Wissensbibliothek
Was hat Statistik mit Wärme zu tun?
Sehr viel: Wärmephänomene treten immer nur bei sehr großen Teilchenanzahlen auf. Wärme lässt sich somit nur mit statistischen Methoden, d. h. mit Untersuchungen von Massenerscheinungen, korrekt beschreiben. Es ist klar, dass es keinen Sinn hat, von der durchschnittlichen Energie eines einzelnen Atoms zu sprechen. Wärmeleitung oder Temperatur lassen sich nur mit vielen Partikeln erklären. Und in der Tat geht es, wenn wir im Alltag mit Molekülen oder Atomen zu tun haben, immer um unvorstellbar große Zahlen – bereits ein Mikroliter Wasser (ein Würfel mit 1 mm Kantenlänge) enthält 3 • 1019 Moleküle.
Übrigens: Nicht nur Wärme und Temperatur sind kollektive Systemgrößen, auch Druck und Dichte zählen beispielsweise hierzu. Sie haben eine überraschende Eigenschaft: Fügt man zwei Körper zusammen, dann ist ihre gemeinsame Temperatur (oder ihre Dichte) der Mittelwert der beiden Einzeltemperaturen, es gilt also »1 + 2 = 1,5«. Größen wie die Masse oder die Länge der Körper addieren sich dagegen wie gewohnt, hier ist 1 + 2 = 3.
Das Ende der Hölle
Am Anfang war die Erde so heiß wie die Venus heute, kühlte jedoch schnell ab, weil die junge Sonne damals viel schwächer schien. Der atmosphärische Wasserdampf ging als Starkregen nieder und bildete die Ozeane. von THORSTEN DAMBECK Vor knapp 4,6 Milliarden Jahren entstand die Erde. Sie war ganz anders beschaffen als heute. Und...
Einstein und der Tellerwäscher
Ein amerikanischer Immigrant und die verrückte Entdeckungsgeschichte des Gravitationslinsen-Effekts. von RÜDIGER VAAS Manchmal ist die Wissenschaftsgeschichte wie ein spannender Krimi – mit geradezu detektivischer Täter- und Spurensuche. Das gilt auch für die Geschichte des Gravitationslinsen-Effekts, der heute ganz wörtlich den...