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14. November 2005

Die Physik gibt nicht nur Kindern reichlich Rätsel auf

Professor Karlheinz Meier bei der Kinderuniversität: Was hat es mit der Materie auf sich? – Viel zu grübeln für die kleinen Nachwuchsforscher

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"Ich bin eigentlich schon viel zu alt, um noch was Neues in der Physik zu entdecken", findet Professor Karlheinz Meier zu Beginn seiner Vorlesung bei der diesjährigen Heidelberger Kinderuniversität.

Etwas schütter ist das Haar des Elementarteilchenphysikers schon. Doch wenn er vor der Tafel mit durchdringender Stimme den Mini-Studenten erklärt, welche ungelösten Rätsel die Physik noch beherbergt, so glaubt man ihm kein Wort, dass er sich schon zum "Alten Eisen" gehörig fühlt.

Aber mit was beschäftigt sich denn ein Elementarteilchenphysiker? "Nun, mit allem was man anfassen kann, eben der Materie", erklärt der Professor sein Forschungsgebiet. Und dabei geht er der Frage nach, aus was die Materie überhaupt besteht, eben den verschiedenen Elementarteilchen.

Professor Karlheinz Meier zeigt verblüffende Experimente zum Thema Elektrizität.
Professor Karlheinz Meier zeigt verblüffende Experimente zum Thema Elektrizität.
Foto: Dagmar Welker

"Muss man Physik studieren, um zu wissen, wie ein Kühlschrank funktioniert?", fragt Karlheinz Meier in den Hörsaal. Nein, natürlich nicht, denn das kann jeder bei der "Sendung mit der Maus" im Fernsehen erfahren. Aber was gibt es dann in der Physik noch zu entdecken? Karlheinz Meier sucht sich zwei Assistenten unter den kleinen Zuhörern. Der Junge wird zum Theoretischen Physiker ernannt, das Mädchen übernimmt den Part der Experimentalphysikerin und bekommt ein Blatt Papier und eine Stahlkugel in die Hand gedrückt.

"Was kommt zuerst am Boden an, wenn Papier und Stahlkugel aus der gleichen Höhe herabfallen?", fragt der Experimentalphysiker den Nachwuchs-Theoretiker. Klar, die Stahlkugel. Und die Begründung wird von dem kleinen Schlauberger auch gleich mitgeliefert. "Die Luft bremst das Blatt Papier ab", erklärt er. So ist es natürlich auch. Die Stahlkugel saust dem Boden entgegen, während das Blatt Papier durch die Luft schwebt. Dafür, dass Papier und Stahlkugel überhaupt zu Boden fallen, ist natürlich die Schwerkraft verantwortlich.

Da knüllt Physiker Meier das Papier zu einer Kugel zusammen. Der gleiche Versuch noch einmal und jetzt landen beide Kugeln, ob aus Papier oder Stahl, gleichzeitig auf dem Boden des Hörsaals. Warum die schwerere Stahlkugel nicht zuerst auf dem Boden aufschlägt ist merkwürdig und erklären kann dies bis heute keine Physiker so richtig.

Es gibt noch viele solcher ungeklärte Phänomene, wie etwa die Higgs-Felder und -Teilchen oder der Einstein-Ring. Schließlich gibt es einige Experimente zum Thema Elektrizität. Da werden künstliche Haare unter Strom gesetzt und schon richten sie sich auf. "Also, Elektrizität kann abstoßend wirken", erklärt Meier den staunenden Nachwuchswissenschaftlern.

Jetzt reibt er einen Plastikstab an einem Katzenfell, damit sich der Stab elektrisch auflädt. Und siehe da, mit dem Stab kann Professor Meier ein Blatt Papier anheben. Die elektrische Kraft kann also auch anziehend wirken und ist dabei stärker als die Erdanziehung und zwar sehr viel stärker.

Um den Unterschied in Zahlen auszudrücken, braucht man eine 1 mit 40 Nullen. "Keine Ahnung, wie diese Zahl heißt", gibt der Physiker unumwunden zu. Aber ist das normal, dass ein bisschen Reiben des Plastikstabes an einem Katzenfell eine viel größere Kraft hervorruft als die Schwerkraft, die von der riesigen Erdkugel ausgeht? "Vielleicht deutet dies darauf hin, dass noch mehr Richtungen als oben/unten, links/rechts und vorwärts/rückwärts existieren", gibt der Prof zu Bedenken.

Auf jeden Fall haben die kleinen Studenten einiges zu grübeln auf dem Nachhauseweg und vielleicht findet einer von ihnen in zwanzig Jahren die Lösung für eines der ungeklärten Probleme der Physik.

Stefan Zeeh



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Dr. Michael Schwarz
Pressesprecher der Universität Heidelberg
Tel. 06221 542310, Fax 542317
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