A-3. Im Rahmen der Aktion "University meets Public"

Josef Tomiska

 
 

 
 
 
 
 

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Mit LAbg. Dr Michael Ludwig, dem Vorsitzenden des Verbandes Wiener Volksbildung.
 

 

 
Innovationswille und Realitätssinn. 
 

1) Wissen ist nicht bloß Macht, sondern vor allem schön. Es war Teil unserer Kultur und muß es wieder werden -insbesondere auch jenes um die Naturvorgänge. Nicht komplizierte Fremdwörter-Rezitationen und das Gefallen an immer noch Komplizierterem sondern möglichst verständlich und einprägsam. 

2) In unseren Schulen muß wieder entscheidend werden, was unsere Schulabgänger fünf oder zehn Jahre nach Absolvierung noch können sollen. 

 
3) Es darf nicht mehr statisches, punktuelles Wissen vermittelt werden, sondern dynamische Fähigkeiten, Übersicht und Wissensstrukturen, die wir uns merken können. 
4) Ausbildung also nicht bloß um des reinen Wissens willen, nicht allein für das Humboldt’sche Bildungsideal, sondern für die Entwicklung jener Kenntnisse und Fertigkeiten, die unserer Jugend ein souveränes Meistern ihrer künftigen Lebenserfordernisse ermöglichen - sowohl in der Arbeitswelt als auch im Kultur- und Geistesleben. 

5) Wir dürfen nicht länger "Populärwissen" vom "Fachwissen" trennen, sondern müssen "Übersichtswissen" schaffen, das sich zwanglos immer mehr verdichten und spezialisieren läßt, bis hin zum Detailwissen der Forschungs- und Industriefront.
 
6) Wir brauchen wieder Schulen, die einen zweiten Platon, da Vinci, Goethe, Einstein, Siemens oder Porsche hervorzubringen vermögen und weniger solche, deren Absolventen das von diesen schon Erdachte bloß reproduzieren können.

Der Kunde heißt „Student“.


Der österreichische Realweg.
                             Am Beispiel Bildungspolitik


 

"University meets Public"

1.    Meine Mitarbeit an dieser Aktion ist besonders aus meinen Arbeitshobby motiviert, da ich im Gegensatz zu vielen Intellektuellen der vollen Überzeugung bin, daß die Naturwissenschaft ein Teil unseres allgemeinen Kulturlebens sein muß. Ich bemühe mich daher seit längerem um die Übersetzung der modernen physikalischen Theorien in eine verständliche Sprache, damit mit ihrer Einbindung in das allgemeine Geistesleben begonnen werden kann.

2.    Dazu gehören auch zunehmende Bemühungen, Vorschläge zur Erneuerung des naturwissenschaftlichen Unterrichts zu erarbeiten
3.    Ich bereite auch ein Buchmanuskript vor, das verschiedene Wurzeln hat: Studentische Erfahrung, Persönliches und meine Lehrtätigkeit sowohl am Institut für Physikalische Chemie der Universität Wien als auch in Gastvorlesungen: 
Lehrtätigkeit. In meiner Vorlesung ”Einführung in die Relativitätstheorie für Chemiker” wurde mir deutlich, wie unbefriedigend und ineffizient die traditionellen Vermittlungstechniken naturwissenschaftlichen Wissens sind. Der Wunsch entstand daher, mich freizuspielen von den ungeschriebenen Gesetzen naturwissenschaftlichen Studiums, „fundierte“ Vorlesungen müssen einen mathematisch präzisen Aufbau und - salopp formuliert, ein gerüttelt Maß an Unverständlichkeit aufweisen. Bestärkt wurden die Intentionen durch die Erfahrungen mit meiner Vorlesung ”Die Energie”, in Rahmen derer ich den Studierenden die Bedeutung der Energie über die gewohnten Formulierungen hinaus aufzeigen konnte. Unter anderem konnte ihnen auch erstmals die Frage ausreichend beantwortet werden, wie die „elektrische“ Energie zu den Maschinen kommt, in denen sie in mechanische Leistung oder in Wärme umgesetzt wird. Mit meiner Vorlesung „Das Naturbild der modernen Naturwissenschaft“ entstand dann eine Mischung aus lockerer Naturwissenschaft und erkenntnistheoretischen Überlegungen, die bei den Studierenden erstaunlichen Anklang fand. 
Es stellte sich bald heraus, daß ein wesentlich einfacherer Aufbau zu erhalten ist, wenn die Pfeiler von Relativitätstheorie und Quantenmechanik nicht als Ergebnis, sondern als Ausgangspunkt unserer Überlegungen genommen werden. Dies hat aber zur Konsequenz, daß wir uns von manchen liebgewonnenen Vorstellungen und Gedankengängen, insbesondere auch von Einigem der antiken Philosophie emanzipieren müssen. Besondere Bedeutung kommt dabei dem Umgang mit dem Begriff „unendlich“ zu. In Folge führte mich das rasch zu der Überzeugung, daß wir Menschen offensichtlich in der Anfangsphase einer Umorientierung unseres Weltbildes stehen, deren Tragweite vermutlich vergleichbar sein wird mit der ”Kopernikanischen Wende” - wie der Übergang vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild gerne bezeichnet wird. 

