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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.
Dunkle Dimensionen
An der Universität von Washington haben Physiker begonnen, ein gefeiertes Gesetz von Isaac Newton höchst genau unter die experimentelle Lupe zu nehmen. Gemeint ist der Vorschlag des Engländers, dass die Kraft zwischen zwei massiven Körpern von ihrem Abstand abhängt. In mathematischer Präzision lässt das Gravitationsgesetz die...
Die Spuren des Verglühens
Die wachsende Menge an Weltraumschrott bereitet auch dann Probleme, wenn sie in der Atmosphäre verglüht. Forscher untersuchen die Folgen für Klima und Ozon – und feilen an Lösungen. von ALINA WOLF Im Februar 2023 startete ein US-amerikanisches Forschungsflugzeug, die WB-57, in Fairbanks, Alaska, und stieg 19 Kilometer weit in die...
