Physik in der Schule

Einige Bemerkungen zum Physikunterricht
PD Dr. rer. nat. habil.
Gert Hillebrandt

Bei der Durchsicht einiger (fast aller) Schulbücher fällt auf, dass der Schüler bzw. die Schülerin

I. kein Lernbuch, sondern ein Lehrerbuch in der Hand hält.

II. Es gestattet nicht, sich selber den Stoff durch Übungsaufgaben zu erarbeiten.

III. Darüber hinaus ist der Stoff unzusammenhängend dargestellt.

IV. Sie werden daher gezwungen Fragmente auswendig zu lernen ohne einen Zusammenhang zwischen den Fragmenten zu erkennen.

V. Sind oft falsche Gesetzmäßigkeiten dargestellt.

Man könnte zu der Schlussfolgerung kommen, dass es der Lobby der Schulbuchverlage und deren Autoren nicht auf den Inhalt, sondern auf Kumulieren von Geld ankommt. Denn wozu gibt es gute Ergänzungen (Übungs- oder Arbeitshefte), die es zu verkaufen gilt.

Ich möchte zu Punkt V. einige Beispiele aufzählen.

1. Der Energiebegriff wird ohne Bezug verwendet. (Jeder weiß ja schließlich etwas über Energie.) Es können nur Energiedifferenzen ermittelt werden. Eine absolute Energie gibt es höchstens als Prognose im Modell.

2. In der Thermodynamik wird die Entropie nicht behandelt, sondern die Wärmemenge als Energie betrachtet. Wenn die Körperwärme in Joule pro Kelvin-Gramm zweier gleicher Stoffe nach Mischung abnimmt, kann entweder der zweite Hauptsatz der Thermodynamik nicht stimmen oder die Masse hängt von der Temperatur ab.

3. In der Mechanik werden die Newtonschen Prinzipien verwendet, obwohl sie meist falsch angegeben sind. Warum führt man für geradlinige Bewegungen nicht gleich die Impulserhaltung (linear und nichtlinear) als Prinzip ein und zwar in der Form, in der das Prinzip gilt. In fast allen Fällen ist es eine Überlagerung. Eine Kraft ist dann nichts anderes als ein linearer Impulsstrom und der Druck ist eine lineare Impulsstromdichte. Genau so verfahren wir mit der Energieerhaltung. Man stelle also beide Erhaltungssätze an die Spitze und untersuche, in welchen Systemen sie gelten. Eine Geschwindigkeit ist etwas sehr Abstraktes. Es gibt sie nämlich nicht. Hier sollte gleich die Relativgeschwindigkeit eingeführt werden. Leider gibt es neuerdings starke Hinweise, dass der Impulserhaltungssatz nicht immer stimmt.

4. In der Elektrotechnik (-statik, -dynamik) wird die Stromstärke als eine messbare Größe eingeführt. Jedes Messgerät verwendet aber eine indirekte Messung, meist wird das Magnetfeld um einen Leiter als proportionale Größe verwendet. Was ein Magnetfeld wirklich ist, wissen wir bis heute nicht. Damit bleibt unklar, was die verursachende Größe ist. Zu vermuten ist nach einer aufmerksamen Studie von M. Faradays hervorradenden Lektüren, dass es sich immer, wenn von einem Verschiebungsstrom die Rede ist, um eine unipolare Induktion handelt, die auf einem nichtgeschlossenen Stromkreis stattfindet. Heaveside und Poynting haben schon darauf hingewiesen, dass der Energietransport nicht in den Leitungen, sondern außerhalb der Leitungen stattfindet. Energie strömt immer von außen in den Leiter bzw. in das Bauteil. Noch bei Maxwell, bis nach der Abhandlung seiner aus der Gastheorie entwickelten Gleichungen (reine Mathematik), strömte der elektrische Strom auf den Leitern. Durch große Kritik wurden die Gleichungen auf die heutige Form gebracht und der elektrische Stromtransport in die Leitungen verlegt. Natürlich bezahlen wir keine Stromrechnung, sondern eine Energierechnung.

5. Ein freies (nicht an den Kern gebundenes) Elektron bewegt sich mit etwa 1600 km/s durch das (Kupfer)metall, legt also in einer Sekunde die Strecke Hannover - Paris zurück. In einem Würfel mit der Kantenlänge 1 cm befinden sich ca.
84 700 000 000 000 000 000 000
freie Elektronen (Kupfer). Jedes fliegt in einer Sekunde von Hannover nach Paris um den Eiffelturm und wieder zurück. Diese Eigenschaft wird ohne zu Murren von allen Schülern bei mir übernommen. Jedes Stück Kupfer müsste doch eigentlich bei den vielen Stößen kochen? Schulbücher vermeiden eine solche Energiediskussion und sprechen erst gar nicht darüber.

