1278 Suchergebnisse

Ein Gedankenexperiment ist eine Methode der Erkenntnisgewinnung. Es ist ein Experiment auf gedanklicher Ebene und wird meist dann angewendet, wenn die Bedingungen für die Durchführung von Realexperimenten nicht gegeben sind oder wenn man Bedingungen, die beim Realexperiment auftreten (z.B. die Reibung), zum Verschwinden bringen will. Gedankenexperimente sind vor allem in der speziellen Relativitätstheorie häufig, werden aber auch in der klassischen Physik angewendet.

In Erscheinungen der Natur und Technik kann man durch Beobachtungen oder Experimente, aber auch durch theoretische Überlegungen Zusammenhänge zwischen einzelnen Eigenschaften von Körpern, Stoffen oder Vorgängen erkennen. Wenn sich diese Zusammenhänge unter bestimmten Bedingungen immer wieder einstellen und für eine ganze Gruppe von Objekten gelten, dann spricht man von gesetzmäßigen Zusammenhängen, Gesetzmäßigkeiten oder Gesetzen.
Gesetze in der Physik sind allgemeine und wesentliche Zusammenhänge in Natur und Technik, die unter bestimmten Bedingungen stets wirken.

Physikalische Größen sind spezielle Fachbegriffe. Sie unterscheiden sich von anderen Fachbegriffen dadurch, dass sie messbare Eigenschaften von Objekten beschreiben. Neben der physikalischen Bedeutung kann auch der Wert der Größe in Form eines Zahlenwertes und einer Maßeinheit angegeben werden. Darüber hinaus gibt es für jede Größe ein Formelzeichen.
Bei den physikalischen Größen kann man unterscheiden zwischen vektoriellen und skalaren Größen sowie zwischen Zustands- und Prozessgrößen. Einen speziellen Charakter haben Erhaltungsgrößen und Wechselwirkungsgrößen. Gesondert abgehoben werden manchmal auch Stoffkonstanten und Naturkonstanten.

Im Internationalen Einheitensystem (SI) sind Basiseinheiten für sieben physikalische Größen festgelegt. Die meisten anderen Einheiten lassen sich aus diesen sieben Einheiten ableiten. Die Festlegungen über Einheiten sind international vereinbart und werden von der Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) getroffen. Als verbindliche Basiseinheiten wurden auf der 11. Generalkonferenz für Maß und Gewicht im Jahre 1960 die heute gültigen Einheiten festgelegt, deren Definition sich aber inzwischen teilweise verändert hat, wie bei der Sekunde und beim Meter.

Interpretieren ist eine Tätigkeit, die eng mit dem Experimentieren sowie mit Gleichungen und Diagrammen verbunden ist. Beim Interpretieren wird einer verbale Aussage, einem Zeichensystem (z. B. Gleichung, Proportionalität, Messwerten) oder einer grafischen Darstellung (z. B. einem Diagramm) eine auf die Natur bezogene inhaltliche Bedeutung gegeben.

Klassifizieren ist eine Erkenntnistätigkeit. Beim Klassifizieren werden verschiedene Objekte aufgrund gemeinsamer und unterscheidender Merkmale in Klassen eingeteilt. Alle Objekte, die gemeinsame Merkmale besitzen, werden zu einer Klasse zusammengefasst. Stoffe kann man z.B bezüglich ihrer Härte, ihrer Dichte, ihrer Wärmeleitfähigkeit oder ihrer elektrischen Leitfähigkeit klassifizieren.

* 19.02.1473 Thorn (Torun)
† 24.05.1543 Frauenburg (Frombork)

Er war einer der bedeutendsten Astronomen des Mittelalters und leitete mit der Ausarbeitung des heliozentrischen Weltbildes eine der größten Revolutionen in der Geschichte der Astronomie ein. KOPERNIKUS ging davon aus, dass sich nicht die Erde, sondern die Sonne im Zentrum unseres Planetensystems befindet. Das bedeutete eine völlig neue Vorstellung über den Aufbau unseres Planetensystems. Oft spricht man in diesem Zusammenhang von der „kopernikanischen Wende“.

Messen ist eine Tätigkeit, die eng mit dem Experimentieren verbunden ist. Beim Messen wird der Wert einer Größe, d. h. der Ausprägungsgrad einer Eigenschaft, mithilfe eines Messgerätes dadurch bestimmt, dass die zu messende Größe mit einer festgelegten Einheit verglichen wird. Dazu wird in der Regel eine Messvorschrift festgelegt.

