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Mobilität: das FahrradMobilität: das Flugzeug
Bilder v.l.n.r: CiLLicht / www.photocase.com, Maret Hosemann/www.pixelio.de

Über Mobilität

Als der Mensch begann, die Fortbewegung durch Hilfsmittel zu vereinfachen, schuf er auch einen neuen Begriff: die Beweglichkeit oder Mobilität. Während nämlich die Bewegung selbst nur ein Zustand ist, beschreibt Beweglichkeit die Art der Bewegung. Bewegung ist das „ob“, Beweglichkeit das „wie“ um einen Transport von A nach B zu beschreiben. Mobilität beschreibt also, wie schnell man sich bewegt, wie komfortabel, wo, mit welchen Hilfsmitteln usw.

Mobilität als Einzelproblem

All das kann man als „Einzelproblem“ verstehen. Man betrachtet einen Reisenden und seine Möglichkeiten zu reisen. Das erste Hilfsmittel, das entwickelt wurde, ist wohl das Schuhwerk. Seine Erfindung machte es möglich dem Wetter, den Bodenverhältnissen und der Laufstrecke zu trotzen. Schuhe schützen vor Kälte ebenso wie vor enormer Hitze. Schuhe machen es möglich schroffe Felsen zu überqueren, ohne sich die Füße zu verletzen. Gleich nach den Schuhen kommen einfache Boote, mit denen man sich auf Flüssen, Seen und Meeren fortbewegen kann. Ein letztes wichtiges Beispiel aus der Kategorie Hilfsmittel, die den Menschen bei der Fortbewegung aus eigener Kraft unterstützen, sind Fahrräder und fahrradähnliche Fahrzeuge. Erstaunlicherweise wurden sie aber lange nach dem Schuh und dem Boot entwickelt. Die Ursache liegt vermutlich in der technisch weitaus komplexeren Bauweise. Es war zunächst ein gewisser technischer Wissensstand (und auch die entsprechende Nachfrage) nötig, bis man so ein Zweirad bauen konnte.

Diese Erkenntnis ist ganz im Sinne unserer Bilderreihe „Da steckt Physik drin“. Je komplexer ein Mobil - ein Mobilitäts-Hilfsmittel - aufgebaut ist, umso mehr muss man bewusst oder unbewusst physikalische Vorgänge berücksichtigen und vor allem ausnutzen.

Das wird insbesondere verständlich, wenn man sich eine völlig andere Kategorie von Hilfsmitteln anschaut: Mobile mit Antrieb. Der Mensch erkannte eines Tages, dass es für ihn einfacher ist, einen externen Antrieb für die Fortbewegung zu nutzen. Zunächst waren das Pferde und andere kräftige Tiere oder der Wind und die Wasserströmung, später dann Maschinen. Mit diesen Maschinen sind natürlich Motoren - angefangen bei der Dampfmaschine über Otto - und Dieselmotor bis hin zum Elektromotor - gemeint. Sie nutzen die Grundsätze der Thermodynamik bzw. Elektrizitätslehre, wären also ohne das Verständnis dieser physikalischen Vorgänge gar nicht erst entwickelt worden.

Neben dem „womit“ ist auch das „wo“ nicht zu vernachlässigen. Mobilität setzt auch voraus, dass man weiß, wo man sich befindet und wo man hin will. Das führt unweigerlich zur Entwicklung von Orientierungshilfen und auch dort ist Physik wieder im Spiel: Ein Kompass nutzt das Verhalten eines Magneten in einem anderen Magnetfeld aus; ohne das Verständnis der Gravitation hätte man niemals Satelliten ins Weltall schicken können und damit präzise Oberflächenvermessungen vornehmen können und auch das „GPS“ würde es nicht geben.

Mobilität als Gruppenproblem

Mobilität als Einzelproblem beschreibt also die individuelle Fortbewegung. Was ist aber nun, wenn mehrere Reisende in Interaktion treten? Kommen mehrere Reisende zusammen, die von A nach B oder von C nach D reisen wollen, darf man sie nicht mehr nur als von einander getrennte Reisende ansehen. Man muss dann auch fragen, ob und wenn ja, wo sie sich begegnen. Diese Interaktion von Reisenden kann man ganz analog zu Vorgängen in der Physik verstehen. Oft beschreibt man in der Physik ein Subsystem zunächst vollkommen eigenständig und schaut sich erst dann an wie es in einem Ensemble interagiert, welche zusätzlichen Effekte auftreten. Aus dem Einzelproblem wird ein „Gruppenproblem“.

Die Rückwirkungen auf die individuelle Mobilität sind vielfältig: Man muss Ampeln errichten, den Verkehr koordinieren, Verkehrsregeln aufstellen, Verkehrsströme verstehen. Aber es sind auch so einfache Dinge wie Scheinwerfer, Bremslichter, Klingeln, Hupen, Abstandssensoren oder Schutzsysteme wie Helme, Airbags oder Seitenaufprallschutz, die es wohl nicht geben würde und auch in diesem Umfang nicht geben müsste, wenn Reisende immer nur allein unterwegs wären.

Ob man nun aber Mobilität als Einzel- oder Gruppenproblem betrachtet, eines wird in jedem Fall klar: Mobilität ist ein sehr komplexer Begriff, hinter dem viele technische, physikalische, logistische, psychologische, soziologische, biologische und viele andere Fragestellungen stehen. Mobilität verbindet unzählige wissenschaftliche Disziplinen und an vielen Schnittstellen ist auch die Physik beteiligt.

Dass Mobilität so allgegenwärtig und wichtig ist, dass sie so viele Wissenschaften beschäftigt, verwundert aber auch nicht. Mobilität ist einer der wichtigsten Motoren unserer Innovationskraft. Wäre der Mensch nicht eines Tages losgezogen, wäre unser Drang, neues zu erkunden neue Orte zu entdecken nicht so groß, wären wir nicht zu dem geworden, was wir heute sind. Wissenserweiterung und Wissensaustausch sind ohne Mobilität nicht oder nur schwer möglich. Gerade deshalb setzt der Mensch seinen Traum nach grenzenloser Mobilität immer wieder in fantastischen, fiktionalen Büchern und Filmen um. Die Aufgabe der Wissenschaft ist es, diese Grenzen tatsächlich immer weiter zu verschieben. Sie muss es sogar tun, um unseren Fortschritt zu sichern.

 
1. bis 3. Juli - Wolfsburg. Physik ist Mobilität.
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