Hanse trifft Humboldt

In der Wissenschaftsstadt Lübeck geht es um Begegnung

Beide Humboldt Brüder verbinden sich mit der Königin der Hanse: Wilhelm von Humboldt (1767 – 1835) mit seinem Bildungsideal des forschenden Lernens und des lernenden Forschens; Alexander von Humboldt (1769 – 1859) mit seinem Entdeckergeist und der Liebe für die Naturwissenschaften. Auf der Altstadtinsel werden Hanse und Humboldt auf dem Wissenschaftspfad vereint. Vom Burgtor, Sinnbild der hanseatischen Tradition Lübecks, bis hin zum Museum für Natur und Umwelt werden naturwissenschaftliche Phänomene vorgestellt, beispielsweise mittels Windorgel, Zentrifuge oder Möbiusband. An jeder Station gibt es eine Erklärung des Phänomens, Möglichkeiten des Ausprobierens und einen Hinweis auf die Lübecker Hochschulen.

Der Wissenschaftspfad weckt Entdeckergeist und lässt staunen. Von ihm breitet sich der Gedanke der „Stadt der Wissenschaft“ zudem in alle Stadtteile aus. Auch dort steht jeweils ein interaktives Element, das Phänomene beleuchtet und neugierig macht.

1-Kaleidoskop

Die Funktionsweise des Kaleidoskops kurz erklärt:
kaleidoskopTrifft ein Lichtstrahl auf eine Grenzfläche eines Mediums, wird er, je nach Medium, ganz oder teilweise reflektiert. Bei einem Kaleidoskop wird die Lichtreflexion durch drei oder vier Spiegel realisiert. Werden vor die Spiegel kleine bunte Glassplitter eingebracht, sieht man diese und mehrere ihrer Spiegelbilder, so dass beim Durchschauen regelmäßige Muster erkennbar sind. Dieses Grundphänomen aus dem Gebiet der geometrischen Optik eignet sich hervorragend für unterschiedliche Farbspiele. Im Studiengang „Physikalische Technik“ an der Fachhochschule Lübeck kann man mehr dazu erfahren.

2-Hörmuschel

Die Funktionsweise der Hörmuschel kurz erklärt:
hoermuschelDie Geräusche, die wir hören, sind das Ergebnis eines Verarbeitungsprozesses, den Schallwellen bzw. Töne hervorrufen. In unseren Ohren lösen sie Signale aus, die über Nervenfasern zum Gehirn geleitet werden. Die Ohrmuschel ist dabei für die Ortung der Schallwellen wichtig; sie trägt wesentlich zur Richtungsbestimmung bei. Die künstliche Vergrößerung der Ohrmuschel stärkt die Hörempfindlichkeit, in dem sie quasi als Schallverstärker für eine bestimmte Richtung fungiert. Im Biomedizinischen Bereich der Universität zu Lübeck sind Kenntnisse hinsichtlich Schallempfindung notwendig. Auch im Bereich der Musik a(Musikhochschule) ist die richtige Akustik in Räumen ein Thema.

3-Fernglas

Die Funktionsweise des Fernglases kurz erklärt:
fernglasKann man einen Gegenstand, den man vergrößert betrachten will, nicht nahe heranholen, so muss man einen anderen Weg wählen, z.B. indem man durch ein Fernglas blickt. Steht das zu betrachtende Objekt quasi unendlich weit entfernt, sind die vom Objekt ausgehenden Strahlen als parallel einfallend anzusehen. Zwei richtig angebrachte Linsen sorgen  dafür, dass der zu betrachtende Gegenstand deutlich größer erscheint. Der Bequemlichkeit dient das Fernglas für beide Augen. Dass optische Verfahren nicht nur den Seefahrern nützen,  sondern auch in der Vermessung von Grundstücken eingesetzt wird, zeigt u.a. der  Fachbereich Bauwesen an der Fachhochschule Lübeck.

4-Abakus

Die Funktionsweise des Abakus kurz erklärt:
abakusDer Abakus ist eines der ältesten bekannten Rechenhilfsmittel der Welt. Jeder Kugel wird zunächst ein Wert zugewiesen (z.B. 1, 10, 100), wobei durch die Position der Kugel dieser Wert entweder addiert oder subtrahiert wird. Erstaunlicherweise lassen sich auch Multiplikation und Division mit dieser kleinen Rechenmaschine ausführen. In Europa haben moderne elektronische Rechner den Abakus ersetzt, jedoch ist er immer noch als kleine Rechenmaschine in Geschäften im Einsatz, allerdings eher im östlichen Teil der Welt und in ärmeren Regionen, wo Elektrizität noch keine Selbstverständlichkeit ist. Die Mathematik, wie sie an der Universität zu Lübeck am Institut für Mathematik angewendet wird, geht über die vier Grundrechenarten weit hinaus und nutzt komplexe mathematische Modelle zur Beschreibung der Biomathematik.

