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Physik

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"Meine Physik" ist nicht Physik im konventionellen Sinne, sondern vor allem eine Kritik dieser Physik, die darauf beruht, dass ich in meiner Physik das Messen als Tätigkeit beschreibe.

Inhalt

Vorwort
Prolog
Einleitung

Vorwort

Worum es in diesem Buch eigentlich geht, beschreibe ich in der Einleitung. Hier im Vorwort schreibe ich etwas über den Zusammenhang, in welchem ich dieses Buch schreibe. Das Buch ist Teil eines übergeordneten Projektes, das ich als Hyperkommunikation bezeichne, weil das Schreiben von Hypertext und eine spezifische Auffassung von dialogischer Kommunikation darin eine wichtige Rolle spielen. Es geht im Projekt insgesamt darum, was ich wie beschreibe, also um die Reflexion der Kategorien, die ich in meiner Theorie verwende.(1)

Ich begreife meine Theorie in dem Sinne als materialistisch, als ich die herstellende Tätigkeit als primäre Kategorie betrachte, der sich alle anderen Kategorien unterordnen. Ich habe in anderen Projektteilen das Schreiben und das Zeichnen als herstellende Tätigkeiten beschrieben,(2) aber vor allem denke ich beim Herstellen natürlich an die Maschinen, die die Wahrnehmung des Menschen als toolmaking animal begründen.

Die herstellende Tätigkeit bringt Gegenstände hervor. Im einfachsten Fall beispielsweise forme ich eine Schale aus Lehm. In einem komplizierteren Fall stelle ich eine Maschine her. Ich kann sowohl das Herstellen als auch den hergestellten Gegenstand beschreiben. Bei hergestellten Gegenständen interessiert mich vor allem deren Gegenstandsbedeutung, die ich auch durch Zwecke oder Funktionen umschreiben kann. Ich kann die Gegenstände auch zeichnen. Hier interessiert mich aber - weil es um Physik gehen soll - wie mit Maschinen Arbeit aufgehoben wird. Wenn ich beim Arbeiten Werkzeuge verwende, muss ich die Werkzeuge antreiben und steuern. Ich muss den Hammer mit meiner Kraft auf den Nagel schlagen und dabei den Nagel treffen. Wenn ich beim Arbeiten eine Maschine verwende, brauche ich viel weniger Kraft, weil sie durch einen Motor, oder eben durch tote Energie angetrieben wird.

Bei Maschinen interessiert mich dann die Funktionsweise, die ich als kyberentisches System auffasse. dass lange vor jeder Physik allerlei gemessen wurde und dass dazu Masse verwendet wurden. 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. Und G. Galilei wusste natürlich, dass es verschiedene Messverfahren gibt. 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, aber er erkannte den Bedarf, den viele kannten. Und wie wohl jeder andere Mensch hatte er ganz jenseits seiner Physik ein gutes Gefühle für "Kräfte", die in einem Antrieb wirken.

Ich beobachte beispielsweise ohne Not und Erziehung, dass das Wasser vom Himmel fällt und auf der Erde immer abwärts fliesst. Ich sehe auch, dass die Äpfel von den Bäumen fallen, auch wenn kein Newton unter den Bäumen liegt. Ich kann aber nicht erkennen, weshalb ich solche Selbstverständlichkeiten irgendwie erklären sollte. Ich sehe keinen Bedarf nach Erklärungen, aber ich sehe auch, dass keine mir bekannte Physik dafür eine Erklärung gefunden hätte. Massenanziehung oder Gravitation sind einfach andere Wörter, die im Wesentlichen Verallgemeinerungen bezeichnen, die ich auch ohnehin schon gemacht habe, wenn ich mehrere verschiedene Gegenstände habe fallen sehen.

Im Nachhinein staune ich mehr darüber, warum sich G. Galilei je dafür interessiert hat, wie lange es dauert, bis ein Apfel auf dem Boden unter dem Turm von Pisa aufschlägt, und welche Messverfahren er für solche Fragen entwickelt hat. Aber das wurde mir im Physikunterricht nie erläutert. Solche Frage werden an andere Disziplinen delegiert.

