Messbehälter
nicht ebenfalls
ausdehnt, um den Verlust an Molekülen exakt auszugleichen,
kann man mit vier
Litern warmem Benzin nicht so weit fahren.
Singender Schnee
Bei Lufttemperaturen nahe 0 °C bewirkt ein ganz dünner
Wasserfilm auf den
Eiskristallen ein Gleiten zwischen ihnen, wenn der Schuh auf sie
drückt. Bei
viel niedrigeren Temperaturen gibt es keinen solchen Wasserfilm, sodass
unter
dem Druck der Schuhe die Reibung zwischen den Eiskristallen eine
Kippschwingung
bewirkt - das "Knirschen".
Heißes Eis
Ja. Unter einem Druck von 20000 Atmosphären schmilzt Eis bei
76 °C, und das
ist heiß genug, um sich die Haut zu verbrennen!