Studentische Erfahrung. Es waren für mich als Student der Theoretischen Physik beinahe irrealen Erlebnisse, als ich bemerkte, daß die Naturwissenschaft überhaupt nicht diesen "homolithischen" Block bildet,  als der sie uns dargestellt wird. Als Schüler und Student war die Naturwissenschaft für mich immer etwas im wesentlichen „Absolut-Wahres“. Mein Glaube an die persönliche Integrität von Professoren war vollkommen. Es war mir lange Zeit unvorstellbar, daß ein Forscher nicht der Wahrheitssuche absoluten Vorrang einräumen, sondern persönlicher Eitelkeit frönen, Intrigen spinnen und Standpunkte um persönlicher Vorteile willen vertreten könnte. Besonders unvorstellbar war mir, daß Forscher nicht immer bemüht wären, ein möglichst umfassendes und modernes Naturbild zu haben. 
Wir hörten natürlich, daß die Naturwissenschaft und ihr Wissen eine Entwicklungs- und Veränderungsgeschichte aufweisen, daß beispielsweise Newton in vielem deutlich anders dachte als moderne Physiker. Es war immer rational bewußt, daß sich die Naturwissenschaft weiterentwickeln wird, und daher unser zu lernendes Wissen auch nicht für alle Zukunft gelten kann. Aber es bestand für uns kein Zweifel, daß die grundlegenden Strukturen schon gefunden waren. Wir wußten, daß die Relativitätstheorien unsere Anschauungen über Raum und Zeit verändern müssen, und ebenso, daß die Quantenmechanik weitere gravierende Veränderungen im Naturbild verlangt, aber für uns Lernenden war es so, daß die traditionelle „klassische“ Physik das Gebäude errichtet, in dem dann die so schwer verständlichen „Feinstrukturen“ durch die Quantenmechanik und die beiden Relativitätstheorien erfolgen. 
Mit anderen Worten: Die Physik wurde uns in der Schule zur Gänze und an der Universität weitgehend so beigebracht, daß das klassische Grundmuster des Weltalls bestehen blieb, und nur die beiden als „Anschauungsformen a priori“ vorgegebenen Begriffe „Raum“ und „Zeit“ physikalisch abgeändert gehörten und die klassischen Vorstellungen über den Aufbau der Materie durch die Quantenmechanik verkompliziert wurde. Daneben die Chemie, für die einige sehr vereinfachte Plausibelmachungen aus der Quantenmechanik wie das „Bändermodell“ und die „Quasichemische Näherung“ zu schier übermächtigen Ersatztheorien geworden sind. 
Geblieben sind natürlich auch die Fragen des täglichen Lebens, etwa die, für welche Leistung wir das E-Werk bezahlen und woher die elektrische Energie kommt. Aus der Steckdose unzweifelhaft nicht, denn die Elektronen in den elektrischen Leitungen haben nach dem Verbraucher dieselbe Energie wie vorher, sonst wären sie ja nach dem Verbraucher langsamer. Die Ableiter müßten dann dicker sein als die Zuleitungen - analog wie die Wasserabflußrohre dicker sind als die Druckrohre der Wasserzuleitung. Wie kommt also die elektrische Energie in unsere Wohnungen? 

