Fundamente, Fragmente, offene Fragen -

ein Streifzug durch das Gebäude der Physik

15.11.2010 Knapp 1 Jahr nach dem letzten update steht nun eine erneut vollständig uberarbeitete Version des Lehrbuchs in Internet für jeden Interessierten kostenlos zur Verfügung. Der Umfang des Buches ist erneut um etwa 150 Seiten angestiegen. Die umfangreichsten Ergänzungen finden sich diesmal in der Quantenmechanik (Heft 7) und in der Elementarteilchenphysik und Astronomie (Heft 10). Auch die Mechanik (Heft 3) und die Thermodynamik (Heft 8) wurden merklich ergänzt.

Ich nutze diese Mitteilung, um noch einmal auf meine Suche nach verlässlichen Messdaten der spektralen Absorption der wichtigsten Treibhausgase (CO2/CH4 etc.) hinzuweisen, s. meine Ausführungen auf dieser Webseite v. 11.06.2008. Obwohl die Relevanz dieser Daten für eine quantitative Analyse des Treibhauseffektes offensichtlich und auch allgemein anerkannt ist, stehen diese Daten anscheinend keinesfalls leichtzugängig zur Verfügung. Das einzige Ergebnis meiner bisherigen Recherche ist die Erkenntnis, dass auch andere nach diesen Daten suchen, anscheinend ebenfalls vergeblich. Kann mir jemand helfen? Zu den gesuchten Messbedingungen s. wieder meine Ausführungen v. 11.06.2008 weiter unten auf dieser Webseite.

15.12.2010 Ab heute steht erneut eine vollständig überarbeitete Version des Lehrbuchs im Internet. Diesesmal hat es 2 Jahre gedauert, bis ich zu diesem mit jeweils beachtlichem organisatorischen Aufwand verbundenen Schritt gekommen bin. Während dieser Zeit habe ich insbesondere daran gearbeitet, die im bereits vorhandenen Text noch zu findenden zahlreichen kleineren Lücken zu füllen, und dabei gleichzeitig den Text insgesamt in sich abzugleichen und die innere Logik zu verbessern. Dadurch hat der Text annähernd gleichmässig an Umfang zugenommen, insgesamt um rund 150 Seiten. Neu begonnen habe ich die Arbeit an dem Kapitel Elektrochemie sowie an dem Heft Elementarteilchen, Kosmologie.
Bis zur nächsten Aktualisierung der Internetversion meines Lehrbuchs wird wohl wieder etwa 1 Jahr vergehen.

10.12.2008 Ab heute steht eine erneut vollständig überarbeitete Version des Lehrbuchs im Internet. Wieder habe ich viele kleinere Korrekturen und Ergänzungen vorgenommen und hierbei auch die Anregungen und Kommentare einiger Leser berücksichtigt. Ausserdem habe ich einen Grossteil der bisher nur als Handskizzen verfügbaren Abbildungen durch CAD-Graphiken ersetzt. Deutlich erweitert habe ich den zu einem eigenen Kapitel (8.8) erklärten Text über das globale Klima der Erde. Dieser Text ist z.Zt. insbesondere deshalb noch unvollständig, weil ich weiterhin auf der Suche nach verlässlichen und geeigneten Daten über die IR-Absorptionsspektren der wichtigsten Treibhausgase bin, s. meine unten stehenden Ausführungen v. 11.06.2008. Als neu hinzugekommene Abschnitte verweise ich insbesondere auf den Abschnitt 10.2.4 (Physik unserer Erde), dessen Inhalt auch für das Verständnis der erdgeschichtlichen Entwicklung des Klimas unverzichtbar ist, und auf das (allerdings immer noch recht unvollständige) Kapitel 14.8 (Elektronik des täglichen Lebens), in dem u.a. die Grundprinzipien unserer wichtigsten Kommunikationssysteme Rundfunk und Fernsehen erläutert werden.
Durch diese Ergänzungen hat der Text insgesamt von 1007 auf 1178 Seiten zugenommen.
Einige Hefte existieren weiterhin nur als persönliche Skizzensammlung und fehlen daher in der Internetversion noch (nahezu) vollständig: die Hefte 9 (Kristallphysik), 10 (Elementarteilchen, Kosmologie) und 13 (Strukturanalyse). Andere Hefte sind weiterhin in einem eher rudimentären Zustand, insbesondere die Hefte 4 (Elektrostatik), 5 (Magnetostatik) und 6 (Elektrodynamik).

