Sexl Physik 5 RG, Schulbuch

Mit der Laserpistole misst die Polizei Geschwindigkeiten im Straßenverkehr. Am Bau ersetzt der Laserentfernungsmes­ ser das Maßband und ist wesentlich genauer. Ist es nicht erstaunlich, dass seit der ersten Landung am Mond im Jahr 1969 die Distanz Erde–Mond mittels Laser gemessen wird und auf wenige Zentimeter genau bekannt ist? Dabei konnte nachgewiesen werden, dass sich der Mond jährlich um etwa 3,5 cm von der Erde entfernt. Auch, wenn man das Internet nutzt, sind Laser im Spiel. In­ formationen werden in kurzen Lichtblitzen – von Lasern erzeugt – durch Kabel aus Glasfasern geleitet. Was wären schließlich ein RockKonzert oder die Linzer Klangwolke ohne eine Laser Show? Zeichnungen am Him­ mel mit Lichtstrahlen von leistungsstarken Lasern begeis­ tern das Publikum. Forschung – Kommunikation und Qualitätssicherung Physikalische Forschung erfolgt an Universitäten und in speziellen Einrichtungen, die entweder teilweise öffentlich, teilweise durch Industrieaufträge finanziert werden oder Teil eines Industriebetriebs sind. Beispiele für außeruniver­ sitäre Forschungsstätten sind das Amt für Eich und Ver­ messungswesen, die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, der Klimawindkanal in Wien oder die For­ schungslabors des Motorenentwicklers AVL in Graz. Die Forschung erfolgt in Arbeitsgruppen, so dass innerhalb der Gruppen Ergebnisse und auftretende Probleme bespro­ chen werden können. Meist werden ähnliche Fragestellun­ gen auch in anderen Arbeitsgruppen im In und Ausland untersucht. Neue Erkenntnisse werden zwischen diesen Ar­ beitsgruppen in mehrfacher Art kommuniziert: − Vorträge der Forscher bei Tagungen und Diskussion auch in den Pausen. − Schriftliche Berichte (im Fachjargon paper genannt), die zunächst in einem elektronischen Archiv allgemein ver­ fügbar sind und nach positiver Begutachtung durch – meist anonyme – Experten in einer Fachzeitschrift ver­ öffentlicht werden. Die Gutachter prüfen, ob der Bericht neue Erkenntnisse und keine Fehler enthält und ob die Arbeit die verwendeten Methoden so darstellt, dass die Ergebnisse unabhängig überprüft werden können. Gera­ de bei der Dokumentation experimenteller Arbeiten ist die Analyse möglicher Fehlerquellen besonders wichtig. (Die Veröffentlichungen in Fachzeitschriften sind wichti­ ge Leistungsnachweise und können für die Karriere ent­ scheidend sein.) Bereits vor 400 Jahren hat der französische Mathematiker und Philosoph R ENÉ D ESCARTES (1596–1650) heute noch gül­ tige Regeln für die wissenschaftliche Arbeit aufgestellt: 1 Man hüte sich vor jeder Übereilung und vorgefassten Mei­ nung und halte nur das für wahr, was man wirklich ein­ gesehen hat. 2 Man zerlege jedes Problem in Teilprobleme. 3 Man beginne beim einfachsten Teilproblem und gehe schrittweise zu Komplizierteren. Physikalische Forschung wird von Menschen betrieben. Fehler sind daher möglich. Wenn sich nach der Veröffent­ lichung einer wissenschaftlichen Arbeit trotz Begutachtung ein gravierender Fehler findet, der das Ergebnis wertlos 8.2 In diesem Aufsatz aus dem Jahr 1906 vertiefte Ein- stein seine im Jahr zuvor ver- öffentlichten Überlegungen zur Erzeugung von Licht. macht, so muss die Arbeit widerrufen werden, was durch eine kurze Mitteilung der Verfasser in der Fachzeitschrift erfolgt. Fälle von Datenfälschung oder gravierender Fehlinterpreta­ tion von Ergebnissen kommen besonders in Bereichen vor, in denen viel Ruhm zu gewinnen ist. In der Physik ist eines dieser Gebiete die Kernfusionsforschung zur Energiegewin­ nung aus Wasserstoff. Dieser Prozess läuft in der Sonne bei 15 Millionen Grad ab – es wäre doch schön, wenn er auch bei Zimmertemperatur möglich wäre. Zwei Experimente, in denen die Möglichkeit einer „kalten Kernfusion“ behauptet wurde, erregten viel Aufmerksamkeit. Sie konnten von an­ deren Forschern jedoch nicht nachvollzogen werden und werden daher von der wissenschaftlichen Gemeinschaft nicht als richtig anerkannt. Als gute wissenschaftliche Praxis gilt daher die Selbstver­ pflichtung der Forscher, gemäß dem aktuellen Stand der Wissenschaft zu arbeiten, Forschungsergebnisse zu doku­ mentieren, ehrlich und unvoreingenommen mit Partnern wie Konkurrenten zu verkehren sowie die Ergebnisse der eigenen wissenschaftlichen Arbeit einer scharfen Kritik zu unterziehen. Behauptete Phänomene wie z. B. die sogenannten „Erd­ strahlen“, die nur von bestimmten Personen nachgewiesen werden können oder die wichtigen physikalischen Prinzipi­ en widersprechen, sind daher nicht wissenschaftlich er­ klärbar – falls es sie überhaupt gibt 8.1 Die Salzburger Physike- rin C LAIRE G MACHL entwickelt an der Universität Princeton, USA, Laser für Umweltfor- schung und Medizin. 8 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv