Wozu Physik lernen? (Teil 2)


Das ist eine Fortsetzung von Wozu Physik lernen? (Teil 1)

Mit vielen Wörtern meiner Alltagssprache bezeichne ich Objekte, die mir in der Physik irgendwie ähnlich auch begegnen. Ich spreche etwa von der Kraft oder der Stärke meiner Pferde, ohne genau definieren zu können, was ich damit meine. Indem ich darüber nachdenke, was ich mit diesen Wörtern bezeichne, betreibe ich zunächst und ohne es zu wissen eine „Physik“ auf der Ebene von Aristoteles, also eine Art Philosophie darüber, wie oder durch welche Kategorien ich bestimmte Aspekte der Welt beschreibe und mithin – dia logos – begreife. Anders als der Sklavenhalter Aristoteles spreche ich dabei über mich, nicht darüber, was unabhängig von mir der Fall sein soll.

Da meine Sprache jener der mir bekannten Schulphysik so oft widersteht, frage ich mich, wozu oder zu welcher Quasiphysik denn meine Sprache passt, oder in welchem Naturverständnis sie gründen mag. Ich beobachte also meine Beobachtungen. Dabei erkenne sofort, dass die konventionelle Notation der Physik gar keinen Beobachter kennt, wiewohl sie das an ihren esoterischen Rändern etwa als Unschärfe problematisiert.

Als Referenzobjekt meiner Sprache erscheint mir – was auch einer Art Philosophie entspringt – meine eigene Tätigkeit, in welcher damit verbundene Erfahrungen aufgehoben sind. Quasi physikalische Aspekte meiner Tätigkeit erscheinen mir durch die Widerständigkeit der von mir behandelten Umwelt. Es gibt beispielsweise Gegenstände, die ich nicht bewegen kann, weil sie zu gross oder zu schwer sind, oder weil ich zu wenig Kraft habe. In diesem Kontext weiss ich natürlich oder vielmehr naturwüchsig, was ich mit gross, schwer und Kraft meine, ohne die geringste Kenntnis von Physik zu haben. Ich spreche in diesem Sinn auch von der Grösse oder dem Gewicht des Gegenstandes, wodurch der einzelne Gegenstand zu einer Instanz eines Objektes mit Grösse und Gewicht wird. Es gibt dann auch kleine, leichte Objekte, die ich beispielsweise über eine bestimmte Distanz werfen kann. So merke ich, dass mir ein Stein als Hammer dient, der seine Wirkung – etwa bei der Jagd – auch in einer gewissen Ferne entfalten kann. Solche Erfahrungen kann ich aus ganz praktischen Gründen zur Sprache bringen, ohne damit irgendeine Physik zu verfolgen. Ich kann aber auch darüber „philosophieren“, was ich damit eigentlich zur Sprache bringe oder wie ich meine Worte verwende.

Intensiver ist meine Auseinandersetzung mit der dabei erscheinenden „Natur“, wenn ich Artefakte herstelle, also wenn ich einem bestimmten Material eine bestimmte Form gebe, damit es mir als Hammer oder als Krug dienen kann. Dabei brauche ich nicht nur Kraft, sondern Können und ich muss Grösse und Gewicht nicht nur einschätzen, sondern festlegen. Die Sinnhaftigkeit meiner Tätigkeit wird vielfältiger, weil ich auch antizipiere, wozu ich die Artefakte herstelle. Wenn ich ein Werkzeug herstelle, muss ich mir sogar die Verwendung des Werkzeuges beim Herstellen von etwas anderem vorstellen. Form und Material des Gegenstandes müssen bestimmten Bedingungen genügen. Ich muss mich mit Materialeigenschaften befassen und ich muss mechanische Verhältnisse berücksichtigen. Auch das mache ich zunächst ohne jede Physik, aber ich erkenne „natürlich“ Gesetzmässigkeiten in der Widerständigkeit der so entdeckten Natur, wo sie sich meinen funktionalen Vorstellungen verweigert. Ich erkenne, dass bestimmte Materialien zu weich sind oder eine zu geringe Festigkeit haben, und ich erkenne, dass ich mit längeren Hebeln mehr Gewicht bewegen kann. Zunächst ist solche Erkenntnis unausgesprochen und von bescheidener Systematik. Aber es sind solche Erfahrungen, die sich in meiner naturwüchsigen Sprache widerspiegeln. Ich beschreibe, was ich mache und was mir dabei begegnet.

