Zurück

VersendenDrucken

"Der Schwan auf seiner Bahn"
- Mathecamp 2007 zu Gast im DLR_School_Lab Göttingen

Göttinger Mathecamp 2007

Göttingen – Die Schülerinnen und Schüler des diesjährigen Mathecamps 2007 des Mathematischen Instituts an der Universität Göttingen sind am Mittwoch, 22. August 2007, einen Tag lang Forscher im DLR_School_Lab Göttingen, dem Schülerlabor des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).
36 junge Leute zwischen 15 und 19 Jahren experimentieren zusammen mit Physikern unter der Leitung von Dr. Wolfgang Send und lernen die "Physik des Fliegens" kennen. Beim Experimentieren sollen die jungen Leute eine andere Seite der Mathematik erfahren, die auf die Beschreibung der Natur und die quantitative Vorhersage von Erscheinungen und Beobachtungen ausgerichtet ist. Dieser Ausflug in die Geometrie und Physik unserer ganz realen Umwelt ergänzt das Mathecamp 2007, das sich an den anderen Tagen der Woche auf dem eher abstrakten mathematischen Gebiet der "Projektiven Geometrie" bewegt.
Jeder hat bestimmt schon einmal Schwäne beobachtet, die mit kräftigen Flügelschlägen und Paddeltritten von einer Wasserfläche abheben wollen. Erst geht es mühsam voran, dann heben die Körper ab, steigen in elegantem Schwingenflug auf und schließlich fliegen die Tiere davon. Im Experiment lässt sich dieser Startvorgang mit einem künstlichen Vogel nachbilden. Schon die Erklärung des Starts verlangt die Kenntnis von Newtons Gesetz, dass Kraft das Produkt aus Masse des Tieres und seiner Beschleunigung ist. Nach dem gleichen Gesetz fällt auch ein Stein zu Boden und startet der Riesenvogel Airbus A380 mit seinen 550 Tonnen Startmasse.
In der Luft herrschen dann andere Gesetze der Strömungsmechanik. Die Kraft des Auftriebs

Aus dem Buch von Étienne-Jules Marey "La Machine Animale", Paris 1891

an den Tragflächen hält Flugzeuge und fliegende Lebewesen in der Luft. Was bei den Flugzeugen die Triebwerke schaffen, erledigt in der Natur der Mechanismus des Schwingenflugs. Mit den gleichen Tragflächen, mit denen die Tiere ihren Auftrieb erfahren, können sie auch ihre Schubkraft erzeugen. Für Dr. Wolfgang Send vom DLR, der die Experimente für das Mathecamp ausgesucht und teils selbst entwickelt hat, ist der Schwingenflug das größte aller "Patente der Natur" im Bereich der fliegenden Lebewesen.

Das Starten und Aufsteigen des Schwans ist für die meisten Zeitgenossen ein faszinierender und ästhetischer Anblick, aber die Umsetzung in Zahlen und Formeln erweist sich doch als ein höchst komplexer Vorgang. Heute muss man aber nicht m ehr die Natur auf die "Streckbank des Experiments" zwingen, wie der Philosoph Francis Bacon es formuliert hat und wie es die Experimentiereinrichtung des französischen Wissenschaftlers Étienne-Jules Marey zu Ende des 19. Jahrhunderts zeigt. Der Schwingenflug wird beim DLR zwar auch in einem Rundlauf, aber mit einem künstlichen Vogel beobachtet und vermessen.