Kosmografikum
Ziel des 'Kosmografikums' ist es, Physik und Mathematik verständlich, begreifbar und öffentlich zu machen. Dabei wird ein künstlerischer Anspruch der Installationen angestrebt: "Man sieht nur mit dem Herzen gut." (Saint-Exupéry: Der Kleine Prinz, Karl Rauch, Düsseldorf, 63. Auflage 2006, S. 72) Die Erlebbarkeit steht im Vordergrund. Warum Physik und Mathematik? Es sind zwei Säulen, auf denen die Technik und das Weltbild unserer modernen Gesellschaft ruhen. Nur wenn wir ihre Grundlagen verstehen, können wir unsere Welt verstehen, verändern und verantwortungsvoll mit ihr umgehen. Bei Interesse an einem Projekt, das in den Konzeptrahmen des Kosmografikums passt, ist eine Kontaktaufnahme ausdrücklich erwünscht.
Realisierte Projekte:
- Foucaultsches Pendel
- Modell des Sonnensystems
- Hyperwürfel
- Pythagoreische Sitzgruppe
Foucaultsches Pendel
Der wohl spektakulärste Nachweis der Erdrotation gelang 1851 Léon Foucault, der sein berühmtes Experiment zunächst im Pariser Observatorium mit einem 12 Meter langen Pendel und am 26. März 1851 im Panthéon mit einem 67 Meter langen Pendel und einem 28 Kilogramm schweren Pendelkörper der Öffentlichkeit präsentierte.
Mit dem Auerbacher Foucault-Pendel ist dieser Versuch ab 2020 auch in der Scholl-Schule in Auerbach (Vogtland) im Vogtland zu sehen. Die 17 Meter lange Installation, bei der eine ausgeklügelte Mechanik eine 36 Kilogramm schwere Messingkugel in langsamen, fast harmonischen Pendelbewegungen permanent über eine Windrose schwingen lässt, stellt eine Symbiose von Wissenschaft und Kunst dar.
Mit dem Moosweibel im Tal der Göltzsch, 02.12.2023 ∙ Unterwegs in Sachsen ∙ MDR-Fernsehen
Technische Daten
Pendellänge:
Deckenaufhängung bis Mitte Kugel:
l = 16,940 m
Pendelkörper:
m = 36,042 kg, Messing
Seil: Drahtseil, dreharm, 3 mm, 18x7 (Stahl verzinkt, DIN 13414-1)
Auslenkung: beiderseits
a = 47,0 cm
Schwingungsdauer:
T= 8,26 s (theoretisch)
T = 8,22 s (gemessen)
Drehung der Schwingungsebene:
ω = 11,6°/h bzw. 31,03 h/360°unter dem Pendel weg (theoretisch)
ω = 11,3°/h bzw. 31,9 h/360°unter dem Pendel weg (gemessen)
Geographischer Ort: Auerbach/Vogtland
Breitengrad von Auerbach/Vogtl.: 50,5079692°
Längengrad von Auerbach/Vogtl.: 12,3981373°
Die GPS-Koordinaten von Auerbach/Vogtl. lauten: 50° 30' 28.689" N , 12° 23' 53.294" E
Modell des Sonnensystems
Im Treppenhaus des Südflügels der Scholl-Schule in Auerbach (Vogtland) wurde im Sommer 2021 ein maßstabsgetreues Modell des Sonnensystems installiert.
In einer Höhe von 13,0 m verläuft von der Decke bis zum Boden ein 2,0 mm dickes Stahlseil, das (von oben beginnend) maßstabsgetreu die Abstände der Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun zeigt, die mit Messingkugeln (je 60 mm Durchmesser) dargestellt sind. 10 m unter der Decke befindet sich der Mittelpunkt der Kugel des Planeten Neptun.
Entlang der Wände sind alle Planeten maßstabsgetreu dargestellt. Im Erdgeschoss befindet sich eine sogenannte Planetenuhr, die aus acht konzentrischen LED-Ringen mit einem Außendurchmesser von 1,50 m (größter Ring) besteht und die Umlaufzeiten der Planeten darstellt. Jeder Planet wird durch einen kleinen Lichtkreis symbolisiert, der sich entlang des Rings bewegt. Die Farben der Kreise entsprechen den Farben der Planeten.
Hyperwürfel
Die vierte Dimension spielt in der Physik eine große Rolle, denn ohne einen 4-dimensionalen Raum wäre eine Theorie wie die Relativitätstheorie nicht möglich gewesen. Aber wer kann sich einen 4-dimensionalen Raum vorstellen? So wie ein Würfel durch eine 2-dimensionale Figur (das sogenannte Schrägbild) in der Ebene dargestellt werden kann, so kann ein 4-dimensionaler Würfel durch ein 3-dimensionales Modell veranschaulicht werden. Damit wird die schwer verständliche vierte Dimension auch für Laien anschaulich und erfahrbar gemacht.
Das Modell eines Hyperwürfels steht seit 2023 auf dem Siegelohplatz in Auerbach (Vogtland). Über einem kubischen Sockel aus Rochlitzer Porphyr mit einer Kantenlänge von 1,0 m erhebt sich eine Stahlkonstruktion mit einer Kantenlänge von 0,7 m. Die Konstruktion stellt ein dreidimensionales Modell eines vierdimensionalen Würfels (Hyperwürfel) dar.
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Mathematische Figuren zieren öffentlichen Raum
Pythagoreische Sitzgruppe
Der Satz des Pythagoras (auch Hypotenusensatz genannt) ist einer der grundlegenden Sätze der ebenen Geometrie. Er besagt, dass in allen ebenen rechtwinkligen Dreiecken die Summe der Flächeninhalte der Kathetenquadrate (a² und b²) gleich dem Flächeninhalt des Hypotenusenquadrates (c²) ist.
Wenn die Gleichung a2 + b2 = c2 von den ganzen Zahlen a, b und c erfüllt wird, so nennt man diese drei Zahlen ein pythagoreisches Zahlentripel. Ein solches pythagoräisches Zahlentripel sind die ganzen Zahlen 45, 60 und 75 (mit 45² + 60² = 75² = 5625).
Die Pythagoreische Sitzgruppe steht seit 2023 auf dem Siegelohplatz in Auerbach (Vogtland). Drei Würfel aus Rochlitzer Porphyr mit den Kantenlängen a1 = 45,0 cm, a2 = 60,0 cm und a3 = 75,0 cmsind so angeordnet, dass sich der Satz des Pythagoras (siehe unten) ergibt und somit in der Mitte das zugehörige rechtwinklige Dreieck sichtbar wird.
Die Installation kann gleichzeitig als Anschauungs- und Arbeitsobjekt für den Mathematikunterricht im Freien dienen. Mit der Pythagoreischen Sitzgruppe kann Mathematik direkt beim entspannten Sitzen erlebt werden.
