Kapitel C Lesetext Wozu brauchen wir Physik

Wozu brauchen wir Physik?
Die Ergebnisse der modernen Physik zwingen uns, Begriffe wie Wirklichkeit, Raum
und Zeit neu zu diskutieren.
Wenn neue und alte Denkweisen und unterschiedliche Kulturen konstruktiv
aufeinandertreffen, führt das meist zu tiefgehenden Diskursen und vielfach zu
neuartigen
interessanten
Entwicklungen.
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Diese
Option
birgt
auch
die
Internationalität der Naturwissenschaft.
Wozu braucht ein Ingenieur Kenntnisse in den Naturwissenschaften, insbesondere in
der Physik?
Die moderne Physik ist ein Glied in einer langen Kette von Vorgängen und
technischen
Entwicklungen,
die
mit
der
praktischen
Anwendung
der
Naturwissenschaft im 17. / 18. Jahrhundert begonnen haben.
„Die Beziehung von Naturwissenschaft und Technik ist von Anfang an von
gegenseitiger Unterstützung geprägt gewesen. Der Fortschritt der Technik, die
Verbesserung
der
Werkzeuge,
die
Erfindung
neuer
Mess-
und
Beobachtungsapparate haben die Grundlage für erweitertes und genaueres
empirisches Wissen über die Natur geschaffen. Der Fortschritt im Verständnis der
Natur und schließlich die mathematische Formulierung von Naturgesetzen haben
den Weg für eine neue Anwendung dieses Wissens in der Technik eröffnet. Es war
z.B. die Erfindung des Fernrohrs, die die Astronomen in die Lage versetzt hat, die
Bewegungen der Sterne genauer zu messen, als es vorher möglich war. Dadurch
wurde ein beträchtlicher Fortschritt in der Astronomie und in der Himmelsmechanik
erzielt. Andererseits war die genaue Kenntnis der mechanischen Gesetze von
größtem Wert für die Verbesserung mechanischer Werkzeuge, für die Konstruktion
von Energie liefernden Maschinen, usw.
Der große Siegeszug dieser Verbindung von Naturwissenschaft und Technik
begann, als man gelernt hatte, einige Naturkräfte in den Dienst des Menschen zu
stellen. Die Energie, die z.B. in der Kohle aufgespeichert war, konnte dann einige der
Arbeiten übernehmen, die sonst vom Menschen selbst getan werden mussten. Die
Industrien, die sich aus diesen neuen Möglichkeiten entwickelten, konnten zunächst
als eine natürliche Fortsetzung und Erweiterung des älteren Handwerks angesehen
werden. An vielen Stellen ahmten die Maschinen noch das alte handwerkliche Tun
nach und die Arbeit in den chemischen Fabriken konnte als eine Fortsetzung der
Arbeit in den Färbereien und den Apotheken der alten Zeit betrachtet werden.
Aber später entwickelten sich ganz neue Industriezweige, zu denen es kein
Gegenstück im älteren Handwerk gab, wie z.B. die Elektrotechnik. Das Eindringen
der Naturwissenschaft in die entlegeneren Teile der Natur gab den Ingenieuren die
Möglichkeit Naturkräfte auszunützen, die in früheren Perioden kaum bekannt waren.
Und eine genaue Kenntnis dieser Kräfte in Form einer mathematischen Festlegung
der sie beherrschenden Naturgesetze bildet eine feste Grundlage für die
Konstruktion aller Art von Maschinen.“
Die
technische
Zivilisation
bekam
durch
die
erfolgreiche
Verbindung
von
Naturwissenschaft und Technik ein so starkes Gewicht, dass Nationen mit anderen
Traditionen diese Entwicklung aufgriffen. Die modernen Medien zur Verständigung
und des Verkehrs haben die Ausbreitung noch vollendet. Der ganze Prozess hat die
Lebensbedingungen auf der Erde grundsätzlich verändert.
Insbesondere seit dem 19. Jahrhundert wird jede neue Erkenntnis daraufhin
überprüft, welcher praktische Nutzen daraus gezogen werden kann. Das Vertrauen
in die wissenschaftliche Methode und in das rationale Denken ersetzten alle anderen
Sicherungen des menschlichen Geistes.
Es entwickelte sich ein starrer Rahmen für die Naturwissenschaft, der getragen
wurde durch die grundlegenden Begriffe der klassischen Physik: Raum, Zeit,
Materie, Kausalität. Der Begriff Wirklichkeit bezog sich auf die Dinge oder Vorgänge,
die wir mit unseren Sinnen wahrnehmen oder die mit Hilfe der verfeinerten
Werkzeuge, die die Technik zur Verfügung stellt, beobachtet werden können.
Die Newtonsche Mechanik wurde irrtümlich als etwas Endgültiges angenommen.
Aus dem mechanistischen Weltbild folgte der Versuch, neue Phänomene den „alten“
Theorien unterzuordnen: Beispielsweise ist versucht worden, elektromagnetische
Induktion mit Hilfe mechanischer Modelle zu erklären oder Atome sind als
physikalisch-chemisches Gedankenspiel ohne Bezug zur Realität bezeichnet
worden.
Ob man diesen Prozess billigt oder nicht, ob er als Fortschritt oder Gefahr gesehen
wird, er ist längst der Kontrolle durch menschliche Kräfte entwachsen.
Die Erfindung der Atomwaffen hat für die Wissenschaft und die Naturwissenschaftler
ganz neue Probleme aufgeworfen. Der politische Einfluss der Wissenschaft ist viel
stärker geworden und hat insbesondere dem Atomphysiker eine doppelte
Verantwortung aufgeladen.
Aktuell wird diskutiert und erforscht, inwiefern der Mensch durch Wirtschaft und
Technik den Klimawandel auf der Erde herbeigeführt haben kann und die
Veränderungen aufzuhalten sind.