Sonderausstellung Quant Teil 2

[Johanna]

Sonderausstellung Quant Göttingen
Teil 2 -



Das Wort Quant stammt vom lateinischen quantum ab.Es bedeutet „wie gross“ bzw. „wie viel“ und beschreibt etwas messbares, zählbares. Quanten kann man sich als winzige Energiepakete vorstellen.

Vor ca 100 Jahren schufen die Wissenschaftler Born, Heisenberg und Jordan in Göttingen die Grundlagen der modernen Quantenmechanik. Diese ermöglicht es Quantenzustände zu berechnen. So können wir die Bausteine der Materie besser begreifen und Phänomene erklären, die mit Hilfe der klassischen Physik nicht zu verstehen sind. Hier war eine Wand aufgebaut die mit sehr vielen Lichtquellen – alle bunt – ausgestattet war. Quantum spire ist ein Kunstwerk welches auf Berührung reagiert. Diese Lichtquellen sind mit einer biegsamen Feder ausgestattet. Wenn man sanft mehrere Federn berührt um ein Quantenteilchen zu erzeugen welches sich gleichzeitig an vielen Stellen befindet erscheinen die Lichtpunkte in verschiedenen Farben und an verschiedenen Plätzen.

Dieser Zustand wird Superposition genannt.
Wenn man aufhört diese Federn zu berühren, dann berechnet ein Computer wie sich das Teichen verhält. Eine bunte Wolke die sich ausdehnt, macht die Ausbreitung der möglichen Zustände sichtbar.

Max Planck hat eine Hypothese aufgestellt. Eine Hypothese ist eine Annahme die noch nicht bewiesen ist. Die sogenannte Quantenhypothese besagt: Energie wird nicht gleichmässig ausgetauscht sondern in winzig kleinen Portionen, den Quanten. So lassen sich experimentielle Beobachtungen verstehen für die die klassische Physik keine Erklärung hat. Die Quantenhypothese wurde zur Grundlage der Quantenmechanik.

Die Größenverhältnisse in der Quantenwelt wurde durch ein Plakat aufgezeigt auf welchem ein grosser Kreis als Durchmesser eines Haares bezeichnet wurde. Der Durchmesser eines Wasserstoffatoms war schon wesentlich kleiner , der Durchmesser des Heliumatoms noch um einiges geringer. Das Elektron ist mehr als 10.000 mal kleiner als ein Heliumatom.

Nach und nach setzte sich die Einsicht durch, dass in der Welt der Atome andere Gesetze gelten, als in der mit Sinnen erfassbaren Alltagswelt. Zentral war dabei die Vorstellung dass Energie nicht kontinuierlich sondern diskret, d.h. in kleinen Energiepaketen abgegeben wird. Bis ins 20. Jahrhundert hinein nutzten viele Wissenschaften Kontinuitätsvorstellungen zur Erklärung von Naturphänomenen. Das heisst, dass sich Veränderungen in der Natur nicht sprunghaft und plötzlich vollziehen, sondern immer kontinuierlich. Also ohne Unterbrechungen.


Die Sonderausstellung Quant ist in einem grossen Raum untergebracht. Hier ist auf dem Fussboden eine Zeitleiste die anzeigt, was in den jeweiligen Jahren passierte.
Die Zeitleiste auf dem Fussboden zeigt unter anderem:
1908 war die Einführung des Frauenstudiums in Preussen.
1925 wird in Europa der Charleston populär.
1945 nimmt die Universität in Göttingen wieder ihren Lehrbetrieb auf.
1969 war die erste Mondlandung und das Woodstock Festival.
1984 wurde die erste E-Mail in der BRD empfangen,
1992 war die Gründung der Europäischen Union,
2000 wurde das internationale Jahr der Physik!

