Ben Still, u.a. Das Physik-Buch
„Es ist schade, dass wir in der Schule oft nicht erfahren, wie Konzepte und Ideen in der Wissenschaft entstanden sind. Es wird von uns erwartet, dass wir sie fraglos akzeptieren. Aber so ist die Physik nicht, so ist die gesamte Wissenschaft nicht. Wir fragen uns, wie die Welt funktioniert, und wir entwickeln Theorien und Hypothesen. Gleichzeitig machen wir Beobachtungen und führen Experimente durch, revidieren und verbessern das, was wir wissen.“ (S. 9)
Die Physik hat aus Beobachtungen, Versuchen, und Irrtümern Hypothesen und Theorien entwickelt, die unsere Vorstellungen vom Aussehen und Wesen der Welt und was sie zusammenhält im Laufe der Geschichte auf vorher unvorstellbare Weise verändert hat. Das Physik-Buch bietet einen Überblick über die Entwicklung dieser Ideen von den Anfängen bis in die Gegenwart.
Am Anfang der Wissenschaften steht die Vereinbarung gemeinsamer Orientierungspunkte, die für die Menschen von überlebenswichtiger Bedeutung waren, wie z.B. das Messen von Längen und Flächen in den ackerbautreibenden Gesellschaften von Mesopotamien und Ägypten, die vor allem in den erstaunlichen Bauwerken dieser Kulturen überdauert haben. Diese wurden im Laufe der Jahrhunderte immer wieder angepasst und verändert, bis sie in der Gegenwart im Internationalen Einheitensystem als Grundlage der Wissenschaften weltweit verwendet werden.
Neben den Maßeinheiten steht vor allem die Methode wissenschaftlichen Denkens am Anfang der wissenschaftlichen Entwicklung, für die Aristoteles bereits im 4. Jhd. v. Chr. die Grundlagen gelegt hat. Als Ausgangspunkt wissenschaftlichen Denkens erscheint die Beobachtung, die durch eine Hypothese erklärt und anschließend durch Versuche überprüft wird. Wenn die Daten aus den Versuchen die Hypothese bestätigen, prüfen weitere Versuche die Ergebnisse. Am Ende wird die Hypothese als wahr betrachtet. Wird die Hypothese durch Versuche widerlegt, muss sie überarbeitet und geändert werden, bis Versuche ihre Annahmen bestätigen.
Das „Physik-Buch“ stellt in sieben Kapiteln chronologisch und thematisch die Entwicklungen in der Physik von ihren Anfängen bis in die Gegenwart dar. Das erste Kapitel „Messung und Bewegung“ setzt sich mit Themen der Physik in der Alltagswelt auseinander, wie dem freien Fall, dem Druck, der Zeitmessung, der Gravitation, u.a. Kapitel „Energie und Materie“ geht den Fragen nach der Wärme und der Beschaffenheit der Stoffe nach, dazu gehören u.a. Themen wie Wärme und ihre Übertragung, das Gasgesetzt, Wärmekraftmaschinen, statische Mechanik und Modelle der Materie.
Im Kapitel „Elektrizität und Magnetismus“ werden die wundersamen Kräfte des Magnetismus und der Elektrizität und ihre technischen Umsetzungen und Möglichkeiten beschrieben. „Schall und Licht“ erläutert die Eigenschaften von Wellen, die sowohl in Form von Schallwellen in der Musik als auch als Licht- und elektromagnetische Wellen in der Physik eine grundlegende Rolle spielen. In die Physik der Gegenwart für bereits das Kapitel „Die Quantenwelt“ das in die komplexe Physik der Quantenmechanik einführt und eine neue Vorstellung der Realität eröffnet, die unsere sinnliche Alltagserfahrung ebenso übersteigt, wie die Welt der „Kern- und Teilchenphysik“, die das Innere der Atome untersucht. Auch die Themen im Kapitel „Relativitätstheorie und das Universum“ übersteigt die alltägliche Erfahrungswelt des Menschen, wenn sie die gekrümmte Raumzeit erläutern oder Schwarze Löcher und Wurmlöcher, den Urknall oder dunkle Materie thematisieren.
Der gut strukturierte Haupttext wird in der Darstellung mit Schaubildern
veranschaulicht und mit Exkursen ergänzt. Bild: Dorling Kindersley, Das Physikbuch
„Das Physik-Buch“ gibt auf fachkundige und verständliche, aber dennoch unterhaltsame Weise Einblick in die Entwicklung der Physik und des wissenschaftlichen Denkens von ihren Anfängen bis in den gegenwärtigen Stand. Nach kurzen Kapiteleinführungen werden spezielle Themen und Entwicklungen näher beleuchtet und die damit verbundenen Schlüssel-Gelehrten kurz vorgestellt. Die zahlreichen anschaulichen Illustrationen erleichtern das inhaltliche Verständnis ebenso wie die klare Struktur der Darstellung.
Das überaus informative und empfehlenswerte Sachbuch hilft die Wissenschaft als lebendige Entwicklung aus Versuch und Irrtum zu erkennen und vermittelt Schülern wie Erwachsenen auf kompakte Weise die Grundlagen der Physik der Gegenwart.
Ben Still / John Farndon / Tim Harris / Hilary Lamb / Jonathan O’Callaghan / Mukul Patel / Robert Snedden / Giles Sparrow, Das Physik-Buch. Aus d. Reihe: Big Ideas – einfach erklärt, ill. v. James Graham, übers. v. Carsten Heinisch [Orig. Titel: The Physics Book], ab 16 Jahren
München: Dorling Kindersley Verlag 2021, 336 Seiten, 27,80 €, ISBN 978-3-8310-4113-8
Weiterführender Link:
Dorling Kindersley Verlag: Ben Still, u.a., Das Physik-Buch
Andreas Markt-Huter, 27-04-2021