Indem ich mir solche Erkenntnis bewusst mache, insbesondere indem ich sie aufschreibe, betreibe ich eine Art Physik, die ich literaturhistorisch mit einer ganzen Reihe konkreter Namen verbinden kann. Einerseits haben schon die antiken Griechen allerlei Gesetzmässigkeiten erkannt, nur hatten sie selten einen produktiven Bedarf dafür. Erst zunächst spanische Europäer entzifferten arabische Schriften unter dem Gesichtspunkt einer systematischen Produktion, was allerdings lange in Klöstern monopolisiert wurde. Die beiden Bacons, Francis und Roger verkörpern die Ausbreitung von empirisch-experimentellem Wissen in Europa, dessen Bezug zur gesellschaftlichen Produktion aber beide noch entöffentlichten. Erst nach 1500 wurde das Wissen allmählich produktiv und durch die Produktionserfordernisse der Manufaktur vorangetrieben. Wo ich meine eigene praktische Tätigkeit reflektiere, betreibe ich eine Art Physik in diesem empirisch naturphilosophischen Sinn, in welchem matereille Produktionsbedingungen erforscht werden (vergleiche dazu Schäfer, L.: Das Bacon-Projekt).

Meine naturwüchsige Sprache passt ohne weiteres zu dieser noch unentwickelten, impliziten und subjektorientierten „Physik“. Ich müsste zusammen mit meiner Sprache mein sozusagen mittelalterliches Bewusstsein aufgeben, mich also im philosophischen Sinn der Aufklärung aufklären lassen, um die Schulphysik aneignen zu können. Das wurde wohl in der Schule so voraus-, aber wenigstens bei mir nicht erfolgreich durchgesetzt. Ich kann mich aber im Nachhinein auch fragen, was ich mir mit einer modernen Physik als Denkweise eingehandelt hätte oder heute einhandeln würde. Meine Sprache scheint mir ja nur relativ zur Schulphysik nicht stimmig. So akzentuiert sich meine Frage, wozu ich die neue oder moderne Physik lernen sollte – und nebenbei, warum die Schule ausgerechnet dieses Anliegen verfolgt.

Auch wenn ich von der heutigen Physik fast nichts verstehe, habe ich mittlerweile über diese Physik doch eine wissenschaftstheoretisch entwickelte Vorstellung, die mir meine Widerstände auch jenseits meiner Sprache begreifbar macht. Als Naturwissenschaft im heutigen Sinne des Wortes sehe ich eine Physik die mit G. Galilei als Galionsfigur in der sogenannten Aufklärung entstanden ist. Immerhin sagte Kardinal Bellarmino schon damals zu G. Galilei: „Sei vernünftig: Bezeichne deine Ideen als Hypothesen, sonst sind sie Ketzerei“. G. Galilei aber hat seine Beobachtungen wenigstens hinter vorgehaltener Hand mit der Wahrheit verwechselt. Und die heutige Schulphysik wird zwar wissenschaftstheoretisch als Hypothese im Sinne von K. Popper propagiert, aber in der Schule – abgekürzt – als Wahrheit erzählt.

Weggelassen – oder an andere Fächer delegiert, wo der Zusammenhang dann auch nicht hergestellt wird – wird in der Schule der gesellschaftliche Hintergrund, vor welchem die moderne Physik entstanden ist. Weggelassen wird, dass die Natur ihre spezifische Widerständigkeit gesellschaftlich primär in der produktiven Tätigkeit zeigt. Quasihistorisch kennzeichne ich die einfachste Produktion von Gebrauchsgegenständen und Werkzeugen in welcher sich das moderne physikalische Interesse erstmals entfaltet, als Handwerk, das zunächst in der Manufaktur und dann in der Industrie aufgehoben wurde. Die wahre Geschichte der Physik wird – auch in Schule – anders erzählt. Da gibt es kluge Philosophen, die sich sinn- und zweckfrei für die Natur interessieren, weil sie gar nicht wissen, dass andere Menschen, zumal Sklaven, Leibeigene und Proletarier, arbeiten (müssen).

Da mich die Arbeit – vielleicht biographisch begründet – immer viel mehr interessierte als die Natur, begriff und begreife ich jede Lehre unter dem Gesichtspunkt einer Arbeitswissenschaft. In der Arbeitswissenschaft mache ich mir meine gesellschaftlich aufgehoben Tätigkeit bewusst. Den Anfang der gesellschaftlichen Aufhebung konkreter Tätigkeiten erkenne ich als innerbetriebliche Arbeitsteilung, die sich so weit entwickelt hat, dass bei jeder Produktion die Wahl des Materials und die Wahl der Form von der Handarbeit, also von der praktischen Tätigkeit getrennt wurden. Dabei entstand die Idee einer „Kopfarbeit“ im Sinne einer Ingenieurstätigkeit und schliesslich einer Wissenschaft, die in dieser Ideenlehre mit produktiver Tätigkeit gar nichts mehr zu tun hat und gerade deshalb von den „Kopfarbeitern“ als Naturlehre bezeichnet wird – ganz jenseits davon, dass ein Teil der Menschen noch arbeiten müssen (vergleiche dazu Todesco, R.: Technische Intelligenz).

