Wissenschaft und Kritik
- Physik: Elektrodynamik -

© 1998 - 2009 Wolfgang Neundorf
Stand:12.04.2009

Startseite
Einleitung
Physik
DPG-Beiträge
Kritik
Masse
Wellen
Pygmalion-Effekt
Erkenntnis
Ernst Mach
Die Zeit
Zufall+Notwend.
Gottes Urknall
Zwischenbilanz
Geschichten
Links
Der Autor

Die Elektrodynamik beinhaltet jene physikalischen Phänomene, die wohl die größte technische Bedeutung erlangen konnten. Die Elektrotechnik und Elektronik, die Elektroenergie sowie Rundfunk und Fernsehen sind sind technische Errungenschaften, die aus unserem Alltag nicht wegzudenken sind. Zudem konnte bereits im 19. Jahrundert gezeigt werden, dass das Licht gleichermaßen eine elektromagnetische Erscheinung ist wie die von Heinrich Hertz nachgewiesenen elektromagnetischen Wellen.

Physik
WissTheorie
WissKritik
Gesellsch
Technik
Astronomie
Sonstiges
Elektrodynamik
Quanten
Weltformel
DPG-Tagungen
Sonstiges
Heinrich Hertz

Was ist das Licht? Seit den Zeiten YOUNGs und FRESNELs wissen wir, dass es eine Wellenbewegung ist. Wir kennen die Geschwindigkeit der Wellen, wir kennen ihre Länge, wir wissen, dass es Transversalwellen sind... . An diesen Dingen ist ein Zweifel nicht mehr möglich, eine Widerlegung dieser Anschauungen ist für den Physiker undenkbar. Die Wellentheorie des Lichtes ist, menschlich gesprochen, Gewissheit. Es ist also gewiss, dass aller Raum, von dem wir Kunde haben, nicht leer ist, sondern erfüllt von einem Stoffe, welcher fähig ist, Wellen zu schlagen, dem Äther.
Heinrich Hertz, 20.09.1898

Heinrich Hertz
1857 - 1894

 

 

Wissenschaft und Kritik - Physik

 

Die Elektrodynamik

23.05.2000

Die Elektrodynamik bestimmt weitgehend unser alltägliches Leben. Ohne Strom läuft (fast) nichts. Und ohne elektromagnetische Wellen gäbe es weder Rundfunk noch Fernsehen. Das Licht ist das für uns wohl wichtigste Phänomen, uns in unserer Welt zurechtzufinden. Wesentlicher Bestandteil der physikalischen Forschung des 19. Jahrhunderts war die Untersuchung elektrischer und magnetischer Erscheinungen. Auch die Optik erfuhr große Aufmerksamkeit, zumal die Wellentheorie des Lichtes sich endgültig durchsetzen konnte. Die Arbeiten von Thomas Young (englischer Arzt, 1773 - 1829) und Augustin Jean Fresnel (französischer Physiker, 1788 - 1827) sollen in diesem Kontext besonders hervorgehoben werden:

  1. 1801, Young: Wiederentdeckung der Interferenzerscheinungen des Lichtes
  2. 1802, Young: Arbeit zur Wellentheorie des Lichtes
  3. 1816, Fresnel: Erklärung der Polarisation des Lichtes
  4. 1817, Young und Fresnel: Lichtwellen sind Transversalwellen
  5. 1818, Fresnel: Abhandlung über die Beugung des Lichtes

Ohne auf Einzelheiten näher einzugehen, sei angemerkt, dass all die genannten Erscheinungen (Interferenz, Polarisation, Beugung) eindeutig nur Wellen-Phänomenen angehören. Und für Wellen bedurfte es - analog zu den Schallwellen z.B. - eines Trägers, in welchem diese Wellen sich ausbreiten können. Beim Schall ist es beispielsweise die Luft. Und die Lichtwellen benötigten somit ebenfalls ein Medium, welches Äther genannt wurde.

Unabhängig davon stellte man Untersuchungen über elektrische und magnetische Erscheinungen an. Auch hier seien einige wichtige Namen genannt: Hans Christian Oerstedt (dänischer Physiker, 1777 - 1851), André Marie Ampere (französischer Physiker,1775 - 1836), Michael Faraday (englischer Physiker, 1791 - 1867). All diese Forscher beschäftigten sich u.a. damit, die Zusammenhänge zwischen Magnetismus und Elektrizität herauszufinden. Den mathematischen Rahmen bildete - als Krönung gewissermaßen - die Arbeit von James Clerk Maxwell (schottischer Physiker, 1831 - 1879). Maxwell gelang es, in seinem berühmt gewordenen Gleichungssystem alle elektromagnetischen in ein einheitliches Bild einzufügen. Letztlich gehörte, wie Maxwell ebenfalls vermutete, auch das Licht zu den elektromagnetischen Erscheinungen. Und als dann (1988) Heinrich Hertz (deutscher Physiker, 1857 - 1894) den Nachweis der durch die Maxwellsche Theorie vorhergesagten (langwelligen) elektrischen Wellen bekannt gab, schienen (fast) alle Probleme gelöst.

Man beachte: Den Physikern des 19. Jahrhunderts gelang es, wichtige Teile des physikalischen Wissens ihrer Zeit zusammenzufassen.

Heinrich Hertz machte sich also um die Maxwellsche Elektrodynamik verdient. Das einzige noch offene Problem sah er vielleicht in der Klärung der "Ätherfrage". Die Elektrodynamik jedenfalls befasst sich damit, dass im Raum irgend etwas physikalisch Reales geschah. Sprach man im 19. Jahrhundert noch vom Äther, so etablierte sich in der Folgezeit der Feldbegriff (hier leistete bereits Faraday wichtige Vorarbeit) als Beschreibung einer eigenständigen physikalischen Wesenheit. Das elektrische oder das magnetische Feld sind auch jedem Laien bekannt. Jedenfalls wird dem Raum-Kontinumm (ob nun mit oder ohne Äther) in jedem Punkt ein physikalischer Zustand zugeordnet, der sich durch bestimmteFeldgrößen beschreiben lässt. Und eben jenes Maxwellsche Gleichungssystem repräsentierte das mathematische Hilfsmittel, dieses Feld quantitativ beschreiben zu können. Wichtige Erkenntnis: Die Maxwellsche Elektrodynamik konnte sich unwiderruflich und "absolut endgültig" etablieren.

Elektrodynamik
Quanten
Weltformel
DPG-Tagungen
Sonstiges
Und "nebenbei" entdeckten Hertz 1887 und Wilhelm Hallwachs (1859-1922) schließlich einen völlig anderen Effekt, der lichtelektrischer oder photoelektrischer Effekt genannt wurde. Genauer untersuchte diesen Effekt Philipp Lenard (1862-1947) im Jahr 1900. Und Albert Einstein veröffentlichte 1905 eine Arbeit, die sich um die theoretische Erklärung dieses Effektes erfolgreich bemühte.
Und damit wären wir "unversehens" bei der Quantenphysik angekommen.

 

[Home] [Seitenanfang]