5-Windorgel

Die Funktionsweise der Windorgel kurz erklärt:
windorgelSeit fast 5000 Jahren sind Flöten bekannt. Es sind Instrumente mit einer einzigen Tonhöhe, wobei der Klang durch einen Luftstrom erzeugt wird. Die Tonhöhe hängt dabei davon ab, wie lange die Schallwelle braucht, um in der eingeschlossenen Luftröhre einmal hin und zurück zu laufen. Die Orgelpfeife ist hier das bekannteste musikalische Analogon. Der zur Tonerzeugung notwendige Luftstrom wird hierbei allerdings künstlich erzeugt. Bei der Windorgel hingegen ist man auf den natürlichen Luftzug (Wind) angewiesen, was eine exakte Steuerung des Tones erschwert. In Lübeck beschäftigt sich die Fachhochschule mit den theoretischen Grundlagen zur Akustik.

6-Zentrifuge

Die Funktionsweise der Zentrifuge kurz erklärt:
zentrifugeHier zeigen sich zwei physikalische Effekte: die Trägheit der Masse und die Zentrifugalkraft, d.h. die nach außen gerichtete Fliehkraft im rotierenden Bezugssystem. Wird ein Stoffgemisch in die Zentrifuge gegeben, werden unter Rotation die Teilchen mit der größeren Dichte aufgrund der Massenträgheit nach außen transportiert, während die Teilchen niedriger Dichte zur Mitte tendieren. Entsprechend wird eine Zentrifuge zur Trennung von unterschiedlichen Stoff- oder Gasgemischen eingesetzt. Dies kommt u.a. in der Humanmedizin an der Universität zu Lübeck bei Blutuntersuchungen zum Einsatz.

7-Nadelscanner

Die Funktionsweise des Nadelscanners kurz erklärt:
nadelscannerDas Ziel bildgebender Verfahren ist, ein möglichst maßstabgetreues Abbild eines realen Objektes zu bekommen. Dabei können verschiedene Verfahren zum Einsatz kommen: Angefangen von der Röntgendiagnostik bis hin zur Magnetresonanztomographie (MRT). Diese bildbasierte Medizintechnik ermöglicht es, genauere Informationen über Form und Funktion eines Organs zu erhalten, die z.B. in der Vermessung von Tumorgrößen zum Einsatz kommt. Das Fraunhofer-Institut MEVIS nimmt hier gerade in der bildbasierten, personalisierten Medizin eine internationale Vorreiterrolle ein.

8-Phonograph

Die Funktionsweise des Phonographs kurz erklärt:
phonographDie Erfindung verschiedener Schallaufzeichnungsverfahren ermöglicht es uns, die einmal gefundenen Tonereignisse zu konservieren und beliebig oft zu wiederholen. Das Nadelton-Verfahren, wie es beim Phonographen bzw. in der Weiterentwicklung beim Schallplattenspieler zur Anwendung kommt, zeichnet die Tonfolge durch eine entsprechende Verformung einer spiralförmigen Rille auf. Eine Abtastnadel gibt die mechanische Nadelbewegung als Schall bzw. Ton wieder. Heute können Konzerte, die an der Musikhochschule aufgenommen werden, von deutlich qualitativ hochwertigeren Aufzeichnungsverfahren mit CDs und DVDs als Tonträger realisiert werden. Experten werden auch an der Akademie der Hörgeräte-Akustik ausgebildet.

9-Chaospendel

Die Funktionsweise des Chaospendels kurz erklärt:
chaospendelWenn man ein einfaches Pendel nimmt, kann man seine Bewegungen genau voraussagen. Es gelten die allgemeinen Grundsätze der Kinetik, also der technischen Mechanik. Das Pendel wird in einer ganz bestimmten Stellung zur Ruhe kommen. Nicht so das Chaospendel. Es führt Bewegungen aus, die so nicht vorhersagbar sind, was daran liegt, dass gleich mehrere miteinander verbundene Pendel in Bewegung gesetzt werden. Genaueres kann man durch das Studium der Ingenieurwissenschaften z.B. an der Fachhochschule Lübeck erfahren.

10-Möbiusband

Die Funktionsweise des Möbiusbands kurz erklärt:
moebiusbandDas Möbiusband besitzt nur eine durchgehende Kante und weist somit auch nur eine gesamte Fläche auf, d.h., es gibt kein Innen und kein Außen, wie man es von einfachen Bändern her kennt und ist daher eine Endlosschleife. Das Band nimmt in dieser Anordnung den energieärmsten Zustand an, was sowohl in der Physik als auch in der Chemie zum Tragen kommt. Auch in der Elektrotechnik nutzt man diese Form, um elektrische Widerstände mit geringer Induktivität zu bauen. Eine ganz simple mechanische Anwendung eines solchen Bandes findet sich bei Antriebsriemen, die bei dieser Art der Konstruktion eine gleichmäßige Abnutzung erfahren. Es handelt sich um einen Themenbereich für den Fachbereich der Angewandten Naturwissenschaften an der Fachhochschule Lübeck.

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