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07. 10. 2009
Grundfragen der Physik,
neu gestellt und beantwortet von einer Frau
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Licht
und Licht-Phänomene - "neu" gesehen

Diese Seite bietet als Einstieg einige Gedanken über das Licht an. Es sind eher philosophische bzw. allgemeine als direkt physikalische Themen, Fragestellungen und Antworten, doch vielleicht sind sie für den einen oder anderen Besucher dieser Website trotzdem recht interessant.  

Darüber hinaus gibt es weiterführende Seiten zu einzelnen Aspekten des Lichts. Hier ...
  ... die Übersicht:
Spiegel Der Spiegel
Der Blick  auf den Spiegel: Was passiert an der Spiegeloberfläche - unabhängig von einem Beobachter? - Der Spiegel ist ein Hologramm.
Lichtausbreitung Das Licht und seine Ausbreitung - Nachdenken über ein noch immer rätselhaftes Phänomen
Regenbogen Der Regenbogen und  andere seltsame Lichterscheinungen
Die Farbenlehre - allgemeine Betrachtungen rund ums  Sehen. Gibt es überhaupt Farben?


Die Texte auf dieser Seite beschreibt meine Suche nach einer Antwort auf die Frage "Was ist Licht"?:
  1. Was ist Licht?
  2.  Geben Religionen Antwort auf diese Frage?
Jesus - Wie und wo entsteht Licht?  
  3. Das Licht und die Farben  oder    Newton contra Goethe?       -  Kann man einer Lehre  (nicht) anhängen, die man nicht kennt?                          
  4. Ich bin der Herr, dein Gott? Wissenschaft - Herrscher  oder Diener?
  5. Die panische Angst  vorm Analogieschluß  zwischen Licht und anderen  Wellenerscheinungen
  6. Der Informations-Aspekt des Lichtes
Die Geschwindigkeit des Beobachters  und die Wellenlänge  des Lichtes
7. Goethe contra Einstein?
1. Was ist Licht? - Lehren und Lernen
Als mein Sohn im Schulunterricht eine erste Einführung in die Optik bekam, bat ich ihn, seine Lehrerin zu fragen, was Licht sei. Sie  sagte, er möge doch die Frage im 10. Schuljahr noch einmal stellen, jetzt könne sie ihm das noch nicht erklären.
In der 10. Klasse (Gymnasium) wiederholte er die Frage  und erhielt nun zur Antwort, daß sie selbst nicht wisse, was Licht sei.  Mein Sohn trat eine Diskussion los in dem Stil, daß Licht das sei, was wir sehen können.   Was hätte das für ein wunderbarer Einstieg  sein können, die Frage  nach der Erkennbarkeit der Welt zu diskutieren. Doch das steht wohl nicht auf dem Lehrplan ...    
 
  
2. Jesus
Alle physikalischen Theorien über das Licht  zusammen haben mir bisher nicht geholfen, das Wesen des Lichtes zu erkennen und zu verstehen. Auch Einsteins Theorien helfen mit überhaupt nicht dabei.
Die meisten Religionen beten auf die eine oder andere Art und Weise das Licht bzw. die Sonne an.  Wenn ich wissen will, was Licht ist, bekomme ich dort vielleicht eine Antwort?
Im Thomasevangelium sagt Jesus an einer Stelle zu seinen Jüngern: "Wenn man euch fragt, woher ihr kommt, so sagt, von dort, wo das Licht aus sich selbst entstanden ist."
Das klingt sehr geheimnisvoll, irgendwie auch schön. Es läßt vermuten, daß Jesus sehr viel über das Licht wußte, ohne Fernglas, Lupe, Prisma, Hubble-Teleskop. Aber vielleicht gefiel er sich nur in mystisch-dunklen Reden?
 