Etwas, was mich interessiert und schon in der Schule interessiert hätte, ist beispielsweise - wie schon erwähnt - der Antrieb durch einen Motor. Dabei habe ich ein doppeltes Interesse. Ich bin interessiert daran, Motoren zu haben und ich bin interessiert daran, die Funktionsweise von Motoren zu verstehen, weil ich sie als Artefakte begreife, die ich in Erklärungen verwenden kann. Historisch früh auftretende und konstruktiv einfache Motoren sind das Wasserrad und der Göpel. Und in beiden Fällen ist die Funktionsweise selbstverständlich, nachdem diese Motoren erfunden sind. Ich kann - ohne jede Physik - sehen, wie sie funktionieren. Ich kann aber insbesondere auch sehen, dass es sich nicht um natürliche Sachen handelt, sondern um hergestellte Gegenstände, die auf nicht Hergestelltem beruhen, das ich in mein Verständnis einbeziehen muss. In diesem Sinne interessiert mich nicht die vermeintliche Natur, sondern wie sich Artefakte unter welchen Bedingungen verhalten.

Eine mich interessierende Differenz zwischen Göpel und Wasserrad besteht darin, dass der Göpel von einem Lebewesen angetrieben wird, also potentiell statt von einem Ochsen auch von mir angetrieben werden könnte. Diese Differenz wiederholt sich quasi darin, dass ich lieber Motorrad als Fahrrad fahre. Wenn ich mich selbst als "Antrieb" begreife, denke ich eher an Werkzeuge als an Maschinen. Hier aber geht es mir darum, dass ich von aussen ohne weiteres als Teil eines Motors gesehen werden kann. Unter physikalischen Gesichtspunkten bin ich oder genereller ist ein "starker" Mensch komplizierter zu begreifen als ein Wasserradmotor. Das bedeutet aber, dass meine Physik gerade nicht mit einem ganz einfachen Phänomen beginnt, sondern mit einem komplizierten Verhältnis von hoher Relevanz. Die Schulphysik hat ziemlich lange gebraucht, bis sie mit der "Stärke" etwas anfangen konnte, auch wenn ich die Motoren"stärke" heute noch in Pferdestärken angebe - allerdings ohne dabei an Pferde zu denken.

Mein vager Begriff von Stärke eines Lebewesens hat diffus etwas mit Kraft, Ausdauer und Leistungsvermögen zu tun. Es gibt Arbeiten, die nur von einem starken Menschen ausgeführt werden können, weil dabei grosse Gewichte über längere Zeit umgelagert werden müssen. Eine vielleicht adäquatere Formulierung wäre, dass bestimmte Arbeiten starken Menschen leichter fallen, als nicht so starken. Das erkenne ich auch ohne nachzudenken. Und soweit ich sehe, hat vor 1800 kein philosophischer Naturphysiker je darüber nachgedacht. Das physikalische Nach(her)denken setzte erst ein, als wirkliche Motoren analysiert wurden. T. Young und N. Carnot haben dabei einen Energiebegriff eingeführt, während davor von Kraft im Sinne von Stärke gesprochen wurde, weil die Unterscheidung zwischen Kraft und Energie - in der Physik - noch nicht erfunden war.

In der naturwissenschaftlichen Schulphysik wird diese Geschichte auf den Kopf gestellt, etwa wo von einem natürlichen Wasserfall die Rede ist und das Wasserrad, das durch den Wasserfall angetrieben wird, ausgeblendet wird. Ich habe nie verstanden, warum ich mich für die Kraft eines Wasserfalles kümmern sollte, wenn ich kein Wasserrad habe. Und wenn ich ein Wasserrad habe, interessiert mich natürlich dessen "Kraft", nicht jene des Flusses, in welchem es steht.

