Die Nerd WG

Zeit bestimmt unser Leben jeden Tag und doch nehmen wir uns sehr selten etwas davon, um einfach mal über das Phänomen Zeit nachzudenken. In dieser Episode wollen wir genau das noch einmal tun und insbesondere über die Vergangenheit sprechen. Angefangen mit dem Vergehen der Zeit schauen wir uns an, wie wir die Vergangenheit mithilfe des radioaktiven Zerfalls untersuchen können, wie alt unsere Erde und unser Universum tatsächlich sind und landen damit am Ende bei der Feststellung, dass wir eigentlich in der Vergangenheit leben.

Was passiert, wenn ich im Weltraum eine Bowlingkugel werfe? Die Bowlingkugel bewegt sich immer weiter von mir weg, mit konstanter Geschwindigkeit. Und gleichzeitig fange ich auch an, mich zu bewegen, und zwar in entgegengesetzter Richtung. Warum? Actio gleich Reactio, das hat Newton schon in seiner Principia Mathematica definiert. Heute kennt man es als drittes Newtonsches Axiom oder als das Wechselwirkungsprinzip. In dieser Episode betrachten wir anhand dessen, wie eine Rakete bis in den Orbit und darüber hinaus beschleunigen kann.

Würden Außerirdische in unser Sonnensystem reisen, wäre es wahrscheinlich nicht wegen der Erde, sondern wegen eines anderen, unglaublich schönen Planeten: Dem Saturn. Heute ist er völlig entspannt im Weltall unterwegs. Vor langer Zeit hat er, gemeinsam mit Jupiter, allerdings dafür gesorgt, dass es den Kaffee den du trinkst, dich selbst und die Erde in ihrer Größe und Besonderheit heute überhaupt gibt. Wie es dazu kam? Darüber sprechen wir in dieser Podcast Episode!

In der letzten Episode haben wir gelernt, dass sich Licht wie ein Teilchen und wie eine Welle verhalten kann. Schön und gut, aber was heißt das nochmal genau, etwas verhält sich wie eine Welle?

Genau das hat sich Mätthes auch gefragt, und sich deshalb selber ein bisschen Nachhilfe gegeben. In dieser Episode gibt es also Physik-Basics erklärt vom Ingenieur, aiaiai, ob das was werden kann? Einen Versuch ist es Wert: Wir frischen unser Wissen über Wellen auf und erklären die Eigenschaften anschaulich anhand der mechanischen Wellen, um dann am Ende den Bogen zu den elektromagnetischen Wellen und dem Licht zu schlagen.

Wir starten heute den Versuch die Quantenmechanik in einer Weise darzustellen, dass sie nicht spukhaft wirkt und von Anfang an so verständlich ist, wie möglich. Etwas seltsam kann es trotzdem erscheinen, aber das ist nun mal so.

Denn, wie Nils Bohr schon gesagt hat:

"Wenn Sie von der Quantenphysik nicht verwirrt sind, dann haben Sie es nicht wirklich verstanden."

Dazu sprechen wir zuerst über die Sichtweise der klassischen Mechanik des Isaac Newton und erfahren wer der Laplace’sche Dämon ist. Danach lernen wir anhand des Doppelspalt Experimentes über die Quantenmechanische Unbestimmtheit und Verschränkung. Also in welchem Zustand befindet sich Schrödingers Katze? Lebend, tot oder doch in einem mysteriösen Zwischenzustand? Aber warum ist dann aber nicht die ganze Welt von der Quantenmechanischen Ungewissheit betroffen? Mit dieser Frage schlagen wir abschließend den Bogen zurück zur klassischen Mechanik und lernen aus Welchem Grund eine Welt, in der wir zwischen Ursache und Wirkung unterscheiden können, überhaupt möglich ist.

Was haben Handy, Computer, Mixer, Lampe und bald auch das Auto gemeinsam? Richtig, sie werden alle mit Strom betrieben. Die Liste könnte jeder mit Leichtigkeit beliebig lang weiter führen, wir nutzen die Elektrizität mittlerweile für fast alles. Aber was waren Strom, Spannung und Widerstand nochmal genau? Was ist der Unterschied zwischen Gleichstrom und Wechselstrom? Warum leiten manche Materialien den Strom und andere nicht? Und was ist dann ein Halbleiter? All diese Fragen beantworten wir in dieser Episode, indem wir uns anschauen, was tatsächlich passiert, wenn Elektronen auf Wanderung gehen.