Mir geht es hier nicht darum, was in der Schule wie als Physik gelehrt werden sollte. Soweit die Schule der generellen Erziehung dient, ist Physik ein ganz zufälliges Fach, das etwa den Stellenwert von Latein hat. In diesem Sinne spielt es keinerlei Rolle, was in diesem Fach wie unterrichtet wird. Wäre die Schule dem Lernen statt dem erziehenden Belehren verpflichtet, würden die Schüler – also sicher nicht ich – bestimmen, was sie lernen wollen. Ich weiss nur, was mich interessiert hätte und immer noch interessiert – und dass davon in keiner mir bekannten Schule die Rede ist.

Ich habe sehr früh begriffen, dass meine Eltern für mich aufkommen. Ich habe dann auch begriffen, dass sie das bei aller Liebe im Rahmen ihrer Möglichkeiten machten, und dass sie diese Möglichkeiten nicht selbst bestimmten, sondern durch gesellschaftliche Verhältnisse bestimmt waren. Meine Eltern arbeiteten in Fabriken. Sie waren keine Kopfarbeiter. Aber die Direktoren in diesen Fabriken wussten offenbar, was zu tun ist und wie man reich wird, während meine Eltern das ganz offensichtlich nicht wussten – ja nicht einmal wussten, dass sie es nicht wussten. Mich hätte das Wissen dieser Direktoren sehr interessiert – auch wenn ich keine Ahnung davon hatte, was ich dazu wissen oder lernen müsste. Ich meine nicht, dass ich als Kind oder als Schüler hätte sagen können, was ich lernen sollte. Aber ich hatte ein intuitives Gefühl dafür, welche Belehrungen ich – für später – nicht brauchte.

Meine Eltern wussten wie bewusst auch immer, dass in der Schule darüber entschieden wird, wer überhaupt je relevantes Wissen bekommt. Ich glaube aber nicht, dass sie mich je in die Schule geschickt hätten, wenn sie dazu gefragt worden wären. In der Schule musste ich dann eben auch Physik auswendig lernen, um potenziell zu weiterem – vielleicht relevantem – Wissen zu kommen. Im Nachhinein weiss ich, dass ich mich schon als Kind für die richtige Sache interessiert hätte, auch wenn ich es nicht hätte sagen können. Die richtige Sache wäre für mich das Wissen, das in der gesellschaftlichen Produktion anfällt. Ein Teil dieses Wissens wäre ein Wissen über Material und Energieträger wie es in der modernen Technik erscheint. Dieses Wissen müsste mich – jenseits von als Naturwissenschaft verbrämter Philosophie – interessieren, wenn ich an der gesellschaftlichen Produktion in einem menschlichen Sinn beteiligt wäre.

Meine Frage, wozu ich die Grundlagen der modernen Physik kennen sollte, bekommt so einen inversen Sinn. Meine Teilhabe an der gesamtgesellschaftlich durch ausdifferenzierte Arbeitsteilung vermittelten Lebensgewinnung beinhaltet, dass ich auch die jeweils gesellschaftlich erreichte Technologie in einem hinreichenden Sinn begreifen kann. So wie mich Eigenschaften von Materialien etwa im Hinblick auf deren Tauglichkeit für bestimmte Maschinen interessieren, müssen mich auch die energetische Wirkung und der Wirkungsgrad von Dampfmaschinen interessieren, wie sie beispielsweise vom Ingenieur N. Carnot beschrieben wurden. Auch wenn ich selbst keine Maschinen herstelle, bin ich in einem produktiven Sinn von Maschinen betroffen und auch davon, wie sie be- und angetrieben werden. Als potentieller Galeerensklave interessiert mich vielleicht das energetische Verhältnis zwischen einer Dampfmaschine und meiner Muskelkraft noch nicht, aber auch auf dieser noch nicht entwickelten Tiefe des Lerngegenstandes erkenne ich natürlich, dass es einen Unterschied macht, ob ich selbst oder ich mittels einer Maschine mein Schiff bewege. Für Aristoteles beispielsweise machte das keinen Unterschied, wo er der Kraft der rudernden Sklaven den Sieg einer Schlacht und so der Demokratie zugerechnet hat.

