Physik

Woraus besteht ein Blitz, und warum blitzt es? Erst seit etwa 250 Jahren wissen die Menschen, dass Blitze mit Elektrizität zu tun haben.

Die Physik, sprich Füh-Sick, ist eine Wissenschaft. Wer sich mit Physik beschäftigt, ist ein Physiker oder eine Physikerin. Die Physik gehört zu den Naturwissenschaften. Die Physiker versuchen die Welt mit Gesetzmäßigkeiten und Formeln zu beschreiben, die sie mit Experimenten auf ihre Richtigkeit überprüfen.

In der Physik geht es um die Kräfte in der Natur und wie sie auf Stoffe wirken. Auch die Gesetzmäßigkeiten von Bewegung sind für Physiker interessant. Das alles passiert in Raum und Zeit. Physiker erforschen vom Allergrößten bis zum Allerkleinsten fast alles. Sie interessieren sich also für das Weltall, die Sterne und Galaxien aber auch für die Atome und die Dinge, aus denen Atome bestehen. Ohne die Physik wäre unser technischer Fortschritt nicht denkbar.

Womit beschäftigen sich Physiker?

Physiker messen gerne. Mit so einem Gerät kann man vieles über Elektrizität messen.

Fast alles, was wir im Alltag erleben, hat mit Physik zu tun. Wenn etwas laut oder leise ist, sprechen Physiker von Akustik. Was wir sehen und wie Licht wirkt, das heißt Optik. In der Mechanik geht es darum, wie sich Gegenstände bewegen oder wie beispielsweise ein Auto beschleunigt. Auch die Wirkung von einem Hebel oder die Funktion einer Seilwinde gehören zur Mechanik. Physiker interessieren sich auch dafür, wie Wärme entsteht und sich verbreitet. Das gehört zur Wärmelehre.

Ein besonderes Phänomen ist die Schwerkraft. Man nennt sie auch Gravitation. Sie sorgt dafür, dass wir auf dem Boden stehen und nicht davonfliegen. Auch alle Gegenstände, die man loslässt, fallen auf den Boden. Die Erde zieht alles an. Diese Kraft ist unsichtbar, aber es gibt sie. Die Schwerkraft sorgt auch dafür, dass die Erde um die Sonne kreist und nicht wegschwirrt. Diese Kraft wirkt auf alle Körper und über unglaublich riesige Entfernungen. Selbst zwischen den entferntesten Sternen im Weltall wirkt sie noch.

Es gibt noch weitere Kräfte, die man nicht sieht. Ein Beispiel ist die Elektrizität. Sie bringt die Lampe zum Leuchten oder den Elektromotor zum Laufen. Der Magnetismus sorgt dafür, dass der Magnet an der Wandtafel hängen bleibt. Das geht allerdings nur, wenn in der Wandtafel eine Eisenschicht verborgen ist.

Ein weiteres Gebiet der Physik beschreibt, wie die kleinsten Teile der Materie sind. Sie bestehen aus Atomen oder Molekülen. Damit muss man sich gut auskennen, wenn man ein neues Material entwickeln will. Aber auch das Verständnis der Radioaktivität oder derAtomenergie ist ein Teilgebiet der Physik.

Physiker müssen oft rechnen, denn sie wollen etwas genau wissen und nachmessen. Allerdings rechnen sie nicht unbedingt im Kopf: Sie stellen physikalische Formeln auf, in denen beschrieben wird, wie gerechnet werden soll. Das macht dann aber ein Computer. Sie führen auch viele Experimente und Messungen durch, um ihre Annahmen zu überprüfen.

Welche „Sprache“ sprechen Physiker?

In der Physik geht es immer um physikalische Größen. Das sind Dinge, die man genau messen kann: z.B. die Länge, die Temperatur, die Zeit oder die Geschwindigkeit. Um eine Größe zu messen benötigen Physiker nicht nur Zahlen, sondern auch Einheiten: z.B. Meter, Millimeter, Liter oder Kilogramm.

Damit man in der Physik nicht lange Texte schreiben muss, benutzt man eine Art eigene „Abkürzungssprache“, mit der man Zusammenhänge ausdrückt. Die Vokabeln dieser Sprache sind die Formelzeichen und die Einheitenzeichen. Anstatt „Die Länge beträgt zwei Zentimeter“ schreibt man in der Physik kurz l = 2 cm. Die Formelzeichen stehen also für die physikalischen Größen. Mit Ihnen kann der Physiker seine Erkenntnisse sehr kurz als Formel schreiben.

Diese Abkürzungen sind genau festgelegt, können aber auch irreführend sein. So bedeutet bei mm das erste m „Milli“, das zweite m aber „Meter“. Man muss also sehr aufpassen.

Was verbindet die Physik mit anderen Naturwissenschaften?

In den meisten anderen Naturwissenschaften muss man sich ebenfalls gut mit Physik auskennen. Das gilt zum Beispiel für die Biologie. Der Körper von Menschen und anderen Lebewesen besteht aus Stoffen. Wer verstehen will, wie die Stoffe sich ändern und aufeinander wirken, der braucht die Physik, aber auch die Chemie. In der Biologie geht es aber normalerweise um Lebendiges, in der Physik nicht.

Die Chemie kümmert sich um die Stoffe und die Veränderungen von Stoffeigenschaften, wenn sich die Moleküle ändern. Moleküle sind Verbindungen von Atomen. Bei einer chemischen Reaktion wird zum Beispiel aus Wasserstoff und Sauerstoff Wasser. Allerdings: Stoffe können sich auch ändern, wenn die Atome selbst sich ändern. Das ist dann wieder ein Fall für die Physik.