An jedem beliebigen Fleck in der Natur findet sich eine ähnliche Vielfalt von Objekten und Effekten – immer und überall, gleichgültig wo.

Neugierde treibt uns dazu, Fragen zu stellen, und wir versuchen, Zusammenhänge zu erkennen und diese Vielzahl von Aspekten als mögliche Folge des Wirkens einer relativ kleinen Zahl elementarer Dinge und Kräfte zu verstehen, die in unendlich vielen verschiedenartigen Kombinationen wirksam werden.

Vor ein paar hundert Jahren entwickelte man ein Verfahren, um derlei Fragen zumindest teilweise zu beantworten. Beobachtung, Schlußfolgerung und Begründung sowie Experimentieren, all das zusammengenommen macht das aus, was wir die wissenschaftliche Methode nennen.

In dieser Episode nutzen wir diese Methode, um anhand der Feyman Vorlesungen die ersten Werkzeuge eines Werkzeugkasten für das Universum zu lernen. Hier geht es also darum, euch die Tools mitzugeben die Dinge selbst zu verstehen und zu erkunden. Und das wichtigste natürlich, keine PANIK!

Es ist der 20. July 1969, 03:56 Uhr. Rund 5 Millionen Menschen schauen gebannt auf ihren Fernseher. Sie beobachten, wie Neil Armstrong mit der Apollo 11 Mission den ersten Schritt auf den Mond macht. Etwa 20min später folgt ihm auch Edwin "Buzz" Aldrin. Sie stellen eine US Amerikanische Flagge auf dem Mond auf und sammeln Mondgestein. Doch eine Heldin sah niemand auf den Fernsehbildschirmen: Margaret Hamilton. Denn, es brauchte eine Frau um die Astronauten unbeschadet auf den Mond zu bringen. Margaret hatte die Mondlandung gerettet.

In diesem GREAT MINDS IN SCIENCE Special sprechen wir über die unglaubliche Margaret und wie sie die Mondlandung rettete. Wir erfahren mehr darüber warum Margaret eine herausragende Wissenschaftlerin, Leaderin und womöglich die erste Softwareingenieurin war. Also lass dich inspirieren!

Lesetipps:

• Space Engineer and Scientist Margaret Hamilton - Domenica DiPiazza
• Margaret and the Moon: How Margaret saved the Lunar Landing - Dean Robbins (Für Kinder)

In dieser Episode beschäftigen wir uns anknüpfend an die letzte Episode mit weiteren klimaneutralen Heizsystemen. Wir starten mit ein paar Tipps zum Energiesparen beim Heizen. Dann schauen wir uns den Kreisprozess in der Wärmepumpe an, sprechen über die Einkopplung von Solarthermie ins Heizsystem und auch die Brennstoffzellenheizung darf natürlich nicht fehlen. Dabei sprechen wir auch immer über Kopplungsmöglichkeiten der Technologien und lernen, was ein Eisspeicher ist und wann sich zusätzlich eine PV-Anlage lohnt. Abschließend quatschen wir noch über Zuschüsse und Fördermöglichkeiten beim energieeffizienten Sanieren, beim Neubau oder der Umstellung auf eine neue, klimafreundliche Heizungsanlage:

https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Privatpersonen/Bestehende-Immobilie/Energieeffizient-sanieren/

https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Privatpersonen/Neubau/Bau-eines-Hauses/

https://www.bafa.de/DE/Energie/Effiziente_Gebaeude/Foerderprogramm_im_Ueberblick/foerderprogramm_im_ueberblick_node.html

Fast 20 Prozent der CO₂-Emissionen in Deutschland werden von privaten Haushalten verursacht. Und davon fällt der größte Teil beim Heizen an, nicht beim Strom. In dieser Episode steigen wir deshalb in das Thema klimaneutrales Heizen ein.

Dazu verschaffen wir uns erstmal einen Überblick: Wo wird im Haus Wärme gebraucht? Wo geht sie verloren? Wie wird die Wärme im Haus verteilt? Und welche Temperatur muss meine Heizungsanlage dann bereitstellen können? All das sind wichtige Aspekte, die ich beachten muss, wenn ich eine klimaneutrale Heizung einbauen will.

Anschließend steigen wir in die Möglichkeiten des klimaneutralen Heizens ein und sprechen über Heizen mit Holz und Fernwärme. Zusätzlich werfen wir einen ersten Blick auf den Hoffnungsträger Wärmepumpe, die im Detail in der nächsten Episode behandelt wird.