Lawrence M. Krauss - Nehmen wir an die Kuh ist eine Kugel

hergestellt wird, denn vermutlich wird es in der nächsten Generation
der Halbleiter eine Rolle spielen.
Auch die einfachsten und gewöhnlichsten Materialien können
außergewöhnliche Eigenschaften haben. Ich erinnere mich
an meinen Physiklehrer an der High School, der leicht ironisch
bemerkte, daß es zwei Dinge in der Physik gebe, die die Existenz
Gottes beweisen. Erstens das Wasser: Als fast einziger unter
allen Stoffen dehnt es sich aus, wenn es gefriert. Wenn das Wasser
diese außergewöhnliche Eigenheit nicht hätte, würden alle
Gewässer von unten nach oben zufrieren und nicht zuerst an
der Oberfläche. Fische könnten den Winter nicht überleben, und
wahrscheinlich hätte sich kein irdisches Leben, so wie wir es
heute kennen, entwickeln können. Als zweites nannte er, daß
der Ausdehnungskoeffizient - der Betrag, um den sich ein Material
bei Erwärmung ausdehnt - bei Beton und Stahl nahezu identisch
ist. Wenn das nicht so wäre, dozierte unser Lehrer weiter,
wären die modernen großen Gebäude nicht möglich, weil sie
sich im Wechsel von Sommer und Winter verbiegen und zerbrechen
würden.
Das erste Beispiel ist ja recht einleuchtend, das zweite dagegen
finde ich wenig überzeugend, denn ich bin sicher, daß man
andere geeignete Baumaterialien entwickelt hätte, wenn der
Ausdehnungskoeffizient von Beton und Stahl sehr unterschiedlich
wäre.
Verweilen wir bei dem ersten Beispiel. Wasser, vielleicht der
gewöhnlichste Stoff auf der Erde, reagiert ganz ungewöhnlich,
wenn man es abkühlt: Bereits ab vier Grad Celsius abwärts
dehnt es sich aus. Deswegen ist Eis leichter als noch nicht gefrorenes
Wasser und schwimmt an der Oberfläche. Wasser ist hier
ein Musterbeispiel dafür, wie Materialien reagieren, wenn sich
die äußeren Bedingungen ändern. Bei Temperaturen, die die
Erde bietet, kann Wasser beides: gefrieren und kochen. Solche
Übergänge in der Natur werden »Phasenübergänge« genannt,
weil die Phase sich ändert: von fest über flüssig nach gasförmig.
Wenn wir die Phasen und die Bedingungen verstehen, unter
denen Phasenübergänge stattfinden, haben wir einen wesentlichen
Teil der Physik verstanden.