6. Energie hat keine Formen. Energie ist ein Abstraktum (Lagrange, Hamilton, Gibbs). Wenn es verschiedene Formen hätte, könnten wir sie nicht gleich setzen und damit zwischen verschiedenen Systemen keinen Übergang herstellen.

7. In der Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie steckt man das hinein, was man gerne herausholen möchte. Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum als oberste "Geschwindigkeit" (siehe 3.). Sie existiert natürlich in der Wirklichkeit nicht, nur in den Köpfen und Modellen einiger Physiker, die aber nur virtuell vorhanden sind.

8. Weniger an Inhalt ist in der Tat mehr an verstandenem Wissen. Wozu muss ein Grundkursschüler die Quantenmechanik lernen, wenn er die nötige Mathematik nicht beherrscht? Alles andere ist WischiWaschi!

9. Formeln werden durch physikalische Definitionen gegeben. Diese beschreiben darüber hinaus nur ein Modell in gewissen Grenzen. Diese sind mit anzugeben, da sonst die Formeln in dem zugrunde liegenden Modell sinnlos werden. Ich verweise in diesem Zusammenhang auf "Physikalische Gesetze" von Ekkehard Friebe.
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Physikalische Gesetze

Zu guter Letzt möchte ich noch darauf hinweisen, dass Ordnung geschaffen werden muss. Hier ist insbesondere ab 1900 vieles falsch gelaufen. Lorentz ruft die theoretische Physik ins Leben und Einstein entwickelt eine falsche Theorie. Alle Veröffentlichungen müssen in Gänze einsehbar werden und sein. Insbesondere müssen die Ursachen klar ergründet werden. Die Herren Hochschullehrer der Grundlagenforschung mögen sich also darauf beschränken, die Ursachen richtig zu erforschen und Ordnung in ihr bisheriges Chaos zu bringen. Dazu gehört auch einzusehen, dass es keine absolute geradlinige Bewegung gibt. Alles ist in Bewegung. Noch nicht einmal die Bahn der Sonne in unserer Galaxie ist bekannt. Auch sollten sich die Schulbuchautoren darauf besinnen, gute schülergerechte Lernbücher zu schreiben. Die Abnehmer werden es ihnen danken. Das gilt für alle Fächer!

Die folgenden Skripte basieren auf der gängigen Lehrmeinung.

Skripte

Sekundarstufe I

Sekundarstufe II

Elektrophysik Die dynamische Energie

Wechselwirkung magnetischer
Felder
Wettrollen

Mechanik

Elektromagnetische Induktion

Bewegte Felder

Zusammenfassung
Stationärer Stromkreis

Looping

Dynamik Rotation

Stern-Dreieck-Schaltung
PI-T-Schaltung
Schwingkreis

Laden und Entladen einer Spule

Laden und Entladen eines Kondensators

Pendel

Spezielle Relativitätstheorie
Eckardt

Doppler-Effekt

Videos

Wasser! Jeder glaubt es zu kennen, kennt es aber nur oberflächlich.

Brennendes Salzwasser

Helden der Wissenschaft

Sind wir allein im All?

Woraus besteht die Welt

Woher kommen wir?

Energie ohne Ende

Was ist Leben

Wer sind wir?

Zum Klimawandel

Das Geheimnis der Wolken

Warum es seit über 150 Jahren keine gefährliche globale Erwärmung gibt

MIT Study Warns About the Dangers of
Geoengineering & Weather Modification

Kalte Fussion

Kernfusion - Energie aus dem Wasserglas?