Ich will noch eine Anmerkung zum eingangs erwähnten Physikerstreit zwischen der Physikgesellschaft und den Vertretern des Karlsruher Physikkurs machen. Die wesentliche Differenz zwischen den darin diskutierten pädagogischen Ansätzen sehe ich darin, dass der Karlsruher Physikkurs mit einer - wie auch immer entöffentlichten - Analyse des Antriebs beginnt und die dabei entwickelten Begriffe auf das ganze Gebiet der Physik anwendet, während der vorgängige Physikunterricht sich zuerst mit einfachen Hebeln beschäftigt. Entscheidend scheint mir dabei nicht, dass vom Karlsruher Physikkurs eine einheitliche Form für die ganze Physik und deren Modellierungen gefunden wurde, sondern dass der Gegenstand des Faches sinnvoller gewählt wurde. Dass der Karlsruher Physikkurs seine Qualität in abstrakter System Dynamics zu Naturphänomenen aufhebt, zeigt, dass die Physik auch dort immer noch philosophisch - und mithin schulgerecht - verstanden und dargestellt wird. Auch der Karlsruher Physikkurs vernachlässigt seinen Anfang in der Technik, indem er sich nur mit quantitativen Verhältnissen, die sich in mathematischen Formeln ausdrücken lassen, befasst. Die dabei gegenüber dem konventionellen Ansatz entstehenden Sprachprobleme werden nicht als Anlass zur bewussten Reflexion des eigenen Ansatzes genommen, sondern als Fehler der konventionellen Notation ignoriert.

In meiner bisherigen Darstellung erscheinen die Probleme, die ich mit der Physik habe, als Sprachprobleme, weil ich sie in der Schule zunächst so erlebt habe. Es sind aber nicht Probleme, die sich durch eine geschicktere Wortwahl beheben lassen. Die jeweilige Sprache verweist auf Konzepte, die der Verwendung der Begriffe zu Grunde liegen. Es geht also nicht darum eine Buchstabenkette durch eine andere zu ersetzen. Die Physiker verwenden in den Formeln kurze Wörter, sie schreiben etwa W anstelle von Arbeit. Sie verwenden dabei die beiden Wörter synonym, das heisst, beide Wörter bedeuten dasselbe.

Um einen Begriff zu verstehen, also um ihn sinnvoll zu verwenden, muss ich seine Bedeutung kennen, also wissen, wie ich ihn deute. Dieses Wissen zeigt sich in einer Explikation, also darin, dass ich den Begriff durch eine Definition ersetzen kann, in welcher ich Unterscheidung angebe, die ich mit dem Begriff bezeichne.

Die Beobachtung meiner Begriffe bezeichne ich als Theorie. Mit einer Theorie beschreibe ich die Anschauung (theorein), nicht das Angeschaute. Theorie erläutert die verwendeten Unterscheidungen als Kategorien. Klassifikationen beruhen auf Kategorien. Dabei ist entscheidend, in welcher Reihenfolge die Kategorien in Betracht gezogen werden. Wenn ich beispielsweise als erstes die Kategorie Vierbeiner verwende, ergibt sich eine Klasse, in welcher Tische und Hunde vorkommen, und eine Unterklasse, in welcher dann allenfalls nur noch Lebewesen sind.

Eine mögliche Frage nach der primären Kategorie einer Lehre besteht darin zu fragen, womit sie sich befasst. Man kann umgangssprachlich sagen, dass die Physiker nach Gesetzmässigkeiten in der Natur suchen. Aber das ist in vielen Hinsichten unspezifisch, jeder Bauer tut das auch. Der Ausdruck Natur wird von den Physikern nicht wie von den meisten Bauern umgangssprachlich verwendet, sondern bezeichnet eine Menge von Atomen und deren Wechselwirkungen, die sich den Physikern in Kraftfeldern zeigen. In der klassischen Physik spielt der Beobachter keine Rolle, auch wenn in der modernen Physik die Atome und deren Beschreibbarkeit in vielen Hinsichten problematisch geworden sind. In vielen Formulierungen der Physik kommen die Atome nicht oder nur als Träger von Masse vor. Gleichwohl erkenne ich als Gegenstand der Physik das Verhalten von atomaren Gefügen in Kraftfeldern, die durch diese Gefüge getragen werden. Prototypisch ist etwa der Apfel von I. Newton, dessen Gravitationsfeld im Gravitationsfeld der Erde liegt.