Ausserdem wurde die Matrix erklärt - die Mehrzahl Matrizen – ist eine rechteckige Anordnung von Zahlen, die aus Zeilen und Spalten besteht. Die Anzahl der Zeilen bezeichnet man mit m und die Anzahl der Spalten mit n . Eine Matrix ist ein Schema von Zahlen das verschiedene mathematische Operationen ermöglicht. Man kann sie z.B. dafür verwenden lineare Gleichungssysteme einfacher zu lösen.Für die Entstehung der Matrizenmechanik sind die Multiplikationsregeln der Matrizen von
besonderer Bedeutung. In ihrer 1925 entwickelten Methode interpretierten Born, Heisenberg und Jordan physikalische Eigenschaften wie Ort, Impuls, Energie als Matrizen. Sie erfassten die grundlegende Unbestimmtheit der Natur und erklärten die Quantisierung der Energie.

Das „Gesetz zur Wiederherstellung des Berufsbeamtentums“wurde 1933 durch die Nationalsozialisten erlassen. Dadurch wurden jüdische und vermeintlich politische unzuverlässige Beamte gezwungen, ihre Stellen aufzugeben. Viele Göttinger Institute waren betroffen, besonders stark die Mathematik und die Physik. Flucht Vertreibung und Exil war auf einer grossen Landkarte dargestellt. Viele flüchteten in die USA, manche nach England und einige über die Nordländer Norwegen, Schweden Finnland und weiter dann auch nach England.

Kohle Erdgas und Erdöl werden bald erschöpft sein, aber die Sonne liefert dauerhaft Energie.Diese Energie steht jedoch nicht immer zur Verfügung wenn sie gebraucht wird. Daher ist eine Speicherung der Energie nötig.
Wasserstoff könnte die Lösung sein. Überschüssige Sonnenenergie wird tagsüber genutzt um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Der Wasserstoff wird gespeichert und kann nachts in Brennstoffzellen wieder in Strom umgewandelt werden. Dabei entstehen keine schädlichen Abfallstoffe, anders als bei der Verwertung von Öl, Kohle und Gas. Solarzellen aus Silizium erzeugen den benötigten Strom, indem sie Licht in elektrische Energie umwandeln. Auch als Treibstoff der Zukunft ist Wasserstoff möglich. Quantentechnologie unterstützt so die Energiewende.

Ein Plakat besagte dass hier dann Schritt für Schritt der Weg zum Handy machbar wurde.

Die Einsichten in die Welt der Atome helfen im Alltag zum Beispiel bei der Magnetresonanztomografie. Dieses ist ein wichtiges Werkzeug der modernen Medizin. Hier werden quantenmechanische Effekte wie der Zeeman-effekt genutzt um Bilder vom Inneren des Körpers zu erstellen. Der Eigendrehimpuls der Atomkerne und Elektronen wird durch ein starkes Magnetfeld ausgerichtet. Diesen Drehimpuls nennt man auch Spin. Ein Radiosignal sendet den Spin in eine andere Richtung aber das Magnetfeld zieht ihn schnell wieder zurück. Die Dauer dieser Auslenkung wird gemessen. Auf diese weise können Gewebestrukturen bestimmt und sichtbar gemacht werden.

Im Raum Schreibtisch sind die diversen Schritte von publizieren über dokumentieren bis intervenieren und/oder visualisieren sowie vermessen und sammeln aufgezeigt.
Eine grosse begehbare Tastatur des Computers bemerkt man zuerst nicht, denn die Wände und Gegenstände sind wirklich sehr interessant.
Bei dem Teil publizieren ist zum Beispiel der Weg des Textes vom ersten Anschlag bis zur Publikation beschrieben. Auch das korrigieren, kommentieren, Erweiterungen oder das kürzen von Texten gehört dazu. Mit der Veröffentlichung verlässt dann der Text den Schreibtisch und es kommen Gefühle wie Erleichterung, Erschöpfung, Hoffnung oder Zweifel dazu.