Die Antwort auf Fukushima - Kalte Fusion

Raumenergie

Die Fülle des Vakuums

Schauberger

Das Geheimnis der Wirbelphänomene in Wasser

Freie Energie

Robert Stein (AZK) Freie Energie-Technologien

Mystery At Coral Castle

Zum bevorstehenden Polsprung
Da die Zeit bis zum nächsten Polsprung nicht mehr weit ist, möchte ich, obwohl es sehr unangenehm ist, etwas dazu sagen.
Zunächst zu unserer Zeitrechnung und angeblichen Klimakatastrophe.
Unsere Zeitrechnung stimmt hinten und vorne nicht. Dazu müssen einige Berichte alter Völker herangezogen werden. Natürlich können diese hier nicht alle aufgelistet werden. Aber es gibt schon hervorragende Berichte, die das Wissen "uralter Völker" zusammengetragen haben. Auch wenn dies in anderen Zusammenhängen geschah.
Betrachten wir die lange Zeitrechnung der Maya. Es gibt einige Erklärungen, wozu sie überhaupt gedient hat. Wir finden ca. 5'128 Jahre. Doch wissen wir nicht, was nach dieser langen Zeit geschieht. Es wird von einem riesigen glutroten Planeten oder einer Sonne berichtet, die unser Sonnensystem kreuzt. Drei Tage stehen zwei Sonnen und Monde am Himmel. Hier in den nördlichen Breiten (ab nördliches Afrika) wird weiter von einer drei bis neun Tage andauernden Finsterniss berichtet, wobei die Hand vor Augen nicht gesehen werden kann, je nachdem wie finster es ist. Hier darf von einem Zeitgefühlverlust ausgegangen werden. Die Ozeane ziehen sich zurück und das Wasser türmt sich kilometerhoch auf. Die Erde erzittert so, dass kein Mensch und kein Tier sich aufrecht halten kann. Es kommt zu Verwerfungen. Inseln und Kontinente werden von der Erde verschluckt, neue entstehen. Nach etlichen Nachwehen kehrt Ruhe ein und die Sonne geht nun im Westen auf, wenn sie vorher im Osten aufging oder umgekehrt. Mit den Beben taumelt folglich die Erde. Die Erde ist neu geboren!
Wer sich tiefer in die Szenarien einlesen will, dem sei
Welten im Zusammenstoß
empfohlen. Hierbei geht es um die sehr gute Zusammenfassung der Berichte alter Völker und Berichte aus der Bibel. Meine Interpretation daraus ist jedoch eine andere.
Was hat das nun mit dem Abschmelzen der Pole zu tun?
Alle Jahrtausende sind die Pole eisfrei und zwar im Wechsel.
Die Karte des Admiral Piri Reis
Wenn dies so ist, und ich habe keinen Zweifel, dann spricht eine starke Vermutung dafür, dass die lange Zeitrechnung sich genau darauf bezieht. Mit anderen Worten: Ca. alle 5'128 Jahre findet ein Polsprung statt. Das Magnetfeld bricht zusammen und baut sich erneut auf. Die Zeitrechnung, die sich auf die Erdrotation bezieht, schwankt natürlich, da die Erdmasse ständig aber nicht stetig zunimmt. Wir werden doch mit unvorstellbar vielen schweren Teilchen täglich bombadiert.
Wenn sich die Erde dabei "auf den Kopf stellt" - denn sie wird die Rotation sicher nicht einstellen - spricht weiterhin vieles dafür, dass Newton falsch ist und wir eine elektromagnetische Kraftwirkung zwischen Planeten und Sonnen besitzen; möglicherweise auch beides in Überlagerung.
Sehr hoch entwickelte Völker gab es schon vor langer Zeit. Davon wird nicht nur in alten Schriften berichtet, sondern wir finden dann und wann auch Kalksandsteinbohrer mit 50 cm Durchmesser, mit Carbid betreibbare Rakententriebwerke, Differentialgetriebe, besseren und haltbareren Beton sowie vieles mehr. Unsere Märchenonkel von theoretischen Archäologen erzählen uns immer etwas über Götteranbetungen. Von Göttern, die vom Himmel kamen, ist übrigens in allen Hochkulturen die Rede. Dies nur am Rande. Fragen Sie sich, warum die Erde untertunnelt ist und das mit fast kreisrunden 5m im Durchmesser messenden Röhren. Fragen Sie sich, warum in allen Kontinenten bis zu 4km tiefe Städte (D. U. M. B.) gebaut wurden und noch werden.
Doch zurück zum Polsprung.
Wenn es nun zum Polsprung kommt, und es scheint Winter 2017 oder 2018 zu sein, wenn wir der Prophetie vertrauen, dann sind wir in Westeuropa ziemlich sicher. Die Rheingrabenspalte wird zwar aufbrechen, sich aber unwesentlich verbreitern und kleine Bergrücken entstehen lassen. Schützen können wir uns wenig, wenn überhaupt, sollten wir unseren Kopf durch ein künstliches Magnetfeld schützen. Inwieweit das elektrische Feld zusammenbricht, das unsere Ionosphäre erzeugt, ist nicht bekannt, da mir keine Messdaten der letzten Jahre vorliegen. Meiden Sie während der magnetfreien Zeit (8h) den Aufenthalt im Freien sowie den Aufenthalt in Kontinenten mit großen Aktivitäten der Plattentektonik. Hier werden einige versinken und alles Leben mit sich nehmen. Ich wünsche allen Menschen gutes Überleben.
Der Bau von Städten tief unter der Erde - ca. 3km - auf allen Kontinenten, sogenannte DUMBS, bedarf einer besondere Betrachtung. Soll der Schild die Erde schützen oder wird er eher die Atmosphäre aufheizen und sie "wegsprengen". Dieses ist uns vom Mars hinlänglich bekannt. Die unter der Erde liegenden Städte dienen wohl, wie schon immer, zum Schutz der Privilegierten.

Welten im Zusammenstoß

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