Ein Modell in der Physik ist ein ideelles (gedankliches) oder materielles (gegenständliches) Objekt, das als Ersatzobjekt für ein Original genutzt wird. Es ist eine Vereinfachung des Originals und damit der Wirklichkeit. In einigen Eigenschaften stimmt das Modell mit dem Original überein, in anderen nicht. Ein Modell ist weder richtig noch falsch, sondern nur für einen bestimmten Zweck geeignet oder nicht geeignet.
Beispiele für Modelle sind das Modell Feldlinienbild, Atommodelle, das Teilchenmodell oder Modelle von technischen Geräten.

Einige physikalische Größen in der Natur haben einen bestimmten, festen Wert, der im Laufe der Zeit immer genauer bestimmt worden ist. Man nennt solche physikalischen Größen Naturkonstanten. Typische Beispiele für solche Naturkonstanten sind die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum als die größtmögliche in der Natur auftretende Geschwindigkeit, der absolute Nullpunkt der Temperatur als die tiefstmögliche Temperatur oder die Fallbeschleunigung, die angibt, welche Beschleunigung ein Körper im Gravitationsfeld beim Fall im luftleeren Raum hat.

Die Verleihung von Nobelpreisen hatte der schwedische Chemiker und Unternehmer ALFRED NOBEL, der von 1833 bis 1896 lebte, 1895 in seinem Testament verfügt. Der Nobelpreis wird seit 1901 jeweils zum Todestag von ALFRED NOBEL am 10. Dezember in den Bereichen Physik, Chemie, Medizin/Physiologie, Literatur und Frieden verliehen. Seit 1969 erfolgt auch eine Verleihung des Nobelpreises auf dem Gebiet der Wirtschaftswissenschaften. Der Nobelpreis gilt als höchste wissenschaftliche Auszeichnung.

Wäre die Erde eine unbewegte Kugel, würden sich die globalen Windsysteme vom Äquator zu den Polen hin ausrichten:
Die Sonneneinstrahlung ist am Äquator am höchsten. Die am Äquator auftretenden Strahlungsgewinne führen zur Erwärmung der Luft und lassen sie aufsteigen. Über dem äquatorialen Tiefdruckgebiet würde die Luft dann nord- und südwärts zu den Polen hin abströmen.
Durch die Erdrotation kann es aber einen solchen geschlossenen Kreislauf der Luftmassen zwischen Äquator und Polen, die sogenannte HEADLEY-Zelle, nicht geben. Die Zelle bzw. der Kreislauf existiert lediglich im Raum zwischen dem Äquator und etwa 30° nördlicher und südlicher Breite und wird als Passatzirkulation bezeichnet.
Die HEADLEY-Zelle ist allerdings nicht nur in ihrer Breitenausdehnung begrenzt. Durch die Erdrotation tritt zusätzlich eine scheinbare Kraft auf, die die auf der Nordhalbkugel vom Äquator weg wehenden Winde nach Osten und die zum Äquator hin wehenden Winde nach Westen ablenkt. Auf der Südhalbkugel sind die Verhältnisse entsprechend umgekehrt. Diese ablenkende Kraft heißt CORIOLIS-Kraft.

Die Sonne ist der uns am nächsten stehende Stern. Sie liefert die Energie, durch die Leben auf der Erde überhaupt erst entstehen und sich entwickeln konnte. Aufgrund der relativ geringen Entfernung sind viele Daten der Sonne recht genau bekannt. Sie sind in Übersichten dargestellt.

Es gibt eine Vielzahl physikalischer Systeme, bei denen geringfügige Änderungen in den Anfangsbedingungen erhebliche Auswirkungen haben können. Ein einfaches Beispiel dafür ist das Fallenlassen eines Blattes Papier. Es fällt je nach dem Ausgangszustand in sehr unterschiedlicher Weise nach unten – es verhält sich chaotisch. Trotzdem wirken auch in diesem Falle physikalische Gesetze. Man bezeichnet das Verhalten solcher Systeme als deterministisches Chaos. Ihre Beschreibung erfolgt nicht nichtlinearen Gleichungen.

Die Weltmeere sind ein gewaltiger Speicher erneuerbarer Energien. Bei der Nutzung der thermischen und kinetischen Energie der Ozeane steht der Mensch jedoch noch am Anfang. Bislang arbeiten nur wenige Gezeiten- und Wellenkraftwerke erfolgreich. Auch bei der Entwicklung von Temperaturgefällekraftwerken, die gleichzeitig zur Meerwasserentsalzung genutzt werden können, muss noch viel Pionierarbeit geleistet werden.

Die Erde ist einer der neun großen Planeten in unserem Sonnensystem und steht der Sonne relativ nahe. Sie ist der einzige Himmelskörper, auf dem sich höhere Formen des Lebens entwickeln konnten. Als Planet und Himmelskörper im Sonnensystem kann die Erde mit zum Forschungsgegenstand der Astronomie gezählt werden, insbesondere was ihre Bewegungen und ihre Daten betrifft. Die Wissenschaft, die sich aber vorrangig mit der Erde beschäftigt, ist die Geografie.

