Schülerlabore sind eine sinnvolle Ergänzung zum normalen Physik-Unterricht in der Schule. (vgl. S. 45; Fotos: Uni Kiel (4); S. Polter)
Physik Journal 11 / 2004
Inhaltsverzeichnis
Aktuell
USA
· Halbleiterindustrie plant Gesundheitsstudie· Bushs Weltraumvision noch teurer· Wissenschaftsjob ohne Bachelor· Nanowissenschaften für die Energieforschung
High-Tech
Im Brennpunkt
Überblick
Wenn drei Körper mehr sind als drei Paare
Das Superpositionsprinzip ist ein zentrales Konzept der Physik. So lassen sich mit seiner Hilfe mehrere gleichzeitig an ein Teilchen angreifende Kräfte zu einer einzigen effektiven Kraft zusammenfassen, was Probleme oft wesentlich vereinfacht. Doch nicht immer genügt es, die Gesamtwechselwirkung eines Systems als Summe von Paarwechselwirkungen aufzufassen. Es gibt durchaus Fälle, wo die Wechselwirkung eines Paares durch die räumliche Nähe weiterer Teilchen beeinflusst wird, sodass Kräfte eben nicht mehr paarweise superponierbar sind. Solche Mehrkörper-Wechselwirkungen haben oft ganz konkrete physikalische Effekte zur Folge. Dreikörper-Wechselwirkungen sind nun in Kolloidsuspensionen das erste Mal direkt vermessen worden.
Spinelektronik
Elektronen besitzen nicht nur eine elektrische Ladung, sondern auch einen Spin. Die Nutzung dieses in der Halbleiterelektronik bisher vernachlässigten Freiheitsgrades könnte den nächsten Entwicklungsschritt in der Welt der Elektronik bedeuten und das Zeitalter der Spinelektronik, genannt Spintronik, einläuten. Was sind die grundlegenden Prinzipien dieser neuartigen Elektronik, welche Vorteile verspricht sie gegenüber den herkömmlichen Methoden, welche Fortschritte haben wir bereits gemacht und welche physikalischen Probleme müssen noch gelöst werden?
Lehre
Forschen statt Pauken
Neugier, Originalität und ein hohes Maß an Kreativität prägen die Forschung in Naturwissenschaft und Technik. Die entsprechenden Schulfächer vermitteln jedoch ein eher gegenteiliges Bild. Insbesondere Physik gilt als schwierig, langweilig und unattraktiv. Ist es möglich, durch geeignete Kontakte mit authentischer Forschung die negativen Einstellungen der Jugendlichen aufzubrechen und Anreize für eine aktive Auseinandersetzung mit physikalischen Themen zu schaffen? Eine empirische Studie über die Wirkung von Schülerlaboren zeigt, dass dies gelingen kann.