Ästhetik in der Physik

Dass Symmetrie und Schönheit in der Physik und allgemein in der Wissenschaft eine große Rolle spielen, ist nichts Neues. Auch, wenn Johann Grolle das im Spiegel #33/2015 so darstellt. Gut, ein MIT-Prof hat gerade ein Buch zum Thema geschrieben, aber das zu Lesen hat wohl eher Unterhaltungswert (wenn es denn gut geschrieben ist) als Informationsgewinn. Zumindest, wenn man sich mit Wissenschaft befasst, was man als Wissenschaftsautor wie Grolle doch tagtäglich tut?

Manche Fragen im Interview an den Autor Frank Wilczek sind – höflich ausgedrückt – naiv und Wissenschaftsfremd. Man hätte auch nachhaken können, warum der Autor nach eigenen Worten erst vor fünf Jahren auf den Trichter kam, dass Wissenschaft und Schönheit eine Einheit bilden. Kleiner Hinweis mit dem Zaunpfahl: In „Warum Fliegen sich im Kino langweilen“ (veröffentlicht 2000 ) steht ein ganzes Kapitel zum Thema und auch im Katzenhalterbuch (Meine erste Katze, Weltbildverlag 2000) habe ich ohne Probleme mit dem Lektor ein Kapitel zu Kunst und Katzen untergebracht.

Und da waren doch noch Plato, da Vinci, Goethe und einige andere…, die sich auch schon eingehend mit dem Thema befassten. Wer das also erst vor fünf Jahren entdeckte, oder schlimmer, das heute als Information darstellt, kann in der Wissenschaft doch keine Vorreiterrolle spielen?

Der Bezug zum FlugundZeitBlog:

Weil es beim Fallschirmspringen stets um extrem schnelles Erfassen und Umsetzen von Wahrnehmung und Aktionen geht, lehre ich Schüler, nach der Schirmöffnung als erstes auf die Schönheit und auf die Symmetrie zu schauen. Naturgemäß erkennt der Mensch (wie andere Lebewesen) Asymmetrie im Ganzen schneller zu erfassen als wenn er jedes einzelne Detail selbst auf seine Richtigkeit und Korrektheit überprüfen muss. So weiß auch ein Schüler, dem bei den ersten Sprüngen noch nicht so klar ist, wie sich ein „guter“ Schirm während der Öffnung anfühlt oder in der Flugfahrt reagiert, wie er auf einen Blick schnell zumindest den „Gutfall“ feststellen kann: Schirm ist okay, zurzeit keine Notfallprozedur notwendig.

Und im anderen Fall kann er so schnell die Asymmetrie, und/oder die häßliche Leinenverdrehung lokalisieren, die vermutlich schon (simple Physik) zu einer Drehung geführt hat.

Ist wieder einmal eine bionische Anwendung. Denn die Natur ist knallhart. Wenn da etwas asymmetrisch unschön aus der Reihe tanzt, dann ist es vermutlich nicht (mehr so) einsatzfähig und sollte sich daher nicht weiter fortpflanzen. Hatte mal einige Zeit eine Amsel mit einem verkrümmten Beinchen versorgt, die aus ihrer Vogelgemeinschaft ausgestossen worden war. Das Ignorieren ihrer Artgenossen macht zwar biologisch fortpflanzungsmäßig Sinn, tut aber einem Menschen weh. Menschen reagieren da nicht so wie der Rest der Lebewesen; wir haben andere, moralische Kriterien in unserer Handlungsweise. (Zumindest sollten wir das haben.)

Beim Vorflugcheck am Flugzeug gilt Ähnliches für die Aufmerksamkeit der Ästhetik des Flugzeugs. Auch wenn generell der Zeitfaktor hier aus Sicht des Fallschirmspringers keine Rolle spielt. Es geht schlimmstenfalls um Minuten, nicht um Sekunden. Natürlich gibt es zum Überprüfen Checklisten und man sollte sich daran halten und deren Punkte einzeln nacheinander abarbeiten. Trotzdem hilft ein „Overall“-Blick auch hier, um gegebenenfalls etwas zu entdecken, was so nicht hingehört oder fehlt. Es soll schon Flugschüler gegeben haben, denen beim Checken das Fehlen des Propellers entgangen ist.

Der erste (oder letzte) Blick des Piloten beim Vorflugcheck sollte also sein: „Ist das Flugzeug für mich als Pilot schön, sieht es so aus, wie es aussehen sollte, oder stört mich etwas.“ Hängt etwas runter, wo nichts sein sollte, sind Lachen unterm Flieger. Sehen Reifen noch wie Reifen (mit ausreichender Luft) aus. Die Sache mit der Asymmetrie funktioniert hier nicht so knallhart wie beim Fallschirm (wo jede Minimalabweichung davon zu einer ungewollten Drehung führt). Beim Flugzeug gibt es etwa Pitotrohre (messen den Staudruck) üblicherweise nur an einer Seite, Türen und Einstiegstritte oft einseitig, in Deutschland kommt der absolut häßliche Lärm- und Leistungsmindernde fette Schalldämpfer am Abgasrohr dazu.

