Komplexe physikalische Systeme in Schüleraufsätzen

Das Sachbuch „Von der Schule zum Urknall“ ist im Rahmen einer Physik-Vorlesungsreihe zum Thema „Vom Urknall zu komplexen Systemen“ der TU Darmstadt für Schüler der gymnasialen Oberstufe entstanden. Im Rahmen eines Wettbewerbs wurden die Vorträge von einzelnen Schülern zusammengefasst und die besten Beiträge in diesem Buch veröffentlicht.

Das Sachbuch „Von der Schule zum Urknall“ ist im Rahmen einer Physik-Vorlesungsreihe zum Thema „Vom Urknall zu komplexen Systemen“ der TU Darmstadt für Schüler der gymnasialen Oberstufe entstanden. Im Rahmen eines Wettbewerbs wurden die Vorträge von einzelnen Schülern zusammengefasst und die besten Beiträge in diesem Buch veröffentlicht.

In sechs Kapiteln wird ein weiter Bogen über die Physik gespannt: Der erste Vortrag handelt von der Physik der Elementarteilchen, deren Wechselwirkung sowie den unteilbaren Quarks und ihrer Gruppierung im Standardmodell. Weiter geht es mit der Erklärung des Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts, der Entstehung der Elemente im Universum nach dem Urknall und dem Aufbau des Periodensystems. Im dritten Vortrag wird die Definition der Temperatur erklärt sowie das Prinzip der Laserkühlung von Atomen. Die Bose-Einstein-Kondensation wird ebenso angerissen wie deren Anwendung bei der GPS-Bestimmung und der präziseren Zeitmessung. Ein weiterer Aufsatz beschäftigt sich mit dem Unterschied zwischen der linearen und nichtlinearen Optik sowie der Datenspeicherung von Licht in Kristallen. Das fünfte Kapitel widmet sich der Selbstorganisation der Natur und der Strukturbildung. Kälte zwingt Stoffe in eine bestimmte Ordnung. Hier erfolgt auch eine Übertragung in den Tierbereich mit der Synchronisation der Zugvögel oder dem Blink-Verhalten von Leuchtkäfern. Im letzten Kapitel wird der Begriff des Jamming erklärt, sei es als Stauen von Molekülen oder auch als Stau von Kraftfahrzeugen auf der Autobahn.

Leider können die einzelnen Kapitel auf insgesamt nur 124 Seiten im Taschenbuchformat nur einen winzigen Ausschnitt der gesamten Vorlesungsreihe darstellen. Schüler, die sich einen sehr kurzen Eindruck von der Teilchenphysik verschaffen wollen, sind hier gut aufgehoben, ein Lehrbuch kann und soll das hier vorliegende sehr knapp gehaltene Buch nicht ersetzen. Einzelne Bilder und Grafiken lockern anschaulich die schwierigen Themenbereiche auf.

Das Buch hinterlässt den Wunsch, viel mehr über die einzelnen Themengebiete zu erfahren, vielleicht auch im Rahmen eines Studiums.

Insgesamt hat mir das Buch gut gefallen, obwohl es viel mehr Fragen aufwirft, als beantwortet. Vieles musste ich nachschlagen und habe mich so "durchgekämpft". Aber es hat Spaß gemacht.

Von der Schule zum Urknall, Saturday Morning Physics der TU Darmstadt in Schülerbeiträgen, 127 Seiten, E-Book 14,99 €, Softcover 19,99 €</p>