Als primäre Kategorie der klassischen Physik erkenne ich den Bewegungszustand von Massen. Wichtig ist mir hier, dass es - durch die Wahl dieser primären Kategorige - keine Rolle spielt, ob die beobachtete Masse von einem Menschen bewegt wird, der damit ein Ziel verfolgt. Der Mensch kommt in der Physik nur als allenfalls bewegte Masse in Betracht.

Was mir zunächst als sprachliches Problem mit physikalischen Begriffen wie Arbeit erschienen ist, zeigte sich mir später als sprachliches Problem, bei welchem nicht mehr die Ausdrücke problematisch sind, sondern die verwendeten Kategorien. Wenn ich die physikalisch gemeinte Natur beobachte, beobachte ich anders oder etwas anderes, als wenn ich Tätigkeiten, also was Menschen tun, beobachte.

G. Galilei verlangte in seiner noch naturwüchsigen Physik, man solle alles messen und messbar machen. Beides bezeichnet Tätigkeiten. Aber G. Galilei war mehr an den Resultaten als an den Tätigkeit interessiert. Er beobachtete eigentlich das, was er Natur nannte, nicht sein Messen, bei welchem er Artefakte verwendet hat. Im Physikunterricht, den ich "genossen" habe, war auch nur von seinen Resultaten die Rede, die I. Newton aufgehoben hat. Das Messen soll in dieser Physik nur zeigen, dass die in Hypothesen unterstellten Zusammenhänge richtig sind, oder wie K. Popper später präzisierte, nicht falsifiziert werden. Die Physik als Lehre postuliert in dieser Auffassung eine phänomenologische Beschreibung der Welt, die nicht auf Messungen, sondern auf philosophischen Einsichten beruht, die durch Messungen nur bestätigt oder wenigstens widerlegt werden können. Dass die Welt aus Atomen besteht, kann ja nicht gut als Resultat einer Messung verstanden werden. Das hat sich ein Philosoph ausgedacht. Und dass anfassbare Gegenstände ein Gewicht haben, ist auch ohne Messung und ohne Philosophie erkennbar.

Das sprachliche Problem kommt in meiner Kritik der Physik auf eine neue Weise zurück. Weshalb spreche ich von meiner Physik, wenn ich weiss, dass andere Menschen das Wort Physik ganz anders verwenden? Diese Frage - die jede Begriffskritik betrifft - will ich aufheben. Ich kritisiere die Sprache der klassischen Physiker nicht damit, dass sie Wörter wie Arbeit neu besetzen, sondern damit, dass sie ihre Kategorien nicht reflektieren. Ich bezeichne meine Physik als Physik, weil ich darin wichtige Aspekte der klassischen Physik aufgehoben sehe und insbesondere, weil ich auch die "Physik" von G. Galilei als historischen Ausgangspunkt für die Unterscheidung von Philosophie und Naturwissenschaft verwende. Dieselbe Unterscheidung verwende ich auch auf der nicht markierten Seiten meiner Technologie.

Anhand des Messens unterscheide ich Philosophie und Naturwissenschaft. Als Wissenschaft bezeichne ich Aussagen, die durch Messungen bewiesen werden. In der rohen Auffassung von K. Popper spielt für die Wissenschaft keine Rolle, was gesagt wird, sondern nur, dass es in Form von falsifizierbaren Hypothesen gesagt wird. Ich will hier nicht näher darauf eingehen, nur anmerken, dass die sogenannten Sozialwissenschaften, die nichts zu messen haben, die Statistik eingeführt haben, durch die das Zählen als Messen erscheint. Danach haben die sogenannten Naturwissenschaften auch angefangen, mit Wahrscheinlichkeiten zu argumentieren. [2]

