Spektrum Spezial PMT 1/2025 - Faszinierende Physik des Alltags

Begeisternde Lichtspiele, Seifen- und Antiblasen, Strukturen aus Eis, fliegende Spinnen, loderndes Feuer und knitterfreie Kleidung sind nur eine Auswahl an alltäglichen Phänomenen, die wir Ihnen in dieser Ausgabe der Spektrum-Spezial-Reihe »PMT - Physik, Mathematik, Technik« zusammengestellt haben. Viele davon werden Ihnen bekannt sein. Wir zeigen sie aber, wie Sie sie vermutlich noch nicht kennen und erklären die physikalischen Zusammenhänge dahinter - lassen Sie sich von der Physik des Alltags faszinieren!

Leseprobe:

Auf manche Dinge muss man mehrmals blicken, bevor man sie zum ersten Mal sieht. Dazu gehört die so genannte Thoreau-Reynolds-Welle auf einem fließenden Gewässer. Sie ist so fein wie ein Kratzer auf dem Spiegel der Wasseroberfläche, so dass schon ihre Entdeckung ein gutes Auge verlangt. Hat man dieses bereits 1858 von dem amerikanischen Schriftsteller Henry David Thoreau beschriebene Phänomen erst einmal gesehen, so bemerkt man es immer wieder, sogar auf einer windbewegten Wasserpfütze.Über Kratzer darf man sich ebenfalls in einem ganz anderen Zusammenhang wundern. Spiegelt sich die Sonne etwa auf der Karosserie eines Autos, so scheinen sich die Gebrauchsspuren im Lack lichtstark in konzentrischen, spektralfarbigen Ringen um das Spiegelbild der Sonne zu gruppieren. Und wenn sich dieses mit der Änderung des Blickwinkels verschiebt, so laufen auch die scheinbaren Ringkratzer ohne Verzug mit.Einige der hier zusammengestellten Vorgänge werden Ihnen bekannt sein. Aber wir zeigen sie so, wie Sie sie vermutlich noch nicht kennen. So ist wohl jedem geläufig, dass beim Waschen und Abwaschen reichlich Seifenblasen in Form von Schaum im Spiel sind. Ihnen wird meist eine wesentliche Rolle bei der Reinigung zugeschrieben. Schaut man sich jedoch die physikalischen Vorgänge genauer an, so wird man sich leicht davon überzeugen, dass der Schaum an sich für das Reinigen von Wäsche und Geschirr irrelevant ist.Dennoch finden wir immer wieder Vergnügen an den in vielerlei Hinsicht beeindruckenden Seifenblasen und bedauern ihre Kurzlebigkeit. Nicht nur Gaukler und Künstler haben sich mit der Frage beschäftigt, wie man die Lebensdauer der Blasen verlängern kann. Inzwischen haben sich Physiker damit befasst und Seifenblasen geschaffen, die sich ein ganzes Jahr halten. Was diese langlebigen Blasen dabei an Schönheit einbüßen, geben sie an physikalisch interessanten Einsichten zurück.Von der Seifenblase ist der Weg nicht weit zur Antiblase, die sowohl natürlich vorkommt, aber auch m it etwas Geschick selbst hergestellt werden kann. Wie im Namen bereits angedeutet, bestehen diese Blasen nicht aus einer von einer Wasserhaut umgebenen Luftkugel, sondern umgekehrt aus einer luftumhüllten Wasserkugel. Sie existieren daher nur im Wasser und fordern zu physikalischen Spielereien geradezu heraus.Die Kurzlebigkeit von Blasen und Antiblasen liegt an der Empfindlichkeit der dünnen Hüllen, durch die sie zusammengehalten werden. Umso erstaunlicher erscheint es, dass in einem im öffentlichen Raum ausgestellten Kugelbrunnen ein sehr dünner Wasserfilm eine tonnenschwere Steinkugel in der Schwebe hält und eine fast reibungsfreie Rotation ermöglicht. Doch wenn man sich die physikalischen Hintergründe vor Augen führt, erkennt man, dass alles mit rechten Dingen zugeht.Mit diesen und zahlreichen weiteren Problemen und Phänomenen der natürlichen und wissenschaftlich-technischen Welt befasst sich das vorliegende, nunmehr fünfte Sonderheft zur Alltagsphysik. Dabei wird einmal mehr g ezeigt, dass selbst im Kleinsten und Belanglosesten Außerordentliches zu finden ist. Um den Blick dafür zu öffnen und das Interesse zu einer fachlichen Auseinandersetzung mit den jeweiligen physikalischen Hintergründen zu wecken, haben wir uns bemüht, die teilweise anspruchsvollen Sachverhalte mit einem Wort Albert Einsteins »so einfach wie möglich, aber nicht einfacher« zu beschreiben. Ihr H. Joachim Schlichting