Die Vermessung des Körpers

Titel: Die Vermessung des Körpers Kostenlos Bücher Online Lesen
Autoren: Brian Clegg

Vom Netzwerk:

Welt. Ohne Sinne haben Sie keinerlei Möglichkeit, etwas über die Welt herauszufinden oder mit Ihrer Umgebung zu interagieren.
Die Sinne zählen
    Wie viele Sinne haben wir? Die klassische Antwort lautet fünf, doch ist dies ganz offensichtlich falsch, wenn man an die Achterbahnfahrt denkt. Welcher der traditionellen fünf Sinne – Sehen, Hören, Riechen, Tasten und Schmecken – hat Ihnen denn gesagt, dass Sie auf dem Kopf stehen? Sie denken vielleicht, dass es das Sehen war, was sicherlich einen Anteil daran hat, aber glauben Sie tatsächlich, Sie würden mit geschlossenen Augen nicht merken, wenn man Sie auf den Kopf dreht? Die großen fünf sind wichtig, aber sie sind nur der Anfang unserer Erforschung der Sinne.
    Mit dem Sehen haben wir uns bereits eingehend befasst, als wir zu den Sternen hinaufgeschaut haben. Worum aber geht es eigentlich beim Hören?
    Schall wird häufig als Welle bezeichnet, genau genommen ist er jedoch eine regelmäßige Folge von Impulsen. Unsere typische Vorstellung von einer Welle ist eine Art wandernde Erhebung auf derWasseroberfläche: Die Welle verläuft quer von einer Seite zur anderen, und zwar im rechten Winkel zu der Richtung, in der sie sich bewegt. Bei einer Schallwelle hingegen hat die Wellenbildung dieselbe Richtung wie der Weg des Schalls.
    ----
    Experiment – Eine Schallsimulation
    Besorgen Sie sich eine Slinky-Spielzeugspirale – erinnern Sie sich noch an die? Sie wurden in den Fünfzigern populär und in den Achtzigern regenbogenfarben – und man konnte sie die Treppe hinunterlaufen lassen. Befestigen Sie ein Ende so, dass es nicht verrutschen kann (Sie können auch jemanden das Ende halten lassen). Dehnen Sie die Spirale horizontal, bis sie einigermaßen straff ist. Dann verpassen Sie dem Ende, das Sie in der Hand halten, einen plötzlichen, kräftigen Stoß nach vorn, und ziehen Sie die Spirale unmittelbar darauf wieder straff. Dadurch verursachen Sie eine Art Wellenbewegung bis zum anderen Ende. Versuchen Sie es mehrere Male. Wenn die Welle die Spirale entlangläuft, werden deren Windungen erst zusammengepresst und dehnen sich dann wieder aus.
    Wenn Sie keine solche Spirale besitzen, besuchen Sie die Seite www.universeinsideyou.com , klicken auf Experiments und wählen dann Waves in Springs . Dort sehen Sie eine sogenannte Longitudinalwelle, eine schallartige, in der Längsrichtung laufende Welle, in Aktion.
----
    Um genau diese Art »longitudinaler« Kompressionswelle geht es beim Schall. Wenn etwas schwingt – zum Beispiel ein Lautsprecher, ein Musikinstrument oder Ihre Stimmbänder –, dann werden dadurch die nächsten Luftmoleküle angestoßen. Sie werden enger an die wiederum nächstliegenden Luftmoleküle gepresst, ganz wie bei der komprimierten Spirale. Diese nächste Schicht Luftmoleküle wird abgestoßen, bewegt sich und nähert sich wieder den nächsten Luftmolekülen und so weiter. Die Kompression setzt sich fort. Das ist der Schall, der sich mit etwa 340 Metern pro Sekunde durch die Luft bewegt.
    Wenn man es recht bedenkt, muss der Schall diese Art komprimierender Wellenform besitzen. Ähnelte er einer quer laufenden Welle auf dem Wasser, würde er ständig mit der restlichen Luft zusammenstoßen und bald keine Energie mehr haben. Quer laufende (oder »transversale«) Wellen können nur am Rand des Stoffes verlaufen, der die Welle verursacht. Die einzige »Ausnahme« bildet hier das Licht: Es funktioniert ebenso gut im luftleeren Raum (wenn man sich das Licht als Welle vorstellt, verhält es sich transversal von einer Seite zur anderen und kann mitten durch ein Medium verlaufen, doch liegt das daran, dass es eben keine Welle in einem Stoff ist).
    Die Schallgeschwindigkeit ist eine der Grundlagen der Natur, die man sich leicht selbst verdeutlichen kann. Beim nächsten Gewitter können Sie die Schallgeschwindigkeit direkt messen. Der Donner ist nichts anderes als das Geräusch, welches in der Luft entsteht, wenn sie ein Blitz mit sengenden Temperaturen von bis zu 20 000 Grad Celsius durchzuckt. Donner und Blitz entstehen gleichzeitig am selben Ort.
    Wenn man einen Blitz sieht und den Donner ein wenig später vernimmt, kann man dadurch eine direkte Vorstellung von der Schallgeschwindigkeit gewinnen. Das Licht trifft mehr oder weniger ohne Zeitverzögerung bei uns ein. Ist das Gewitter, sagen wir, zehn Kilometer entfernt, braucht das Licht 1/300 000stel Sekunde, um die Distanz zu überwinden. Die wahrgenommene Verzögerung des Donners gibt also Aufschluss