I. Newton schliesslich hat die abstrakte Natur vollends auf den Punkt gebracht, indem er die Physik von G. Galilei und J. Keppler in mathematischen Beschreibungen aufgehoben hat. Viele, auch viele Physiker, sehen ihn als Begründer der klassischen Physik, weil er mit einer Notation Kraft als etwas definierte, was man in Formeln fassen und berechnen kann - auch wenn solche Kraft im Alltag, wenn man nicht gerade den berühmten Apfel in Pisa fallen lässt, kaum je erfahrbar ist und zum Verständnis von alltäglichen Phänomenen praktisch nichts beiträgt. Bei I. Newton ist das Messen ganz verschwunden, es geht nur noch um Resultate - eigentlich um Resultate, die man berechnen kann. Seine Physik erscheint als gottgegebene Gesetzmässigkeit, die zu seiner Mathematik passt, den Formeln eine materielle Interpretation gibt, die die reine Mathematik ja nicht hat.

In (m)einer Physik beobachte ich nicht, wie K. Popper G. Galilei unterstellt, irgendwelche bewegte Massen, sondern solche, deren Bewegungen mich begründet interessieren. Ich beschreibe wie G. Galilei, was ich weshalb wie messe, so dass jeder mein Messen nachvollziehen kann. Aber mich interessiert nicht eine abstrakte Natur, und auch nicht, was überhaupt gemessen werden könnte, sondern was beim Messen weshalb mache. Meine primäre Kategorie ist die Tätigkeit. Ich beobachte das Messen, nicht die Resultate. Ich beobachte die beim Messen gemachten Unterscheidungen.

Als Messen bezeichne ich eine Vergleichs-Operation mit einem konventionell gewählten Messgerät. Wenn ich kein Messgerät zur Hand habe, kann ich auch schätzen, wobei ich mir ein Messgerät vorstelle. Ich kann bestimmte Messgeräte auch durch allerlei naturwüchsige Gegenstände wie Fuss oder Elle vorwegnehmen, oder Schritte zählen. Wenn ich Reis für zwei Personen kochen will, weiss ich aus Erfahrung, dass ich eine Tasse voll Reis verwenden muss.

Verschiedene Messverfahren beruhen auf verschiedenen Messgeräten und damit verbunden auf verschiedene Grössenarten. Ich kann etwa eine Fahnenstange messen, indem ich sie mit dem Ur-Meter vergleiche und dabei ein Längenverhältnis von beispielsweise 5,4 feststelle, oder indem ich sie mit dem Ur-Kilogramm vergleiche, und dabei ein Verhältnis von 7,3334 feststelle. Länge messe ich durch "nebeneinanderlegen", Gewicht messe ich durch "auf die Wage legen". Jede Messoperation ergibt ein Datum mit einer Quantität und einer Qualität, also ein Resultat mit einer Anzahl und einer Masseinheit.

Wenn ich etwas messe, weiss ich, wozu. Ich unterscheide zwei verschiedene Gründe, etwas zu messen. Messen hat zunächst einen unmittelbaren Sinn. Im einfachsten Fall will ich beispielsweise wissen, wie lang etwas ist, wofür es es viele praktische Gründe gibt. Ich will beispielsweise wissen, ob ein bestimmtes Gestell an eine Wand in meinem Wohnzimmer passt.

In (m)einer Physik hat das Messen aber einen mittelbaren Sinn. Ich messe also nicht, weil mich ein Ausmass interessiert, sondern weil mich interessiert, ob oder unter welchen Bedingungen sich ein Ausmass gemäss einer Hypothese verhält. Ich bezeichne solche Messungen als eigentliche Experimente. Als Experiment bezeichne ich die Anwendung einer Methode, mit welcher ich prüfe, ob oder inwiefern meine Erwartung richtig ist. Bei einem Test prüfe ich, ob bestimmte Annahmen unter gegebenen Bedingungen zutreffen. Oft werden Handlungen als Experiment aufgefasst, die der einfachen Erkundung dienen. Wenn ich wissen will, wie warm die Kochherdplatte ist, mache ich weder einen Versuch noch ein Experiment, wenn ich sie mit der Hand berühre. Dann mache ich eine implizite Messung.