3. Das Licht und die Farben
oder
Newton kontra Goethe? -  Kann man einer Lehre  (nicht) anhängen, die man nicht kennt? 

Wußten Sie, daß nur weniger der Goetheschen Farbenlehre anhängen? Die "Brockhaus - Die Enzyklopädie" behauptet das. Wußten Sie, daß diese Farbenlehre so gut wie unbekannt ist? Ich selbst hörte vor ca. 10 Jahren zum ersten Mal von ihr.    Wie kann man einer Lehre anhängen oder nicht anhängen, die man nicht kennt?

Wieso eigentlich stehen sich beide Lehren  als angeblich feindlich gegenüber? Sie beschreiben doch ganz unterschiedliche Eigenschaften des Lichtes. Meine Erfahrung besagt: Wenn man etwas über Licht wissen will, muß man schon beide kennen, eine allein ist nur "halbes" Wissen. 
Zumindest wird man nicht dümmer, wenn man von Goethes Erkenntnissen über das Licht weiß. Ich fand eine Malermeisterin, die mich ein wenig informierte und mir sagte, daß sie nach der Goetheschen Lehre arbeiten. "Anders geht es doch gar nicht" - sagte sie .
Von ihr hörte ich auch etwas über "Remission" - eine in der Schul-Physik unbekannte Eigenschaft des Lichtes: sie benennt, was im Innern von Körpern (z. B. Edelsteinen, Pigmenten) mit dem Licht passiert und wie es zu diesen wundervollen Farbeffekten kommt, die an Edelsteinen und bestimmten Farbanstrichen bewundert werden. Mit den üblichen Beschreibungen (Reflexion, Brechung, Beugung eines Lichtstrahls) allein können diese Effektenicht erklärt werden.



Die Brockhaus-Enzyklopädie in 30 Bänden (20. Auflage 90er Jahre) schrieb im Suchwort "Farbenlehre" unter anderem:
"Goethes Farbenlehre ist eine unmathemat. Morphologie, eine phänomenolog. Betrachtung über die Farben als lebendige Gestalten des Lichtes. Damit hat Goethe bis heute nur wenige Anhänger gefunden."

Mehr über Goethes Farbenlehre
Weitere Informationen rund um die Farben und vor allem über Goethes Farbenlehre sind hier zu finden:
4. Ich bin der Herr, dein Gott ?
Genau an dieser Stelle beginnt die Frage nach dem Sinn von Wissenschaft - wenn man Wissen wie die Goethesche Farbenlehre  verschweigt oder diskreditiert ...
Ist Wissenschaft nicht letztendlich nur ein Hilfsmittel, die Welt zu erkennen? Gibt es keine anderen Möglichkeiten, die ergänzend zur Wissenschaft in diesem Erkenntnisprozeß hilfreich sein können?

Oder ist sie ein Gott - mit dem ersten Gebot: "Du sollst nicht andere Götter haben neben mir!" - ?
Darf Wissenschaft den Menschen vorschreiben (wollen), welche Erkenntnis-Hilfsmittel sie bevorzugen, ausprobieren, als sinnvoll für sich erkannt haben?

Ich stelle die Frage so  und bin mir der Überspitzung durchaus bewußt:
Ist die Wissenschaft (der Wissenschaftler) der Diener der Menschen in ihrem Erkenntnisprozeß  oder ist sie (er) ein neuer Gott, der über die Menschen zu bestimmen hat? Darf die Wissenschaft bestimmen, was Menschen wissen dürfen und was nicht? 
"Pole der Erkenntnis" ist das Stichwort,  um das es hier geht:
es gibt z. B. die Erkenntnis-Pole
"Wissenschaft
und Kunst"
"Wissenschaft
und Religion",
"Wissenschaft
und Mystik".