Richard Feynman, einer der großen in der neueren Physik, war auch einer, der sich mit der Schönheit in der Physik und deren Naturgesetze intensiv auseinandersetzte. Da ich leider gerade nicht an meine Büchersammlung komme, ein Zitat aus dem Wiki:

„Nachdem ich Feynmans Beschreibung einer Rose gelesen hatte – in der er erläuterte, dass er den Duft und die Schönheit der Blume zu würdigen wisse wie jeder andere, dass aber seine physikalischen Kenntnisse dieses Erlebnis außerordentlich intensivierten, weil er auch das Wunder und die Herrlichkeit der zugrunde liegenden molekularen, atomaren und subatomaren Prozesse einbeziehen könne –, war ich den Naturwissenschaften auf immer verfallen.“
(Brian Greene)

 

 

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🙂 Hatte ich schon erwähnt, dass Umziehen von Büro und Bibliothek über Monate dazu führt, dass sich oft Sachen (Bücher) gut eingepackt in Kartons oder zumindest am anderen Ort als man selbst befinden?

 

 

 

13 Gedanken zu “Ästhetik in der Physik

  1. BreitSide 17. August 2015 / 16:24

    Schöner Artikel. Bei mir entstehen da Assoziationen zu „Bauchgefühl“ bzw. „Intuition“, die ja – bekanntlich – eigentlich nichts anderes sind als die Summe der Erfahrungen. Oder zu dem „Kunststück“ des Mathematiklehrers Günter von Lojewski bei „Wetten, Dass“, der auf einen Blick auf zwei fast identische Sternenkarten den einen Stern unter Tausenden erkannte, der verschoben, also ein Komet war.

    Aber ein Einspruch, Euer Ehren: „Menschen reagieren da nicht so wie der Rest der Lebewesen; wir haben andere, moralische Kriterien in unserer Handlungsweise. (Zumindest sollten wir das haben.)“

    Das stimmt nun gar nicht. Es gibt viele Tierarten, die sich rührend um verletzte oder behinderte Artgenossen kümmern (Hyänen, Wildhunde). Bei Solitärtieren stimmt es schon: Amseln leben prinzipiell solitär (ich habe jedenfalls noch nie einen Amselschwarm gesehen). Solitär lebende Tiere geben prinzipiell nichts auf ihre Artgenossen. Auch bei anderen Vögeln geb ich Dir Recht, da sind mir keine altruistischen Handlungen bekannt, auch nicht im Schwarm .

    Noch ein Einspruch: Der „absolut häßliche Lärm- und Leistungsmindernde fette Schalldämpfer am Abgasrohr“ ist absolut notwendig. Die Lärmverschmutzung ist schon schlimm genug, täglich sterben Menschen wegen der Lärmbelastung.

    Da treten die von Dir oben zitierten „moralischen Kriterien“ in Funktion. Die Freude an einem schönen symmetrischen leistungsfähigen Flugzeug darf nie auf Kosten der Gesundheit Anderer gehen. Nicht umsonst flog die Concorde praktisch nur über See.

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    • Helga Kleisny 18. August 2015 / 10:03

      😉 Bauchgefühl kommt beim Fallschirmöffnungscheck nicht so gut.
      Das „Anfühlen“ einer korrekten Schirmfahrt/Öffnung ist ein Erfahrungswert. (So wie vermutlich auch ein Fahrradfahrer weiß, dass mit seinem Gefährt etwas nicht in Ordnung ist, bevor er/sie hinsieht.)
      Die Beurteilung muss in Sekunden(bruchteilen) 100prozentig korrekt sein.
      Da geht es eher um die Wirkungsweise des Gehirns, wie es funktioniert, wie es aufgebaut ist und Informationen verarbeitet.
      Wer sich da anpasst, ist eben schneller (und damit auch besser).

      Zum „Amselschwarm“
      War meines Wissens nirgendwo erwähnt.
      Aber zugegeben, nicht eindeutig ausgedrückt. Mir ging es um das Paarungsverhalten und hinter unserem Haus sind durchaus etliche Amseln unterwegs.