Persönliches. Es stimmte mich als begeisterten Physiker immer ein wenig traurig, daß Relativitätstheorie und Quantenmechanik an die hundert (!) Jahre alt werden konnten ohne in den Weltbildern der überwiegenden Zahl auch gebildeter Menschen merkbare Spuren zu hinterlassen. Dazu bin ich seit meinen Studententagen um eine möglichst geschlossene Weltanschauung bemüht, die naturwissenschaftliches Arbeiten und den Glauben an den christlichen Gott als harmonisch vereinbar zeigt. Letzteres deshalb, weil mir eine Welt mit Liebe und Güte sympathischer ist, weil ich manchmal spontan bete und und in Gefühlsmomenten meine, an den christlichen Gott zu glauben.

 
Die Welt, in der wir leben - 1
 
 A-3.1   "Einfuehrung in die Relativitätstheorien."


 (Kurs, 12 bzw. 15 Stunden, VHS Meidling)

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Kann sich in der Natur etwas unendlich schnell bewegen? Unsere heutiges Wissen sagt kategorisch: nein. Deshalb sind die klassischen Vorstellungen falsch, und wir brauchen die Relativitätstheorien. Die spezielle Relativitätstheorie beschäftigt sich mit den dadurch entstehenden Veränderungen für Raum, Zeit und die Mechanik. Sie läßt auch die elektrischen und magnetischen Phänomene in neuem Licht erscheinen. Die allgemeine Relativitätstheorie korrigiert unsere Vorstellungen von der Schwerkraft. Utopische Filme und Bücher verwenden oft gedankenlos Vokabeln dieser Theorien: Raumkrümmung, Zeitdilatation, das Zwillingsparadoxon, Schwarze Löcher ... Eine moderne, klar verständliche Einführung in diese fremdartige, aber offensichtlich doch real existierende Welt wird geboten. Es ist keine mathematische oder physikalische Vorbildung erforderlich, sondern nur der „gesunde Hausverstand“.

Ein Skriptum ist beim Autor erhältlich.

 

 
  Die Welt, in der wir leben - 4

 A-3.2   "Warum ist der Himmel blau?"


  (Kurs, zw. 4 und 15 Stunden, VHS Meidling, VHS Brigittenau, VHS Simmering)

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Zwischen Himmel und Erde gibt es tatsächlich viele Dinge, von denen die Schulweisheit nichts wissen wollte. Trockene Formeln gehören nur in die Sacharbeit der Forscher und Ingenieure. Die Alltagswelt ist lebendige Physik: Spannend und voller Überraschungen. Sie bietet Kurzweil und Kultur. Sie antwortet auf unsere schier unzähligen "Warums", "Woher"und "Wiesos". Warum ist der Himmel blau, woher nimmt die Sonne ihre Hitze, wieso können Flugzeuge zwar fliegen, aber nicht zum Mond? Wann können wir unsere Nachbarsonne besuchen? Und als Draufgabe bekommen wir von ihr intelligente Tips für bequemeres Leben.

Eine kindergerechte Kurzversion ist Vorlesung an der Kinderuniversität.



 
Die Welt, in der wir leben - 2
 
 A-3.3   "Einfuehrung in die moderne Quantentheorie."


