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Leserbrief zu »Deutscher Professor will die Elektrodynamik umschreiben«: »Nahwirkung nicht berücksichtigt«

Ende 2015 veröffentlichten wir einen Beitrag von Prof. Dr. Martin Poppe, in dem er für eine radikale Vereinfachung in der Elektrodynamik plädiert. In einem Leserbrief stellt Dr. Erich Boeck fest, dass gerade die Nahwirkung, die für ein plausibles Verständnis günstig wäre, bei ihm keine Rolle spiele.

Dr. Erich Boeck Bildquelle: © Dr. Erich Boeck

Dr. Erich Boeck

In einer Reihe wesentlicher Punkte vertrete ich gleiche Auffassungen wie Prof. Poppe [1]:

  • Nur über Kräfte können die Felder/Kraftfelder verstanden werden.
  • Es handelt sich um Modelle, »die Veränderungen messbarer Größen durch Ladungen beschreiben«.
  • Es handelt sich um eine Nahfeldtheorie.
  • Elektrisches und magnetisches Feld sind zwei Seiten eines Phänomens.

Aber gerade die Nahwirkung, die für ein plausibles Verständnis günstig wäre, spielt in Prof. Poppes Darstellung keine Rolle (genauso in »Die Maxwell'sche Theorie« des Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015). Das wäre aber aus didaktischen Gründen wünschenswert. Ohne ein plausibles Verständnis bleibt alles eine mathematisch abstrakte Theorie und die »Einsparungen« sind nach meiner Auffassung geringfügig.

Physikalisch können die Nahwirkungen gerade mit dem Verschiebungsfluss und der Verschiebungsflussdichte als »Weitergabe der Information über die Menge« der Ladungen (bis zu den von Ihnen zeit- und räumlich getrennten Gegenladungen) veranschaulicht werden. Genauso veranschaulicht das magnetische Feld H, das vom Charakter eigentlich einen Fluss darstellt, die »Weitergabe der Information über die Bewegung« der Ladungen, so dass für die Bewegung immer ein geschlossener Stromkreis notwendig ist (andernfalls kommt die Bewegung schnell zum Erliegen). Auf diese Weise werden anschaulich die Ladungserhaltung und der dazu notwendige geschlossene Stromkreis in das Modell integriert. (Im Anhang befindet sich die Kurzfassung einer Broschüre, die ich erstmalig bei Shaker [2] 2005 und mit einigen Erweiterungen ebenda 2012 veröffentlicht habe; fast gleichlautende Artikel [3] finden sich bei mir auf der Hompage.

In eine Diskussion um diese Problematik müssten auch die Beiträge um den Karlsruher Physikkurs (KPK) einbezogen werden. Die Deutsche Physikalische Gesellschaft hat in einer gutachterlichen Stellungnahme [4] empfohlen, diesen an Schulen nicht zu verwenden. Im genannten Kurs wird die gesamte Physik auf ein allgemeines Grundprinzip zurückgeführt. Dadurch werden beim Magnetfeld magnetische Ladungen (die es aber nicht gibt) postuliert, von denen alles ausgeht.

Natürlich können für jeden physikalischen Sachverhalt mehrere unterschiedliche Modelle aufgestellt werden, die ordnungsgemäß erarbeitet den gleichen Sachverhalt mit gleicher Genauigkeit beschreiben. Eine Entscheidung für den Einsatz eines Modells kann nur durch allgemeine Anerkennung/Übernahme und auf Grundlage didaktischer Gesichtspunkte erfolgen. Ob eine Größe messbar ist, stellt keine triviale Frage dar. In der Physik sind viele Größen nicht direkt messbar und so nur über andere Größen zu erschließen. Das gilt z.B. für die Ladung Q, das Vektorpotential A, den Impuls p oder die Temperatur T. Andere Größen sind zumindest nicht praktikabel direkt messbar, wie z.B. auch der Strom I.