      Ich bin Experimentalphysiker und kein Theoretiker und habe mit Vogelkunde wenig am Hut, alles Wissen dabei bezieht sich aus der Praxis. Und die ist, das sich Amseln sehr gerne auf unserem, sehr hoch gelegenen (mit viel Aussicht) Balkon auf die Strebe setzen und solange ein Liedchen trällern, bis sich ein Artgenosse findet. Was üblicherweise sehr schnell passiert.
      Und die eine besagte eben, durchaus gefühlte 20 Minuten trällerte, ohne dass sich eine(r) fand. Und die dann (für mich) traurig am Boden hin und her hopste und dann irgendwann alleine davon flog.

      🙂 Das Lärmthema wird hier nicht diskutiert, weil es zu nichts führt. Da ich aber zugegeben angefangen habe, ist es soweit toleriert. Ich möchte nur auch Schalldämpfer für hochgetunte kleine Mopeds anregen, die nachts durch unsere Strassen jaulen und für Schnellzüge, die mit ohrenbetäubendenm Lärm auch nachts fahren. Das geht auf meine Gesundheit. Flugzeuge, obwohl ich in der Nähe des Flughafen Frankfurts wohne, haben mich noch nie, auch nicht in der Nachtruhe, gestört.
      Jetzt ist es aber gut. 😉

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      • BreitSide 18. August 2015 / 14:28

        Da haben wir wohl eine unterschiedliche Vorstellung/Definition von „Bauchgefühl“. Ich setze es gleich mit Intuition, also dem blitzartigen Eindruck des „richtig“ oder „falsch“, ohne es durchdeklinieren zu können. So hatte ich es verstanden, dass Du eben nicht jede Schnur und jeden Knoten, jede Verbindung durchprüfst, sondern das Bild des perfekten Schirms abrufst und in Sekundenbruchteilen mit dem Realbild vergleichst.

        Zum „Amselschwarm“: Da war mein Beitrag nicht gut strukturiert. Altruistik kann es nur im Schwarm/der Gruppe/der Famillie geben. Notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung, denn – afaik – ist in keinem Vogelschwarm Altruistik bekannt. Und Amseln bilden noch nicht einmal Schwärme.

        Tja, der Lärm… Der gäbe sicher Futter für mehrere Freds, nicht nur bei Dir, auch bei Josef oder Cornelius. Eine weise Entscheidung, ihn hier rauszulassen ;.)))

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      • Helga Kleisny 18. August 2015 / 15:26

        Nochmal: es geht um die Symmetrie beim schnellen Fallschirm-Erstcheck. Das hat nichts mit Bauchgefühl zu tun, sondern ist etwas, das das Gehirn im Ganzen eben schneller wahrnehmen kann (weil die Evolution mit schön sinnvoll weiterzuvererben gleichsetzt), als viele Details langsam zu überprüfen, die zum gleichen Ergebnis führen würden.

        Altruismus (Uneigennützigkeit, Selbstlosigkeit, durch Rücksicht auf andere gekennzeichnete Denk- und Handlungsweise) hat mit meinen Beobachtungen der Amsel(n) wenig zu tun. Es ist vielmehr ein Selektionsprozess der Natur, der Evolution, die eben die Ästhetik und damit die (vermeintliche) Gesundheit weitervererben möchte, und daher die oberflächliche Symmetrie und Schönheit bei der Partnerwahl berücksichtigt.

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  2. Flugkapitän 17. August 2015 / 21:50

    Als ich neulich beim outside check unseres A320 zwei Meter vor dem Flieger mit Blick nach hinten da stand, fragte mich der Head-Loader, was ich den da mache?
    Ich erklärte ihm, dass ich einfach nur schaue, ob der Flieger symmetrisch aussehe. Er schaute mich ungläubig an und ging weiter. Dabei gehört das zu meinem normalen Aktionen beim outside check. Steht zwar nicht im Procedure, macht aber einfach Sinn. Ich schaue dabei nicht nur auf die Flächen, Triebwerke und sonstige Anbauteile, sondern auch, ob etwa beide Hauptfahrwerke gleich weit eingefedert sind. Außerdem sieht es einfach schön aus, wenn die gelbe Linie genau zwischen den beiden Bugfahrwerkreifen hindurchgeht ohne auch nur einen von beiden zu berühren. Sie, die Reifen, stehen dabei idealer Weise genau auf der Querlinie, an der A320 dran steht. Besonders gefällt mir das Bild, wenn ich den Flieger selbst so schön dahin gestellt habe 🙂
    Ich erinnere mich an einen A340 Kapitän. Wir verließen das Flugzeug hinten links über die Treppe. Auf halbem Weg schaute er über seine rechte Schulter unter den Flieger. Dort sah man sowohl das Nose- als auch das Center-Gear genau auf der Linie stehen. Er grinste und ging fröhlich weiter. Mit einer schönen Landung ist ein wirklich guter Flug eben noch nicht zu Ende.