  (Kurs, 12 bzw. 15 Stunden, VHS Meidling, VHS Brigittenau)

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Die Welt, in der wir leben, ist schön, aber auch vielschichtig und geheimnisvoll: Woher nimmt die Sonne ihre Hitze? Wieso hat der Regenbogen immer dieselben Farben? Wie gelingt es der Natur, (fast) alle Goldatome exakt gleich zu fertigen? Ganz einfach: Unser Universum besitzt einen submikroskopisch feinen Aufbau - die Welt der Quanten. Viele moderne Alltagsgeräte (Handys, TV-Geräte, Computer), eine Reihe medizinischer Behandlungsmethoden (Nobelpreis 2003) und die Nachrichtenübermittlung der Geheimdienste beruhen auf deren Gesetzen. Eine moderne, klar verständliche Einführung in diese faszinierende, aber weitgehend noch unbekannte Welt der Quanten wird gegeben. Es ist keine mathematische oder physikalische Vorbildung erforderlich, sondern nur der „gesunde Hausverstand“.

Ein Skriptum ist beim Autor erhältlich.

 
Die Welt, in der wir leben - 3
 
 A-3.4   "Naturwissenschaft und Gott."*)


  (Kurs, 15 Stunden, VHS Meidling)

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Physik und Religion greifen beide extrem stark, aber völlig unterschiedlich in unsere geistige Lebenswelt ein. Seit dem mechanistischen Weltbild gelten sie oft als Schlagwörter für grundsätzlich unvereinbare Weltanschauungen. „Geist als eigenständige Existenz oder nicht“, war hier die Frage. Die „moderne“ Physik zerstörte das mechanistische Bild völlig. Was kann und will sie aber? Was machte sie mit Raum und Zeit, und woher kommt die Materie? Schließt die moderne Physik einen Gottesglauben aus? Was verstehen wir unter „Geist“ und „Gott“?
Wie beweisbar darf ein "Gott" sein, was soll ein Religionsbuch vermitteln? Wie "frei" dürfen wir Menschen unseren Willen ansehen, und welche Konsequenzen hat ein "freier" Wille im Verhältnis zu einem Gott? Was heißt "unendlich" wirklich? Wer erklärt uns, was "Materie", "Zeit" und "Raum" bedeuten - die Physik, Künstler, Philosophie oder die Religion? Was können physikalische Theorien zu unserem Weltverständnis beitragen, was die Philosophie, Ideologien und Religionen?

Die Antwort auf diese Fragen, das Kennenlernen eines modernen Weltbildes voller Überraschungen erfordert weder physikalische noch philosophische Vorbildung, sondern nur ein wenig Zeit und Neugier.

*) Eine Kurzfassung war Thema zweier eingeladener Vorträge im Rahmen des Dritten Konrad Deubler Symposiums "Von der Göttlichen Schöpfung bis hin zur Gentechnologie" in Bad Goisern (Juni 1999).  Das Manuskript ist veröffentlicht.

Ein Skriptum ist beim Autor erhältlich.


 
 
 
 A-3.5   "Wieviel Angst müssen wir vor der Zukunft haben?"

 (Kurs und Kurzkurse VHS Meidling, VHS Liesing)

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Urbaner Kollaps, Energiekrisen, Umweltprobleme und Automation sind Schlagwoerter fuer die Aengste unserer Zeit. Technik-, Chemie- und Industriefeindlichkeit sind der falsche Weg. Devensive Einstellungen sind unattraktiv und gefaehrlich. Phantasie und Faszinationen sind gefordert.
Was koennen wir, was muessen wir tun fuer eine attraktive Zukunftsgestaltung?
Naturgesetze gelten ueberall, auch im urbanen Bereich. Ihre richtige Anwendung koennte uns aus vielen Noeten befreien - insbesondere auch im urbanen Bereich.
 
 
 
 A-3.6   "Die Energie."


