{"id":2640,"date":"2017-04-30T18:08:18","date_gmt":"2017-04-30T16:08:18","guid":{"rendered":"http:\/\/horstth.de\/?p=2640"},"modified":"2021-04-18T13:16:41","modified_gmt":"2021-04-18T11:16:41","slug":"lorentzkraft-verstehen","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/horstth.de\/?p=2640","title":{"rendered":"Lorentzkraft verstehen"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"http:\/\/horstth.de\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/Lorentzkraft2.abb_.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft  wp-image-2641\" alt=\"Lorentzkraft2.abb\" style=\"border: 1px solid black;\" src=\"http:\/\/horstth.de\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/Lorentzkraft2.abb_-280x300.jpg\" width=\"356\" height=\"382\" \/><\/a>Kann man Physik \u201everstehen\u201c? Im Studium habe ich Physik gelernt, aber nicht verstanden. Die Erfahrung, dass man Physik auch verstehen kann, kam sp\u00e4ter. Und wurde durch ein Buch ausgel\u00f6st: <i>Concepts in Physics<\/i> von <i>R. Adair<\/i><sup>1<\/sup>. Es ist wenig bekannt \u2013 vermutlich, weil es sich nicht zum Pauken f\u00fcr die Pr\u00fcfung eignet. Das Buch liefert nicht nur die Physik eines Ph\u00e4nomens, sondern stellt auch immer den Zusammenhang her mit der dahinter liegenden Theorie<sup>2<\/sup>. Ein Beispiel: Das Magnetfeld eines stromf\u00fchrenden Drahtes. Es f\u00fchrt zu einer Kraft auf eine bewegte Ladung. Betrachtet man es von einem Koordinatensystem aus, das sich relativ zum Draht bewegt und in dem die Ladung ruht, ist es ein elektrisches Feld. Im Laborsystem wird daraus ein Magnetfeld. Kein Problem, sagt der Physiker, das erkl\u00e4rt die Relativit\u00e4tstheorie unter dem Stichwort <i>Lorentztransformation\u00a0 <\/i>und f\u00e4ngt an zu rechnen.\u00a0 Adair\u2018s Buch zeigt, wie man dies \u201everstehen\u201c kann: Der Draht ist im mitbewegten System wegen der unterschiedlichen Lorentzkontraktion der Atomr\u00fcmpfe und Elektronen elektrisch geladen und \u00fcbt deshalb eine elektrische Kraft auf Ladungen aus. Nach der R\u00fccktransformation ins Laborsystem erscheint diese als magnetische Kraft. Ich habe das Thema mehrmals im (Schul-) Unterricht behandelt, auch das <a href=\"http:\/\/theissenonline.de\/Physik\/Lorentzkraft_mit_Anhang.pdf\">Experiment<\/a> dazu vorgef\u00fchrt. Die Rechnungen sind nicht einfach; ich hoffe, meine Sch\u00fcler\/innen haben sie trotzdem \u201everstanden\u201c.<\/p>\n<p>Das Foto zeigt die Anordnung des Experiments: Ein Elektronenstrahl wird im Magnetfeld des stromf\u00fchrenden Drahts abgelenkt. Der Draht verl\u00e4uft oberhalb des Glaskolbens parallel zur Strahlachse und ist als schwach roter Stab erkennbar. Der Strahl hinterl\u00e4sst auf dem Schirm im Kolben die bl\u00e4ulich-wei\u00dfe Leuchtspur.<\/p>\n<p><sup>1<\/sup>\u00a0 <i>Robert K. Adair<\/i>: <i>Concepts in Physics<\/i>, Academic Press, New York NY, 1969. Nat\u00fcrlich bem\u00fchen sich alle Physiklehrb\u00fccher, die Physik verst\u00e4ndlich zu machen.<a title=\"Physik-Lehrb\u00fccher\" href=\"http:\/\/horstth.de\/?page_id=2652\"> Hier<\/a> eine Liste der B\u00fccher,\u00a0 in die ich bei Bedarf hineinschaue.<\/p>\n<p><sup>2<\/sup>\u00a0 Im Vorwort des Buchs wird dieser Zusammenhang genannt \u201e <i>\u2026 the intenal importance and internal consistency of physics \u2026<\/i>\u201c.\u00a0 Adair weiter unten: \u201e<i>In particular, I have attempted to give the student a reasonably sophisticated understanding of quantum mechanics, the special and general theories of relativity, and the importance of classifying the symmetries which we seem to observe in the universe.<\/i>\u201c<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p class=\"excerpt\">Kann man Physik \u201everstehen\u201c? Im Studium habe ich Physik gelernt, aber nicht verstanden. Die Erfahrung, dass man Physik auch verstehen kann, kam sp\u00e4ter. 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