Ich hoffe, bis zur nächsten grösseren Aktualisierung der Internetversion in etwa 1 Jahr über einen deutlichen Schritt nach vorn berichten zu können.

11.06.2008 Aus der Transfer-Statistik meiner Internet-Präsentation kann ich ablesen, dass insbesondere die Abschnitte, die mit dem Thema Klimawandel zusammenhängen, ein breites Interesse finden. Auch ein wichtiger Anteil der e-mail-Anfragen betrifft diese Problematik. Das hat mich bewogen, in den letzten Monaten insbesondere an der Fertigstellung dieser Abschnitte 8.7.8 bis 8.7.11 zu arbeiten. Die Übernahme der neuen Textpassagen in die Internet-Version wird jedoch noch bis zum Herbst dieses Jahres auf sich warten lassen. U.a. habe ich auch versucht, mit Hilfe eines einfachen Modells den Zusammenhang zwischen der Konzentration an Treibhausgasen in der Atmosphäre und der Änderung der mittleren Temperatur der Erdoberfläche quantitativ abzuschätzen. Für einen Test dieses Modells fehlen mir jedoch noch immer die geeigneten Infrarot-Absorptionsspektren der wichtigsten Treibhausgase (insbesondere CO2, CH4, H2O, N2O). Geeignet bedeutet an dieser Stelle:
1. Spektralbereich 3µm bis (mindestens) 20µm
2. Messwert absolut kalibriert z.B. in absorbance/Flächenmasse
3. Mindestens 2 relevante Dezimalstellen des Messwertes (also z.B. nicht nur D<0,01 !) im gesamten Wellenlängenbereich, also auch weit abseits von den Absorptionsmaxima.
Trotz intensiver Suche habe ich Spektren, die diese Bedingungen erfüllen, bisher nicht finden können. Insbesondere die Forderung Nr. 3 liegt weit außerhalb des mit einer einzigen Messung erreichbaren. Meine diversen Anfragen bei renommierten Forschungsinstituten blieben gänzlich ohne Antwort. Daher wende ich mich auf diesem Wege an die Leser meines Lehrbuchs und an die Besucher meines Internet-Portals: Können Sie mir einen Hinweis geben, wo ich eventuell die benötigten Spektren finden könnte? Oder kennen Sie jemanden, der Zugang zu einem IR-spektroskopischen Labor hat, das bereit wäre, ggflls. in Absprache mit mir die erforderlichen Messungen auszuführen?
Sie erreichen mich über jacobsen.wolfgang(a)wanadoo.fr

23.10.2007 Ab heute steht eine vollständig überarbeitete Version des Lehrbuchs im Internet. Ich habe insbesondere viele kleinere Korrekturen und Ergänzungen vorgenommen und hierbei auch die Anregungen und Kommentare einiger Leser berücksichtigt. Dadurch hat der Text insgesamt nur moderat an Umfang zugenommen (von 925 auf 1007 Seiten). Es wurden aber viele kleinere Lücken geschlossen oder zumindest verkleinert.
Explizit hinweisen möchte ich auf den Abschnitt 3.3.13 (Relativistische Mechanik), der den dynamischen Teil der speziellen Relativitätstheorie behandelt, auf die Abschnitte 3.6.10 (Segeln) und 3.6.11 (Musik, Musikinstrumente) und auf den deutlich erweiterten (wenn auch noch nicht abgeschlossenen) Abschnitt 8.7.9 (Ein einfaches Modell des globalen Klimas).
Einige Hefte existieren weiterhin nur als persönliche Skizzensammlung und fehlen daher in der Internetversion noch vollständig: die Hefte 9 (Kristallphysik), 10 (Elementarteilchen, Kosmologie) und 13 (Strukturanalyse). Andere Hefte sind weiterhin in einem eher rudimentären Zustand, insbesondere die Hefte 4 (Elektrostatik), 5 (Magnetostatik) und 6 (Elektrodynamik).

Es gibt also noch ausreichend Arbeit. Aber das ist auch gut so!