 (Vortrag, VHS Brigittenau, VHS Meidling)

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 Die „Energie“ ist einer der wichtigsten und dementsprechend häufig verwendeten Begriffe unserer Zeit. Was wissen wir über sie wirklich? Was ist Energie tatsächlich? Wie wird sie transportiert und aufgehoben? Können wir Energie wirklich erzeugen oder nur umformen? Wie kann kommt sie in den Staubsauger? Vor- und Nachteile der verschiedenen Energieformen. Wie funktionieren die Kraftwerke.
 
 

 
 
 A-3.7  "Einstein enthront Platon"


 (Vortrag und Kurzkurse, VHS Meidling, VHS Simmering, 
                                        VHS Brigittenau, VHS Floridsdorf)

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Die Philosophie der Antike bemühte sich intensivst um besseres Verständnis der "Physis", die wir heute aus dem Lateinischen her "Natur" nennen. Die dabei entwickelte, geballte Wucht an Phantasie und Genialität der antiken Philosophen erscheint uns sogar in der Kulturgeschichte beispiellos. Kein Wunder, denn antike Überlegungen und  Begriffsschöpfungen haben unser Weltbild und die Arbeiten unserer Naturwissenschaften bis heute massivst geprägt. Dies gilt insbesondere für Platons Welt in der Idee. Denken wir etwa an das ideale Gas oder an die "wahren" Naturgesetze.Dabei ist die moderne Wissenschaft nicht weniger phantasiebegabt und genial - nur für die meisten unverständlich. Wie könnte es auch anders sein, da nach Kants Tod eine beinahe vollständige Trennung von Philosophie und Naturwissenschaft durchgezogen worden ist, infolge derer dann sogar letztere erstmalig seit der Antike aus unserer Allgemeinbildung gestrichen worden ist. Schade, denn die wahre Bedeutung von Relativitätstheorie und Quantenmechanik ist von erkenntnis- und wissenschaftstheoretischer Art: Sie tauschen nämlich die Paradigmen unserer Weltsicht aus. Wir erleben eine zweite "Kopernikanische Wende", die vielleicht noch gewaltigere Konsequenzen birgt als die Verstossung der Erde aus dem Zentrum eines kleinen Universums zum Planeten eines von jetzt schon Abermilliarden bekannten Sternen.
 
 
 
 A-3.8   "Naturwissenschaften fuers Leben"
             (- Ein Vorschlag zur Erneuerung des Unterrichts)

  (Vortrag, VHS Meidling)

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Unser Lebensraum wird von einer Fuelle von technischen Geraeten und Einrichtungen gepraegt, deren Innovationen in atemberaubendem Tempo vor sich gehen. Aber auch Grundlegendes Wissen über den Aufbau und die Funktionsweise der Natur wurde und wird teils radikal verändert: in der Medizin ebenso wie in Biologie, Geographie, Physik, Chemie, ... . Die naturwissenschaftlichen und mathematischen Fächer gehoeren nicht reduziert sondern radikal reformiert. Es werden  die Loesungsskizzen vorgestellt, die 1998 im Rahmen einer Diplomarbeit zusammengefaßt worden sind. 

Lehrplanvorschläge für Physik und Chemie
  

 
 
 A-3.9   "Die neue Weltformel - Revolution in der Naturwissenschaft."


  (Kurs, 15 Stunden, VHS Meidling)

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Wir verwenden Begriffe wie „unendlich“ und „ewig“ und finden keinen Bezug dazu. Das gilt be-sonders für die Quantenmechanik und die Relativitätstheorien. Die Physik der Jahrtausend-wende stößt vieles Althergebrachtes um, denn die „ideal“ gedachte Welt wird zunehmend durch die Realität ersetzt. Damit werden aber Raum, Zeit und Masse aus ihrer Jahrhunderte alten Vormachtstellung verdrängt. Eine neue Welt entsteht.
 



                                                          Allgemein.

Lehre 
Lectures		 Forschung 
Research		 Allgem.
Arbeiten		 J. Tomiska  Phys.
Chemie		 Universität Wien
© J.Tomiska, Univ. of Vienna, Inst. of Phys. Chemistry, A-1090 Vienna, AUSTRIA.