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  3. demolog 18. August 2015 / 11:16

    Das Empfinden von Schönheit ist sekundäre Versicherung der Richtigkeit des Szenarios. Es geschieht im Nachvollzug.

    Es ist also im Kern keine Wissenschaft und hat auch nicht besonders viel damit zu tun.

    Es ist der Kunstfertigkeit und der Meisterschaft zuzuordnen. „Schönheit“ ergibt sich in der Anwendung aus der Nützlichkeit – was auf ein Bedürfnis hinweist. Das dabei auf Wissenschaftsinhalte nicht verzichtet werden kann, soll dabei nicht verwirren. Aber es handelt sich bei Schönheit nicht um einen „wichtigen“ Teil der Wissenschaft – sondern des Lebens, dessen Wahrnehmung und Erkennen der Nützlichkeiten – was als Bedürfnisbefriedigung bezeichnet werden muß.

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    • Helga Kleisny 18. August 2015 / 11:59

      …Empfinden von Schönheit ist sekundäre Versicherung der Richtigkeit des Szenarios.

      Das sehen viele Wissenschaftler glücklicherweise anders.
      Über die Schönheit von Gleichungen oder besser gesagt: Unschönheit, weil „etwas fehlte“ sind sogar schon bei Theoretikern viele Entdeckungen gemacht worden.
      Wer als Wissenschaftler vor der Schönheit seiner Wissenschaft die Augen verschließt, lebt in einem Elfenbeinturm. (Wo er nach seiner Fasson durchaus glücklichsein mag.)

      Und in den praktischen, luftfahrerischen Anwendungen, die ich fallweise beschrieben habe, geht es um mehr als Nützlichkeit. Es geht um Sicherheit. Jede gewonnene Sekunde in der korrekten Beurteilung einer Situation trägt maßgeblich zur Sicherheit und damit dem Überleben der Person bei.

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  4. demolog 18. August 2015 / 15:22

    @ #6 Helga Kleisny
    18. August 2015

    korrekt: Sicherheit ist nützlich.

    Und der Genuß der Schönheit einer funktionierenden Formel ist eben auch nur nachträglich möglich – nachdem der wissenschaftliche Teil getan sei.
    Die Schönheit als Anzeichen von Wissenschaftlichkeit hätte geradezu homäophatische Züge, wenn man darauf bestünde, dass sie Teil der wissenschaftlichen Kernprämissen wäre.

    Oder anders beschrieben: Wissenschaft ist kein reines Vergnügen, wie das Betrachten der Ergebnisse derselben, wenn sie funktionieren. Das wäre ja zu schön, wenn Arbeit mehr Spaß machen würde, als das Betrachten des Produktes der Arbeit – würde aber chaos und Verwirrung anrichten. Ich sag ja nicht, dass der Weg nicht auch genossen werden und das Ziel sein kann. Nur „schöner“ als das Ziel kann er nur für unnfertig gebildete Geister sein – Stichwort Abenteuerlust.

    Die höchste Instanz (Gott etwa, oder der Chef oder die ultimative Wissenschaft) interessiert sich nicht für das Entstehen, sondern nur für das Sein, das Ergebnis.

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    • Helga Kleisny 18. August 2015 / 15:33

      Es gibt Wissenschaftler, nicht nur Chefs, die durchaus Spaß an ihrer Arbeit haben und das glücklicherweise auch an ihre Umgebung weitervermitteln. Einer der Berühmteren davon war der oben erwähnte Richard Feynman. Seinen unterhaltsamen Uni-Vorlesungen auf Band zu lauschen, ist mir noch heute ein Vergnügen. Mir sind aber auch viele andere bekannt.
      Mit allen anderen Miesepetern möchte ich nichts zu tun haben, auch nicht hier im Blog.
      Was Gott anbelangt, maße ich mir nicht an, ihm/ihr vorzuschreiben, wofür er/sie sich interessiert.
      Und eine Wissenschaft, die sich mit Natur beschäftigt (was JEDE) tun sollte, muss sich zwangsläufig auch für den Entstehungsprozess interessieren, die Evolution, das Leben und die Fortpflanzung dessen.

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  5. demolog 18. August 2015 / 18:16

    @ #10 Helga Kleisny
    18. August 2015

    Ja, sie haben ja recht. Man soll nicht immer so Kulturpessimistisch sein, wie ich.

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  6. Helga Kleisny 23. August 2015 / 9:22

    Generell:

    Wenn ihr was inhaltlich Relevantes zum Thema „Ästhetik in der Physik“ zu sagen habt, dann schreibt es hier.

    Click Baits sind unter jeder Kanone und unerwünscht. (FAQ)

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