Beim dokumentieren ist seit Mitte des 20. Jahrhunderts die zunehmende Bedeutung von ökologischen Fragen in den biologischen Wissenschaften erkennbar. Nicht mehr unter dem Mikroskop oder im Labor sondern im Lebensraum und der Lebensgemeinschaft steht jetzt die lebende Pflanze im Mittelpunkt. Man arbeitet ab jetzt vermehrt im Feld – im Ökosystem. Diese Systeme entwickeln und verändern sich.

Beim Intervenieren steht folgende Bemerkung:
Während die meisten Sozialwissenschaften eine bewusste Beeinflussung des Feldes vermeiden wollen sind Interventionen für die Göttinger Entwicklungsökonomie ein wichtiger Bestandteil ihrer Feldforschungspraxis. In den internationalen Projekten geht es darum den Zusammenhang zwischen Armut und Gesundheit in Ländern niedriger Durchschnittseinkommen zu verstehen, darauf aufbauend werden Eingriffe in soziale, wirtschaftliche und kulturelle Zusammenhänge vorgenommen, die zur Verbesserung der Lebensbedingungen beitragen sollen.
Ich denke da auch an Kenia wo man in den Anfängen der 70-er Jahre vermehrt Brunnen baute, Plantagen anpflanzte und so den Lebensstandard zu verbessern trachtete.

Beim visualisieren waren die Aufnahmen des Göttinger Ethnologen Fuchs 1952 auf Filmen als Beweismittel seiner Feldforschung ein wichtiger Bestandteil. Bis in die 90-er Jahre hat er über 70 ethnologische Filme produziert. Die Praxis der Visualisierung gibt allerdings mehr die Sicht der Forschenden wieder. Weil sich in den Aufnahmen immer wieder neue Aspekte entdecken lassen, die man im Feld übersieht, eignen sie sich auch als Forschungsmaterial und für den Unterricht.

Das Vermessen
Ganz so glücklich wie erhofft und wie man sich das Ziel der Reise vorstellte war die von der dänischen Krone finanzierte und von Göttingen geplante Expedition ins „glückliche Arabien“ 1761
nicht verlaufen. Es sollte die arabische Halbinsel, Ägypten und der Jemen bereist werden, aber nur ein Teilnehmer – Niebuhr - überlebte diese Reise. Ziel der Expedition war es, Wissen über Natur und Kultur zu sammeln und zwar durch direkte Beobachtung vor Ort. Dies war das Beispiel einer frühen Feldforschung . Niebuhr liess sich für diese Expedition zum Kartographen ausbilden, vermass während der Reise Küstenverläufe und Flüsse, zeichnete Gelände und Stadtpläne und erstellte daraus dann aufwendige Kartenwerke.
Diese Pläne und Zeichnungen wurden später Teile militärischer Unternehmungen und der kolonialen Expansion Europas.

Sammeln:
Als Capain Cook 1768 von England aus in Richtung Pazifik in See stach waren 83 Matrosen, 13 Marinesoldaten und 11 Gelehrte an Bord. Auf dem Schiff befanden sich ausserdem noch 22 Kanonen, eine Bibliothek und ein Laboratorium. Hier waren wissenschaftliche Neugier und geopolitische Ambitionen eng verknüpft. Neben der Vermessung und Erkundung der Inseln sind die Europäer vor allem an Kuriositäten wie Kleidung, Werkzeuge, Waffen oder Schmuck von Einheimischen sehr interessiert. Zurück in Europa werden sie Museen oder Sammlern und Händlern angeboten bzw. an diese verkauft.
Daten erheben, Stimmen aufzeichnen, Objekte erwerben, Sammeln ist auch heute noch fester Bestandteil der Feldforschung. Die Dinge die u.a. gesammelt werden:
Algenkulturen, im alten botanischen Garten, die anthropologische, archäologische , ethnologische Sammlung, oder auch Forstzoologische Sammlung . Es sind nicht nur Sammlungsobjekte sondern auch Zeugnisse der Menschen und spiegeln die Vorannahmen und Zuschreibungen der Sammelnden Menschen wider.

Ein Ausflug der für uns wieder hochinteressant war – anstrengend aber schön.