Wenn ich über den Antrieb von Maschinen nachdenke, komme ich auch jenseits jeder Physik rasch zur Erkenntnis, dass sie unabhängig von ihrer je speziellen Art einander ersetzen können, also in einer gewissen sehr wichtigen Hinsicht gleich sind. Ich merke, dass das Wasser eines Baches wie der Ochse goepel_pferdeines Göpels eine Mühle antreibt, und dass dazu beim Ochsen sowohl Kraft als auch Ausdauer nötig sind. In solchen Erkenntnissen entwickle ich meinen Lerngegenstand. Dabei interessiert mich zunächst gerade nicht, was Energie sein könnte, sondern welche Maschinen für wieviel Geld wie gut betrieben werden können. Eine Dampfmaschine kostet – unter bestimmten Umständen – weniger als hundert Sklaven. Aber deshalb käme ich nie auf die Idee, dass eine Maschine arbeitet. Gerade im Gegenteil scheint mir diese Idee pervers, nur durch eine Aussensicht begründet, in welcher Sklaven und Maschinen gleichgesetzt werden. Ich selbst erkenne ohne Probleme, dass ich mittels einer Maschine meine Arbeit anders verrichten kann, als wenn ich keine entsprechende Maschine habe, aber dass in beiden Fällen ich es bin, der arbeitet.

Ich will an dieser Stelle wieder auf die Sprache zurückzukommen. Es geht hier nicht darum, dass soziologische und physikalische „Arbeit“ganz verschiedene Verhältnisse bezeichnen, sondern darum, dass ich als Schüler ohne bewusste Einsicht in diese Verhältnisse mehr oder weniger zwangsläufig in ein Dilemma gerate, in welchem ich meine normale Sprache oder eben die Physik verwerfen muss. Dass ich später – beispielsweise nach einem Studium der Soziologie – bei einer tieferen Durchdringung des Lerngegenstandes diese Verhältnisse bewusst auseinander halten kann, nützt mir in der Schule noch nichts. Und wenn ich als Physiker hinreichend fachidiotisch bleibe, spielt diese Differenz – wie bei den Sklavenhaltern – auch später nie die geringste Rolle, so dass ich ihr auch sprachlich keinen Ausdruck geben muss. Die jeweilige Sprache ist in diesem Sinne also vor allem Symptom.

Wenn ich – jetzt wieder in meiner Sprache und in meinem gesellschaftlich vermittelten Interesse – verschiedene Arten des Antriebes von allerlei nützlichem Gerät bewusst vergleiche, brauche ich ein bewusst gewähltes Mass. G. Galilei sagte am Anfang seiner noch naturwüchsigen Physik, man müsse galilei1alles, was messbar sei messen, und was nicht messbar sei, messbar machen. Das zu sagen macht mir vor dem Hintergrund Sinn, dass ich lange vor jeder Physik allerlei messe und dazu Masse verwende. Wenn ich zwei Mengen Gerste oder Milch vergleichen will, brauche ich ein „gemasstes“ Gefäss, etwa einen Krug bestimmter Grösse. Im Tauschverhältnis mit anderen Menschen muss ich über diese Grösse Vereinbarungen treffen, beispielsweise ein Ur-Krug festlegen, der beispielsweise einen Liter beinhaltet. Das aber hat G. Galilei kaum gemeint.

Da G. Galilei oft unter prekären Verhältnissen leben musste und deshalb auch zu grösseren Betrügereien bei der Erfindung des Fernrohrs bereit war, beschäftigte ihn wohl mehr das Mass, mit welchem er seine Tätigkeit bewertet haben wollte. Wieviel ist die Tätigkeit eines Physiklehrers wert? Nicht erfinden musste er, wie beispielsweise ein Liter Gerste und ein Liter Milch ins Verhältnis gesetzt wird, weil er dafür bereits das Mass „Denare“ kannte.

Wenn ich mich für verschiedene Arten des Antriebes interessiere, helfen mir Liter und Denare nur sehr bedingt, das heisst ich muss meinem Interesse ein spezifisches Messverfahren zuordnen, womit ich dann auch festlege, was genau ich vergleiche. Für “Antrieb” wie auch immer gibt es kein Gefäss.

Ich will nochmals exemplarisch verdeutlichen, dass mein Interesse am Messen keinerlei philosophisches Interesse für die sogenannte Natur überhaupt voraussetzt. Ich stelle mir vielmehr vor, dass ich in einer kleinen Manufaktur allerlei Geräte wie Mühlsteine, Blasbälge oder Webstühle antreiben muss. Dazu brauche ich “Antrieb” in einer bestimmten Menge. Diese Menge setze ich in eine konstruierte Beziehung zu einem Wasserrad, das von einem Bach angetrieben wird oder eben zu einem Göpel, der von Ochsen oder Sklaven in Bewegung gehalten wird. Die Grösse und das Material des Wasserrades und die Menge und die Fliessgeschwindigkeit des Wassers im Bach spielen eine entscheidende Rolle. Wie ich aber diese Art Antrieb messen oder messbar machen soll, wusste auch der berühmte G. Galilei noch nicht.

Fortsetzung unter Wozu Physik lernen? (Teil 3)

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