Vierhundertsechsundfünfzig

Die Erde befindet sich heute im Aphel, also dem sonnenfernsten Punkt auf ihrer Umlaufbahn.

Aus der Symmetrie der Form der Bewegungsgleichungen gegenüber Zeitverschiebungen und Drehungen des Koordinatensystems folgen mit Hilfe des Noether-Theorems die Erhaltungssätze für Energie und Drehimpuls. Aus diesen wiederum lassen sich die Keppler’schen Gesetze herleiten, die die Planetenbewegungen beschreiben.
Der sonnenfernste Punkt bedeutet gleichzeitig, dass die Erde ihre Minimalgeschwindigkeit erreicht hat. Für uns auf der Nordhalbkugel hat das die Auswirkung, dass das Sommerhalbjahr etwas länger ist, als das Winterhalbjahr.

Den Aphel nehme ich heute zum Anlass – ohne jeglichen Anspruch an Vollständigkeit oder Systematik – ein paar Facts zusammenzutragen, die anklingen lassen, was an der Physik so faszinierend ist.

Physik ist – ganz wörtlich genommen – die Wissenschaft von den Körpern. Es geht also zunächst einmal um die Bewegung von Körpern. Die Mechanik beschreibt z.B. Stöße zwischen Körpern, oder Schwingungen von Körpern.
Bei der Elektrizitätslehre (eine Vorstufe der Elektrodynamik) geht es u.a. um Spannung oder Leistung.
Die Wärmelehre bzw. die Thermodynamik beschreibt, was passiert, wenn es heiß wird. Es geht auch z.B. um Wärmepumpen oder Stirlingmotoren, bei denen ein Kolben hin- und herstößt.
Die Quantenphysik erklärt u.a. den Tunneleffekt.
In der Astrophysik bzw. der Kosmologie geht es zum Beispiel um den Big Bang.
Wer sich für Vakuumpumpen interessiert, ist bei der Angewandten Physik richtig. Auch die Elektronik ist hier angesiedelt. Die Sample-and-Hold-Schaltung (Abtast-Halte-Glied) soll hier nur exemplarisch genannt werden. Oder die Beschreibung von Halbleitern, in denen Elektronen mit Löchern wechselwirken.
Wer sich nicht mit Festkörperphysik beschäftigen mag, findet in der Hochenergiephysik vielleicht ein interessanteres Forschungsgebiet, bei dem es um Wechselwirkungen mit hoher Stoßenergie geht.
Die Aufzählung ist bei weitem nicht vollständig. Ich möchte aber nicht vergessen, zumindest die Eindringtiefe (penetration depth) von Strahlung in Materie zu erwähnen.
Es gibt aber noch viele andere Themen, beispielsweise die Beschreibung von Diffusionsvorgängen mit Hilfe der Fick’schen Gesetze.
Und natürlich ist alles relativ!

Um die Mathematik als Hilfswissenschaft kommt kein Phiker herum. Sie bietet unerlässliche Tools wie Potenzen, Funktionen wie Sinus oder Tangens. Beispielsweise sei noch das Entwickeln einer Potenzreihe genannt, bei der man nach dem linearen Glied abbricht, um eine Näherung zu erhalten.

Gegen eine Beschäftigung mit der Physik sprechen eigentlich nur, dass A. Merkel und O. Lafontaine Physik studiert haben, aber von einigen unliebsamen Kollegen sollte man sich nicht abschrecken lassen.