Der Druck
kein Bild

DVD 10

Blaise Pascal und der Druck

Niedriger Luftdruck am Boden heißt: Es bilden sich Wolken in den höheren Luftschichten. Aus diesen Wolken fällt Regen. Der Mann, der das erkannt hat, lebte mitten in den Unruhen des 30jährigen Krieges, vor über 350 Jahren – der Mathematiker, Philosoph und Gelehrte Blaise Pascal. Pascal wurde damals nur von seinem Vater unterrichtet, erwies sich aber schnell als Wunderkind. Pascal interessiert sich u.a. für den atmosphärischen Druck und findet heraus, dass auf eine bestimmte Flächeneinheit durch die Luftsäule der Atmosphäre ein bestimmter Druck wirkt.

Er entdeckt auch die Möglichkeit der Wettervorhersage mit Hilfe eines Barometers und auch in der Luftfahrt werden heute Pascals Gedanken in die Tat umgesetzt: Die Höhenmesser in Flugzeugen sind im Grunde ebenfalls Barometer.

Otto von Guericke und der Luftdruck

Otto von Guericke entwickelt das Barometer, ein Instrument zur Messung des Luftdrucks, und nutzt es für die Wettervorhersage - nur eines von vielen Ergebnissen seiner Forschungen über die Wirkung von Luft beziehungsweise die des Luftdrucks. Die von Guericke hierzu durchgeführten Experimente basieren darauf, dass es ihm gelingt, erstmals einen luftleeren Raum – ein Vakuum – zu erzeugen. Die enorme Kraft des Luftdrucks fasziniert Guericke. Um sie besser zu demonstrieren, ersinnt er 1661 einen spektakulären Versuch: Zwei Messinghalbkugeln verschließt er mit einem Lederring und Wachs. Dann wird aus der Kugel die Luft herausgepumpt. Vier Männer auf jeder Seite vermögen es nicht, die beiden Halbkugeln wieder zu trennen. Der nur mehr von außen wirkende Luftdruck presst die Halbkugeln zusammen. Guericke hat endgültig bewiesen, dass ein Vakuum erzeugt werden kann und dass der Luftdruck eine ungeheure Kraft darstellt, die wir Menschen nur gewöhnlich nicht spüren, da sie von überall her gleichmäßig wirkt.

James Watt und die Dampfmaschine

Ein Name steht für die Erfolgsgeschichte der Dampfmaschine: James Watt. Der englische Ingenieur hat sie nicht erfunden, aber er hat ihre Funktionsweise entscheidend verbessert. 1773 werden die ersten Watt'schen Dampfmaschinen produziert, doch Watt arbeitet bereits an Verbesserungen. Er will die Leistung der Dampfmaschine erhöhen, damit sie neben ihrer bisherigen Aufgabe als Pumpe auch für andere Einsatzgebiete taugt. Das gelingt Watt mit der doppelt wirkenden Dampfmaschine. Mit dieser Technik kann Watt beide Kolbenbewegungen, das Heben und das Senken, nutzen – eine wesentliche Leistungssteigerung. Auch 200 Jahre nach den ersten Einsätzen von Dampfmaschinen ist James Watt in unserem Alltag noch immer gegenwärtig: in der von ihm eingeführten Pferdestärke ebenso wie in der nach ihm benannten Einheit Watt beziehungsweise Kilowatt. Der Film eignet sich für den Einsatz in Geschichte.

Niels Bohr und sein Atommodell

Philosophen der griechischen Antike schufen den Begriff des „Atoms", des kleinsten nicht weiter teilbaren Teilchens. Erst zwei Jahrtausende später gab John Dalton (1766-1844) dem Atom eine wissenschaftliche Bedeutung. Damit konnten chemische Reaktionen in Zahlen gefaßt werden. Doch zeigten sich zunehmend Schwächen einer einfachen Theorie, die die Atome als harte, unteilbare Kugeln sah. Erfolgreicher waren Atommodelle, die dem Atom eine Struktur zuwiesen. Das bedeutsamste dieser Modelle wurde 1913 von Niels Bohr geschaffen. Auf dem Bohrschen Atommodell basiert unser heutiges Verständnis vom atomaren Aufbau der Materie.

Henri Bequerel, Marie Curie und die Radioaktivität

1896 entdeckt Henri Becquerel eine neue Art von Strahlung, die von Uranverbindungen ausgeht. In der Fachwelt findet seine Entdeckung, ganz im Gegensatz zu den kurz zuvor entdeckten Röntgenstrahlen, kaum Beachtung.

Der ehrgeizigen Marie Curie scheinen die Strahlen jedoch ein interessantes Arbeitsgebiet zu sein. Mit Unterstützung ihres Mannes Pierre entdeckt sie bald schon zwei neue, ebenfalls strahlende Elemente: Polonium und Radium. Die Curies geben dem Phänomen den Namen "Radioaktivität".