83 Physik verstehen 4, Schulbuch (ISBN: 978-3-209-12321-3) 7 Können sich Forschungsergebnisse verändern? Forschungsergebnisse gelten nur so lange als richtig, bis neue Erkenntnisse die ursprünglichen Ansichten erweitern oder widerlegen. Diese Vorläufigkeit von Wissen entsteht zum Beispiel durch neue Technologien, die genauere Experimente, Beobachtungen oder Messungen möglich machen. Ein anschauliches Beispiel ist die Vorstellung vom Aufbau unserer Welt. Lange Zeit glaubten Menschen an die Idee des griechischen Philosophen Aristoteles, dass alles aus vier Urstoffen – Feuer, Wasser, Erde und Luft – besteht. Damit ließen sich die Beobachtungen der Naturwissenschaften ab dem 17. Jahrhundert jedoch nicht mehr erklären. Durch die neue Vorstellung, dass alle Materie aus Teilchen besteht, konnten Phänomene besser dargestellt werden (Abb. 7.1). Erst Anfang des 20. Jahrhunderts konnte das Vorhandensein von Atomen durch Experimente, Messungen, Berechnungen und moderne Technologien nachgewiesen werden. Diese Entdeckung gilt als eine der bedeutendsten in den Naturwissenschaften. Viele Beobachtungen lassen sich durch die Existenz von Atomen gut erklären, zum Beispiel das Auflösen und Bilden von Salzkristallen. Sichtbare Salzkristalle (Abb. 7.2) Lass 100 ml Wasser kochen. Gib einige Teelöffel Kochsalz hinzu, bis sich das Salz nicht mehr auflöst und am Boden liegen bleibt (= „Bodensatz“). Gib mit einer Pipette einen Tropfen des heißen Salzwassers mit etwas Bodensatz auf eine Glasplatte (zB Objektträger). Beobachte den Tropfen beim Verdunsten unter einem Mikroskop oder mit einer Lupe. Es bilden sich kleine eckige Salzkristalle. Versuche die Bildung der Salzkristalle mithilfe der Vorstellung zu erklären, dass alles aus Atomen besteht. Überlege, welche Beobachtungen, Berechnungen oder Modelle dabei helfen können. Damit neue Erkenntnisse verlässlich sind, müssen Experimente und Beobachtungen mehrfach durchgeführt und überprüft werden. Nur so lässt sich erkennen, welche Ursache ein Ergebnis wirklich beeinflusst – deshalb verändert man bei Versuchen nur eine Größe, während andere gleichbleiben (Variablenkontrolle). Atome sind unsichtbar, deshalb nutzt die Physik Modelle (Abb. 7.3), die Zusammenhänge vereinfachen, zum Beispiel Kugelmodelle. Die Idee der vier Urstoffe ist wissenschaftlich widerlegt, bleibt aber im Alltag anschaulich, während Atome nur über Modelle, Experimente und Berechnungen verstanden werden können. Ulla glaubt nicht, dass alles aus Atomen besteht. „Ich hab ja noch nie eines gesehen!“, meint sie. Welche Argumente für das Vorhandensein von Atomen könnt ihr finden? Achtet dabei darauf, ob es sich um Beobachtungen, Berechnungen, Experimente oder Modelle handelt. Gestaltet für Ulla ein kurzes Erklärvideo. Suche im Internet zB auf der Seite von LEIFIPhysik unter den Begriffen „Rastertunnelmikroskop“ (Abb. 7.4), „Atommodell“ und sieh dir ein Video dazu an. festes Wachs gasförmig, zB Wasserdampf, Abgase, … flüssiges Wachs 7.1 Darstellung einer brennenden Kerze im Teilchenmodell. Manche dieser Teilchen bewegen sich schneller als andere. V1 7.2 Sichtbare Salzkristalle – Wenn Wasser aus der Salzlösung verdunstet, beginnen eckige Salzkristalle an den runden Kristallen des Bodensatzes zu wachsen. 7.3 Verschiedene Modelle vom Atom: Kugelmodell (a), Planetenmodell (b), Schalenmodell (c), Orbitalmodell (d) A2 Forschungsergebnisse sind vorläufig und können sich ändern, wenn neue Beobachtungen, Experimente oder Modelle neue Erkenntnisse liefern. Nur wiederholbare Untersuchungen mit kontrollierten Bedingungen liefern verlässliches Wissen. M 7.4 Silicium-Atome in der Ansicht eines Rastertunnelmikroskops. A3 phv4sb_12321_S001-104_04Korr_20251112.indd 7 20.11.2025 13:11:46 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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