Statische Aufladung gibt Wissenschaftlern Rätsel auf

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Irgendwann während des Physikunterrichts wird jeder Lehrer einmal einen Ballon an den eigenen Haaren gerieben und damit das Prinzip der statischen Aufladung erläutert haben. Was sie nicht wussten: Wissenschaftler finden gerade heraus, dass die ganze Sache vermutlich deutlich komplizierter ist als bisher gedacht.

Die klassische Erklärung geht ungefähr so: Das Latex des Ballons und Haare haben unterschiedliche physikalische Eigenschaften. Wenn man sie aneinander reibt, springen Elektronen hin und her, so dass Haare und Ballon negativ bzw. positiv geladen sind. Darum scheint beides zu verkleben.

Aber was passiert, wenn man gleiche Materialien aneinander reibt? Es entsteht auch hier eine statische Aufladung, aber die bekannte Erklärung greift dann nicht mehr. Über Jahre hinweg haben Physiker argumentiert, dieses Prinzip funktioniere nur, wenn die Materialien unterschiedlich groß seien, so dass mehr Elektronen des kleineren Materials auf das große übergehen. Aber dies lässt sich wohl nicht halten: „Die dominante Theorie scheint tot zu sein“, meint Troy Shinbrot, Physiker der Rutgers University.

Vorangegangen war eine Studie, in der Forscher Materialien unterschiedlicher Größe verwendet hatten. Der größere Teil war negativ, der kleinere positiv geladen. Anschließend wurden die Materialien langsam erhitzt, um die „gefangenen“ Elektronen frei zu setzen. Bei diesem Prozess werden Photonen abgegeben, die nun gezählt wurden, um dadurch auf die Anzahl der Elektronen schließen zu können. Allerdings stellte sich heraus, dass die Dichte der Elektronen viel kleiner war, als sie laut Theorie eigentlich hätte sein dürfen: Sie erreichte nicht mal 1/100000 davon.

Aber wenn es nicht die Elektronen sind, was ist es dann? Was auch immer: Der Transfer von Elektronen erklärt den Effekt, der sich im Alltag tausendfach beobachten lässt, nicht. Der Wissenschaftsjournalist Corey Powell formulierte es recht treffend: „Jedes Ausleeren der Kleidung aus dem Trockner ist ein wissenschaftliches Rätsel“.

[via gizmodo.com]

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  1. Lernt mal übersetzen, ihr sagt: “springen Elektronen hin und her, manche negativ, manche positiv geladen”, es gibt keine positiv geladenen Elektronen. Im englischen Original steht übrigens, das Elektronen überspringen, so dass der eine Körper positiv geldane ist und der andere negativ.

      1. Sei lieber froh, dass samstags jemand arbeitet, um unsere Langeweile zu erdrücken und hier Artikel postet. Auf solche offensichtlichen Fehler hin zu weisen ist kleinkarriert und gerade zu beschränkt.
        Der Volksmund sagt dazu auch:
        Klugscheißer, Besserwisser, Erbsenzähler, Spassverderber, Meckerfritze etc… suche dir das passendste aus!

  2. Vielen Dank für den Hinweis, das hätte mir auffallen müssen, so viel weiß ich schließlich selbst noch aus dem Physikunterricht…
    Ein Flüchtigkeits- und ein Übersetzungsfehler ist dann aber dennoch was anderes…

  3. dieses ganze Wissenschaftsgedöhnse einfach nur ein nettes Spielchen mit Befriffen und Definitionen ist? Hat jemand schon mal Strom oder Magnetismus oder Gravitation gesehen? Als Ableitung des Grundgesetzes ‘Ohne Ursache keinen Effekt’ hat man den beobachteten Efekten eine Ursache zugeschrieben und dervKraft einen Namen gegeben. Apfel nach unten, aha da muss es doch was geben, ich nenn es mal Gravitation. Guck mal, das Nädelchen bewegt sich, Erklärung ganz einfach, wir brauchen nur einen neuen Begriff. Magnetismus klingt gut. Das ist übrigens auch der Grund, warum Tauben nachhause finden. Sie orientieren sich am Magnetfeld. Ich kann zufällig die Taubensprache und hab herausgegurrt, dass dies ein stehender Witz in der Taubenwelt ist. In Wahrheit orientieren sie sich am Zwirlzelgu, das ist die Eigenschaft von Taubenblut in bestimmte Richtungen zu ziehen Ganz ist der Effekt noch nicht geklärt, wenn mir aber jemand 3 Mio Forschungsgeld gibt, mach ich gleich dran und erfinde noch ein paar klärende Begriffe, die dann auch zu den anderen Begriffen im Forschungsgebiet passen. Eventuell muss ich auf den guten alten Äther oder Ether zurückgreifen, aber was Neues wird auch dabei sein. Versprochen ;-)
    Die interdisziplinäre Diskussion wird zusätzlich von Herrn Einstein angeheizt, der da fragt, “Ist der Mond auch da, wenn keiner da ist, ihn zu beobachten?” Übertragen auf den hochinteressanten Effekt des Zwirzelgu bedeutet es, fänden Tauben auch nachhause, wenn wir woanders wohnen würden?

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    1. Wir verstehen schon, und zwar das du glaubst, und dazu anscheinend jeden Quatsch. Welch arme Welt in der du nur was durch das schmale elektromagnetische Band an deine Augen dringt für wahr anerkennst.

      1. wann hat sich ein jeder von Euch zum letzten Mal mit der Quantenmechanik beschäftigt? bevor oder nachdem sie den Ereignishorizont des schwarzen Lochs abgeschafft haben – per Definition natürlich ;-)

        1. nur weil hawking etwas sagt stimmt das noch nicht..

          und wenn du weiter strom, magnetismus, etc. als nettes spielchen bezeichnen willst, dann denk mal drüber nach warum z.B. dein computer funktioniert. wahrscheinlich wegen begriffen & definitionen ohne bezug zur realität.

        2. das Maß an Übereinstimmung. Wenn alle damit übereinstimmen, dass Erde Scheibe, dann Erde Scheibe. Vor 500 Jahren Realiität. Heute keine Übereinstimmung mehr damit. Dann halt Kugel.
          Du soehs, es muss nicht wahr sein, um eine Realität zu sein. Mein Computer funktioniert weil er funktioniert, ob ich eine Erklärung (Definitionionen und Begriffe) dafür habe oder nicht, spielt keine Rolle.
          Der Apfel weiss auch nichts von der Schwerkraft (nehme ich mal so an) fällt aber trotzdem nach unten. Wissenschaftler brauchen keine Wahrheit, nur Realität, Du hast es auf den Punkt gebracht.

        3. ob man eine erklärung dafür hat spielt sehr wohl eine rolle. denn wenn man z.b. nicht weiß wie halbleiter funktionieren hätte man nie so ein teil bauen können. das will ich sehen das jemand halbleiter auf dem boden findet, die an strom anschließt und sich einen rechner draus baut. wohlgemerkt durch rumprobieren weil niemand jemals strom, widerstand, etc. definiert hat.
          der halbleiter hat ka was er ist und wie er definiert wurde, es ist ihm auch egal, aber solange es keinen gibt der weiß was sache ist wird er trotzdem nicht zu einem computer.

        4. die Dir noch vor kurzem mit voller Überzeugung ‘Statische Aufladung’ erklärt haben und jetzt vor einem Rätsel stehen ?

  4. danach findet man die Erklärung, wie und warum sie funktionieren. Sie funktionieren aber auch ohne Erklärung;-)

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