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Dr. Herbert Wiesen

Welle

In der klassischen Physik ein Vorgang, bei dem ein Energietransport stattfindet, ohne dass ein Materietransport stattfindet. Selbst Materie lässt sich paradoxerweise als Welle auffassen (Materiewellen). Die Welle ist ein Modell, das auf verschiedenste Naturvorgänge angewandt wird.

Am bekanntesten und offensichtlichsten ist die Wasserwelle, bestimmbar als periodische Änderung einer Flüssigkeitsoberfläche. Auch bei der Wasserwelle findet – entgegen der ersten Anschauung – kein Materietransport statt: Das Wasser bewegt sich nur am Ort und fließt nicht mit der Welle mit. Nicht direkt beobachtbar sind z. B. Schallwellen oder elektromagnetische Wellen. In der Wellenoptik (dieser Begriff ist historisch gewachsen als Gegenbegriff zur klassischen Strahlenoptik) werden z. B. die Phänomene der Beugung, Brechung und Interferenz (Überlagerung von Lichtwellen) mit Hilfe des Wellen-Begriffs erklärt.

Wasserwellen brauchen zur Ausbreitung die Wasseroberfläche; Schallwellen brauchen die Luft oder einen festen Körper zum Fortbewegen. Elektro-magnetische Wellen (wie z. B. das Licht) bewegen sich auch z. B. durch das Weltall. Deshalb postulierte man lange Zeit einen ›Äther‹, der das Weltall erfüllt und dessen Eigenschaften die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen ermöglichen. Diese Vorstellung hat sich jedoch als unhaltbar erwiesen. Heute erklärt man die Wellenausbreitung im Vakuum über das elektromagnetische Feld, das sich im Raum ausbreitet: ein mathematisches Modell, das sich unserer Anschauung jedoch entzieht.

Mathematisch wird eine Welle durch eine partielle Differentialgleichung zweiter Ordnung beschrieben: ∂2F/∂x2 = c · ∂2F/∂t2. Deren Lösung kann z. B. lauten (lineare harmonische Welle): F(x,t) = A · sin (ωt – kx); symptomatisch ist die Abhängigkeit sowohl vom Ort x als auch von der Zeit t. Wichtigste und charakteristischste Eigenschaften der Welle sind ihre Wellenlänge und ihre Frequenz. Philosophisch interessant wird der mathematisch-physikalische Begriff der Welle durch die Diskussion, ob Licht nun eine Welle oder ein Teilchen sei (Dualismus) und die Tatsache, dass dieser Dualismus eins der Standardbeispiele zum Modell-Begriff und damit zum Wirklichkeitsanspruch der modernen Physik geworden ist.

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Handwörterbuch Philosophie

hg. v. Wulff D. Rehfus
Mit Beiträgen von 54 Autoren
1. Aufl. 2003, 736 S., vergriffen

» Nachfolgewerk in 4 Bänden

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Quelle: Online-Wörterbuch Erwachsenenbildung. Basierend auf: Wörterbuch Erwachsenenbildung. Hg. v. Rolf Arnold, Sigrid Nolda, Ekkehard Nuissl. 2., überarb. Aufl., Verlag Julius Klinkhardt / UTB. ISBN 978-3-8252-8425-1. © 2010 Julius Klinkhardt