Physik in der Oberstufe

In der Oberstufe belegt ihr mindestens eine Naturwissenschaft. Warum sollte darunter Physik sein?

In allen Zukunftsberufen spielt die Verknüpfung von mathematischen Modellen mit Erscheinungen der Wirklichkeit eine entscheidende Rolle. Dieses Verfahren ist Grundlage der Physik. Egal, in welchem Bereich ihr später arbeiten wollt (Ingenieurberufe, Computer(-entwicklung), Architektur, Sozialwissenschaften, Medizin, Technik ...), überall sind physikalische Methoden unverzichtbar.

Physik bietet euch außerdem einen Einblick in die leistungsfähigste der Errungenschaften des mensch­lichen Denkens. Die Physik blickt in die unsichtbare Welt und ist in der Lage, Ereignisse in der Zukunft exakt vorherzusagen. Ob wir uns in die unvorstellbar kleine Welt der Elementarteilchen oder die unendlichen Weiten des Weltalls begeben, mit der Physik wird das Unsichtbare oder Unerreich­bare verstehbar.

Los geht es in der Jahrgangsstufe EF mit der Mechanik.

Dabei untersuchen wir Bewegungsvorgänge so, dass wir exakte Vorhersagen machen können. Ob es dabei um die Rekonstruktion von Unfällen im Straßenverkehr, die Gitarrensaite oder um Kugel­stoßen im Sport geht, immer können wir mit physikalischen Methoden exakt vorhersagen, was geschehen wird. Aber wir können mit unseren im Physikraum gewonnen Erkenntnissen auch die Bewegung der Sterne beschreiben oder die Kon­struktion von Satelliten verstehen.

Ein zweiter Bereich in der Jahrgangsstufe EF sind Schwingungen und Wellen. Wie kann man aus Lärm durch noch mehr Lärm Ruhe erzeugen? Wie kann man die Geschwindigkeit des Schalls heraus­finden?

Wir starten mit der Elektrik. Elektrizität spielt in allen Lebensbereichen eine entscheidende Rolle. Aber wer hat je ein Elektron gesehen? Dem Elektron gehen wir auf die Spur. Ein Teilchen mit unvorstellbar kleiner Masse. Und trotzdem können wir seine Spuren sichtbar machen. Wir sind sogar in der Lage, seine Masse und Ladung zu messen. Und seine Auswir­kungen sind so gewaltig, dass man mit seiner Hilfe tonnen­schwere Massen heben kann. Aber man kann auch Fernsehbilder mit ihnen erzeugen und vieles mehr.

Außerdem werden wir uns mit Licht beschäftigen. Was ist die Gemeinsamkeit von Schall und Licht? Wie kann man die Geschwindigkeit des Lichts heraus­finden? Warum hängt das Fassungsvermögen einer CD von der Farbe des Laserlichts ab?

Ein weiterer gemeinsamer Themenbereich ist die Quantenmechanik. Dies ist der modernste Zweig der Physik. Im Bereich kleinster Teilchen kann man Dinge beobachten, die sich für unser Denken eigentlich gegenseitig ausschließen. Wie kann ein Elektron gleichzeitig durch zwei Spalte gehen? Es gibt jetzt Versuche, die kein vorhersagbares Ergebnis mehr haben, sondern zufällig ausfallen – wir können aber wenigstens die Wahrscheinlichkeit vorhersagen.

Außerdem beschäftigen wir uns mit der Einstein'schen Relativitätstheorie. Kann man in die Vergan­genheit reisen? Gibt es Warp-Antriebe?

Ihr seht, es gibt viel Neues zu entdecken. Bringt die Neugier dazu mit!