Ich werde sie im Rahmen der Erkenntnistheorie ausführlicher vorstellen und dann von hier aus darauf verlinken.
5. Die panische Angst ...
... vorm  Analogieschluß  zwischen dem Licht und anderen Wellenerscheinungen.
Der "gesunde  Menschenverstand" würde, wenn er noch nie etwas von der RT (Relativitätstheorie(n) Einsteins) und diesen Michelson-Morley-Versuchen  und ihren Interpreationen gehört hätte, auf die Idee kommen, die Ausbreitung des Lichtes einfach in Analogie zu den besser beobachtbaren  Ausbreitungen  anderer Wellen in anderen Trägermedien wie Luft oder Wasser zu erklären. 
Dem wird  gleich mehrfach ein Riegel vorgeschoben:
- Der "gesunde Menschenverstand" darf nicht herangezogen werden
- Noch immer wird wider alle Vernunft behauptet, das Michelson-Morley-Experiment habe die "Nichtexistenz" des Äthers bewiesen.
- Der Äther wird zum einen als einziges Trägermittel einer möglichen Wellenerscheinung bezeichnet, zum anderen wird seine Existenz bestritten.   Damit wird das Welle-Bild des Lichtes indirekt abgewertet und das Teilchenbild  (Photonen) für die Ausbreitung des Lichtes im Rahmen der RT   favorisiert.   Daß beide Bilder "gleichzeitig"  richtig sein können, wird in der Wissensvermittlung auf Schulebene eher vernachlässigt als betont.
Eine allgemeine erkenntnistheoretische Basiserfahrung ist es, daß man die Nichtexistenz eines Gedankenkonstrukts nicht beweisen kann. Man kann nur im positiven Falle beweisen, was es  gibt. Beliebt hierfür ist das Beispiel des "weißen Raben": es ist unwahrscheinlich, daß er existiert, weil ihn noch niemand gesehen hat.
Beim Äthers ist es etwas anders: da weiß man von der Notwendigkeit eines Trägermediums für Wellenerscheinungen, egal, ob man dessen konkrete Eigenschaften kennt  oder nicht.
6. Der Informations-Aspekt des Lichtes
Licht ist das, was wir sehen können. Einem echten Physiker stehen bei diesem Satz sicher die Haare zu Berge. 
Stellen Sie sich vor, Sie hätten Röntgen-Augen, Infrarot-Augen oder Ultraviolett-Augen: was könnten Sie dann sehen und was nicht? 

Wir sehen genau den Bereich, der Oberflächen erkennen läßt. Damit können wir Entfernungen, Größe, Farbe und Struktur von Körpern erkennen: auch Gesichter, Buchstaben, Kunstwerke, Verkehrsschilder.
Wir können ferne Gegenstände "wahr"-nehmen.
Das, was wir wahrnehmen, sind "Informationen" - Licht ist also "Informationsträger", ähnlich wie der Schall, der akustische Informationen übermitteln kann.
 Diese Seite des Lichtes ist viel spannender als alles andere.

Die Frage, was wir sehen können, spielt z. B. in der Einsteinschen Lehre keine Rolle: z. B. müßte Licht, dessen Quelle wir uns mit fast Lichtgeschwindigkeit nähern, aus unserer Sicht  eine wesentlich kürzere Wellenlänge haben als die "gesendete" Wellenlänge ist (Doppler-Effekt). Wir würden von der Gamma- bzw. Röntgenstrahlung, die uns erreicht, zerstört werden und gar nichts sehen ...
Eine Literaturempfehlung zu diesem Thema:

Arthur Zajonc:
"Die gemeinsame Geschichte von Licht und Bewußtsein"

Zajonc, Physikprofessor in Massachusetts, stellt darin Wissen über Licht und Sehen aus 3 Jahrtausenden und aus verschiedenen Bereichen (Naturwissenschaft, Kunst usw.) zusammen
7. Goethe contra Einstein?
Goethes  Erkenntnisse werden verschwiegen,  die Bedeutung der Einsteinschen Licht-Lehre wird wie verrückt in die Köpfe der Menschen getrichtert. Goethes Lehre ist wichtig für das Verstehen dessen, was wir sehen.

Einsteins Lehre ist wichtig wofür? Hilft sie beim Verstehen des Wesens des Lichtes?  Hilft sie wenigstens, weitere Fragen über das Wesen des Lichtes zu erkennen und zu stellen?
 
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