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E = mc2: ENERGIE


E ist die Abkürzung für Energie. Über Jahrtausende kannten die Menschen nur unterschiedliche Kräfte, die anscheinend getrennt voneinander existierten. Feuer, Stürme, Gewitterblitze usw. nannten die Naturforscher „lebendige Kraft“. Andere Kräfte erhielten Bezeichnungen. Erz aus der Stadt Magnesia, das auf Eisen anziehend wirkte, besaß eine „magnetische“ Kraft. Bernstein, den man an trockenem Leinen rieb, knisterte. Da Bernstein auf Griechisch „elektron“ heißt, benannte man diese Kraft nach dem Bernstein, heute ist das die „Elektrizität“. Bis ins neunzehnte Jahrhundert beschränkten sich die Naturforscher darauf, die Kräfte einzeln zu untersuchen.

Im neunzehnten Jahrhundert tauchten Männer auf, die erkannten, dass die Kräfte auf geheimnisvolle Weise miteinander etwas zu tun haben. Der erste war der Engländer Michael Faraday (1791-1867), der nur deshalb eine Buchbinderlehre begann, weil er sich auf eigene Faust weiterbilden und Bücher lesen wollte. Seine ersparten Mittel investierte er in Vorlesungen von Sir Humphry Davy (1778-1829), einem angesehenen Chemiker und Physiker, der damals eine Art wissenschaftlicher Rockstar war. Faraday fasste seine Vorlesungsskripten zusammen, band sie zu einem Buch und schickte sie an Sir Davy. Dieser war so beeindruckt, dass er Faraday als Assistent anstellte. Damals war das noch möglich, heute nicht mehr, denn wenn ein Forschungsgebiet ein bestimmtes Niveau überschritten hat, ist es für Laien ohne fundierte Kenntnisse nur schwer zugänglich. Faraday arbeitete mit Begeisterung und machte zahlreiche Entdeckungen, so 1831 die elektromagnetische Induktion und damit die Grundlage zum Bau von Generatoren, Elektromotoren und Transformatoren. Induktion bedeutet, dass veränderliche Magnetfelder eine elektrische Spannung erzeugen. Damit war es Faraday gelungen, zwischen zwei anscheinend verschiedenen Kräften, der Elektrizität und dem Magnetismus, eine direkte Verbindung herzustellen.

James Prescott Joule (1818-1889), ein Bierbrauer, der sich in seiner Freizeit mit Flüssigkeiten und Gasen beschäftigte, entdeckte ein ähnliches Phänomen. Er konnte Bewegungsvorgänge und Temperaturen so genau messen, dass er schließlich zeigen konnte, wie Bewegung nach einem ganz bestimmten Naturgesetz in Wärme umgewandelt werden kann. Das wird heute „mechanisches Wärmeäquivalent“ genannt. Diese und andere Entdeckungen ermutigten die Physiker, nach weiteren Zusammenhängen zu suchen, was unausweichlich zum Energiebegriff führen musste. Heute wissen wir, dass die Energie, so wie die Masse, eine technische „Erhaltungsgröße“ ist. Das war ein weiterer Meilenstein zu Einsteins Formel.




© 2011 Rudolf Öller, Bregenz