Die Welt physikalisch gesehen

Faszinierende optische Phänomene entdecken.
H. Joachim Schlichting. Berlin: Springer 2025
Wir sind umgeben von faszinierenden optischen Phänomenen, die im Alltag meist unbemerkt bleiben. Doch was verbirgt sich hinter den strahlenförmigen Heiligenscheinen, die um den Schatten unseres Kopfes erscheinen, wenn wir in ein trübes Gewässer blicken? Haben Sie jemals die geheimnisvollen Lichtkreuze in Lichtkreisen wahrgenommen, die insbesondere am Morgen oder Abend an Häuserfronten zu sehen sind? Selbst verzerrte Mehrfachspiegelungen auf glänzenden Autokarosserien entgehen den meisten von uns.
In diesem Sachbuch nehmen wir Sie mit auf eine Reise durch die Welt der verborgenen Lichterscheinungen. Entdecken Sie Phänomene wie die Quételetschen Ringe, die leuchtenden Glorien im Nebel oder die faszinierenden Strukturfarben von Spinnennetzen, die sich nur aus der passenden Perspektive offenbaren. Selbst bekannte Erscheinungen wie der Regenbogen, der eigene Schatten oder der Heiligenschein im feuchten Gras enthüllen bei genauer Betrachtung völlig neue Details und eröffnen ungeahnte Einsichten.
Diese alltäglichen Phänomene werden ohne Formeln physikalisch beschrieben. Dabei erfährt vor allem die ästhetische und erlebnisorientierte Dimension durch reiche Bebilderung und Diktion eine besondere Wertschätzung.
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Kartoniert, xiii, 465 S.XIII, 465 S. 361
Abb., 347 Abb. in Farbe.

Spektrum Spezial PMT 1-25 Physik Mathematik Technik

In diesem Sammelband erscheinen 36 Beiträge meiner Serie zu physikalischen Alltags- und Naturphänomenen.

Editorial

»Alles in der Welt ist merkwürdig und wunderbar
für ein paar wohlgeöffnete Augen«
José Ortega y Gasset (1883–1955)

Das Geheimnisvolle im Alltäglichen entdecken 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 mit 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 gezeigt, 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.

H. Joachim Schlichting

H. Joachim Schlichting. Spektrum der Wissenschaft Spezial 1.22 (2022) 82 Seiten

Physikalischer Reiz des Gewöhnlichen
Die Menschen haben von jeher die Natur nicht nur wahrgenommen, sondern die Natur auch auf die eine oder andere Weise zu verstehen versucht. Aus heutiger Perspektive erstaunlich tief gehende physikalische Einsichten hat bereits Leonardo da Vinci vor mehr als 500 Jahren bei seinen zahlreichen Beobachtungen und zeichnerischen Rekonstruktionen bewiesen. Damals war die neuzeitliche Physik noch im Entstehen begriffen, sodass man nur darüber staunen kann, wie klar und verständlich Leonardo viele Alltagsbeobachtungen dargestellt hat. Die Kunst kam ihm bei der grafischen Rekonstruktion der Phänomene sehr zugute (S. 6).
Physik und Kunst haben sich von jeher gegenseitig befruchtet und zahlreiche Erscheinungen inspirieren oft durch ihren ästhetischen Reiz dazu, sie näher zu erschließen.
Aber selbst profan wirkende Vorgänge führen manchmal erstaunlich weit bis in die moderne Forschung.
So ist es eine alltägliche Erfahrung, Schnecken auf ihrem glitschigen Schleimfilm gleiten zu sehen. Denkt man jedoch an die eigenen Fortbewegungsprobleme (S. 40), drängen sich Fragen geradezu auf. Wie stellt es die Schnecke an, bergauf zu gleiten oder sich überhaupt vom glitschigen Schleim abzustoßen? (S. 64).
Die wissenschaftliche Antwort führt direkt in die Küche, in der wir es mit ähnlichen Problemen zu tun haben, wenn beispielsweise der Ketchup aus der Flasche wohldosiert auf dem Teller landen soll (S. 72). Flüssigkeiten können je nach mechanischer Einwirkung zwischen zäh- und leichtflüssig wechseln. In Form von Schaum ähneln manche Gemische sogar einem Festkörper (S. 70). Selbst reines Wasser zeigt oft faszinierende Strukturen und überraschende Schauspiele. Es ist sogar musikalisch: Spült man nach der Teepause sein Edelstahlsieb, so bekommt man zuweilen schöne Töne zu hören. Dahinter steckt ein komplexer Vorgang, der erst zum Mysterium wurde, seitdem es diese Teesiebe gibt (S. 78). Andere Strömungsereignisse sind altbekannt, aber nicht weniger imposant und fordern geradezu dazu heraus, selbst ausprobiert zu werden.
Lassen Sie sich durch diese Sammlung inspirieren, fortan den Alltag mit neuen Augen zu sehen.