G. Galilei hat das Messen in einem Experiment zu einer Hypothese aufgehoben. Entscheidend für seine Wissenschaft ist nicht das Experiment, sondern die Hypothese, die er verifizieren will. Seine Hypothese wird umgangssprachlich als Theorie bezeichnet, womit ausgedrückt wird, dass es sich um eine Aussage handelt, die nicht direkt prüfbar ist. G. Galilei hat eine Aussage über Körper im Vakuum gemacht, aber er konnte kein Vakuum herstellen. Mit seinen Messverfahren hat er bewiesen, dass seine "Theorie" richtig ist. Die Physik, die heute im CERN betrieben wird, folgt immer noch diesem Muster.

Im konventionellen Physikunterricht wird die Hypothesen weggelassen, weil die Wahrheit der Lehre bereits bekannt ist. Anstelle des Experimentes tritt die Demonstration, die eben zeigt was der Fall ist - wenn das vermeintliche Experiment nicht zur Freude der Schüler misslingt und der Physiklehrer danach einen schwarzen Kopf hat.

Ich rekonstruiere eine logisch-genetische Geschichte der Physik. Dabei geht es nicht darum, welche Resultate wann von wem gefunden wurden, sondern darum, wie sich das Messen entwickelt hat und insbesondere, was dabei weshalb wie gemessen wird. Mich interessiert dabei nicht die "Arbeit" der Natur, sondern jene von Menschen. Das Messen, das der Verifikation von Hypothesen dient, setzt Hypothesen voraus. Da ich nicht wie K. Popper annehme, dass diese Hypothesen vom Himmel fallen, beobachte ich, wie sich die Hypothesen anhand von Modellen entwickeln.

Ich will aber auch an dieser Stelle zunächst wieder beobachten, wie die Physiker über das Messen sprechen. Als Meter bezeichne ich eine bestimmte Quantität von Abstand oder Distanz. Was ich als Meter bezeichne, ist mir durch die Konvention in Form des Urmeters gegeben. In diesem Sinn sehe ich den Meter als Einheit, die ich beim Messen von Länge verwende. In der Schulphysik wird die Länge seltsamerweise als "Grösse" bezeichnet, was meinem Sprachgefühl - wie bei anderen physikalischen Bezeichnungen - zuwiderläuft. Zwar habe ich mit den Ausdrücken "Meter" und "Länge" keine erkennbaren Komplikationen, aber so, wie sie in der Physik eingeführt werden, ergibt sich für mich ein kategorielles Problem, das zunächst wieder als Sprachproblem erscheint - das sich dann in sogenannten Energiediskussionen zur reinen Konfusion entwickelt.

In meiner Sprache verstehe ich den Ausdruck "Grösse" als Ableitung von gross oder von Grosssein. Wenn ich sage, dass ich gross bin oder dass etwas gross ist, bezeichne ich damit kein Ausmass, sondern eine Relation zwischen zwei Längen. Als Grösse bezeichne ich eine Hypostasierung eines Vergleichs, in welchem ich die gemessenen Werte einer Eigenschaft, die ich zwei verschiedenen Entitäten zuschreibe, vergleiche. Wenn ich zwei Gegenstände, die sonst gleich sind, nebeneinanderlege, kann ich sehen, welcher der grössere ist. Die Eigenschaft, die ich dabei vergleiche, bezeichne ich als Grösse. -- Ein adäquaterer Ausdruck als Einheiten für Grössen wäre Einheiten von Messverfahren (oder Messoperationen), oder expliziter Einheiten von physikalischen Messverfahren. -- Das würde mit einer operativen Sicht korrespondieren, in welcher das Messen als die zugrundeliegende Tätigkeit gesehen wird.

An einer Verdinglichung von Resultaten von Messverfahren wird auch im Englischen festgehalten, wo oft von "quantities" gesprochen wird, wo im Deutschen von Grössen die Rede ist. Quantität leite ich wenigstens nicht von einem Adjektiv ab. Ich sage nie, ich sei quantitativ. Ich will also nicht für den Ausdruck "Quantität" plädieren, aber immerhin kann - wenn auch etwas verschroben - von der Grösse einer Quantität sprechen, wobei "Grösse" dann eben nicht für Quantität steht, sondern für einen quantitative Variable. Länge ist in diesem verdinglichten Sinn eine Quantität von Abstand oder Distanz, Gewicht eine Quantität von Masse bei gegebener Gravitation, usw. Ich spreche dann beispielsweise von einer grossen Distanz oder von einem grossen Gewicht. Wichtig sind auch hier nicht die Wörter, sondern das damit verbundene Verständnis. Ich sage deshalb anstelle von Grösse Grössenart oder aber wenigstens explizit von "physikalischer Grösse".