Erde und Erdmond, meist kurz als Mond bezeichnet, sind enge kosmische Partner. Sie bewegen sich seit ihrer Entstehung gemeinsam um die Sonne. Während die Erde der Planet des Lebens ist, herrschen auf dem Mond Bedingungen, unter denen sich nicht einmal primitive Einzeller entwickeln konnten. Der Mond ist der einzige Himmelskörper außerhalb der Erde, den Menschen bisher besuchten.

Im Spektrum von sehr weit entfernten Galaxien beobachtet man auffällige Linienverschiebungen der Spektrallinien gegenüber dem Spektrum einer ruhenden Vergleichsquelle. Auf ähnliche Weise wie bei den Radialgeschwindigkeiten der Sterne müssen diese Linienverschiebungen im Spektrum der Galaxien als radiale Bewegungen interpretiert werden. Sehr weit entfernte Galaxien bewegen sich von uns fort. Diesen Effekt bezeichnet man als Galaxienflucht.

Die Fernrohrbeobachtungen GALILEO GALILEIs (1564-1642) darf man als entscheidenden Wendepunkt am Beginn der Erforschung der Galaxis ansehen. GALILEI richtete um das Jahr 1610 zum ersten Mal ein Fernrohr auf das diffus leuchtende Band der Milchstraße und konnte es in einzelne Sterne auflösen.
Damit erhob sich die Frage, weshalb die Sterne in einem flachen Band konzentriert sind und an anderen Stellen des Himmels in wesentlich geringer Anzahl auftreten.

Die Kugelgestalt der Erde war lange umstritten. Seit der griechischen Antike bis weit ins Mittelalter hinein wurde von der Kirche und Gelehrten die Erde als kreisrunde Scheibe betrachtet. Erst nach wissenschaftlichen Berechnungen, indirekten Beweisen und den ersten Weltumseglungen setzten sich die wahren Auffassungen über die Gestalt der Erde endgültig durch.

Ein Blick zum Sternhimmel lässt erkennen, dass die einzelnen Sterne stark voneinander abweichende Helligkeitseindrücke im menschlichen Auge hervorrufen. Bezüglich der vom menschlichen Auge wahrgenommenen visuellen Helligkeit, die auch als scheinbare Helligkeit bezeichnet wird, ist der Stern Sirius von Mitteleuropa aus der hellste Stern, den wir am Himmel sehen.

Das HERTZSPRUNG-RUSSELL-Diagramm, benannt nach dem dänischen Astronomen EJNAR HERTZSPRUNG (1873-1967) und dem amerikanischen Astronomen HENRY NORRIS RUSSELL (1877-1957), ist das bekannteste Zustandsdiagramm der Astrophysik. Auf den Achsen sind die Leuchtkraft und die Oberflächentemperatur aufgetragen. Jeder Stern wird als Punkt abgebildet. In diesem Diagramm treten typische Häufungsgebiete auf, die unmittelbar mit bestimmten Stadien der Sternentwicklung verbunden sind.

Die Vorstellung vom Hüllenbau („Sphären“) der Erde ist sehr alt.
Heute wird der Hüllenbegriff vor allem in den Geo- und Biowissenschaften für stofflich-energetische Bereiche an der Erdoberfläche verwendet, für die zugleich bestimmte Erscheinungsformen der Materie einschließlich ihrer Prozesse charakteristisch sind. Die wesentlichsten Teilhüllen sind zugleich die Gegenstände bestimmter Wissenschaften. Die Geografie untersucht die Landschaftshülle (Geosphäre). Das ist der Durchdringungsbereich vieler Teilhüllen unmittelbar beidseitig der Erdoberfläche.

Das kosmologische Prinzip beschreibt die wichtigste Arbeitshypothese der Kosmologie. Es gründet sich auf die bisherigen Erfahrungen, die bei der Erforschung der Struktur und der Bewegungsverhältnisse im Universum gesammelt worden sind. Es lautet:
Im Universum existiert kein Punkt, der in irgend einer besonderen Weise physikalisch ausgezeichnet ist.

Als Milchstraßensystem oder Galaxis bezeichnet man das Sternsystem, in dem sich unsere Sonne befindet. Das Milchstraßensystem ist also die kosmische Heimat der Menschheit. Unser Sternsystem gehört zur Gruppe der Spiralgalaxien. Es beherbergt etwa 100 Milliarden Sterne, darüber hinaus verschiedene Typen von Sternhaufen und interstellare Materie. Wie bei vielen anderen Spiralgalaxien kann man auch im Milchstraßensystem einige großräumige Strukturelemente deutlich voneinander unterscheiden. Zu diesen zählen die Scheibe mit den Spiralarmen, das Zentralgebiet und der galaktische Halo.