Physik Journal 1 / 2024

Anfang Dezember fand die 28. Auflage der Weltklima­konferenz – auch bekannt als COP (Conference of Parties) – in Dubai statt. Die Max-Planck-Gesellschaft ist seit einigen Jahren regelmäßiger Gast: 2022 hatte­ sie insgesamt neun Personen entsandt, darunter Doris Vollmer vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz. Ihre Erfahrungen und eine Einschätzung der Großveranstaltung hat die Professorin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, die sich auch bei „Scientists for Future“ engagiert, im Gespräch geteilt.

1866 konnte der damals 50-jährige Unternehmer Carl Zeiss (1816 – 1888) den gut halb so alten Ernst Abbe (1840 – 1805) für die Berechnung und reproduzierbare Herstellung von Mikroskopoptiken gewinnen. Im Dezember 1873 veröffentlichte Abbe seine empirisch belegte Theorie der Bildentstehung im Mikroskop [1], mit der er eine physikalisch begründete Grenze für die optische Leistungsfähigkeit eines Mikroskops definierte. Sie stellt bis heute einen wichtigen Referenzpunkt für die Entwicklung neuer Mikroskopieverfahren dar.

Leistungsfähige Mikroskope sind und waren für den Fortschritt der Lebenswissenschaften zwingend erforderlich. Noch Mitte des 19. Jahrhunderts herrschte der Glaube vor, Infektionen würden durch schlechte Gerüche (Miasmen) übertragen. Erst als es gelang, unterschiedliche Bakterien unter dem Mikroskop zu beschreiben und mit den Infektionsgeschehen zu verknüpfen, etablierten sich hygienische Maßnahmen sowie eindeutige Dia­g­­nosen und Therapien.

Bis ins letzte Drittel des 19. Jahrhunderts wurden die Objektive und Okulare von Mikroskopen rein empirisch optimiert, indem geeignete Linsen durch Probieren zu Systemen kombiniert wurden. Dieses „Pröbeln“ ließ leistungsfähige Objektive entstehen, doch ihre Performanz streute stark. Noch 1870 hieß es entsprechend im Produktkatalog des führenden Herstellers von Glyzerin-Immersionsobjektiven, Ernst Gundlach (1834 – 1908) in Berlin [2]: „Besonders gut gelungene Objektive werden, soweit solche vorhanden, für entsprechend höhere Preise abgegeben.“ Die Qualität der Optiken war offenbar nur in Teilen vorhersagbar und die Kundschaft akzeptierte dies. Das Pröbeln führte zwar, wie jede gewissenhafte empirische Arbeit, zu lokalen Optima. Doch erst das umfassende physikalische Verständnis ermöglichte das Auffinden des globalen Optimums. (...)

Dass das Verstehen komplexer Inhalte wie in der Physik nur durch die aktive eigene Auseinandersetzung mit dem Stoff gelingen kann, ist weitgehend anerkannt. Als besonders wirksam erweist sich diese Auseinandersetzung, wenn Studierende in kleinen Gruppen arbeiten und gezielt vorbereitete Tutor:innen ihre Aufmerksamkeit auf kritische Punkte lenken. Forschungsbasierte und auf ihre Wirksamkeit überprüfte Lehrmaterialien, die diese kritischen Punkte thematisieren – Tutorials –, stehen für den Hochschulbereich zur Verfügung.

Versetzen Sie sich gedanklich in die Rolle der Lehrperson in einer Physiklehrveranstaltung – sei es in einer Vorlesung oder einer Übung: Welche Aufgabe haben Sie? Was muss geschehen, damit die Studierenden ein Verständnis physikalischer Gesetzmäßigkeiten erwerben? Halten Sie möglichst ein paar Gedanken schriftlich fest. Vielleicht haben Sie notiert, dass Sie die Physik besonders gut, motivierend und anschaulich erklären oder mit klaren Herleitungen und auch beeindruckenden Experimenten das Thema darstellen möchten. Diese Aspekte sind zweifellos wichtig, aber reichen möglicherweise nicht aus.

Reflektieren Sie Ihre eigene Lernerfahrung: Wann haben Sie selbst ein physikalisches Konzept verstanden und konnten es auch auf eine zuvor noch nicht betrachtete Situation korrekt anwenden? Vermutlich dann, wenn Sie sich aktiv und konstruktiv mit dem Stoff auseinandergesetzt haben. Vielleicht haben Sie auch mit anderen diskutiert und Ihre Argumente systematisch miteinander abgeglichen. Für das Erlernen von Physik (und anderen MINT-Fächern) ist es hilfreich, Studierenden möglichst viele solcher Lerngelegenheiten zu bieten [1, 2]. Methoden hierfür sind etwa Peer Instruction oder Just-in-Time-Teaching [3, 4]. (...)

Juhu, wir bekommen ein Baby! Die Vorfreude auf den Nachwuchs ist groß. Doch häufig ist sie von Sorgen begleitet: Sind Beruf und Familie zusammen möglich? Fast jeder Mann könnte diese Frage sofort bejahen oder empfände sie vielleicht gar als abwegig. Bei Frauen ist das aber nicht so. Woran liegt das?

Erst seit 1977 dürfen Frauen in der Bundesrepublik auch ohne Einwilligung ihres Ehemannes arbeiten. Die Versorgung der Kinder wurde und wird auch heute überwiegend noch als Aufgabe der Frauen gesehen. Die Vorstellung, dass Mütter in den ers­ten Jahren bei ihren Kindern bleiben sollten, war in Westdeutschland fest etabliert. Dieses Frauenbild haben viele immer noch in den Köpfen: Doppelverdiener, Rabenmütter und Karrierefrauen gelten in diesem Zusammenhang als Schimpfworte.

In Ostdeutschland war es zunächst anders, aber die guten Betreuungsmöglichkeiten glichen sich nach der Wende schnell an das schlechtere West-Niveau an. Die Einsicht der Notwendigkeit von außerhäuslicher Kinder­betreuung setzte sich nur langsam durch. Wissenschaftlerinnen, die auch im Ausland forschten, bemerkten diesen Unterschied. Dort war die frühe außerhäusliche Kinderbetreuung eine Selbstverständlichkeit, ohne Verunglimpfung der Mütter.

Erst der Geburtenrückgang in Deutschland forderte politische Maßnahmen. Die Einführung des Elterngeldes 2007 hatte sowohl allgemeine familienpolitische als auch gleichstellungspolitische Ziele. Beide Eltern­teile sollten sich um die Betreuung ihrer Kinder kümmern können, ohne­ den Lebensstandard allzu sehr einschränken zu müssen. Die damalige Familien­ministerin Ursula von der Leyen wurde mit Spott und Häme überschüttet, als sie auch Vätern die Beteiligung an der Betreuung der Babys ermöglichen wollte. (...)