Ihr H. Joachim Schlichting.

Schlichting, H. Joachim. Spektrum der Wissenschaft Spezial 1.19 (2019), 82 Seiten

Vertrautes aus physikalischer Sicht

Es schien, als seien die umkränzten Lichtkreuze über Nacht in die Welt gesetzt worden. Nachdem ich diese merkwürdigen Objekte an Häuserwänden und Straßen (siehe S. 30) zum ersten Mal entdeckt hatte, sah ich sie von diesem Tag an überall. Freilich müssen die seltsamen Figuren schon vorher immer wieder auf meine Netzhäute gelangt sein, doch ich hatte sie bis dahin nicht bewusst wahrgenommen. Das ist typisch für viele Phänomene im Alltag und in der Natur. Man muss regelrecht lernen, sie zu sehen – und das gelingt am besten, indem man durch möglichst viele Beispiele dazu angeregt wird. Weiterlesen →

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.

Schlichting, H. Joachim; Ucke, Christian. In: Weinheim: Wiley-VCH 2016, ISBN-978-3-527-41108-5
ISBN-13: 978-3527409501

Produktbeschreibung
Joachim Schlichting und Christian Ucke zeigen in diesem reich illustrierten Buch: die Physik hat eine spielerische Seite, die man genießen und von der man gleichzeitig viel lernen kann. In einzelnen Kapiteln zu vier großen Themenbereichen der Physik – Mechanik, Thermodynamik, Elektromagnetismus, Optik – stellen sie ungewöhnliche, überraschende, unterhaltsame physikalische Spielereien und Phänomene vor, von Ketten, die sich von selbst zur Fontäne aufbäumen über merkwürdig anschwellende Töne beim Kaffeetrinken bis zu schwebenden Kreiseln und handgemachten Hologrammen. Manche der beobachteten Effekte beruhen auf recht einfachen physikalischen Prinzipien, bei anderen wiederum muss man weiter in die Tiefe gehen, um sie verstehen zu können. Doch alle physikalischen Spielereien haben eins gemeinsam: es macht einfach Spaß, sich mit ihnen zu beschäftigen, und der Aha-Effekt kommt nie zu kurz! Weiterlesen →

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 →

Schlichting, H. Joachim. Darmstadt: Primus Verlag 2012

„Hans Joachim Schlichting ist etwas selten Schönes gelungen. Alltagsgegebenheiten aus dem Dickicht des gewohnt alltäglichen Blicks herauszuholen, eindrucksvoll aufs Bild zu bannen und dann auch noch mit physikalischen Augen zu sehen oder gar erst zu erkennen ist schon schwierig genug. Solche Phänomene dann auch noch mit einfachen Worten zu beschreiben und zu erklären gelingt derart selten, dass dieses Buch sich deutlich aus der populärwissenschaftlichen Literatur über Phänomene in Physik und Natur heraushebt. Hier trafen das außergewöhnliche Talent eines passionierten Amateurfotografen mit dem in vielen Jahren angesammelten Wissen eines Fachmanns der Physikdidaktik zusammen. Weiterlesen →

Ucke, Christian; Schlichting, H. Joachim. In: Weinheim: Wiley-VCH 2011, ISBN-10: 3527409505
ISBN-13: 978-3527409501

Produktbeschreibung: Auf den ersten Blick überrascht die inhaltliche, methodische und phänomenologische Verschiedenheit der Themen in diesem anregenden Mitmach-Buch, denn die Auswahl reicht von Spielzeugen im klassischen Verständnis über Designobjekte bis zu interessanten Gegenständen und Phänomenen des Alltags. Aber auch die Zugänge zu den Themen sind unterschiedlich! Mal stehen exploratorische und experimentelle Aspekte im Vordergrund, mal theoretische Grundlagen. Immer geht es aber um die Freude am Spiel, denn „Spiel, Physik und Spaß“ will zum Nachdenken und Mitmachen anregen. Für jedes Alter findet sich etwas: Einiges spricht schon Kinder im Vorschulalter an, anderes ist für Schüler, Studenten oder Lehrer von Interesse, wieder anderes werden ältere Leser als Spielzeug aus ihrer Jugendzeit erkennen. Weiterlesen →