Beobachtungen von Gavin Pretor-Pinney
Kleine Wellenkunde für Dilettanten
Gavin Pretor Pinney steht an der Küste von Cornwall. Er hat einen neuen, flüchtigen Forschungsgegenstand für sich entdeckt: Er versucht aus dem Chaos sich kreuzender Wellenkämme ein Muster zu erkennen und beginnt zu fragen: Was ist eine Welle, wie entsteht sie, woraus besteht sie? Und wo will sie hin?
8. April 2017, 21:58
Eine Welle, das ist ein "beweglicher Wasserberg", oder? – Weit gefehlt. Gavin Pretor Pinney beobachtet Boote, die auf dem Meer schaukeln, oder ein Büschel Seegras, das inmitten von Wellenkämmen und Wellentälern hin- und hergeschubst wird.
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Das Seegras benahm sich dabei weniger wie ein eiliger Pendler als wie ein Federgewichtsboxer. Es wurde von den Wellen nicht mitgenommen. Offensichtlich blieb das Wasser ziemlich genau auf derselben Stelle, nachdem die Welle vorübergegangen war. Wenn es sich bei diesen Wellen nicht um fließendes Wasser handelte, woraus bestanden sie dann? Was bewegt sich vom offenen Meer auf die Küste zu? Die Antwort ist: Energie. Wasser ist nur das Mittel, mit dem sich die Energie von einem Ort zum anderen bewegt.
Nun wird auf den ersten 50 Seiten der Lebenszyklus einer Meereswelle anschaulich beschrieben: Geboren wird sie mit dem Windhauch, jener Luftbewegung, die durch einen Temperaturunterschied vom Hoch zum Tief ausgelöst wird. Auf der Wasseroberfläche beginnen Kräuselwellen zu tanzen, auch Kapillarwellen oder "Katzenpfötchen" genannt. Ausschlaggebend sind neben dem Wind die Oberflächenspannung und die Schwerkraft. Ähnlich einer Hand, die in einen Schaumgummi hineindrückt, verursacht der Wind eine Stauchung, die durch die Oberflächenspannung des Wassers ausgeglichen wird.
Zugleich zieht die Gravität die Masse hinunter. Eine Abfolge von Berg und Tal entwickelt sich, die allmählich zur sogenannten "Windsee" wird, jener gefährlich-rauen Wasseroberfläche mit Gischtfahnen und Sprühnebel, die sich bis zum Sturm aufbauschen kann. Seefahrer seit der Antike leerten Fischöl aus, um die Wellen zu kalmieren.
"Freie" und "getriebene" Wellen
Auch Benjamin Franklin beobachtete bei seinen Überfahrten nach Europa die Wirkung von Fischtran auf die Wellenbildung - ein Beweis für die unterschiedliche Oberflächenspannung – was im übrigen keine Ölpest rechtfertigt. Der Wind lässt jedenfalls nach.
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Die Wellen setzen sich weiter fort. Aus "getriebenen Wellen" sind "freie Wellen" geworden. Während die Windsee sich legt, entsteht die sogenannte Dünung, auch "Schwell" genannt. Die "gemütlicheren mittleren Jahre" der Wellen. Sie rollen einfach weiter und machen ihr Ding.
Und das über enorme Entfernungen. Das Wasser steht weiter auf der Stelle. Warum? Weil es sich kreisförmig unter der Welle an seinen Ausgangsort zurückbewegt. Die Welle geht hindurch, ungeachtet der Strömung. Nur durch Schaumkronen etwas abgeschwächt und mit weniger Wellenhöhen kann sich etwa ein Sturm im Indischen Ozean 15.000 Kilometer entfernt an der Westküste Mexikos als Brandung entladen.
Hals über Kopf
Längere und kürzere Wellen durchlaufen einander und ordnen sich in Gruppen, solange keine Küste in der Nähe ist. Und dort hängt es dann von der Steigung des Meeresbodens ab, ob sie Halskrausen bilden, bevor sie in Strudel und Schaum enden: als "Schwall-, Sturz- oder Reflexionsbrecher".
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Wenn die Steigung gerade richtig ist und die Wellen genug Energie haben, können sie sich zu so spektakulären Höhen aufwerfen, dass sie nicht länger stabil sind: Ihr Fuß unterhalb der Wasseroberfläche verlangsamt sich, während der obere Teil der Welle weiterdrängt, die Welle stolpert über sich selbst, und ihr Kamm biegt sich nach vorn um und überschlägt sich.
Die Dinge in Bewegung halten
Das Mekka der Wellenreiter und Wellenbeobachter: Hawaii. Dort vibriert der Boden an den Küsten, die Energie der Wellenbrecher transformiert sich lautstark. Gavin Pretor Pinney wird den Bodysurfern und seinem Selbstversuch in Hawaii im letzten, dem neunten Kapitel seiner abwechslungsreichen, beherzten Wellenkunde ein Denkmal setzen.
Davor aber geht es kreuz und quer durch alles, was - meist unsichtbar - die Dinge in Bewegung hält, verbindet und vermittelt: Den Herzschlag und die Gehirnwellen, die Schallwellen, die Infrarotwellen oder die Jubelwelle im Stadion (die La-Ola-Welle).
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Wellen sind Energie, die durch Dinge hindurchgeht; sie sind nicht Dinge an und für sich.
Mitreißende Erklärungen
Der Leser beziehungsweise die Leserin erfährt über die Prinzipien der Reibung und Brechung von Wellen, dass sich Schlangen in Querwellen, Regenwürmer in Längswellen und Industriebohrer als Torsionswellen fortbewegen. Weiters werden elektromagnetische Wellen, etwa Hochfrequenz-Radiowellen, die Packesel des Informationszeitalters, erläutert - die Basis von Radio, Fernsehen, Babyphon und Herzschrittmacher. Man lernt über Mikrowellen, die nicht nur die Tiefkühlkost erwärmen, sondern die Mobiltelefone verbinden.
Es geht nach München, in den Englischen Garten, zu den "Eisbachsurfern", um eine stehende Welle zu erkunden, oder an den Fluss Severn in England, wo das Sprungwellensurfen erfunden wurde. Weiters lernt man über "interne Wellen", also Tiefseewellen, die U-Boote wegschleudern können, über Tsunamis, Monsterwellen oder "Tidewellen" - das sind die wirklich größten Wellen - angetrieben von Sonne und Mond, den Gezeiten.
Gavin Pretor-Pinney versteht sich in Aufbau und Gestaltung von spannenden Sachbüchern. Das hat er einmal mehr bewiesen. Hier werden Naturphänomene auf eine Art erklärt, die den beharrlichsten Physik-Muffel mitreißt. Die Diagramme im Buch sind erhellend, die Beispiele und Analogien treffen in den meisten Fällen den Punkt, an dem sich die Erkenntnis des Laien dreht, wie das Wasser unter der Welle - jener Energie, in der Ursache und Wirkung so fulminant ineinander laufen.
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Gavin Pretor-Pinney, "Kleine Wellenkunde für Dilettanten", aus dem Amerikanischen übersetzt von Michael Hein und Yamin von Rauch, Rogner & Bernhard Verlag
Rogner & Bernhard - Kleine Wellenkunde für Dilettanten
