Paul M. Sutter in Universe Today – Übersetzt von Harald Horneff
In dieser Serie erkunden wir die sonderbare, doch auch wunderbare Welt der astronomischen Fachsprache! Das Thema heute: Elektromagnetismus!
Die Eigenschaften der elektromagnetischen Kraft sind uns seit langem bekannt. Wir wußten, dass die Sonne Licht erzeugt (und wir diskutierten, ob der Mond das auch tut). Wir wußten, dass wir uns am Feuer warm fühlen. Wir hatten „Magnetsteine“ entdeckt, scheinbar magische Felsen, die immer nach Norden zeigten. Wir wurden Zeugen von Blitzen und hüteten uns vor elektrischen Aalen.
Mit der Zeit haben wir mehr verstanden, vor allem durch wissenschaftliche Untersuchungen. Wir fanden heraus, daß Licht als Welle beschrieben werden kann und daß weißes Licht in die Farben des Regenbogens aufgeteilt werden kann. Wir ent-deckten die Infrarotstrahlung, die für uns unsichtbar war, sich aber genauso verhielt wie jedes andere Licht. Wir erkannten, daß die Elektrizität in Blitzen genau die gleiche ist wie die Elektrizität, die durch unsere Nerven fließt. Wir folgerten, daß starke Magnete in bestimmten Materialien schwächere Magnete erzeugen können.
Anfang der 1800er Jahre begannen wir langsam zu erkennen, daß all diese Dinge miteinander verbunden waren. Wenn man Strom durch eine Drahtschleife leitet, entsteht ein Magnetfeld. Ein Magnet, der durch die Mitte derselben Schleife geführt wurde, konnte einen elektrischen Strom erzeugen. Zwei elektrische Drähte zogen sich an oder stießen sich ab, genau wie zwei Magnete es taten.
Es war der schottische Physiker James Clerk Maxwell, der das alles in den 1860er Jahren herausfand. Er entwickelte eine Theorie des Elektromagnetismus, die all diese verschiedenen Phänomene in einer einzigen Theorie vereinte. Es war der größte Akt physikalischer Erkenntnis seit Isaac Newtons Entdeckung, daß die Schwerkraft universell ist.
Maxwell’s Arbeit hat uns die elektromagnetische Kraft beschert. Die Kraft, die den Magneten an Ihrem Kühlschrank hält, ist genau die gleiche Kraft, die Ihr Handy antreibt. Es ist auch genau die gleiche Kraft, die für das Licht verantwortlich ist. Maxwell erkannte, daß das, was wir als Licht bezeichnen, nur ein Bündel von elektrischen und magnetischen Wellen ist, die sich gemeinsam bewegen.
Die elektromagnetische Kraft ist neben der Schwerkraft die bekannteste der vier Kräfte der Natur. Heute wissen wir, daß diese Kraft von Photonen getragen wird, masselosen Teilchen, die eine unendliche Reichweite besitzen und sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Komplexe Wechselwirkungen von Photonen sind für den gesamten Facettenreichtum des Elektromagnetismus verantwortlich.