Eine bestimmte physikalische Grössenart wird in der Schulphysik als Länge bezeichnet. Die Länge - wenn sie in Metern gemessen wird - ordne ich dem gemessenen Gegenstand zu. Eine Fahnenstange hat die Länge von beispielsweise sieben Metern, weil ich messend sieben Meterstäbe neben sie legen kann. Diese Länge steht also für das, was ich in Metern messe. Ich spreche aber auch von der Länge einer Theateraufführung, die ich in Sunden messe. In diesem Sinn ist - in der Terminologie der Physik - nicht nur die Bezeichnung "Grösse" unglücklich gewählt, sondern auch die Bezeichnung "Länge", weil beide Bezeichnungen umgangssprachlich komplizierter verwendet werden. Ich muss also - innerhalb der Physik - auch hier von Längenart sprechen.

Als Länge bezeichne ich in meiner Physik jenseits von Grösse und Quantität - verkürzt - das, was ich in der Messeinheit "Meter" messe. Diese sprachliche Verkürzung - die im Alltag kaum je ein Problem verursacht - funktioniert normalerweise auch in der Schulphysik, soweit diese umgangssprachlich verstanden werden kann. Normalerweise zeigt der Kontext, von welcher Längenart die Rede ist. Etwas subtiler ist dagegen, dass wenn ein Gegenstand länger wird, sich seine "Länge" verändert, aber natürlich nicht das, was ich als Länge bezeichne.

Hierzu will ich eine didaktische Anmerkung machen. Man mag einwenden, dass das alles mehr mit Sprache als mit Physik zu tun habe. In den Schulen, die ich besucht habe, war Sprachunterricht ein eigenes Fach, in welchem die Sprache der Physik nie Thema war. Im Physikunterricht wurde dann sinnigerweise unterstellt, dass ich der Sprache mächtig sei, also insbesondere auch merken müsste, dass da die Wörter ganz anders verwendet werden. Ich neige aber auch im Nachhinein dazu, nur eine Sprache zu sprechen, und mir diese Sprache bewusst zu machen.

Ich unterscheide Grössenarten in einem operativen Sinn, indem ich verschiedene Arten des Messens unterscheide. Ich mache mir meine Sprache bewusst, indem ich meine eigene Tätigkeit als Referenzobjekt beobachte. N. Wiener, der mit seiner Kybernetik das Engineering anstelle der Wissenschaft gestellt hatte, sagte, dass er nicht danach frage, was "es" sei, sondern danach, wie "es" funktioniere. Ich frage in diesem Sinne wie "es" gemacht wird, also in Bezug auf die Physik, wie ich was messe.

Fussnoten

2) Die Formulierung von G. Galilei lässt offen, warum oder wozu etwas gemessen werden sollte. K. Popper hat daraus gefolgert, dass es keine Rolle spielt. G. Ropohl erläutert ausführlich wie sinnlos der Ansatz von K. Popper ist - allerdings denkt G. Ropohl dabei an Technik, nicht an "reine" Wissenschaft. (zurück).

Anhang

Galileiische Physik

Als Galileiische Physik bezeichne hier eine Darstellung der von G. Galilei gemeinten Sache, in welcher ich im Unterschied zur konventionellen Physik nicht diese Sache beschreibe, sondern die anfängliche Konstruktion dieser Sache behandle. G. Galilei hat gemessen, nicht - wie nach ihm I. Newon Erklärungsprinzipien wie die Gravitation eingeführt. G. Galilei hat nicht das Experiment erfunden, sondern seine Messungen als Experimente aufgefasst, weil er damit seine Hypothesen verifizierren wollte.

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Anmerkungen